KR101269744B1 - 폴리머 필름, 그리고 이를 포함하는 광학 보상 필름,편광자 및 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

식 (ⅰ) 및 (ⅱ)를 만족하는 면내 리타데이션 Re(λ) 및 두께 방향 리타데이션 Rth(λ)를 가지고, 그리고 나아가 하나 이상의 표면의 표면 에너지가 50mN/m 내지 80mN/m인 것을 가지는 폴리머 필름, 상기 폴리머 필름을 사용한 광학 보상 필름, 편광자와 같은 광학 재료 및 액정표시장치.
(ⅰ)0≤Re(630)≤10, 및 │Rth(630)│≤25; 및
(ⅱ)│Re(400)-Re(700)│≤10, 및 │Rth(400)-Rth(700)│≤35
상기 식에서, Re(λ) 및 Rth(λ)는 파장 λnm에서의 측정치임.
셀룰로오즈 아실레이트 필름, 광학 보상 필름, 편광자, 액정표시장치

Description

폴리머 필름, 그리고 이를 포함하는 광학 보상 필름, 편광자 및 액정표시장치 {POLYMER FILM, AND OPTICALLY-COMPENSATORY FILM, POLARIZER AND LIQUID-CRYSTAL DISPLAY DEVICE COMPRISING THE SAME}
기술분야
본 발명은 액정표시장치에 유용한 폴리머 필름에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 폴리머 필름을 포함하는 액정표시장치 뿐만 아니라, 광학 보상 필름 및 편광자와 같은 광학 재료에 관한 것이다.
배경기술
지금까지, 셀룰로오즈 아실레이트 필름은 우수한 강인성과 내연성 때문에 포토그래픽 지지체와 여러가지 광학 재료로 사용되어 왔다. 구체적으로, 최근에는 액정표시장치에 사용되는 광학 투명 필름으로 많이 사용되어 왔다. 높은 광학 투명성과 높은 광학 등방성을 가지기 때문에, 셀룰로오즈 아실레이트 필름은 액정표시장치와 같은 편광소자용 광학재료로서 우수하다. 지금까지, (시야각 보상으로서) 사선 방향의 표시 이미지를 보다 개선시킬 수 있는 편광자용 보호필름과 광학 보상 필름용 지지체로 사용되고 있다.
액정표시장치의 일부분인 편광자는 편광 소자 및 상기 소자의 적어도 일측면에 부착된 상기 소자용 보호필름을 포함한다. 일반적으로, 배향된 폴리비닐 알코올 (PVA) 필름을 요오드 또는 이색성 염료로 염색하여 편광 소자를 획득한다. 많은 경우, 셀룰로오즈 아실레이트 필름, 특히 트리아세틸 셀룰로오즈 필름이 편광 소자용 보호필름으로 사용되는데, 상기 필름이 PVA에 직접 고정될 수 있기 때문이다. 보호필름을 편광 소자에 부착시킬 때, 편광 소자에 대한 필름 표면의 접착성을 개선시키기 위해서, 편광 소자에 고정되는 상기 보호필름의 표면을 친수성 표면처리한다. 친수성 처리를 위해서, 일반적으로 알칼리 처리, 플라즈마 처리 또는 코로나 처리 (예를 들어, 일본공개특허공보 제 2002-328224, 일본공개특허공보 제 2000-356714) 가 채용된다. 편광 소자용 보호필름의 광학 특성은 보호필름을 포함하는 편광자의 특성에 상당한 영향을 끼친다.
최근, 액정표시장치는 보다 향상된 시야각 특성을 가지도록 훨씬 더 요구되어 왔고, 편광 소자를 위한 보호필름용 광학 투명필름 및 광학 보상필름용 지지체는 보다 증가된 광학 등방성을 가지도록 또한 요구된다. 광학 등방성에 대해서, 광학필름의 복굴절율과 두께의 곱에 의해 표현되는, 리타데이션이 작은 것이 중요하다. 특히, 사선방향에서의 이미지 표시를 개선하기 위해서, 면내 방향에서의 리타데이션 (Re) 뿐만 아니라, 필름 두께 방향에서의 리타데이션 (Rth) 도 감소되어야 한다. 구체적으로, 광학 투명 필름의 광학특성을 평가할 때, 필름의 면내 방향에서 측정된 Re가 작고, 다른 각도에서 측정되더라도 Re가 변하지 않는 것이 중요하다.
지금까지는, 감소된 면내 Re를 갖는 셀룰로오즈 아실레이트 필름이 알려져 있다. 그러나, 각도-의존성 Re의 변화가 작은 셀룰로오즈 아실레이트 필름, 즉, 감소된 Rth를 갖는 셀룰로오즈 아실레이트 필름을 제조하기는 어렵다. 그 경우, 셀룰로오즈 아실레이트 필름 (예를 들어, 일본공개특허공보 제 2001-318233 및 일본공개특허공보 제 2002-328233 ; ZEONOR (Nippon Zeon에 의한 제작), ARTON (JSR에 의한 제작) 의 시판품) 을 대체한 폴리카보네이트 필름 또는 열가소성 사이클로-올레핀을 사용하는 것에 의해서, 감소된 각도-의존성 Re의 변화를 갖는 광학 투명 필름이 제안되어왔다. 그러나, 이러한 광학 투명 필름을 편광자의 보호필름으로 사용할 때, 소수성이기 때문에, PVA에 대한 접착성이라는 점에서 문제가 된다. 또다른 문제는 상기 필름의 전체 면내 광학특성이 일정하지 않다는 것이다.
이러한 문제를 해결하기 위해서, 광학 등방성의 광학 투명 필름의 PVA에 대한 접착성을 향상시키는 것이 강하게 요구된다. 구체적으로, 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 광학 이방성이 저하되고, 보다 구체적으로, 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 면내 Re가 거의 제로로 감소되고, 그 각도-의존성 리타데이션이 저하되거나 또는 필름의 Rth가 거의 제로로 감소된다. 그 결과, 향상된 필름이 광학 등방성의 광학 투명필름이 될 수 있고, 요구되는 PVA에 대한 접착성이 보다 향상된다.
셀룰로오즈 아실레이트 필름을 제조함에 있어서, 필름 재료의 필름-형성 특성을 개선하기 위해서 가소제 역할을 하는 화합물이 보통 추가된다. 예를 들어, 트리페닐 포스페이트, 비페닐디페닐 포스페이트 및 프탈레이트 (예를 들면, Lecture of Plastic Materials, 제 17 권, Nikkan Kogyo Shinbun에 의한, "Cellulose Resins", 121페이지 (1970)) 와 같은 인산 트리에스테르를 포함한 가소제가 알려져 있다. 상기 가소제 중에서, 몇가지는 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 광학 이방성을 저하시키는데 효과적이라고 알려져 있다. 예를 들어, 특정의 지방산 에스테르가 개시되어 있다 (일예로, JP-A 2001-247717). 그러나, 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 광학 이방성을 저하시키 위한, 그와 같이 알려진 화합물의 효과가 만족스럽지 않다.
최근의 액정표시장치는 개선된 컬러 표시 성능을 가질 것이 보다 요구된다. 이를 위해, 편광자용 보호필름 및 광학 보상 필름용 지지체를 위한 광학 투명 필름을 개선시켜서, 400 내지 800nm 파장 범위 이내에 있는 가시 가능 영역에서의 그 Re 및 Rth 뿐만 아니라 파장-의존성 Re 및 Rth의 변화 즉, 필름의 파장-의존성 Re 및 Rth 분포도 작게 하여야 한다.
발명의 설명
본 발명의 제 1 목적은, 광학 이방성 (Re, Rth) 이 작고 필름이 실질적으로 광학적 등방성을 갖는 이점을 가지며, 파장-의존성 광학 이방성 (Re, Rth) 분포가 작고, 그 표면 에너지를 조절함으로써 표면 접착 적합성이 부여되어, 그 결과 상기 필름이 액정표시장치와 같은 이미지 표시 장치에 적합한 폴리머 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 제 2 목적은, 감소된 광학 이방성 및 감소된 파장-의존성 이방성 분포를 가지는 폴리머 필름을 포함하는 광학-보상 필름 및 편광자와 같은 광학재료가 우수한 시야각 특성을 가지는 것을 제안하고, 그리고 상기 광학재료를 포함하는 액정표시장치와 같은 이미지 표시 장치를 제공하는 것이다.
감소된 광학 이방성 및 감소된 파장-의존성 이방성 분포를 가지는 폴리머 필름을 편광자의 보호필름으로 사용할 때, 상기 편광자의 광학 특성이 개선된다. 상기 필름을 광학-보상 필름용 지지체로 사용할 때, 광학-보상 필름은 자체적으로 광학 특성을 발휘할 수 있다. 상기 편광자 및 광학-보상 필름을 액정표시장치에 사용할 때, 표시 콘트라스트 및 표시 컬러가 개선될 수 있다.
본 발명의 발명자들은 끊임없이 연구하였고, 그 결과로서, 폴리머 필름의 광학 이방성을 충분히 저하시키기 위해서 폴리머 필름 내의 면내 및 두께 방향의 배향을 조절할 수 있는 화합물이 사용될 때, 그리고 상기 필름의 Rth는 물론 Re가 거의 제로로 조절될 때, 그리고 나아가 상기 필름의 표면 에너지를 적절히 제어하여 상기 필름 내의 상기 화합물 사용으로 인한 상기 필름의 표면 에너지에서의 저하를 방지하기 위해서 상기 폴리머 필름이 알칼리 비누화, 플라즈마 처리 또는 코로나 처리와 같은 표면 처리를 받게 할 때, 상기 폴리머 필름이 편광 소자에 대해 우수한 접착성을 가지게 되고, 따라서, 필름이 편광자의 보호 필름으로 사용될 때 편광자의 내구력이 개선될 수 있음을 밝혔다.
특히, 상기 폴리머 필름의 알칼리 비누화에서, 상기 필름이 그 광학 특성을 여전히 유지하고, 그 필름 내의 첨가제가 알칼리 비누화 공정 용액으로 용해되는 것을 방지하고, 상기 첨가제 용해와 용해된 성분의 분해 및 침전으로 인해 상기 공정 용액의 공정 성능이 저하되는 것을 방지하는 것이 바람직하다. 이를 위해서, 큰 pKa 값을 가지고 알칼리 비누화 공정 용액에서 감소된 용해도를 가지는 첨가제 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 따라서, 우리는 또 상기 타입의 화합물이 상기 폴리머 필름에서 사용될 때, 광학 성능 변화 또는 처리 전후로 불균일함이 없는 편광자용 보호필름을 제공하고, 추가적으로, 공정용액이 오염되는 것으 로부터 방지되어 그로 인해 처리를 위한 운용비가 절감되는 것이 가능해짐을 밝혔다.
본 발명의 목적은 아래에 언급된 폴리머 필름에 의해 달성된다.
(1) 하기 식 (ⅰ) 및 (ⅱ)를 만족하는 면내 리타데이션 Re(λ) 및 두께 방향 리타데이션 Rth(λ) (여기서, λ는 파장 (nm) 을 나타냄) 를 가지고, 나아가 표면 에너지가 50mN/m 내지 80mN/m인 하나 이상의 표면을 가지는 폴리머 필름:
(ⅰ)0≤Re(630)≤10, 및 │Rth(630)│≤25; 그리고
(ⅱ)│Re(400)-Re(700)│≤10, 및 │Rth(400)-Rth(700)│≤35.
(2) 상기 (1)에 언급된 상기 폴리머 필름에서, 상기 폴리머 필름의 표면 에너지의 면내 분포, △E가 10 이하이다.
(3) 상기 (1) 또는 (2)에 언급된 상기 폴리머 필름에서, 상기 폴리머 필름의 적어도 일 표면이 표면-처리되고, 표면 처리 이전의 상기 표면-처리된 표면의 표면 에너지가 30mN/m 내지 50mN/m이고, 표면 처리 이후의 상기 표면-처리된 표면의 표면 에너지가 50mN/m 내지 80mN/m이다.
(4) 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 것에 언급된 상기 폴리머 필름에서, Re(λ) 및 Rth(λ)의 면내 분포, △Re(λ) 및 △Rth(λ)는 하기 식 (ⅲ) 및 (ⅳ)를 만족한다:
(ⅲ) △Re(λ)≤5; 및
(ⅳ)△Rth(λ)≤10.
(5) 상기 (3) 또는 (4)에 언급된 상기 폴리머 필름에서, 표면 처리 전후 Re 및 Rth의 변화는 하기 식 (ⅴ) 및 (ⅵ)를 만족한다:
(ⅴ)│Re-Re'│≤10; 및
(ⅵ)│Rth-Rth'│≤20,
여기서 Re는 표면 처리 이전의 상기 필름의 면내 리타데이션(nm)을 나타내고; Re'는 표면 처리 이후의 상기 필름의 면내 리타데이션(nm)을 나타내고; Rth는 표면 처리 이전의 상기 필름의 두께 방향 리타데이션(nm)을 나타내며; 그리고 Rth'는 표면 처리 이후의 상기 필름의 두께 방향 리타데이션(nm)을 나타낸다.
(6) 상기 (1) 내지 (5) 중 어느 것에 언급된 상기 폴리머 필름은, 광학 이방성을 저하시킬 수 있는 하나 이상의 화합물을 포함한다.
(7) 상기 (6)에 언급된 상기 폴리머 필름은, 하기 식 (ⅷ)을 만족하는 범위 이내에서 하기 식 (ⅶ)를 만족하는 광학 이방성을 저하시킬 수 있는 하나 이상의 화합물을 포함한다:
(ⅶ) (RthA-Rth0)/A≤-1.0,
(ⅷ) 0.01≤A≤30,
여기서 RthA는 하나 이상의 화합물의 A 질량%를 포함하는 필름의 Rth(nm)를 나타내고; Rth0는 하나 이상의 화합물을 포함하지 않는 필름의 Rth(nm)를 나타내고; 그리고 A는 필름을 위한 개시 폴리머의 질량 100에 대한 하나 이상의 화합물의 질량%를 나타낸다.
(8) 상기 (6) 또는 (7)에 언급된 상기 폴리머 필름은, 광학 이방성을 저하시킬 수 있는 화합물로써 0 내지 7의 옥탄올-물 분할 계수 (log P) 를 가지는 화합물을 포함한다.
(9) 상기 (1) 내지 (8) 중 어느 것에 언급된 상기 폴리머 필름은 │Re(400)-Re(700)│ 및 │Rth(400)- Rth(700)│를 저하시킬 수 있는 하나 이상의 화합물을 포함한다.
(10) 상기 (3) 내지 (9) 중 어느 것에 언급된 상기 폴리머 필름에서, 표면 처리는 알칼리 비누화이다.
(11) 상기 (6) 내지 (8) 중 어느 것에 언급된 상기 폴리머 필름에서, 상기 폴리머 필름의 알칼리 비누화 처리에서 알칼리 용액 내에서의 광학 이방성을 저하시킬 수 있는 하나 이상의 화합물의 용해도는 20 질량% 이하이다.
(12) 상기 (10) 또는 (11)에 언급된 상기 폴리머 필름에서, 상기 필름 표면의 알칼리 비누화 처리 이후 알칼리 용액의 450nm에서의 흡광도는 0.1 이하이다.
(13) 상기 (10) 내지 (12) 중 어느 것에 언급된 상기 폴리머 필름에서, 표면-비처리된 필름의 표면을 55℃ 온도에서 1.5N NaOH를 사용하여 알칼리 비누화 처리로 처리할때, 표면에너지를 50mN/m 이상으로 만들기 위해서 필요한 시간은 1분 이내이다.
(14) 상기 (1) 내지 (13) 중 어느 것에 언급된 상기 폴리머 필름에서, 광학 이방성을 저하시킬 수 있는 상기 하나 이상의 화합물의 pKa는 14 이상이다.
(15) 상기 (3) 내지 (9) 중 어느 것에 언급된 상기 폴리머 필름에서, 상기 표면 처리는 플라즈마 처리이다.
(16) 상기 (3) 내지 (9) 중 어느 것에 언급된 상기 폴리머 필름에서, 상기 표면 처리는 코로나 처리이다.
(17) 상기 (1) 내지 (16) 중 어느 것에 언급된 상기 폴리머 필름에서, 상기 필름을 형성하기 위한 폴리머 재료는 셀룰로오즈 아실레이트를 포함한다.
(18) 상기 (17)에 언급된 상기 폴리머 필름에서, 상기 셀룰로오즈 아실레이트의 아실 치환도는 2.50 내지 3.00이다.
(19) 상기 (17)에 언급된 상기 폴리머 필름에서, 상기 셀룰로오즈 아실레이트의 아실 치환기는 실질적으로 아세틸 기 단독이고, 총 치환도는 2.80 내지 2.99이며, 그리고 상기 폴리머의 평균 중합도는 180 내지 550이다.
(20) 상기 (17)에 언급된 상기 폴리머 필름에서, 상기 셀룰로오즈 아실레이트의 아실 치환기는 실질적으로 아세틸 기/프로피오닐 기/부타노일 기 중에서 2 종 이상을 포함하고, 상기 셀룰로오즈 아실레이트의 총 아실 치환도는 2.50 내지 3.00이다.
(21) 상기 (1) 내지 (20) 중 어느 것에 언급된 상기 폴리머 필름에서, 상기 셀룰로오즈 아실레이트의 면내 방향에서의 지상축은 상기 필름의 장비 운송 방향 (MD) 이거나 또는 상기 필름의 장비 운송 방향에 수직 (횡방향, TD) 이다.
(22) 상기 (1) 내지 (21) 중 어느 것에 언급된 상기 폴리머 필름에서, 상기 폴리머 필름의 두께는 10 내지 120㎛ 이다.
(23) 상기 (1) 내지 (22) 중 어느 것에 언급된 상기 폴리머 필름에서, 상기 폴리머 필름의 폭은 1350mm 이상이다.
(24) 상기 (1) 내지 (23) 중 어느 것에 언급된 상기 폴리머 필름에서, 상기 폴리머 필름은 1500m 이상의 길이를 가지는 긴 필름이다.
(25) 접착층이 부착된 폴리머 필름은, 상기 (1) 내지 (24) 중 어느 것에 언급된 폴리머 필름의 50mN/m 내지 80mN/m의 표면 에너지를 가지는 하나 이상의 표면 상에 형성된 접착층을 포함한다.
(26) 광학 보상필름은, 상기 (1) 내지 (25) 중 어느 것에 언급된 폴리머 필름 위에 형성된 광학 이방성층을 포함하고, 상기 광학 이방성층은 하기 식 (ⅸ)을 만족한다:
(ⅸ) Re=0 내지 200 (nm), 및 │Rth│=0 내지 400 (nm).
(27) 상기 (26)에 언급된 상기 광학 보상필름에서, 상기 광학 이방성층은 디스코틱 액정 화합물을 포함한다.
(28) 상기 (26) 또는 (27)에 언급된 상기 광학 보상필름에서, 상기 광학 이방성층은 막대형 액정 화합물을 포함한다.
(29) 상기 (26) 내지 (28) 중 어느 것에 언급된 상기 광학 보상필름에서, 상기 광학 이방성층은 복굴절성을 가지는 폴리머 필름으로 형성된다.
(30) 상기 (29)에 언급된 상기 광학 보상필름에서, 상기 광학 이방성층을 형성하는 폴리머 필름은 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리에스테르, 폴리에테르-케톤, 폴리아미드이미드-폴리에스테르-이미드 및 폴리아릴-에테르-케톤으로 구성되는 그룹에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함한다.
(31) 편광자는, 편광 소자용 보호필름으로서, 상기 (1) 내지 (25) 중 어느 것에 언급된 한 장 이상의 폴리머 필름과 상기 (26) 내지 (30) 중 어느 것에 언급된 광학 보상필름을 포함한다.
(32) 상기 (31)에 언급된 상기 편광자는, 표면에 형성되는 하드 코트층, 안티글레어층 및 반사방지막 중 한 층 이상을 포함한다.
(33) 액정표시장치는, 상기 (1) 내지 (25) 중 어느 것에 언급된 임의의 폴리머 필름, 상기 (26) 내지 (30) 중 어느 것에 언급된 광학 보상필름 및 상기 (31) 또는 (32)에 언급된 편광자를 포함한다.
(34) VA 또는 IPS 액정표시장치는, 상기 (1) 내지 (25) 중 어느 것에 언급된 임의의 폴리머 필름, 상기 (26) 내지 (30) 중 어느 것에 언급된 광학 보상필름 및 상기 (31) 또는 (32)에 언급된 편광자를 포함한다.
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명의 플라즈마 처리에 적용가능한 대기 플라즈마 처리 장치의 예를 나타낸 단면도;
도 2는 본 발명의 플라즈마 처리에 적용가능한 연속식 진공 플라즈마 처리 장치의 일예를 나타낸 단면도; 그리고
도 3은 본 발명의 플라즈마 처리에 적용가능한 화염 플라즈마 처리 장치의 예를 나타낸 단면도이며,
여기서, 1은 전극을 표시하고, 2는 샘플을 표시하고, 4는 주입구를 표시하고, 5는 배출구를 표시하고, F는 샘플 필름을 표시하고, 12는 공정 챔버를 표시하고, 13 및 14는 전극을 표시하고, 15는 고주파 전력원을 표시하고, 6은 주입구를 표시하고, 7은 배출구를 표시하고, B는 버너를 표시하고, C는 배플 플레이트 (외염 조절 장치) 를 표시하고, E 및 E'는 외염을 표시하고, G는 유효염을 표시하고, I는 내염을 표시하며 그리고 S는 유효 공정 구멍 (슬릿) 을 표시한다.
본 발명을 수행하기 위한 최적의 모드
이하, 본 발명의 폴리머 필름을 상세히 설명한다.
[폴리머 필름의 물질]
본 발명의 폴리머 필름을 형성하기 위한 물질은 우수한 광학 특성, 우수한 투명성, 우수한 기계적 강도, 우수한 열 안정성, 우수한 방수성 및 우수한 등방성을 가지는 폴리머가 바람직하다. 그 Re 및 Rth가 상기에서 언급된 (ⅰ) 및 (ⅱ)를 만족하는 범위 내에 있는 한, 어느 물질이나 사용할 수 있다. 예를 들어, 폴리카르보네이트 폴리머; 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트와 같은 폴리에스테르 폴리머; 폴리메틸 메타크릴레이트와 같은 아크릴 폴리머; 및 폴리스티렌, 아크릴로니트릴/스티렌 공중합체 (AS 수지) 와 같은 스티렌 폴리머를 포함한다. 다른 예의 폴리머 물질은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀; 에틸렌/폴리프로필렌 공중합체와 같은 폴리올레핀 공중합체; 염화비닐 폴리머; 나일론, 방향족 폴리아미드와 같은 아미드 폴리머; 이미드 폴리머, 술폰 폴리머, 폴리에테르-술폰 폴리머, 폴리에테르-에테르-케톤 폴리머, 폴리페닐렌 술파이드 폴리머, 비닐리덴 클로라이드 폴리머, 비닐 알코올 폴리머, 비닐 부티랄 고분자, 아크릴레이트 폴리머, 폴리옥시메틸렌 폴리머, 에폭시 폴리머, 및 위에서 언급된 폴리머들의 혼합물이다. 본 발명의 상기 투명 필름은 경화층으로서, 아크릴, 우레탄, 아크릴우레탄, 에폭시, 또는 실리콘 타입의 UV 경화제 또는 열경화성 수지로 형성될 수도 있다.
본 발명의 상기 폴리머 필름을 형성하기 위한 물질로, 열가소성 노보넨-타입 수지도 바람직하게 사용된다. 열가소성 노보넨-타입 수지는 Nippon Zeon에 의한 ZEONEX 및 ZEONOA와, JSR에 의한 ARTON을 포함한다.
본 발명의 상기 폴리머 필름을 형성하기 위한 물질로, 이전까지 편광자용 투명 보호필름으로 사용되어 왔던 전형적인 트리아세틸 셀룰로오즈 (이하, 이를 셀룰로오즈 아실레이트라 칭함) 와 같은 셀룰로오즈-타입 폴리머도 바람직하다. 이하에서, 상기 셀룰로오즈 아실레이트를 상세히 서술한다.
[셀룰로오즈 아실레이트용 셀룰로오즈 원료]
셀룰로오즈 아실레이트용 셀룰로오즈 원료는 코튼 린터, 목재 펄프 (활엽수 펄프, 침엽수 펄프) 를 포함한다. 그와 같은 모든 타입의 셀룰로오즈 원료로부터 얻을 수 있는 모든 타입의 셀룰로오즈 아실레이트도 여기에서 사용할 수 있다. 경우에 따라서, 여기에서 사용하기 위해서 그것들을 혼합할 수 있다. 셀룰로오즈 원료는, 예를 들어, Nikkan Kogyo Shinbun (1970) 에 의한 Maruzawa & Uda, Plastic Material Lecture (17) 셀룰로오즈 수지 ; 및 Hatsumei Kyokai, Disclosure Bulletin No. 2001-1745 (7-8 페이지)에 상세히 기재되어 있다. 이들에 서술된 셀룰로오즈는 그에 대한 특정한 제한없이, 본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름으로 사용될 수 있다.
[셀룰로오즈 아실레이트에서의 치환도]
본 발명에서 사용되는 셀룰로오즈 아실레이트는, 상기에서 언급된 셀룰로오즈 물질로부터 생성되며, 아래에 서술된다. 본 발명에서 사용되는 셀룰로오즈 아실레이트는 셀룰로오즈의 수산기를 아실화함으로써 생성되고, 그 내의 치환기는 2 (아세틸기) 내지 22개의 탄소 원자를 가지는 임의의 아실기이다. 여기에서 사용하기 위한 셀룰로오즈 아실레이트를 제공하기 위해서 셀룰로오즈 내의 수산기에서 아실기로의 치환도는 특정하게 규정되어 있지 않다. 예를 들어, 그것은 셀룰로오즈 내의 수산기를 치환하는 3 내지 22개의 탄소 원자를 가지는 아세트산 및/또는 지방산의 결합도를 측정하고, 그 결과 데이터를 계산하는 것을 수반함으로써 결정된다. 상기 측정을 위해, 일예로, ASTM D-817-91 방법이 채용될 수 있다.
상기에 기재된 바와 같이, 본 발명에서 사용하기 위한 셀룰로오즈 아실레이트를 제공하기 위해서 셀룰로오즈 내의 수산기에서 아실기로의 치환도는 특정하게 규정되어 있지 않다. 그러나, 상기 셀룰로오즈 아실레이트를 제공하기 위한 셀룰로오즈 내의 수산기의 아실 치환도는 2.50 내지 3.00이 바람직하고, 2.75 내지 3.00이 더 바람직하며, 2.85 내지 3.00이 보다 더 바람직하다.
셀룰로오즈의 수산기를 치환하는 3 내지 22개의 탄소 원자를 가지는 아세트산 및/또는 지방산 중에서, 2 내지 22개의 탄소 원자를 가지는 상기 아실기가 임의의 지방성기 또는 알릴기일 수 있으며, 특정하게 규정되어 있지 않다. 그것은 단일기이거나 또는 2 이상의 다른 기의 혼합체일 수 있다. 그것은, 예를 들어, 셀룰로오즈 알킬카르보닐 에스테르, 알케닐카르보닐 에스테르, 방향족 카르보닐 에스테르 또는 방향족 알케닐카르보닐 에스테르이고, 더 치환될 수 있다. 상기 타입의 아실기의 바람직한 예는 아세틸, 프로피오닐, 부타노일, 헵타노일, 헥사노일, 옥타노일, 데카노일, 도데카노일, 트리데카노일, 데트라데카노일, 헥사데카노일, 옥타데카노일, 이소-부타노일, t-부타노일, 사이클로헥산카르보닐, 올레오일, 벤조일, 나프틸카르보닐 및 신나모일 기이다. 그 중에서, 아세틸, 프로피오닐, 부타노일, 도데카노일, 옥타데카노일, t-부타노일, 올레오일, 벤조일, 나프틸카르보닐 및 신나모일 기가 바람직하고, 아세틸, 프로피오닐 및 부타노일 기가 보다 바람직하다.
끊임없는 연구 결과로서, 본 발명자들은, 셀룰로오즈 내의 수산기를 치환하는 상기에 기재된 아실 치환기 중에서, 그것으로의 총 치환도가 2.50 내지 3.00일 때, 실질적으로 아세틸기/프로피오닐기/부타노일기 중 둘 이상이 셀룰로오즈 아실레이트의 광학 이방성을 저하시킨다는 것을 밝혀냈다. 더 바람직하게, 아실 치환도는 2.60 내지 3.00이고, 보다 더 바람직하게 2.65 내지 3.00이다.
셀룰로오즈 내의 수산기를 치환하는 아실 치환기가 아세틸기 단독일 때, 그것으로의 총 치환도는, 상기 필름의 광학 이방성이 저하되고 나아가 사용되는 유기 용매에서의 그 용해도는 물론 상기 셀룰로오즈 아실레이트의 첨가제와의 융화성이 우수해진다는 관점에서 2.80 내지 2.99가 바람직하고, 2.85 내지 2.95가 보다 바람직하다.
[셀룰로오즈 아실레이트의 중합도]
본 발명에서 바람직하게 사용되는 상기 셀룰로오즈 아실레이트의 중합도에 관해서, 셀룰로오즈 아실레이트의 점도-평균 중합도는 180 내지 700이고, 더 바람직하게 180 내지 550이고, 보다 더 바람직하게 180 내지 400이며, 더욱 더 바람직하게 180 내지 350일 것이 요구된다. 그것의 중합도가 너무 높다면, 셀룰로오즈 아실레이트의 도프 용액의 점도가 너무 높아지고, 캐스팅에 의한 필름 형성이 어려워진다. 상기 중합도가 너무 낮으면, 상기 필름의 강도가 낮아진다. 상기 평균 중합도는 Uda et al의 극한 점도 방법 (Kazuo Uda & Hideo Saito, the Journal of Fiber Society of Japan, 제 18판, 제 1 인쇄, 105-120 페이지, 1962) 에 따라 결정된다. 이것은 일본공개특허공보 평 9-95538호에 상세히 서술되어 있다.
본 발명에서 바람직하게 사용되는 상기 셀룰로오즈 아실레이트의 분자량 분포는 겔 투과 크로마토그래피를 통해 평가될 수 있다. 다분산 지수 Mw/Mn (Mw는 질량-평균 분자량을 나타내고, Mn은 수-평균 분자 질량을 나타냄) 는 보다 작고 상기 분자량 분포는 보다 좁은 것이 바람직하다. 구체적으로, Mw/Mn은 바람직하게 1.0 내지 3.0이고, 보다 바람직하게 1.0 내지 2.0이며, 가장 바람직하게 1.0 내지 1.6이다.
저분자 성분이 제거될 때, 상기 셀룰로오즈 아실레이트의 상기 평균 분자량 (중합도) 은 높아지나, 그것의 점도는 원래 셀룰로오즈 아실레이트의 그것보다 저하될 것이므로, 상기 셀룰로오즈 아실레이트가 유용하다. 원래 방법으로 생성된 상기 셀룰로오즈 아실레이트로부터 저분자 성분을 제거함으로써 저분자 성분의 감소된 함량을 가지는 상기 셀룰로오즈 아실레이트가 얻어진다. 저분자 성분의 제거는 상기 셀룰로오즈 아실레이트를 적절한 유기 용매로 세척함으로써 수행된다. 감소된 저분자 성분의 함량을 가지는 셀룰로오즈 아실레이트가 생성될 때, 아실화에서 술폰산 촉매의 양은 셀룰로오즈의 100 질량부에 대해서 바람직하게 0.5 내지 25 질량부가 되도록 조절된다. (이 명세서에서, 질량부 및 질량%는 각각 중량부 및 중량%와 동일함.) 상기 술폰산 촉매의 양이 상기 범위 내로 규정될 때, 최종 셀룰로오즈 아실레이트의 분자량 분포 즉, 균일한 중량 분포를 가지는 셀룰로오즈를 제조할 수 있다는 점에서 바람직하다. 바람직하게는, 본 발명에 사용하기 위한 상기 셀룰로오즈 아실레이트의 수분 함량은 최대 2 질량% 이하이고, 더 바람직하게는 최대 1 질량% 이하이며, 보다 더 바람직하게는 최대 0.7 질량% 이하이다. 원래 셀룰로오즈 아실레이트는 보통 물을 함유하고, 그 수분 함량은 2.5 내지 5질량%로 알려져 있다. 그러므로, 본 발명에서 사용하기 위한 상기 셀룰로오즈 아실레이트가 상기의 범위 내에서 수분 함량을 가지도록 하기 위해서, 상기 셀룰로오즈 아실레이트를 건조하여야 한다. 건조된 셀룰로오즈 아실레이트가 목적하는 수분 함량을 가지는 한, 그 건조 방법은 특정하게 규정되어 있지 않다. 셀룰로오즈 개시 물질과 그 생성 방법은 물론 본 발명에서 사용하기 위한 상기 셀룰로오즈 아실레이트는, 일예로, Hatsumei Kyokai, Disclosure Bulletin 제 2001-1745호 (2001년 3월 15 발행, Hatsumei Kyokai에 의함), 7-12 페이지에 자세히 기술되어 있다.
본 발명에서 사용하기 위한 상기 셀룰로오즈 아실레이트의 치환기 타입, 치환도, 중합도 및 분자량 분포는 상기의 범위 내에 있고, 그와 같은 셀룰로오즈 아실레이트 하나 이상 단독으로 또는 혼합되어 여기에서 사용된다.
[셀룰로오즈 아실레이트에 대한 첨가물]
그 용도에 따라서, 용액 생성 공정 동안, 본 발명에서 사용하기 위한 상기 셀룰로오즈 아실레이트 용액에 다양한 첨가물이 첨가될 수 있다. 상기 첨가물은, 예를 들어, 광학 이방성을 저하시키는 화합물, 파장-의존성 이방성 분포 개량제, UV 반응 억제제, 가소제, 산화 방지제, 미립자, 광학 특성 개량제를 포함하고, 이들은 이하에서 서술된다. 상기 첨가물이 상기 용액에 첨가되는 시간은 도포 제조 공정 중에서 어느 시간일 수 있다. 경우에 따라서, 상기 첨가물은 도프 제조 마지막 단계에서 도프 용액에 첨가될 수 있다.
[상기 광학 이방성을 저하시킬 수 있는 화합물]
셀룰로오즈 아실레이트 등과 같은 본 발명에 의한 폴리머 필름의 광학 이방성을 저하시킬 수 있는 화합물을 먼저 서술한다. 끊임없는 연구 결과로서, 본 발명자들은, 폴리머의 면내 및 두께 방향의 배향을 지연시킬 수 있는 화합물, 일예로 셀룰로오즈 아실레이트 분자가 필름 내에 사용될 때, 상기 셀룰로오즈 아실레이트의 광학 이방성이 저하되고 상기 필름의 Re 및 Rth가 거의 제로가 된다는 것을 밝혔다. 이를 위해, 상기 필름의 광학 이방성을 저하시킬 수 있는 화합물이 폴리머와 상당히 친화적인 것이 바람직한데, 일예로 셀룰로오즈 아실레이트와 그 화합물 자체는 막대형 구조도 판형 구조도 가지지 않는다. 상기 화합물이 방향족 기 (aromatic group) 와 같은 복수의 판형 관능기를 가질 때, 상기 관능기는 하나의 동일한 판 위에서가 아니라 다른 판 위에 있는 것이 바람직하다.
바람직하게는, 본 발명에 의한 상기 폴리머 필름은 광학 이방성, 특히 하기식 (ⅶ) 및 (ⅷ)를 만족하는 범위 내에서 상기 필름의 두께 방향 리타데이션 Rth를 저하시킬 수 있는 하나 이상의 화합물을 함유한다:
(ⅶ) (RthA-Rth0)/A≤-1.0,
(ⅷ) 0.01≤A≤30.
더욱 바람직하게는, (RthA-Rth0)/A≤-2.0 및 0.05≤A≤25; 보다 더 바람직하게는, (RthA-Rth0)/A≤-3.0 및 0.1≤A≤20 이다.
상기에서, RthA는 상기 화합물의 A 질량%를 포함하는 상기 필름의 Rth(nm)를 나타내고; Rth0는 상기 화합물을 포함하지 않는 상기 필름의 Rth(nm)를 나타내며; A는 상기 필름을 위한 개시 폴리머의 질량 100에 대한 상기 화합물의 질량 (%) 을 나타낸다.
상기 범위 내에서, 상기 필름 리타데이션은 특정 범위 내로 조절되고 알칼리 용액에서의 저분자 성분의 용해는 임의의 문제가 발생하지 않는 범위 내에서 조절될 수 있다. 따라서, 상기 범위가 바람직하다.
(Log P)
본 발명에 사용하기 위한 상기 셀룰로오즈 아실레이트 필름을 제조할 때, 상기에서 언급한 바와 같이 상기 필름 내의 셀룰로오즈 아실레이트의 면내 및 두께 방향의 배향을 지연시킬 수 있는 화합물을 사용하여 상기 필름의 광학 이방성을 저하시키는 것이 바람직하다. 상기 타입의 화합물 중에서, 0 내지 7의 옥탄올-물 분배 계수 (log P 값) 를 가지는 것이 바람직하다. log P가 7 초과인 화합물은 셀룰로오즈 아실레이트와 친화성이 떨어지므로, 필름의 백화 (whitening) 및 오염 (dusting) 을 일으킬 수 있다. 반면에, 상기 log P가 0 미만인 화합물은 상당히 친수적인데, 그것이 상기 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 내수성을 악화시킨다. 상기 log P는 더 바람직하게 1 내지 6이고, 보다 더 바람직하게 1.5 내지 5이다.
상기 옥탄올-물 분배 계수 (log P) 는 JIS Z7260-107 (2000) 의 플라스크 딥핑 방법에 의해 측정될 수 있다. 실제로 그것을 측정하는 대신, 상기 옥탄올-물 분배 계수 (log P) 는 산술적인 화학적 방법 또는 실험적인 방법에 의해 평가될 수 있다. 상기 산술적인 방법에 대해, Crippen의 파쇄 방법 (J. Chem. Inf. Comput. Sci., 27, 21 (1987)); Viswanadhan의 파쇄 방법 (J. Chem. Inf. Comput. Sci., 29, 163 (1989)); Broto의 파쇄 방법 (Eur. J. Med. Chem.-Chim. Theor., 19, 71 (1984)) 들이 바람직하다. 이 중, Crippen의 파쇄 방법 (J. Chem. Inf. Comput. Sci., 27, 21 (1987)) 이 더 바람직하다. 화합물의 상기 log P가 측정 방법 또는 산술 방법에 따라 달라질 때, Crippen의 파쇄 방법에 따라 본 발명의 범위 내에 있는지 없는지에 대해서 상기 화합물이 바람직하게 판단된다.
(NaOH 수용액에서 pKa 및 용해도의 측정)
상기 셀룰로오즈 아실레이트 필름을 편광자의 보호필름으로 사용하기 위해서, 면내 광학특성 및 필름의 표면 에너지와 같은 특성의 분포를 감소시켜야 한다. 이를 위해서, 필름 형성을 위한 도프-캐스팅 단계, 상기 표면처리 단계, 점착제 적용 단계 및 적층 단계의 각 단계에서 요구되는 범위 내로 상기 필름의 특성을 안정하고 균일하게 유지하는 것이 필수적이다. 특히, 상기 표면 처리 단계에서, 생산성 관점에서 알칼리 비누화를 보통 채용하는데, 다음과 같은 이유로 이것이 종종 문제가 된다. 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 상기 광학 이방성을 저하시킬 수 있는 화합물은, 셀룰로오즈 아실레이트와의 친화성을 우수하게 하기 위해서 상당히 친수적이다. 그러므로, 알칼리 비누화 단계에서, 상기 비누화 공정 용액이 필름으로 침투하고 상기 화합물의 상기 용액으로의 용해가 촉진되며, 그 결과로써 상기 필름의 특성이 불안정해질 수 있다. 특히, 상기 필름 표면이 불균일해지고, 표면 특성도 불균일해 질 수 있다. 이를 방지해야 한다. 이런 관점에 비추어 본 발명자는 끊임없이 연구하였고, 그 결과로써, 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 광학 이방성을 저하시킬 수 있는 상기 화합물의 물리적 특성이 구체적으로 조절될 때, 특히 상기 화합물의 상기 알칼리 용액에서의 해리 및 상기 알칼리 용액에서의 용해라는 관점에서, 상기 필름의 면내 특성이 균일하게 유지될 수 있다.
알칼리 비누화에 대한 상기 필름의 안정성에 대한 상기 이유 때문에, 상기 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 광학 이방성을 저하시키기 위해서 본 발명에 사용하기 위한 상기 화합물의 pKa의 바람직한 범위는 14 이상이고, 더 바람직하게 15 이상이며, 보다 더 바람직하게 16이상이다. 상기 알칼리 비누화 반응 용액의 pH가 보통 약 13 내지 14이기 때문에, 14 미만의 pKa를 가지는 화합물은 급속히 상기 알칼리 비누화된 필름의 불균일한 광학 특성 및 불균일한 표면 에너지를 야기시킬 수 있다. 특히, 보다 낮은 pKa를 가지는 상기 화합물은 상기 필름의 광학특성의 면내 불균일성을 보다 떨어뜨린다. 상기 화합물의 pKa는 보통 적정을 통해 획득될 수 있다. 본 발명에서, 그것은 하기와 같이 결정된다: 분석된 상기 화합물을 5×10-5 몰/ℓ의 농도로, 50ml의 DMSO/물=7/3인 용매계에 용해하고, 그것에 0.5ml의 0.25N HCl을 첨가하여 그 pH를 산성화시킨다. 다음, 25℃에서 0.5N NaOH를 사용하여, 전위차계 (potentiometric) 적정을 통해 적정 곡선을 얻는다. 산 해리 평형의 이론식과 함께 최소 자승법을 이용하여, 곡선 피팅을 통해 상기 화합물의 pKa를 얻는다.
알칼리 비누화에 대한 상기 필름의 안정성과 관련된 상기 동일한 이유와 마찬가지로, 그러나, 상기에 기재된 상기 화합물의 pKa 값의 측면과 다른 또 다른 측면에서, 상기 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 광학 이방성을 저하시키기 위해 본 발명에서 사용가능한 상기 화합물의 알칼리 수용액에서의 상기 용해도는, 55℃에서 1.5몰/ℓ의 농도를 가지는 NaOH 수용액에서의 상기 화합물의 용해도 관점에서, 바람직하게는 최대 1.0%이고, 더 바람직하게는 최대 0.1%이며, 보다 더 바람직하게는 최대 0.01%이다. 상기 알칼리 비누화 제조 용액에서의 상기 화합물의 용해도가 1.0%초과이면, 상기 필름의 광학 특성 및 표면 에너지는 알칼리 비누화 처리를 통해서 급속히 변동할 수 있다. 보다 높은 용해도를 가지는 상기 화합물은 상기 필름의 면내 광학 특성의 균일성이 보다 높은 정도까지 떨어진다. 상기 화합물의 용해도를 외관상으로 측정할 수 있다.
[광학 이방성을 저하시킬 수 있는 화합물의 물성]
필름의 광학 이방성을 저하시키기 위한 능력을 가지는 상기 화합물은 방향족 기를 가질 수 있거나 또는 가지지 않을 수 있다. 바람직하게, 필름의 광학 이방성을 저하시키기 위한 능력을 가지는 상기 화합물은 3000 이하의 분자량을 가지고, 더 바람직하게는 150 내지 3000, 좀 더 바람직하게는 170 내지 2000, 훨씬 더 바람직하게는 200 내지 1000의 분자량을 가진다. 상기 범위내의 분자량을 가지는 한, 상기 화합물은 특정 단분자 구조를 가질 수 있거나 복수개의 상기 단분자 단위체를 서로 결합시킴으로써 올리고머 구조 또는 폴리머 구조를 가질 수 있다.
바람직하게는, 필름의 광학 이방성을 저하시키는 능력을 가지는 상기 화합물은 25℃에서 액체이거나, 또는 25 내지 250℃의 녹는점을 가지는 고체이며, 보다 바람직하게는, 25℃에서 액체이거나, 또는 25 내지 200℃의 녹는점을 가지는 고체이다. 바람직하게는, 필름의 광학 이방성을 저하시키는 능력을 가지는 상기 화합물은 셀룰로오즈 아실레이트 필름 형성의 도프-캐스팅 및 건조 공정에서 증발하지 않는다.
본 발명에서 상기 필름 형성용 도프에 첨가되는 상기 광학 이방성 저하용 화합물은 바람직하게 셀룰로오즈 아실레이트의 0.01 내지 30 질량%이고, 더 바람직하게 1 내지 25 질량%이며, 보다 더 바람직하게 5 내지 20 질량%이다.
광학 이방성 저하용 화합물 중 하나 이상의 다른 종류들은 여기에서 단독으로 또는 임의의 바람직한 비율로 혼합되어 사용될 수 있다.
상기 광학 이방성 저하용 화합물이 상기 필름-형성용 도프에 첨가되는 시간은 도포 제조공정 동안 중 어느 시간일 수 있고, 상기 화합물이 도프 제조의 마지막 단계에서 도포에 첨가될 수도 있다.
본 발명의 상기 셀룰로오즈 아실레이트 필름 내의 상기 광학 이방성 저하용 화합물의 함량에 관하여, 필름의 적어도 일 표면으로부터 상기 필름의 전체 두께의 10%까지인 부분에서의 상기 화합물의 평균 함량은, 필름 중앙부에서의 상기 화합물의 평균 함량의 80 내지 99%이다. 본 발명의 상기 필름의 화합물 함량은 일본공개특허공보 평 8-57879호에서와 같이 IR 흡수 분광계를 통해 상기 필름의 표면부에서의 그 양과 그 중앙부에서의 양을 측정함으로써 결정될 수 있다.
먼저, 하기에 기재된 일반 화학식 (1) 내지 (19)는 본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 광학 이방성을 저하시키는 능력을 가진 화합물의 예들이나, 본 발명이 이에 한정되어서는 안 된다.
Figure 112007012114460-pct00001
상기 화학식에서, R11 내지 R13 각각은 독립적으로 1 내지 20개의 탄소원자를 가지는 지방족 기를 나타내고, R11 내지 R13 은 고리를 형성하기 위해서 서로 결합할 수 있다.
Figure 112007012114460-pct00002
화학식 (2) 및 (3)에서, Z는 탄소 원자, 산소 원자, 황 원자 또는 -NR25-를 나타내고; R25는 수소 원자 및 알킬기를 나타내고; Z를 구성요소로 하는 상기 5원소 또는 6원소 고리는 치환기를 가질 수 있고; Y21 및 Y22 각각은 독립적으로 1 내지 20개의 탄소 원자를 가지는 에스테르기, 알콕시카르보닐기, 아미도기 또는 카르바모일기를 나타내고, 그리고 Y21 및 Y22들은 고리를 형성하기 위해서 서로 결합할 수 있으며; m은 1 내지 5의 정수를 나타내고; 그리고 n은 1 내지 6의 정수를 나타낸다.
Figure 112007012114460-pct00003
화학식 (4) 내지 (12)에서, Y31 내지 Y70 각각은 독립적으로 1 내지 20개의 탄소원자를 가지는 에스테르기, 1 내지 20개의 탄소원자를 가지는 알콕시카르보닐기, 1 내지 20개의 탄소원자를 가지는 아미도기, 1 내지 20개의 탄소원자를 가지는 카르바모일기, 또는 수산기를 나타내고; V31 내지 V43 각각은 독립적으로 수소원자, 또는 1 내지 20개의 탄소원자를 가지는 지방족 기를 나타내고; L31 내지 L80 각각은 독립적으로 0 내지 40개의 원자를 가지고 0 내지 20개의 탄소원자를 가지는 2가의 포화 링킹기를 나타내고; 0개의 원자를 가지는 L31 내지 L80은 링킹기의 양측에 존재하는 기가 바로 단일결합을 형성함을 의미하며, V31 내지 V43 및 L31 내지 L80은 또다른 치환기를 가질 수 있다.
Figure 112007012114460-pct00004
상기 화학식에서, R1은 알킬기 또는 아릴기를 나타내고; R2 및 R3은 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기 또는 아릴기를 나타내고; R1, R2, R3의 총 탄소 원자수는 10이상이며, 그리고 상기 알킬기 및 아릴기는 치환기를 가질 수 있다.
Figure 112007012114460-pct00005
상기 화학식에서, R4 및 R5 각각은 독립적으로 알킬기 또는 아릴기를 나타내고; R4 및 R5의 탄소 원자의 총수는 최소한 10이고; 그리고 상기 알킬기 및 아릴기는 치환기를 가질 수도 있다.
Figure 112007012114460-pct00006
상기 화학식에서, R1, R2 및 R3 각각은 독립적으로 수소 원자 또는 알킬기를 나타내고; X는 하기의 링킹기 l로부터 선택된 하나 이상의 기로 형성된 2가의 링킹기를 나타내고; Y는 수소 원자, 알킬기, 아릴기 또는 아르알킬기를 나타내며; (링킹기 l) 단일 결합, -O-, -CO-, -NR4-, 알킬렌기 또는 아릴렌기, 여기서 R4 는 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 또는 아르알킬기를 나타낸다.
Figure 112007012114460-pct00007
상기 화학식에서, Q1, Q2 및 Q3 각각은 독립적으로 5원소 또는 6원소 고리를 나타내고; X는 B, C-R (여기서 R은 수소원자 또는 치환기를 나타냄), N, P 또는 P=O를 나타낸다.
Figure 112007012114460-pct00008
상기 화학식에서, X2는 B, C-R (여기서 R은 수소원자 또는 치환기를 나타냄), 또는 N을 나타내고; R11, R12, R13, R14, R15, R21, R22, R23, R24, R25, R31, R32, R33, R34 및 R35 각각은 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다.
Figure 112007012114460-pct00009
상기 화학식에서, R1은 알킬기 또는 아릴기를 나타내고, R2 및 R3 각각은 독립적으로 수소 원자, 알킬기 또는 아릴기를 나타내고; 상기 알킬기 및 아릴기는 치환기를 가질 수 있다.
화학식 (18)의 화합물 중, 하기의 화학식 (19) 의 것들이 바람직하다.
Figure 112007012114460-pct00010
화학식 (19)에서, R4, R5 및 R6 각각은 독립적으로 알킬기 또는 아릴기를 나타낸다. 상기 알킬기는 선형, 분지형 또는 환형일 수 있으나, 바람직하게는 1 내지 20개의 탄소 원자, 더 바람직하게는 1 내지 15개의 탄소 원자, 가장 바람직하게는 1 내지 12 개의 탄소 원자를 가진다. 환형 알킬기에 있어서, 특히 사이클로헥실기가 바람직하다. 상기 아릴기는 바람직하게 6 내지 36 개의 탄소 원자, 더 바람직하게 6 내지 24 개의 탄소 원자를 가진다.
상기 알킬기 및 아릴기는 치환기를 가질 수 있다. 상기 치환기에 있어서, 할로겐 원자 (예를 들면, 염소, 브롬, 불소 및 요오드), 알킬기, 아릴기, 알콕시기, 아릴옥시기, 아실기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 아실옥시기, 술포닐아미노기, 하이드록시기, 시아노기, 아미노기 및 아실아미노기가 바람직하고; 할로겐 원자, 알킬기, 아릴기, 알콕시기, 아릴옥시기, 술포닐아미노기 및 아실아미노기가 더 바람직하며; 알킬기, 아릴기, 술포닐아미노기 및 아실아미노기가 보다 더 바람직하다.
셀룰로오즈 아실레이트의 광학 이방성을 저하시키는 능력을 가지는, 본 발명에서 사용하기 위한 화학식 (1) 내지 (19)의 화합물들은, 그들의 구체적인 예들에 대해 하기에 기술되었으나, 본 발명이 이에 한정되어서는 안 된다.
화학식 (1)의 상기 화합물을 설명한다.
Figure 112007012114460-pct00011
화학식 (1)에서, R11 내지 R13 각각은 독립적으로 1 내지 20개의 탄소원자를 가지는 지방족 기를 나타내고, R11 내지 R13 은 고리를 형성하기 위해서 서로 결합할 수 있다.
R11 내지 R13을 상세히 서술한다. 바람직하게는, R11 내지 R13 각각은 1 내지 20 개의 탄소 원자를 가지는, 더 바람직하게는 1 내지 16 개의 탄소 원자, 보다 더 바람직하게는 1 내지 12 개의 탄소를 가지는 지방족 기이다. 여기에서 언급된 지방족 기는 바람직하게 지방족 탄화수소기이고, 더 바람직하게는 알킬기 (선형, 분지형, 환형 알킬기를 포함함) , 알케닐기 또는 알키닐기이다. 상기 알킬기의 예는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, 세크-부틸, t-부틸, n-펜틸, t-아밀, n-헥실, n-옥틸, 데실, 도데실, 에이코실, 2-에틸헥실, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 사이클로헵틸, 2,6-디메틸사이클로헥실, 4-t-부틸사이클로헥실, 사이클로펜틸, 1-아다만틸, 2-아다만틸, 비사이클로[2.2.2]옥탄-3-일들이다. 상기 알케닐기는, 예를 들어, 비닐, 알릴, 프레닐, 게라닐, 올레일, 2-사이클로펜텐-1-일, 2-사이클로헥센-1-일을 포함한다. 상기 알키닐기는, 예를 들어, 에티닐, 프로파르길을 포함한다.
상기 R11 내지 R13로 표현되는 지방족 기는 치환될 수 있다. 상기 그 치환기의 예는, 할로겐 원자 (불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자), 알킬기 (선형, 분지형 또는 환형 알킬기, 비사이클로알킬기 및 활성 메틴기를 포함함), 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 헤테로사이클릭기 (그 결합 위치는 구체적으로 규정되지 않음), 아실기, 알콕시카르보닐기, 아릴록시카르보닐기, 헤테로사이클릭-옥시카르보닐기, 카르바모일기, N-아실카르바모일기, N-술포닐카르바모일기, N-카르바모일카르바모일기, N-술파모일카르바모일기, 카르바조일기, 카르복실기 또는 그 염, 옥사릴기, 옥사모일기, 시아노기, 카르본이미도일기 (카르본이미도일기), 포르밀기, 하이드록시기, 알콕시기 (반복되는 에틸렌옥시 또는 프로필렌옥시 단위체와 그들을 포함함), 아릴옥시기, 헤테로사이클릭-옥시기, 아실옥시기, (알콕시 또는 아릴옥시) 카르보닐옥시기, 카르바모일옥시기, 술포닐옥시기, 아미노기, (알킬, 아릴 또는 헤테로사이클릭) 아미노기, 아실아미노기, 술폰아미도기, 우레이도기, 티오우레이도기, 이미도기, (알콕시 또는 아릴옥시) 카르보닐아미노기, 술파모일아미노기, 세미카르바지도기, 암모니오기, 옥사모일아미노기, N-(알킬 또는 아릴) 술포닐우레이도기, N-아실우레이도기, N-아실술파모일아미노기, 4차화된 질소-함유 헤테로사이클릭기 (예를 들면, 피리디니오기, 이미다졸리오기, 퀴놀리니오기, 이소퀴놀리니오기), 이소시아노기, 이미노기, (알킬 또는 아릴) 술포닐기, (알킬 또는 아릴) 술피닐기, 술포기 또는 그 염, 술파모일기, N-아실술파모일기, N-술포닐술파모일기 또는 그 염, 포스피노기, 포스피닐기, 포스피닐옥시기, 포스피닐아미노기, 및 실릴기들이다.
헤테로-치환기를 형성하기 위해서 이들 기들을 조합할 수 있다. 상기 타립의 치환기의 예들은 에톡시에톡시에틸기, 하이드록시에톡시에틸기, 에톡시카르보닐에틸기이다. R11 내지 R13은 치환기로서 인산염기를 가질 수 있다. 화학식 (1)의 화합물은 하나의 분자 내에 복수의 인산염기를 가질 수 있다.
이하, 화학식 (1)로 표현되는 화합물의 예들 (C-1 또는 C-76) 을 아래에 기재하나, 본 발명이 이에 한정되어서는 안 된다. 하기 표에 각 화합물에 대한 log P 값을 보여준다. Crippen의 파쇄 방법 (J. Chem. Inf. Comput. Sci., 27, 21 (1987)) 에 의해 이것을 얻었다.
Figure 112007012114460-pct00012
(상기 화학식에서, R1 내지 R3은 화학식 (1) 내의 R11 내지 R13과 동일한 의미를 가지고, 그 예들은 하기의 C-1 내지 C-76에 있다.)
Figure 112007012114460-pct00013
Figure 112010040117558-pct00109
Figure 112010040117558-pct00110
Figure 112007012114460-pct00016
화학식 (2) 및 (3)의 화합물을 설명한다.
Figure 112007012114460-pct00017
화학식(2) 및 (3)에서, Z는 탄소 원자, 산소 원자, 황 원자 또는 -NR25-를 나타내고; R25는 수소 원자 또는 알킬기를 나타내고; Z를 구성요소로 한 상기 5원소 또는 6원소 고리는 치환기를 가질 수 있으며; 그리고 복수의 치환기는 고리를 형성하기 위해서 서로 결합할 수 있다. Z를 구성요소로 한 상기 5원소 또는 6원소 고리의 예들은 테트라하이드로푸란, 테트라하이드로피란, 테트라하이드로티오펜, 티안, 피롤리딘, 피페리딘, 인돌린, 이소인돌린, 쿠마론, 이소쿠마론, 테트라하이드로-2-푸라논, 테트라하이드로-2-피론, 4-부탄락탐, 6-헥사노락탐이다.
Z를 구성요소로 한 상기 5원소 또는 6원소 고리는 락톤 구조 또는 락탐 구조, 즉, Z에 인접한 탄소 원자에 결합하는 옥소기를 가지는 환형 에스테르 또는 환형 아미도 구조를 포함한다. 상기 환형 에스테르 또는 환형 아미도 구조의 예들은 2-피롤리돈, 2-피페리돈, 5-펜타놀리드, 6-헥사놀리드이다.
R25는 바람직하게 1 내지 20 개의 탄소 원자를 가지고, 더 바람직하게 1 내지 16 개의 탄소 원자를 가지며, 보다 더 바람직하게 1 내지 12 개의 탄소 원자를 가지는 수소 원자 또는 알킬기 (선형, 분지형 및 환형 알킬기를 포함함) 이다. R25에 대한 상기 알킬기는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-옥틸, 데실, 도데실, 에이코실, 2-에틸헥실, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 사이클로헵틸, 2,6-디메틸사이클로헥실, 4-t-부틸사이클로헥실, 사이클로펜틸, 1-아다만틸, 2-아다만틸, 비사이클로[2.2.2]옥탄-3-일이다. R25에 대한 상기 알킬기는 임의의 다른 치환기를 가질 수 있다. 상기 치환기의 예는 R11 내지 R13에 대해 상기에서 기재된 것들일 수 있다.
Y21 및 Y22 각각은 독립적으로 에스테르기, 알콕시카르보닐기, 아미도기 또는 카르바모일기를 나타낸다. 상기 에스테르기는 바람직하게 1 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를 가지는데, 예를 들어, 아세톡시, 에틸카르보닐옥시, 프로필카르보닐옥시, n-부틸카르보닐옥시, 이소-부틸카르보닐옥시, t-부틸카르보닐옥시, 세크-부틸카르보닐옥시, n-펜틸카르보닐옥시, t-아밀카르보닐옥시, n-헥실카르보닐옥시, 사이클로헥실카르보닐옥시, 1-에틸펜틸카르보닐옥시, n-헵틸카르보닐옥시, n-노닐카르보닐옥시, n-운데실카르보닐옥시, 벤질카르보닐옥시, 1-나프탈렌카르보닐옥시, 2-나프탈렌카르보닐옥시, 1-아다만탄카르보닐옥시를 포함한다. 상기 알콕시카르보닐기는 바람직하게 1 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를 가지고, 예를 들어, 메톡시카르보닐, 에톡시카르보닐, n-프로필옥시카르보닐, 이소프로필옥시카르보닐, n-부톡시카르보닐, t-부톡시카르보닐, 이소-부틸옥시카르보닐, 세크-부틸옥시카르보닐, n-펜틸옥시카르보닐, t-아밀옥시카르보닐, n-헥실옥시카르보닐, 사이클로헥실옥시카르보닐, 2-에틸헥실옥시카르보닐, 1-에틸프로필옥시카르보닐, n-옥틸옥시카르보닐, 3,7-디메틸-3-옥틸옥시카르보닐, 3,5,5-트리메틸헥실옥시카르보닐, 4-t-부틸사이클로헥실옥시카르보닐, 2,4-디메닐펜틸-3-옥시카르보닐, 1-아다만탄옥시카르보닐, 2-아다만탄옥시카르보닐, 디사이클로펜타디에닐옥시카르보닐, n-데실옥시카르보닐, n-도데실옥시카르보닐, n-테트라데실옥시카르보닐, n-헥사데실옥시카르보닐을 포함한다. 상기 아미도기는 바람직하게 1 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를 가지는데, 예를 들어, 아세트아미도, 에틸카르복사미도, n-프로필카르복사미도, 이소프로필카르복사미도, n-부틸카르복사미도, t-부틸카르복사미도, 이소-부틸카르복사미도, 세크-부틸카르복사미도, n-펜틸카르복사미도, t-아밀카르복사미도, n-헥실카르복사미도, 사이클로헥실카르복사미도, 1-에틸펜틸카르복사미도, 1-에틸프로필카르복사미도, n-헵틸카르복사미도, n-옥틸카르복사미도, 1-아다만탄카르복사미도, 2-아다만탄카르복사미도, n-노닐카르복사미도, n-도데실카르복사미도, n-펜탄카르복사미도, n-헥사데실카르복사미도를 포함한다. 상기 카르바모일기는 바람직하게 1 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소를 가지는데, 예를 들어, 메틸카르바모일, 디메틸카르바모일, 에틸카르바모일, 디에틸카르바모일, n-프로필카르바모일, 이소프로필카르바모일, n-부틸카르바모일, t-부틸카르바모일, 이소-부틸카르바모일, 세크-부틸카르바모일, n-펜틸카르바모일, t-아밀카르바모일, n-헥실카르바모일, 사이클로헥실카르바모일, 2-에틸헥실카르바모일, 2-에틸부틸카르바모일, t-옥틸카르바모일, n-헵틸카르바모일, n-옥틸카르바모일, 1-아다만탄카르바모일, 2-아다만탄카르바모일, n-데실카르바모일, n-도데실카르바모일, n-테트라데실카르바모일, n-헥사데실카르바모일을 포함한다. Y21들 및 Y22들은 고리를 형성하기 위해서 서로 결합할 수 있다. Y21 및 Y22는 임의의 다른 치환기를 가질 수 있다. 상기 치환기의 예는 R11 내지 R13에 대해 상기에서 기재된 것들일 수 있다.
이하, 화학식 (2) 및 (3)로 표현되는 화합물의 예들 (C-201 내지 C-231) 을 아래에 기재하나, 본 발명이 이에 한정되어서는 안 된다. 각 화합물에 대해서 log P 값이 괄호 안에 삽입된다. Crippen의 파쇄 방법 (J. Chem. Inf. Comput. Sci., 27, 21 (1987)) 에 의해 이것을 얻었다.
Figure 112007012114460-pct00018
Figure 112007012114460-pct00019
화학식 (4) 내지 (12)의 화합물을 설명한다.
Figure 112007012114460-pct00020
화학식 (4) 내지 (12)에서, Y31 내지 Y70 각각은 독립적으로 에스테르기, 알콕시카르보닐기, 아미도기, 카르바모일기, 또는 하이드록시기를 나타낸다. 상기 에스테르기는 바람직하게 1 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를 가지는데, 예를 들어, 아세톡시, 에틸카르보닐옥시, 프로필카르보닐옥시, n-부틸카르보닐옥시, 이소-부틸카르보닐옥시, t-부틸카르보닐옥시, 세크-부틸카르보닐옥시, n-펜틸카르보닐옥시, t-아밀카르보닐옥시, n-헥실카르보닐옥시, 사이클로헥실카르보닐옥시, 1-에틸펜틸카르보닐옥시, n-헵틸카르보닐옥시, n-노닐카르보닐옥시, n-운데실카르보닐옥시, 벤질카르보닐옥시, 1-나프탈렌카르보닐옥시, 2-나프탈렌카르보닐옥시, 1-아다만탄카르보닐옥시를 포함한다. 상기 알콕시카르보닐기는 바람직하게 1 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를 가지고, 예를 들어, 1-에틸프로필옥시카르보닐, n-옥틸옥시카르보닐, 3,7-디메틸-3-옥틸옥시카르보닐, 3,5,5-트리메틸헥실옥시카르보닐, 4-t-부틸사이클로헥실옥시카르보닐, 2,4-디메틸펜틸-3-옥시카르보닐, 1-아다만탄옥시카르보닐, 2-아다만탄옥시카르보닐, 디사이클로펜타디에닐옥시카르보닐, n-데실옥시카르보닐, n-도데실옥시카르보닐, n-테트라옥데실옥시카르보닐, n-헥사데실옥시카르보닐은 물론 메톡시카르보닐, 에톡시카르보닐, n-프로필옥시카르보닐, 이소프로필옥시카르보닐, n-부톡시카르보닐, t-부톡시카르보닐, 이소-부틸옥시카르보닐, 세크-부틸옥시카르보닐, n-펜틸옥시카르보닐, t-아밀옥시카르보닐, n-헥실옥시카르보닐, 사이클로헥실옥시카르보닐, 2-에틸헥실옥시카르보닐을 포함한다. 상기 아미도기는 바람직하게 1 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소를 가지는데, 예를 들어, 아세트아미도, 에틸카르복사미도, n-프로필카르복사미도, 이소프로필카르복사미도, n-부틸카르복사미도, t-부틸카르복사미도, 이소-부틸카르복사미도, 세크-부틸카르복사미도, n-펜틸카르복사미도, t-아밀카르복사미도, n-헥실카르복사미도, 사이클로헥실카르복사미도, 1-에틸펜틸카르복사미도, 1-에틸프로필카르복사미도, n-헵틸카르복사미도, n-옥틸카르복사미도, 1-아다만탄카르복사미도, 2-아다만탄카르복사미도, n-노닐카르복사미도, n-도데실카르복사미도, n-펜탄카르복사미도, n-헥사데실카르복사미도를 포함한다. 상기 카르바모일기는 바람직하게 1 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를 가지는데, 예를 들어, 메틸카르바모일, 디메틸카르바모일, 에틸카르바모일, 디에틸카르바모일, n-프로필카르바모일, 이소프로필카르바모일, n-부틸카르바모일, t-부틸카르바모일, 이소-부틸카르바모일, 세크-부틸카르바모일, n-펜틸카르바모일, t-아밀카르바모일, n-헥실카르바모일, 사이클로헥실카르바모일, 2-에틸헥실카르바모일, 2-에틸부틸카르바모일, t-옥틸카르바모일, n-헵틸카르바모일, n-옥틸카르바모일, 1-아다만탄카르바모일, 2-아다만탄카르바모일, n-데실카르바모일, n-도데실카르바모일, n-테트라데실카르바모일, n-헥사데실카르바모일을 포함한다. Y31 내지 Y70은 임의의 다른 치환기를 가질 수 있다. 상기 치환기의 예는 R11 내지 R13에 대해 상기에서 기재된 것들일 수 있다.
V31 내지 V43 각각은 독립적으로 수소 원자, 또는 1 내지 20 개의 탄소 원자를 가지는, 더 바람직하게는 1 내지 16 개의 탄소 원자, 보다 더 바람직하게는 1 내지 12 개의 탄소 원자를 가지는 지방족 기이다. 여기에서 언급된 지방족 기는 바람직하게 지방족 탄화수소기이고, 더 바람직하게는 알킬기 (선형, 분지형, 환형 알킬기를 포함함), 알케닐기 또는 알키닐기이다. 상기 알킬기의 예들은 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, 세크-부틸, t-부틸, n-펜틸, t-아밀, n-헥실, n-옥틸, 데실, 도데실, 에이코실, 2-에틸헥실, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 사이클로헵틸, 2,6-디메틸사이클로헥실, 4-t-부틸사이클로헥실, 사이클로펜틸, 1-아다만틸, 2-아다만틸, 비사이클로[2.2.2]옥탄-3-일이다. 상기 알케닐기는, 예를 들어, 비닐, 알릴, 프레닐, 게라닐, 올레일, 2-사이클로펜텐-1-일, 2-사이클로헥센-1-일을 포함한다. 상기 알키닐기는, 예를 들어, 에티닐, 프로파르길을 포함한다. V31 내지 V43은 임의의 다른 치환기를 가질 수 있다. 상기 치환기의 예는 R11 내지 R13에 대해 상기에서 기재된 것들일 수 있다.
L31 내지 L80 각각은 독립적으로 0 내지 40개의 원자를 가지고 0 내지 20개의 탄소 원자를 가지는 2가의 포화 링킹키를 나타낸다. 0개의 원자를 가지는 L31 내지 L80 은, 상기 링킹기의 양측에 존재하는 기들이 직접적으로 단일결합을 형성함을 의미한다. L31 내지 L77 의 바람직한 예들은 알킬렌기 (예를 들면, 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌, 트리메틸렌, 테트라메틸렌, 펜타메틸렌, 헥사메틸렌, 메틸에틸렌, 에틸에틸렌), 환형 2가 기 (예를 들면, 시스-1,4-사이클로헥실렌, 트랜스-1,4-사이클로헥실렌, 1,3-사이클로펜틸리덴), 에테르, 티오에테르, 에스테르, 아미도, 술폰, 술폭사이드, 술피도, 술폰아미도, 우레일렌, 티오우레일렌이다. 이러한 2가 기는 2가 복합기를 형성하기 위해서 서로 결합할 수 있다. 상기 복합 치환기의 예들은 -(CH2)2O(CH2)2-, -(CH2)2O(CH2)2O(CH2)-, -(CH2)2S(CH2)2-, -(CH2)2O2C(CH2)2-이다. L31 내지 L80 은 임의의 다른 치환기를 가질 수 있다. 상기 치환기의 예들은 R11 내지 R13에 대해 상기에서 기재된 것들일 수 있다.
화학식 (4) 내지 (12)에 있는 Y31 내지 Y70, V31 내지 V43, L31 내지 L80 의 조합을 통해 형성되는 상기 화합물의 바람직한 예들은 시트레이트 (예를 들면, 트리에틸 O-아세틸시트레이트, 트리부틸 O-아세틸시트레이트, 아세틸트리에틸 시트레이트, 아세틸트리부틸 시트레이트, 트리(에틸옥시카르보닐메틸렌) O-아세틸시트레이트), 올레이트 (예를 들면, 에틸 올레이트, 부틸 올레이트, 2-에틸헥실 올레이트, 페닐 올레이트, 사이클로헥실 올레이트, 옥틸 올레이트), 리신올레이트 (예를 들면, 메틸아세틸 리신올레이트), 세바케이트 (예를 들면, 디부틸 세바케이트), 글리세린 카르복실레이트 (예를 들면, 트리아세틴, 트리부티린), 글리콜레이트 (예를 들면, 부틸프탈릴부틸 글리콜레이트, 에틸프탈릴에틸 글리콜레이트, 메틸프탈릴에틸 글리콜레이트, 부틸프탈릴부틸 글리콜레이트, 메틸프탈릴메틸 글리콜레이트, 프로필프탈릴프로필 글리콜레이트, 부틸프탈릴부틸 글리콜레이트, 옥틸프탈릴옥틸 글리콜레이트), 펜타에리트리톨 카르복실레이트 (예를 들면, 펜타에리트리톨 테트라아세테이트, 펜타에리트리톨 테트라부티레이트), 디펜타에리트리톨 카르복실레이트 (예를 들면, 디펜타에리트리톨 헥사아세테이트, 디펜타에리트리톨 헥사부티레이트, 디펜타에리트리톨 테트라아세테이트), 트리메틸롤프로판 카르복실레이트 (예를 들면, 트리메틸롤프로판 트리아세테이트, 트리메틸롤프로판 디아세테이트 모노프로피오네이트, 트리메틸롤프로판 트리프로피오네이트, 트리메틸롤프로판 트리부티레이트, 트리메틸롤프로판 트리피바레이트, 트리메틸롤프로판 트리(t-부틸 아세테이트), 트리메틸롤프로판 디-2-에틸헥사노에이트, 트리메틸롤프로판 테트라-2-에틸헥사노에이트, 트리메틸롤프로판 디아세테이트 모노옥타노에이트, 트리메틸롤프로판 트리옥타노에이트, 트리메틸롤프로판 트리(사이클로헥산카르복실레이트)), 일본공개특허공보 평 11-246704호에 기재된 글리세롤 에스테르, 일본공개특허공보 제 2000-63560호에 기재된 디글리세롤 에스테르, 일본공개특허공보 평 11-92574호에 기재된 시트레이트, 피롤리돈카르복실레이트 (예를 들면, 메틸 2-피롤리돈-5-카르복실레이트, 에틸 2-피롤리돈-5-카르복실레이트, 부틸 2-피롤리돈-5-카르복실레이트, 2-에틸헥실 2-피롤리돈-5-카르복실레이트), 사이클로헥산-디카르복실레이트 (예를 들면, 디부틸 시스-1,2-사이클로헥산-디카르복실레이트, 디부틸 트랜스-1,2-사이클로헥산-디카르복실레이트, 디부틸 시스-1,4-사이클로헥산-디카르복실레이트, 디부틸 트랜스-1,4-사이클로헥산-디카르복실레이트), 자이리톨 카르복실레이트 (예를 들면, 자이리톨 펜타아세테이트, 자이리톨 테트라아세테이트, 자이리톨 펜타프로피오네이트) 이다.
이후, 본 발명에서 사용하기 위한 화학식 (4) 내지 (12) 로 나타낸 상기 화 합물 (C-401 내지 C-448) 의 예들이 하기에 기재되나, 발명이 이에 한정되어서는 안된다. 각 화합물에 대해서 log P 값이 괄호 안에 삽입된다. Crippen의 파쇄 방법 (J. Chem. Inf. Comput. Sci., 27, 21 (1987)) 에 의해 이것을 얻었다.
Figure 112007012114460-pct00021
Figure 112007012114460-pct00022
Figure 112007012114460-pct00023
화학식 (13) 내지 (14)의 화합물을 설명한다.
Figure 112007012114460-pct00024
Figure 112007012114460-pct00025
화학식 (13)에서, R1은 알킬기 또는 아릴기를 나타내고, R2 및 R3 각각은 독립적으로 수소 원자, 알킬기 또는 아릴기를 나타낸다. R1, R2 및 R3의 탄소 원자의 총개수는 바람직하게 10 이상이다. 화학식 (14)에서, R4 및 R5 각각은 독립적으로 알킬리 또는 아릴기를 나타낸다. R4 및 R5의 탄소 원자의 총개수는 바람직하게 10 이상이고, 상기 알킬기 및 아릴기는 치환기를 가질 수 있다. 상기 치환기의 바람직한 예들은 불소 원자, 알킬기, 아릴기, 알콕시기, 술포닐기 및 술폰아미도기이고, 알킬기, 아릴기, 알콕시기, 술포닐기, 술폰아미도기가 가장 바람직하다. 상기 알킬기는 바람직하게 1 내지 25개의 탄소 원자를 가지는, 더 바람직하게는 6 내지 25개의 탄소 원자를 가지는, 보다 더 바람직하게는 6 내지 20개의 탄소 원자를 가지는 (예를 들면, 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, t-부틸, 아밀, 이소아밀, t-아밀, 헥실, 사이클로헥실, 헵틸, 옥틸, 비사이클로옥틸, 노닐, 아다만틸, 데실, t-옥틸, 운데실, 도데실, 트리데실, 테트라데실, 펜타데실, 헥사데실, 헵타데실, 옥타데실, 노나데실, 디데실) 선형 또는 분지형이거나 또는 환형이다. 상기 아릴기는 바람직하게 6 내지 30개의 탄소 원자를 가지고, 더 바람직하게는 6 내지 24개의 탄소 원자를 가진다 (예를 들면, 페닐, 비페닐, 터페닐, 나프틸, 비나프틸, 트리페닐페닐).
화학식 (13) 및 (14)의 상기 화합물의 바람직한 예들을 하기에 기재하나, 본 발명은 이에 한정되어서는 안 된다.
Figure 112007012114460-pct00026
Figure 112007012114460-pct00027
Figure 112007012114460-pct00028
Figure 112007012114460-pct00029
Figure 112007012114460-pct00030
화학식 (15)의 화합물을 설명한다.
Figure 112007012114460-pct00031
화학식 (15)에서, R1, R2 및 R3 각각은 독립적으로 수소 원자 또는 바람직하게 1 내지 5개의 탄소 원자를 가지는 알킬기를 나타낸다 (예를 들면, 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸). 더 바람직하게, R1, R2 및 R3 중 하나 이상은 1 내지 3개의 탄소 원자를 가지는 알킬기이다 (예를 들면, 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필). X는 바람직하게 단일 결합, -O-, -CO-, 알킬렌기 (바람직하게 1 내지 6개의 탄소 원자를 가지고, 더 바람직하게 1 내지 3개의 탄소 원자를 가지는, 예를 들면, 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌), 또는 아릴렌기 (바람직하게 6 내지 24개의 탄소 원자를 가지고, 더 바람직하게 6 내지 12개의 탄소 원자를 가지는, 예를 들면, 페닐렌, 비페닐렌, 나프틸렌) 로부터 선택된 하나 이상의 그룹으로 형성된 2가 링킹기이고; 더 바람직하게 X는 -O-, 알킬렌기 또는 아릴렌기로부터 선택된 하나 이상의 그룹으로 형성된 2가 링킹기이다. Y는 바람직하게 수소 원자, 알킬기 (예를 들면, 에틸, 이소프로필, t-부틸, 헥실, 2-에틸헥실, t-옥틸, 도데실 사이클로헥실, 디사이클로헥실, 아다만틸), 아릴기 (바람직하게 6 내지 24개의 탄소 원자를 가지고, 더 바람직하게 6 내지 18개의 탄소 원자를 가지는, 예를 들면, 페닐, 비페닐, 터페닐, 나프틸), 또는 아르알킬기 (바람직하게 7 내지 30개의 탄소 원자를 가지고, 더 바람직하게 7 내지 20개의 탄소 원자를 가지는, 예를 들면, 벤질, 크레실, t-부틸페닐, 디페닐메틸, 트리페닐메틸) 이고; 더 바람직하게 Y는 알킬기, 아릴기 또는 아르알킬기이다. -X-Y의 조합에 관하여, -X-Y의 총 탄소 개수가 0 내지 40인 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 1 내지 30이며, 가장 바람직하게는 1 내지 25이다.
화학식 (15)의 상기 화합물의 바람직한 예들을 하기에 기재하나, 본 발명은 이에 한정되어서는 안 된다.
Figure 112007012114460-pct00032
Figure 112007012114460-pct00033
화학식 (16)의 화합물을 설명한다.
Figure 112007012114460-pct00034
화학식 16에서, Q1, Q2 및 Q3 각각은 독립적으로 5원소 또는 6원소 고리를 나타내고, 그것은 탄화수소 고리 또는 헤테로-고리일 수 있으며, 단일 고리이거나 또는 임의의 다른 고리와 함께 축합 고리를 형성할 수 있다. 상기 탄화수소 고리는 바람직하게 치환 또는 비치환 사이클로헥산 고리, 치환 또는 비치환 사이클로펜탄, 또는 방향족 탄화수소 고리이거나, 더 바람직하게 방향족 탄화수소 고리이다. 상기 헤테로-고리는 바람직하게 산소 원자, 질소 원자 또는 황 원자 중 하나 이상을 포함하는 5원소 또는 6원소 고리이다. 상기 헤테로-고리는 더 바람직하게 산소 원자, 질소 원자 또는 황 원자 중 하나 이상을 포함하는 방향족 헤테로-고리이다.
Q1, Q2 및 Q3은 바람직하게 방향족 탄화수소 고리 또는 헤테로-고리이다. 상기 방향족 탄화수소 고리는 바람직하게 6 내지 30개의 탄소 원자 (예를 들면, 벤젠 고리, 나프탈렌 고리) 를 가지는 모노사이클릭 또는 비사이클릭 방향족 탄화수소 고리이고, 더 바람직하게는 6 내지 20개의 탄소 원자를 가지고, 보다 더 바람직하게는 6 내지 12개의 탄소 원자를 가지는 방향족 탄화수소 고리이다. 더욱 더 바람직하게, 벤젠고리이다.
상기 방향족 헤테로-고리는 바람직하게 산소 원자, 질소 원자 또는 황 원자를 포함하는 것이다. 상기 헤테로-고리의 예들은 푸란, 피롤, 티오펜, 이미다졸, 피라졸, 피리딘, 피라진, 피리다진, 트리아졸, 트리아진, 인다졸, 푸린, 티아졸린, 티아졸, 티아디아졸, 옥사졸린, 옥사졸, 옥사디아졸, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 프탈라진, 나프티리딘, 퀴녹살린, 퀴나졸린, 신놀린, 프테리딘, 아크리딘, 페난트로린, 페나진, 테트라졸, 벤지미다졸, 벤족사졸, 벤조트리아졸, 테트라자인덴이다. 상기 방향족 헤테로-고리는 바람직하게 피리딘, 트리아진 또는 퀴놀린이다. Q1, Q2 및 Q3은 더 바람직하게 방향족 탄화수소 고리이고, 보다 더 바람직하게 벤젠고리이다. Q1, Q2 및 Q3은 치환기를 가질 수 있고, 이하에서는 T를 치환기라 한다.
X는 B, C-R (여기서 R은 수소 원자 또는 치환기를 나타냄), N, P 또는 P=O를 나타낸다. X는 바람직하게 B, C-R (여기서, R은 바람직하게 아릴기, 치환 또는 비치환 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 아실기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 아실옥시기, 아실아미노기, 알콕시카르보닐아미노기, 아릴옥시카르보닐아미노기, 술포닐아미노기, 하이드록실기, 메르캅토기, 할로겐 원자 (예를 들면, 불소 원자, 염소 원자, 붕소 원자, 요오드 원자), 카르복실기이고; 더 바람직하게 아릴기, 알콕시기, 아릴옥시기, 하이드록실기, 또는 할로겐 원자이며; 보다 더 바람직하게 알콕시기 또는 하이드록실기이며; 더욱 더 바람직하게 하이드록실기임), 또는 N이다. 더 바람직하게 X는 C-R 또는 N이고, 보다 더 바람직하게 C-R이다.
바람직하게, 화학식 (16)의 상기 화합물은 다음 화학식 (17)의 화합물이다:
Figure 112007012114460-pct00035
상기 화학식에서, X2는 B, C-R (여기서 R은 수소원자 또는 치환기를 나타냄), 또는 N을 나타내고; R11, R12, R13, R14, R15, R21, R22, R23, R24, R25, R31, R32, R33, R34 및 R35 각각은 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다.
X는 B, C-R (여기서 R은 수소원자 또는 치환기를 나타냄), N, P 또는 P=O를 나타낸다. X는 바람직하게 B, C-R (여기서, R은 바람직하게 아릴기, 치환 또는 비치환 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 아실기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 아실옥시기, 아실아미노기, 알콕시카르보닐아미노기, 아릴옥시카르보닐아미노기, 술포닐아미노기, 하이드록실기, 메르캅토기, 할로겐 원자 (예를 들면, 불소 원자, 염소 원자, 붕소 원자, 요오드 원자), 카르복실기이고; 더 바람직하게 아릴기, 알콕시기, 아릴옥시기, 하이드록실기, 또는 할로겐 원자이며; 보다 더 바람직하게 알콕시기 또는 하이드록실기이며; 더욱 더 바람직하게 하이드록실기임), 또는 N 또는 P=O이다. 더 바람직하게 X는 C-R 또는 N이고, 보다 더 바람직하게 C-R이다.
R11, R12, R13, R14, R15, R21, R22, R23, R24, R25, R31, R32, R33, R34 및 R35는 수소 원자 또는 치환기이다. 치환기로는, 하기에서 언급된 치환기들이 적용된다. R11, R12, R13, R14, R15, R21, R22, R23, R24, R25, R31, R32, R33, R34 및 R35는 바람직하게 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 치환 또는 비치환 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 아실기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 아실옥시기, 아실아미노기, 알콕시카르보닐아미노기, 아릴옥시카르보닐아미노기, 술포닐아미노기, 술파노일기, 카르바모일기, 알킬티오기, 아릴티오기, 술포닐기, 술피닐기, 우레이도기, 포스포아미도기, 하이드록실기, 메트캅토기, 할로겐 원자 (예를 들면, 불소 원자, 염소 원자, 붕소 원자, 요오드 원자), 시아노기, 술포기, 카르복실기, 니트로기, 하이드록아믹산기, 술피노기, 하이드라지노기, 이미노기, 헤테로사이클릭기, (바람직하게 1 내지 30개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를 가지며, 그 안의 상기 헤테로 원자는 질소 원자, 산소 원자 또는 황 원자 중 어느 하나이며, 구체적으로 예를 들면, 이미다조릴, 피리딜, 퀴놀릴, 푸릴, 피페리딜, 모르폴리노, 벤족사조릴, 벤지이미다조릴, 벤조티아조릴임) 또는 실릴기이고, 더 바람직하게 알킬기, 아릴기, 치환 또는 비치환 아미노기, 알콕시기 또는 아릴옥시기, 보다 더 바람직하게 알킬기, 아릴기 또는 알콕시기이다.
이러한 치환기들은 더 치환될 수 있다. 있다면, 2 이상의 치환기들은 동일하거나 또는 다를 수 있다. 가능하다면, 그것들은 고리를 형성하기 위해서 서로 결합할 수도 있다.
하기에서 치환기 T를 언급한다. 치환기 T는, 예를 들면, 알킬기 (바람직하게 1 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 1 내지 8개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 메틸, 에틸, 이소-프로필, 터트-부틸, n-옥틸, n-데실, n-헥사데실, 사이클로프로필, 사이클로펜틸, 사이클로헥실), 알케닐기 (바람직하게 2 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 2 내지 12개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 2 내지 8개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 비닐, 알릴, 2-부테닐, 3-펜테닐), 알키닐기 (바람직하게 2 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 2 내지 12개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 2 내지 8개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 프로파르길, 3-펜티닐), 아릴기 (바람직하게 6 내지 30개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 6 내지 20개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 6 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 페닐, p-메틸페닐, 나프틸), 치환 또는 비치환 아미노기 (바람직하게 0 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 0 내지 10개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 0 내지 6개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 아미노, 메틸아미노, 디메틸아미노, 디에틸아미노, 디벤질아미노), 알콕시기 (바람직하게 1 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 1 내지 8개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 메톡시, 에톡시, 부톡시), 아릴옥시기 (바람직하게 6 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 6 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 6 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 페닐옥시, 2-나프틸옥시), 아실기 (바람직하게 1 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 아세틸, 벤조일, 포르밀, 피바로일), 알콕시카르보닐기 (바람직하게 2 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 2 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 2 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 메톡시카르보닐, 에톡시카르보닐), 아릴옥시카르보닐기 (바람직하게 7 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 7 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 7 내지 10개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 페닐옥시카르보닐), 아실옥시기 (바람직하게 2 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 2 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 2 내지 10개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 아세톡시, 벤조일옥시), 아실아미노기 (바람직하게 2 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 2 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 2 내지 10개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 아세틸아미노, 벤조일아미노), 알콕시카르보닐아미노기 (바람직하게 2 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 2 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 2 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 메톡시카르보닐아미노), 아릴옥시카르보닐아미노기 (바람직하게 7 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 7 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 7 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 페닐옥시카르보닐아미노), 술포닐아미노기 (바람직하게 1 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 메탄술포닐아미노, 벤젠술포닐아미노), 술파모일기 (바람직하게 0 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 0 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 0 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 술파모일, 메틸술파모일, 디메틸술파모일, 페닐술파모일), 카르바모일기 (바람직하게 1 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 카르바모일, 메틸카르바모일, 디에틸카르바모일, 페닐카르바모일), 알킬티오기 (바람직하게 1 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 메틸티오, 에틸티오), 아릴티오기 (바람직하게 6 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 6 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 6 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 페닐티오), 술포닐기 (바람직하게 1 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 메실, 토실), 술피닐기 (바람직하게 1 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 메탄술피닐, 벤젠술피닐), 우레이도기 (바람직하게 1 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 우레이도, 메틸우레이도, 페닐우레이도), 포스포아미도기 (바람직하게 1 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 디에틸포스포아미도, 페닐포스포아미도), 하이드록실기, 메르캅토기, 할로겐 원자 (예를 들면, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자), 시아노기, 술포기, 카르복실기, 니트로기, 하이드록삼산기, 술피노기, 하이드라지노기, 이미노기, 헤테로사이클릭기, (바람직하게 1 내지 30개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를 가지며, 그 안의 상기 헤테로 원자는 질소 원자, 산소 원자 또는 황 원자 중 하나이며, 예를 들면, 이미다졸릴, 피리딜, 퀴놀릴, 푸릴, 피페리딜, 모르폴리노, 벤족사졸릴, 벤지이미다졸릴, 벤조티아졸릴), 실릴기 (바람직하게 3 내지 40개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 3 내지 30개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 3 내지 24개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 트리메틸실릴, 트리페닐실릴) 를 포함한다. 이러한 치환기들은 더 치환될 수 있다. 더 치환되는 경우, 2이상의 치환기가 동일하거나 또는 다를 수 있다. 가능하다면, 그들은 고리를 형성하기 위해서 서로 결합할 수 있다.
화학식 (16) 및 (17)의 상기 화합물의 구체적인 예들은 하기에 기재되나, 본 발명이 이에 한정되어서는 안 된다.
Figure 112007012114460-pct00036
Figure 112007012114460-pct00037
Figure 112007012114460-pct00038
Figure 112007012114460-pct00039
Figure 112007012114460-pct00040
Figure 112007012114460-pct00041
Figure 112007012114460-pct00042
화학식 18의 화합물을 설명한다.
Figure 112007012114460-pct00043
상기 화학식에서, R1은 알킬기 또는 아릴기를 나타내고, R2 및 R3 각각은 독립적으로 수소 원자, 알킬기 또는 아릴기를 나타내고; 상기 알킬기 및 아릴기는 치환기를 가질 수 있다.
화학식 (18)의 화합물 중, 다음 화학식 (19) 의 화합물들이 바람직하다.
Figure 112007012114460-pct00044
화학식 (19)에서, R4, R5 및 R6 각각은 독립적으로 알킬기 또는 아릴기를 나타낸다. 상기 알킬기는 선형, 분지형 또는 환형이나, 바람직하게는 1 내지 20개의 탄소 원자, 더 바람직하게는 1 내지 15개의 탄소 원자, 가장 바람직하게는 1 내지 12 개의 탄소 원자를 가진다. 환형 알킬기에 있어서, 특히 사이클로헥실기가 바람직하다. 상기 아릴기는 바람직하게 6 내지 36 개의 탄소 원자, 더 바람직하게 6 내지 24 개의 탄소 원자를 가진다.
상기 알킬기 및 아릴기는 치환기를 가질 수 있다. 상기 치환기에 있어서, 할로겐 원자 (예를 들면, 염소, 브롬, 불소 및 요오드), 알킬기, 아릴기, 알콕시기, 아릴옥시기, 아실기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 아실옥시기, 술포닐아미노기, 하이드록시기, 시아노기, 아미노기 및 아실아미노기가 바람직하고; 할로겐 원자, 알킬기, 아릴기, 알콕시기, 아릴옥시기, 술포닐아미노기 및 아실아미노기가 더 바람직하며; 알킬기, 아릴기, 술포닐아미노기 및 아실아미노기가 보다 더 바람직하다.
화학식 (18) 및 (19)의 화합물의 바람직한 예들은 아래에 기재되었으나, 이에 한정되어서는 안 된다.
Figure 112007012114460-pct00045
Figure 112007012114460-pct00046
Figure 112007012114460-pct00047
Figure 112007012114460-pct00048
지속적인 연구의 결과로서, 본 발명자들은 0 내지 7의 옥탄올-물 분배 계수 (log P) 를 가지는 폴리알코올 에스테르 화합물, 카르복실레이트 화합물, 폴리사이클릭 카르복실산 화합물 및 비스페놀 유도체 중 어느 것이 셀룰로오즈 아실레이트 필름에 첨가될 때, 상기 필름의 광학 이방성이 저하될 수 있다는 것을 밝혀냈다. 즉, 이러한 화합물들도 또한 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 광학 이방성을 저하시킬 수 있는 화합물이다.
0 내지 7의 옥탄올-물 분배 계수 (log P) 를 가지는 폴리알코올 에스테르 화합물, 카르복실레이트 화합물, 폴리사이클릭 카르복실산 화합물 및 비스페놀 유도체의 구체적인 예가 아래에 기재된다.
(폴리알코올 에스테르 화합물)
본 발명에서 사용하기 위한 폴리알코올 에스테르는 하나 이상의 모노카르복실산을 가지는 디하이드릭 또는 그 이상의 폴리하이드릭 알코올의 에스테르들이다. 상기 폴리알코올 에스테르 화합물의 예들은 아래에 기재되나, 이에 한정되어서는 안 된다.
(폴리알코올)
상기 폴리알코올의 바람직한 예들은 아도니톨, 아라비톨, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 디프로필렌 글리콜, 트리프로필렌 글리콜, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 디부틸렌 글리콜, 1,2,4-부탄트리올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 헥산트리올, 갈락티톨, 만니톨, 3-메틸펜탄-1,3,5-트리올, 피나콜, 소르비톨, 트리메틸롤프로판, 트리메틸롤에탄, 자이리톨이다. 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 트리프로필렌 글리콜, 소르비톨, 트리메틸롤프로판, 자이리톨이 특별히 바람직하다.
(모노카르복실산)
본 발명에서 상기 폴리알코올 에스테르를 구성하기 위한 모노카르복실산은 특별히 규정되어 있지 않고, 공지된 모노카르복실산, 지환족 모노카르복실산 및 방향족 모노카르복실산 중 어느 것일 수 있다. 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 투습성, 수분 함량 및 보수성 (water retentiveness) 을 개선시키는데 효과적이기 때문에, 지환족 모노카르복실산 및 방향족 모노카르복실산이 바람직하다.
상기 모노카르복실산의 바람직한 예들이 아래에 기재되어 있으나, 본 발명을 이에 한정해서는 안 된다.
지방족 모노카르복실산은 바람직하게 1 내지 32개의 탄소 원자를 가지고, 더 바람직하게 1 내지 20개의 탄소 원자를 가지며, 보다 더 바람직하게 1 내지 10개의 탄소 원자를 가지는 선형 또는 분지형 지방산이다. 상기 에스테르 화합물과 셀룰로오즈 에스테르의 융화성을 개선시키는데 효과적이기 때문에, 아세트산이 바람직하다. 또한 바람직하게는, 아세트산을 임의의 다른 모노카르복실산과 혼합한다.
지방족 모노카르복실산의 바람직한 예들은 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 발레르산, 카프로산, 에난틱산, 카프릴산, 페라르곤산, 카프르산, 2-에틸-헥산카르복실산, 운데실산, 라우르산, 트리데실산, 미리스트산, 펜타데실산, 팔미트산, 헵타데실산, 스테아르산, 노나데카노산, 아라킨산, 베헨산, 리그노세르산, 세로트산, 헵타코사노산, 몬탄산, 메리스산, 라세르산과 같은 포화된 지방산; 운데실렌산, 올레산, 소르브산, 리놀산, 리노렌산, 아라키돈산과 같은 불포화된 지방산이다. 이들은 그 이상의 치환기를 가질 수 있다.
지환족 모노카르복실산의 바람직한 예들은 사이클로펜탄카르복실산, 사이클로헥산카르복실산, 사이클로옥탄카르복실산 및 그 유도체들이다.
상기 방향족 모노카르복실산의 바람직한 예들은 벤조산 및 알킬기를 벤조산의 벤젠고리에 도입함으로써 제조된 그 유도체; 비스페닐 카르복실산, 나프탈렌카르복실산, 테트랄린-석탄산, 및 그 유도체들과 같은 2 이상의 벤젠고리를 가지는 다른 방향족 모노카르복실산이다. 벤조산이 특히 바람직하다.
카르복실산 중 하나 이상의 상이한 타입들이 본 발명에서 사용하기 위한 폴리알코올 에스테르 내에 있을 수 있다. 상기 폴리알코올 내의 OH기가 모두 에스테르화되거나 또는 여전히 자유 OH이기 때문에 부분적으로 에스테르화될 수 있다. 바람직하게는, 상기 에스테르는 하나의 분자 내에 3 이상의 고리 또는 사이클로알킬 고리를 가진다.
여기에서 사용하기 위한 상기 폴리알코올 에스테르 화합물의 예들은 아래에 기재되어 있으나, 본 발명을 이에 한정해서는 안 된다.
Figure 112007012114460-pct00049
Figure 112007012114460-pct00050
(카르복실레이트 화합물)
여기에서 사용하기 위한 카르복실레이트의 예들이 아래에 기재되어 있으나, 본 발명을 이에 한정해서는 안 된다. 구체적으로, 그것은 프탈레이트 및 시트레이트이다. 프탈레이트는, 예를 들어, 디메틸 프탈레이트, 디에틸 프탈레이트, 디사이클로헥실 프탈레이트, 디옥틸 프탈레이트 및 디에틸헥실 프탈레이트를 포함하고; 시트레이트는, 예를 들어, 아세틸트리에틸 시트레이트, 및 아세틸트리부틸 시트레이트를 포함한다. 게다가, 부틸 올레이트, 메틸아세틸 리신올레이트, 디부틸세바케이트, 트리아세틴, 트리메틸롤프로판, 트리벤조에이트 또한 기재되어 있다. 알킬프타릴알킬 글리콜레이트 또한 목적을 위해 바람직하게 사용된다. 알킬프타릴알킬 글리콜레이트의 알킬은 1 내지 8개의 탄소 원자를 가지는 알킬기이다. 알킬프타릴알킬 글리콜레이트는, 예를 들어, 메틸프타릴메틸 글리콜레이트, 에틸프타릴에틸 글리콜레이트, 프로필프타릴프로필 글리콜레이트, 부틸프타릴부틸 글리콜레이트, 옥틸프타릴옥틸 글리콜레이트, 메틸프타릴에틸 글리콜레이트, 에틸프타릴메틸 글리콜레이트, 에틸프타릴프로필 글리콜레이트, 프로필프타릴에틸 글리콜레이트, 메틸프타릴프로필 글리콜레이트, 메틸프타릴부틸 글리콜레이트, 에틸프타릴부틸 글리콜레이트, 부틸프타릴메틸 글리콜레이트, 부틸프타릴에틸 글리콜레이트, 프로필프타릴부틸 글리콜레이트, 부틸프타릴프로필 글리콜레이트, 메틸프타릴옥틸 글리콜레이트, 에틸프타릴옥틸 글리콜레이트, 옥틸프타릴메틸 글리콜레이트, 옥틸프타릴에틸 글리콜레이트를 포함한다. 여기에서 사용하기 위해서 메틸프타릴메틸 글리콜레이트, 에틸프타릴에틸 글리콜레이트, 프로필프타릴프로필 글리콜레이트, 부틸프타릴부틸 글리콜레이트, 옥틸프타릴옥틸 글리콜레이트이 바람직하고; 그리고 에틸프타릴에틸 글리콜레이트이 더 바람직하다. 이들 알킬프타릴알킬 글리콜레이트의 2 이상을 조합해서 여기서 사용한다.
여기에서 사용하기 위한 카르복실레이트 화합물의 예들은 아래에 기재되어 있으나, 본 발명이 이에 한정되어서는 안 된다.
Figure 112007012114460-pct00051
(폴리사이클릭 카르복실산 화합물)
본 발명에서 사용하기 위한 폴리사이클릭 카르복실산 화합물은 바람직하게 최대 3000의 분자량을 가지는 것이고, 보다 바람직하게 250 내지 2000의 분자량을 가지는 것이다. 상기 화합물의 사이클릭 구조에 관하여, 상기 고리의 크기는 특정하게 규정되지 있지 않다. 그러나, 바람직하게, 상기 고리는 3 내지 8개의 원소로 구성되고, 더 바람직하게 6-원소 및/또는 5-원소 고리이다. 상기 고리는 탄소, 산소, 질소 및 실리콘 중 어느 다른 원자를 포함하고, 상기 고리를 형성하는 결합은 부분적으로 불포화된 결합일 수 있다. 예를 들어, 상기 6-원소 고리는 벤젠 고리이거나 또는 사이클로 헥산 고리일 수 있다. 본 발명에서 사용하기 위한 화합물은, 예를 들어, 한 분자에 벤젠 고리 및 사이클로 헥산 고리를 모두 가지거나 또는 나프탈렌 유도체 또는 안트라센 유도체일 수 있는 그와같은 사이클 구조를 복수개 포함할 수 있다. 더 바람직하게, 상기 화합물은 적어도 상기 분자에 그와 같은 사이클 구조를 3개 이상 포함한다. 또한, 바람직하게 상기 화합물의 사이클 구조에서의 하나 이상의 결합은 불포화 결합을 포함하지 않는다. 구체적으로, 아비에트산, 디하이드로아비에트산, 파라스트린산과 같은 아비에트산 유도체가 전형적으로 언급된다. 이 화합물들의 화학식이 하기에 기재되지만, 이에 한정되지 않는다.
Figure 112007012114460-pct00052
(비스페놀 유도체)
본 발명에서 사용하기 위한 비스페놀 유도체는 바람직하게 최대한 10,000의 분자량을 가지는 것이다. 그 범위내의 분자량을 가지면서, 상기 유도체는 모노머이거나, 또는 올리고머 또는 폴리머일 수 있다. 그것은 다른 임의의 폴리머와의 코폴리머일 수도 있거나, 만단에서 반응성 치환기로 변경될 수도 있다. 이 화합물과 그 화학식은 하기에 기재되지만, 본 발명이 이에 한정되어서는 안된다.
Figure 112007012114460-pct00053
상기에서 언급된 비스페놀 유도체의 예에서, R1 내지 R4 각각은 수소 원자 또는 1 내지 10 탄소 원자를 가지는 알킬기를 나타내며; l, m 및 n 각각은 반복되는 단위체의 수를 나타내며, 그리고 구체적으로 규정되지 않지만, 그것은 바람직하게 1 내지 100의 정수이고, 더 바람직하게 1 내지 20의 정수이다.
[파장-의존성 분포 개량제]
셀룰로오즈 아실레이트 필름의 파장-의존성 광학 이방성 분포를 줄이는 능력을 가지는 화합물이 서술된다. 계속되는 연구 결과에 따라, 본 발명의 발명자 들은, 상기 필름의 셀룰로오즈 아실레이트 고형량에 대해, 상기 필름의 │Re(400)-Re(700)│ 및 │Rth(400)- Rth(700)│을 줄일 수 있는 하나 이상의 화합물의 0.01 내지 30 질량%를 첨가함으로써 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 파장-의존성 Re 및 Rth 분포를 제어하는데 성공했다. (이하에서 상기 화합물을 "파장-의존성 분포 개량제"라 칭함) 내부의 상기 화합물 양과 관련하여, 상기 셀룰로오즈 아실레이트 필름이 상기 화합물의 0.1 내지 30 질량%를 함유할 때, 그때 상기 필름의 파장-의존성 Re 및 Rth가 제어될 수 있다.
그 파장-의존성 분포에 대해서, 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 Re 및 Rth의 수치가 일반적으로, 장파장 범위에서보다 단파장 범위내에서 더 크다. 따라서, 단파장 범위에서 Re 및 Rth의 작은 수치가 상승되고 그것에 의해서 파장-의존성 Re 및 Rth 분포를 줄이는 것이 바람직하다. 반면에, 200 내지 400nm의 UV 범위에서 흡수성을 가지는 화합물의 파장-의존성 특징적 분포는, 상기 화합물의 흡광도가 단파장 범위에서보다 장파장 범위내에서 더 크다는 것이다. 상기 타입의 화합물이 셀룰로오즈 아실레이트 필름 내부에 등방적으로 존재할 때, 그때 상기 화합물의 복굴절성과 그로인한 상기 화합물의 파장-의존성 Re 및 Rth 분포가, 그 파장-의존성 흡광도 분포와 같이 단파장 범위에서 더 클 수 있다.
따라서, 상기에서 언급한 바와 같이, 200 내지 400 nm의 UV 범위에서 흡수성을 가지고 대개 단파장 범위에서 더 큰 파장-의존성 Re 및 Rth 분포를 가지는 화합물을 셀룰로오즈 아실레이트 필름에 사용할 때, 그때 상기 필름의 파장-의존성 Re 및 Rth 분포를 제어할 수 있다. 이 때문에, 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 파 장-의존성 이방성 분포를 조절하는 능력을 가지는 화합물이 셀룰로오즈 아실레이트와 만족스럽고 균일하게 섞일 수 있다. 상기 타입의 화합물은 바람직하게 200 내지 400nm, 더 바람직하게 220 내지 395nm, 보다 더 바람직하게 240 내지 390nm의 UV 흡수 범위를 가진다.
텔레비젼, 노트북 크기의 퍼스널 컴퓨터 및 모바일 표시 단자로 쓰이는 최신 액정표시장치에서, 표시소자가 보다 작은 전력으로 고 휘도를 가질 수 있도록 하기 위해서 광학 부재가 높은 투과율을 가질 것이 요구된다. 이런 관점에서, 200 내지 400nm의 UV 범위에서 흡수성을 가지고 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 │Re(400)-Re(700)│ 및 │Rth(400)- Rth(700)│을 줄일 수 있는 능력을 가지는 화합물이 상기 필름에 첨가될 때, 상기 화합물이 첨가된 필름이 높은 분광 투과율을 가지는 것이 바람직하다. 바람직하게, 본 발명에서의 상기 셀룰로오즈 아실레이트 필름은 380nm의 파장에서 45 내지 95%의 분광 투과율을 가지고, 최대 10%의 350nm의 파장에서 분광 투과율을 가진다.
그 기화의 관점으로부터, 상기에서 언급한 바와 같이 본 발명에서 사용하기 위해 선호되는 파장-의존성 이방성 분포 개량제는 250 내지 1000의 분자량을 가지고, 더 바람직하게 260 내지 800, 보다 더 바람직하게 270 내지 800, 훨씬 더 바람직하게 300 내지 800의 분자량을 가진다. 상기 범위 내의 분자량을 가지면서, 상기 개량제는 구체적인 모노머 구조를 가지거나, 또는 서로 결합된 복수의 모노머 단위체를 포함하는 올리고머 구조 또는 폴리머 구조를 가질 수 있다.
상기 파장-의존성 이방성 분포 개량제는, 셀룰로오즈 아실레이트 필름 성형에서 도프-유연 (dope-casting) 공정 또는 건조 공정 동안, 증발되지 않는 것이 바람직하다.
(첨가된 화합물의 양)
상기 언급된 파장-의존성 이방성 분포 개량제의 본 발명에서 사용하기에 바람직할 수 있는 양은 셀룰로오즈 아실레이트의 0.01 내지 30질량%이고, 더 바람직하게 0.1 내지 20질량%, 보다 더 바람직하게 0.2 내지 10%질량%이다.
(화합물의 첨가 방법)
그와 같은 파장-의존성 이방성 분포 개량제의 하나 이상의 다른 종류는 여기에서 단독으로 또는 조합된 것으로 사용될 수 있다.
그 첨가에 대해서, 상기 파장-의존성 이방성 분포 개량제를 도프 제작 중 어느 단계 또는 도프 제작의 마지막 단계에서 상기 필름-성형 도프에 첨가할 수 있다.
본 발명에서 사용하기 위해 선호되는 상기 파장-의존성 이방성 분포 개량제의 구체적인 예는 벤조트리아졸 화합물, 벤조페논 화합물, 시아노기-함유 화합물, 옥시벤조페논 화합물, 살리실레이트 화합물 및 니켈 복합염 화합물이 있으나, 본 발명이 이에 한정되어서는 안된다.
본 발명에서 상기 파장-의존성 이방성 분포 개량제로 사용하기 위한 벤조트리아졸 화합물의 선호되는 예는 하기 식(101)이며:
Q1-Q2-OH
여기서, Q1은 질소-함유 방향족 헤테로 고리를 나타내고: 그리고 Q2는 방향 족 고리를 나타낸다.
Q1은 질소-함유 방향족 헤테로 고리, 바람직하게 5원소 내지 7 원소의 질소-함유 방향족 헤테로 고리, 더 바람직하게 5원소 또는 6원소의 질소-함유 방향족 헤테로 고리이며, 예를 들어, 이미다졸, 피라졸, 트리아졸, 테트라졸, 티아졸, 옥사졸, 세레나졸, 벤조트리아졸, 벤조티아졸, 벤조옥사졸, 벤조세레나졸, 티아디아졸, 옥사디아졸, 나프토티아졸, 나프톡사졸, 아자벤지미다졸, 푸린, 피리딘, 피라진, 피리미딘, 피리다진, 트라아진, 트리아자인덴, 테트라자인덴을 포함한다. 더 바람직하게, Q1은 5-원소의 질소-함유 방향족 헤테로 고리이며, 구체적으로, 이미다졸, 피라졸, 트리아졸, 테트라졸, 티아졸, 옥사졸, 벤조트리아졸, 벤조티아졸, 벤조옥사졸, 티아디아졸, 옥사디아졸, 그리고 특히 바람직하게 벤조트리아졸을 포함한다.
Q1으로서 상기 질소-함유 방향족 헤테로 고리는 치환기를 가질 수 있다. 상기 치환기로서, 하기에 언급된 치환기 T가 적용가능하다. 그런 경우, 복수의 치환기가 축합 고리를 형성하기 위해서 축합될 수 있다.
Q2로서 상기 방향족 고리는 방향족 탄화수소 고리 또는 방향족 헤테로 고리일 수 있다. 이것은 단독 고리일 수 있고 또는 다른 임의의 고리와 함께 축합 고리를 형성할 수 있다.
상기 방향족 탄화수소 고리는 바람직하게 6 내지 30개의 탄소 원자를 가지는 모노사이클릭 또는 비사이클릭 방향족 탄화수소 고리 (예를 들어, 벤젠 고리, 나프탈렌 고리) 일 수 있고, 더 바람직하게 6 내지 20개, 보다 더 바람직하게 6 내지 12개의 탄소 원자를 가지는 방향족 탄화수소일 수 있다. 훨씬 더 바람직하게, 그것은 벤젠 고리이다.
상기 방향족 헤테로 고리는 바람직하게 질소 원자 또는 황 원자를 포함하는 것이다. 상기 헤테로 고리의 예는 티오펜, 이미다졸, 피라졸, 피리딘, 피라진, 피리다진, 트리아졸, 트리아진, 인돌, 인다졸, 푸린, 티아졸린, 티아졸, 티아디아졸, 옥사졸린, 옥사졸, 옥사디아졸, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 프탈라진, 나프티리딘, 퀴녹살린, 퀴나졸린, 신놀린, 프테리딘, 아크리딘, 페난트롤린, 페나진, 테트라졸, 벤지미다졸, 벤족사졸, 벤조티아졸, 벤조트리아졸, 테트라자인덴이다. 상기 방향족 헤테로 고리는 바람직하게 피리딘, 트리아진 또는 퀴놀린이다.
Q2로서 상기 방향족 고리는 바람직하게 방향족 탄화수소 고리이고, 더 바람직하게 나프탈렌 고리 또는 벤젠 고리이고, 보다 더 바람직하게 벤젠 고리이다. Q2는 치환기를 가질 수 있다. 상기 치환기로서, 하기에 언급된 치환기 T가 바람직하다.
상기 치환기 T는 예를 들어, 알킬기 (바람직하게 1 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 1 내지 8개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 메틸, 에틸, 이소-프로필, 터트-부틸, n-옥틸, n-데실, n-헥사데실, 사이클로프로필, 사이클로펜틸, 사이클로헥실), 알케닐기 (바람직하게 2 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 2 내지 12개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 2 내지 8개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 비닐, 알릴, 2-부테닐, 3-펜테닐), 알키닐기 (바람직하게 2 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 2 내지 12개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 2 내지 8개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 프로파르길, 3-펜티닐), 아릴기 (바람직하게 6 내지 30개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 6 내지 20개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 6 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 페닐, p-메틸페닐, 나프틸), 치환 또는 비치환 아미노기 (바람직하게 0 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 0 내지 10개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 0 내지 6개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 아미노, 메틸아미노, 디메틸아미노, 디에틸아미노, 디벤질아미노), 알콕시기 (바람직하게 1 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 1 내지 8개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 메톡시, 에톡시, 부톡시), 아릴옥시기 (바람직하게 6 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 6 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 6 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 페닐옥시, 2-나프틸옥시), 아실기 (바람직하게 1 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 아세틸, 벤조일, 포르밀, 피바로일), 알콕시카르보닐기 (바람직하게 2 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 2 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 2 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 메톡시카르보닐, 에톡시카르보닐), 아릴옥시카르보닐기 (바람직하게 7 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 7 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 7 내지 10개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 페닐옥시카르보닐), 아실옥시기 (바람직하게 2 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 2 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 2 내지 10개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 아세톡시, 벤조일옥시), 아실아미노기 (바람직하게 2 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 2 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 2 내지 10개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 아세틸아미노, 벤조일아미노), 알콕시카르보닐아미노기 (바람직하게 2 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 2 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 2 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 메톡시카르보닐아미노), 아릴옥시카르보닐아미노기 (바람직하게 7 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 7 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 7 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 페닐옥시카르보닐아미노), 술포닐아미노기 (바람직하게 1 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 메탄술포닐아미노, 벤젠술포닐아미노), 술파모일기 (바람직하게 0 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 0 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 0 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 술파모일, 메틸술파모일, 디메틸술파모일, 페닐술파모일), 카르바모일기 (바람직하게 1 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 카르바모일, 메틸카르바모일, 디에틸카르바모일, 페닐카르바모일), 알킬티오기 (바람직하게 1 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 메틸티오, 에틸티오), 아릴티오기 (바람직하게 6 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 6 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 6 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 페닐티오), 술포닐기 (바람직하게 1 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 메실, 토실), 술피닐기 (바람직하게 1 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 메탄술피닐, 벤젠술피닐), 우레이도기 (바람직하게 1 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 우레이도, 메틸우레이도, 페닐우레이도), 포스포아미도기 (바람직하게 1 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 디에틸포스포아미도, 페닐포스포아미도), 하이드록실기, 메르캅토기, 할로겐 원자 (예를 들면, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자), 시아노기, 술포기, 카르복실기, 니트로기, 하이드록삼산기, 술피노기, 하이드라지노기, 이미노기, 헤테로사이클릭기, (바람직하게 1 내지 30개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를 가지며, 그 안의 상기 헤테로 원자는 질소 원자, 산소 원자 또는 황 원자 중 하나이며, 예를 들면, 이미다졸릴, 피리딜, 퀴놀릴, 푸릴, 피페리딜, 모르폴리노, 벤족사졸릴, 벤지이미다졸릴, 벤조티아졸릴), 실릴기 (바람직하게 3 내지 40개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 3 내지 30개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 3 내지 24개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 트리메틸실릴, 트리페닐실릴) 를 포함한다. 이러한 치환기들은 더 치환될 수 있다. 더 치환되는 경우, 2이상의 치환기가 동일하거나 또는 상이할 수 있다. 가능하다면, 그들은 고리를 형성하기 위해서 서로 결합할 수 있다.
식 (101)의 화합물 중에서, 하기 식 (101-A)가 바람직하다:
Figure 112007012114460-pct00054
여기서, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 및 R8 각각은 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다.
R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 및 R8 각각은 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다. 상기 치환기로서, 상기 언급된 치환기 T를 참고한다. 이 치환기들은 임의의 다른 치환기를 가질 수 있다. 상기 치환기는 축합 사이클 구조를 형성하기 위해서 축합될 수 있다.
R1 및 R3는 바람직하게 수소 원자, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 치환 또는 비치환 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 하이드록실기 또는 할로겐 원자; 더 바람직하게 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기 또는 할로겐 원자; 보다 더 바람직하게 수소 원자, 또는 1 내지 12개의 탄소 원자를 가지는 알킬기; 훨씬 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를 가지는 (바람직하게 4 내지 12개의 탄소 원자를 가지는) 알킬기이다.
R2 및 R4는 바람직하게 수소 원자, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 치환 또는 비치환 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 하이드록실기 또는 할로겐 원자; 더 바람직하게 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기 또는 할로겐 원자; 보다 더 바람직하게 수소 원자, 또는 1 내지 12개의 탄소 원자를 가지는 알킬기; 훨씬 더 바람직하게 수소 원자 또는 메틸기; 가장 바람직하게 수소 원자이다.
R5 및 R8은 바람직하게 수소 원자, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 치환 또는 비치환 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 하이드록실기 또는 할로겐 원자; 더 바람직하게 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기 또는 할로겐 원자; 보다 더 바람직하게 수소 원자, 또는 1 내지 12개의 탄소 원자를 가지는 알킬기; 훨씬 더 바람직하게 수소 원자 또는 메틸기; 가장 바람직하게 수소 원자이다.
R6 및 R7은 바람직하게 수소 원자, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 치환 또는 비치환 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 하이드록실기 또는 할로겐 원자; 더 바람직하게 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기 또는 할로겐 원자; 보다 더 바람직하게 수소 원자 또는 할로겐 원자; 훨씬 더 바람직하게 수소 원자 또는 염소 원자이다.
식 (101)의 화합물 중에서, 하기 식 (101-B)의 것들이 바람직하다.
Figure 112007012114460-pct00055
여기서, R1, R3, R6 및 R7은 식 (101-A)에서의 그것들과 동일한 의미를 가지고, 그 바람직한 범위 또한 그안의 그것들과 동일하다.
식 (101)의 화합물의 특정 예들이 하기에 언급되나, 본 발명은 이에 한정되어서는 안된다.
Figure 112007012114460-pct00056
Figure 112007012114460-pct00057
상기에서 언급된 벤조트리아졸 화합물 중에서, 320 이상의 분자량을 가지는 것들이 바람직하다. 본 발명자들은 상기 타입의 화합물들이, 그것으로 형성된 셀룰로오즈 아실레이트 필름이 그 보유력 관점에서 유리하다고 확신한다.
본 발명에서 상기 파장-의존성 이방성 분포 개량제로서 사용하기 위한 벤조 페논 화합물의 바람직한 예들은 하기 식 (102)의 그것들이다:
Figure 112007012114460-pct00058
여기서, Q1 및 Q2 각각은 독립적으로 방향족 고리를 나타내고; X는 NR (여기서, R은 수소 원자 또는 치환기를 나타냄), 산소 원자 또는 황 원자를 나타낸다.
Q1 및 Q2로서 상기 방향족 고리는 방향족 탄화수소 고리 또는 방향족 헤테로 고리일 수 있다. 그것은 단일 고리이거나 또는 다른 임의의 고리를 가진 축합 고리일 수 있다.
Q1 및 Q2로서 상기 방향족 탄화수소 고리는 바람직하게 6 내지 30개의 탄소 원자를 가지는 모노사이클릭 또는 비사이클릭 방향족 탄화수소 고리 (예를 들어, 벤젠 고리, 나프탈렌 고리) 이고, 더 바람직하게 6 내지 20개의 탄소 원자, 보다 더 바람직하게 6 내지 12개의 탄소 원자를 가지는 방향족 탄화수소 고리이다. 훨씬 더 바람직하게, 그것은 벤젠 고리이다.
Q1 및 Q2로서 상기 방향족 헤테로 고리는 바람직하게 산소 원자, 질소 원자 또는 황 원자 중 하나 이상을 함유하는 방향족 헤테로 고리이다. 상기 헤테로 고리의 예들은 푸란, 피롤, 티오펜, 이미다졸, 피라졸, 피리딘, 피라진, 피리다진, 트리아졸, 트리아진, 인돌, 인다졸, 푸린, 티아졸린, 티아졸, 티아디아졸, 옥사졸 린, 옥사졸, 옥사디아졸, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 프탈라진, 나프티리딘, 퀴녹살린, 퀴나졸린, 신놀린, 프테리딘, 아크리딘, 페난트롤린, 페나진, 테트라졸, 벤지미다졸, 벤족사졸, 벤조티아졸, 벤조트리아졸, 테트라자인덴이다. 상기 방향족 헤테로 고리는 바람직하게 피리딘, 트리아진 또는 퀴놀린이다.
Q1 및 Q2로서 상기 방향족 고리는 바람직하게 방향족 탄화수소 고리, 더 바람직하게 6 내지 10개의 탄소 원자를 가지는 방향족 탄화수소 고리, 훨씬 더 바람직하게 치환 또는 비치환 벤젠 고리이다.
Q1 및 Q2는 치환기를 가질 수 있으며, 그 치환기로서 하기에 언급된 치환기 T가 바람직하다. 그러나, 상기 치환기는 카르복실산, 술폰산 및 제 4 급 암모늄 염을 포함하지 않는다. 가능한 한, 상기 치환기는 사이클 구조를 형성하기 위해서 서로 결합할 수 있다.
X는 NR (여기서, R은 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, 상기 치환기로서 하기에 언급된 치환기 T를 참고함), 산소 원자 또는 황 원자를 나타낸다. X는 바람직하게 NR (여기서, R은 바람직하게 치환가능한 아실기 또는 술포닐기임), 또는 O이며, 더 바람직하게 O이다.
상기 치환기 T는 예를 들어, 알킬기 (바람직하게 1 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 1 내지 8개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 메틸, 에틸, 이소-프로필, 터트-부틸, n-옥틸, n-데실, n-헥사데실, 사이클로프로필, 사이클로펜틸, 사이클로헥실), 알케닐기 (바람직하게 2 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 2 내지 12개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 2 내지 8개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 비닐, 알릴, 2-부테닐, 3-펜테닐), 알키닐기 (바람직하게 2 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 2 내지 12개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 2 내지 8개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 프로파르길, 3-펜티닐), 아릴기 (바람직하게 6 내지 30개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 6 내지 20개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 6 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 페닐, p-메틸페닐, 나프틸), 치환 또는 비치환 아미노기 (바람직하게 0 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 0 내지 10개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 0 내지 6개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 아미노, 메틸아미노, 디메틸아미노, 디에틸아미노, 디벤질아미노), 알콕시기 (바람직하게 1 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 1 내지 8개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 메톡시, 에톡시, 부톡시), 아릴옥시기 (바람직하게 6 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 6 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 6 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 페닐옥시, 2-나프틸옥시), 아실기 (바람직하게 1 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 아세틸, 벤조일, 포르밀, 피바로일), 알콕시카르보닐기 (바람직하게 2 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 2 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 2 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 메톡시카르보닐, 에톡시카르보닐), 아릴옥시카르보닐기 (바람직하게 7 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 7 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 7 내지 10개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 페닐옥시카르보닐), 아실옥시기 (바람직하게 2 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 2 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 2 내지 10개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 아세톡시, 벤조일옥시), 아실아미노기 (바람직하게 2 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 2 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 2 내지 10개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 아세틸아미노, 벤조일아미노), 알콕시카르보닐아미노기 (바람직하게 2 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 2 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 2 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 메톡시카르보닐아미노), 아릴옥시카르보닐아미노기 (바람직하게 7 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 7 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 7 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 페닐옥시카르보닐아미노), 술포닐아미노기 (바람직하게 1 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 메탄술포닐아미노, 벤젠술포닐아미노), 술파모일기 (바람직하게 0 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 0 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 0 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 술파모일, 메틸술파모일, 디메틸술파모일, 페닐술파모일), 카르바모일기 (바람직하게 1 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 카르바모일, 메틸카르바모일, 디에틸카르바모일, 페닐카르바모일), 알킬티오기 (바람직하게 1 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 메틸티오, 에틸티오), 아릴티오기 (바람직하게 6 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 6 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 6 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 페닐티오), 술포닐기 (바람직하게 1 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 메실, 토실), 술피닐기 (바람직하게 1 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 메탄술피닐, 벤젠술피닐), 우레이도기 (바람직하게 1 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 우레이도, 메틸우레이도, 페닐우레이도), 포스포아미도기 (바람직하게 1 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 디에틸포스포아미도, 페닐포스포아미도), 하이드록실기, 메르캅토기, 할로겐 원자 (예를 들면, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자), 시아노기, 술포기, 카르복실기, 니트로기, 하이드록삼산기, 술피노기, 하이드라지노기, 이미노기, 헤테로사이클릭기, (바람직하게 1 내지 30개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를 가지며, 그 안의 상기 헤테로 원자는 질소 원자, 산소 원자 또는 황 원자 중 하나이며, 예를 들면, 이미다졸릴, 피리딜, 퀴놀릴, 푸릴, 피페리딜, 모르폴리노, 벤족사졸릴, 벤지이미다졸릴, 벤조티아졸릴), 실릴기 (바람직하게 3 내지 40개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 3 내지 30개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 3 내지 24개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 트리메틸실릴, 트리페닐실릴) 를 포함한다. 이러한 치환기들은 더 치환될 수 있다. 있다면, 2이상의 치환기가 동일하거나 또는 상이할 수 있다. 가능하다면, 그들은 고리를 형성하기 위해서 서로 결합할 수도 있다.
식 (102)의 화합물 중에서, 하기 식 (102-A)가 바람직하다:
Figure 112007012114460-pct00059
여기서, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8 및 R9 각각은 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다.
R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8 및 R9 각각은 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다. 상기 치환기로서, 상기 언급된 치환기 T를 참고한다. 이 치환기들은 임의의 다른 치환기를 가질 수 있다. 상기 치환기는 축합 사이클 구조를 형성하기 위해서 축합될 수 있다.
R1, R3, R4, R5, R6, R8 및 R9는 바람직하게 수소 원자, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 치환 또는 비치환 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 하이드록실기 또는 할로겐 원자; 더 바람직하게 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥 시기 또는 할로겐 원자; 보다 더 바람직하게 수소 원자, 또는 1 내지 12개의 탄소 원자를 가지는 알킬기; 훨씬 더 바람직하게 수소 원자 또는 메틸기; 가장 바람직하게 수소 원자이다.
R2는 바람직하게 수소 원자, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 치환 또는 비치환 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 하이드록실기 또는 할로겐 원자; 더 바람직하게 수소 원자, 1 내지 20개의 탄소 원자를 가지는 알킬기, 0 내지 20개의 탄소 원자를 가지는 아미노기, 1 내지 12개의 탄소 원자를 가지는 알콕시기, 6 내지 12개의 탄소 원자를 가지는 아릴옥시기, 또는 하이드록실기; 보다 더 바람직하게 1 내지 20개의 탄소 원자를 가지는 아릴옥시기; 훨씬 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를 가지는 알콕시기이다.
R7은 바람직하게 수소 원자, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 치환 또는 비치환 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 하이드록실기 또는 할로겐 원자; 더 바람직하게 수소 원자, 1 내지 20개의 탄소 원자를 가지는 알킬기, 0 내지 20개의 탄소 원자를 가지는 아미노기, 1 내지 12개의 탄소 원자를 가지는 알콕시기, 6 내지 12개의 탄소 원자를 가지는 아릴옥시기, 또는 하이드록실기; 보다 더 바람직하게 수소 원자, 또는 1 내지 20개의 탄소 원자를 가지는 알콕시기 (바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를 가지고, 더 바람직하게 1 내지 8개의 탄소 원자를 가지며고, 훨씬 더 바람직하게 메틸기를 가짐); 특히 바람직하게 메틸기 또는 수소 원자이다.
식 (102)의 화합물 중에서, 하기 식 (102-B)의 것들이 더 바람직하다:
Figure 112007012114460-pct00060
여기서, R10은 수소 원자, 치환 또는 비치환 알킬기, 치환 또는 비치환 알케닐기, 치환 또는 비치환 알키닐기, 치환 또는 비치환 아릴기이다.
R10은 수소 원자, 치환 또는 비치환 알킬기, 치환 또는 비치환 알케닐기, 치환 또는 비치환 알키닐기, 치환 또는 비치환 아릴기이다. 상기 치환기로서, 상기에 언급된 치환기 T를 참고한다.
R10은 바람직하게 치환 또는 비치환 알킬기, 더 바람직하게 5 내지 20개의 탄소 원자를 가지는 치환 또는 비치환 알킬기, 보다 더 바람직하게 5 내지 12개의 탄소 원자를 가지는 치환 또는 비치환 알킬기 (예를 들어, n-헥실기, 2-에틸헥실기, n-옥틸기, n-데실기, n-도데실기, 벤질기), 훨씬 더 바람직하게 6 내지 12개의 탄소 원자를 가지는 치환 또는 비치환 알킬기 (예를 들어, 2-에틸헥실기, n-옥틸기, n-데실기, n-도데실기, 벤질기) 이다.
식 (102)의 화합물은 JP-A 11-12219에 기재된 것과 같은 공지된 방법에 의해 제조될 수 있다.
식 (102)의 화합물의 구체적인 예들은 하기에 언급되어 있으나, 이에 한정되 어서는 안된다.
Figure 112007012114460-pct00061
Figure 112007012114460-pct00062
Figure 112007012114460-pct00063
본 발명에서 상기 파장-의존성 이방성 분포 개량제로서 사용하기 위한 시아노기-함유 화합물의 바람직한 예들은 하기 식 (103)의 화합물들이다:
Figure 112007012114460-pct00064
여기서, Q1 및 Q2 각각은 독립적으로 방향족 고리를 나타내고; X1 및 X2 각각은 독립적으로는 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, 그리고 이들 중 하나 이상은 시아노기, 카르복실기, 술포기, 또는 방향족 헤테로 사이클기이다.
Q1 및 Q2로서 상기 방향족 고리는 방향족 탄화수소 고리 또는 방향족 헤테로 고리일 수 있고, 그리고 그것은 단일 고리이거나 또는 다른 임의의 고리를 가진 축합 고리를 형성할 수 있다.
상기 방향족 탄화수소 고리는 바람직하게 6 내지 30개의 탄소 원자를 가지는 모노사이클릭 또는 비사이클릭 방향족 탄화수소 고리 (예를 들어, 벤젠 고리, 나프탈렌 고리) 이고, 더 바람직하게 6 내지 20개의 탄소 원자, 보다 더 바람직하게 6 내지 12개의 탄소 원자를 가지는 방향족 탄화수소 고리이다. 훨씬 더 바람직하게, 그것은 벤젠 고리이다.
상기 방향족 헤테로 고리는 바람직하게 헤테로 원자로서 질소 원자 또는 황 원자를 함유한다. 상기 헤테로 고리의 예들은 티오펜, 이미다졸, 피라졸, 피리딘, 피라진, 피리다진, 트리아졸, 트리아진, 인돌, 인다졸, 푸린, 티아졸린, 티아졸, 티아디아졸, 옥사졸린, 옥사졸, 옥사디아졸, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 프탈라진, 나프티리딘, 퀴녹살린, 퀴나졸린, 신놀린, 프테리딘, 아크리딘, 페난트롤린, 페나진, 테트라졸, 벤지미다졸, 벤족사졸, 벤조티아졸, 벤조트리아졸, 테트라자인덴이다. 상기 방향족 헤테로 고리는 바람직하게 피리딘, 트리아진 또는 퀴놀린이다.
Q1 및 Q2로서 상기 방향족 고리는 바람직하게 방향족 탄화수소 고리, 더 바람직하게 벤젠 고리이다.
Q1 및 Q2는 치환기를 가질 수 있으며, 그 치환기로서 하기에 언급된 치환기 T를 참고한다. 상기 치환기 T는 예를 들어, 알킬기 (바람직하게 1 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 1 내지 8개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 메틸, 에틸, 이소-프로필, 터트-부틸, n-옥틸, n-데실, n-헥사데실, 사이클로프로필, 사이클로펜틸, 사이클로헥실), 알케닐기 (바람직하게 2 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 2 내지 12개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 2 내지 8개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 비닐, 알릴, 2-부테닐, 3-펜테닐), 알키닐기 (바람직하게 2 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 2 내지 12개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 2 내지 8개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 프로파르길, 3-펜티닐), 아릴기 (바람직하게 6 내지 30개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 6 내지 20개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 6 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 페닐, p-메틸페닐, 나프틸), 치환 또는 비치환 아미노기 (바람직하게 0 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 0 내지 10개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 0 내지 6개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 아미노, 메틸아미노, 디메틸아미노, 디에틸아미노, 디벤질아미노), 알콕시기 (바람직하게 1 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 1 내지 8개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 메톡시, 에톡시, 부톡시), 아릴옥시기 (바람직하게 6 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 6 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 6 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 페닐옥시, 2-나프틸옥시), 아실기 (바람직하게 1 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 아세틸, 벤조일, 포르밀, 피바로일), 알콕시카르보닐기 (바람직하게 2 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 2 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 2 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 메톡시카르보닐, 에톡시카르보닐), 아릴옥시카르보닐기 (바람직하게 7 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 7 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 7 내지 10개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 페닐옥시카르보닐), 아실옥시기 (바람직하게 2 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 2 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 2 내지 10개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 아세톡시, 벤조일옥시), 아실아미노기 (바람직하게 2 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 2 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 2 내지 10개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 아세틸아미노, 벤조일아미노), 알콕시카르보닐아미노기 (바람직하게 2 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 2 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 2 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 메톡시카르보닐아미노), 아릴옥시카르보닐아미노기 (바람직하게 7 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 7 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 7 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 페닐옥시카르보닐아미노), 술포닐아미노기 (바람직하게 1 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 메탄술포닐아미노, 벤젠술포닐아미노), 술파모일기 (바람직하게 0 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 0 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 0 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 술파모일, 메틸술파모일, 디메틸술파모일, 페닐술파모일), 카르바모일기 (바람직하게 1 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 카르바모일, 메틸카르바모일, 디에틸카르바모일, 페닐카르바모일), 알킬티오기 (바람직하게 1 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 메틸티오, 에틸티오), 아릴티오기 (바람직하게 6 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 6 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 6 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 페닐티오), 술포닐기 (바람직하게 1 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 메실, 토실), 술피닐기 (바람직하게 1 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 메탄술피닐, 벤젠술피닐), 우레이도기 (바람직하게 1 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 우레이도, 메틸우레이도, 페닐우레이도), 포스포아미도기 (바람직하게 1 내지 20개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 16개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 디에틸포스포아미도, 페닐포스포아미도), 하이드록실기, 메르캅토기, 할로겐 원자 (예를 들면, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자), 시아노기, 술포기, 카르복실기, 니트로기, 하이드록삼산기, 술피노기, 하이드라지노기, 이미노기, 헤테로사이클릭기, (바람직하게 1 내지 30개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를 가지며, 그 안의 상기 헤테로 원자는 질소 원자, 산소 원자 또는 황 원자 중 하나이며, 예를 들면, 이미다졸릴, 피리딜, 퀴놀릴, 푸릴, 피페리딜, 모르폴리노, 벤족사졸릴, 벤지이미다졸릴, 벤조티아졸릴), 실릴기 (바람직하게 3 내지 40개의 탄소 원자를, 더 바람직하게 3 내지 30개의 탄소 원자를, 보다 더 바람직하게 3 내지 24개의 탄소 원자를 가짐, 예를 들면, 트리메틸실릴, 트리페닐실릴) 를 포함한다. 이러한 치환기들은 더 치환될 수 있다. 더 치환되는 경우, 2이상의 치환기가 동일하거나 또는 상이할 수 있다. 가능하다면, 그들은 고리를 형성하기 위해서 서로 결합할 수도 있다.
X1 및 X2 각각은 독립적으로는 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, 그리고 이들 중 하나 이상은 시아노기, 카르복실기, 술포기, 또는 방향족 헤테로 사이클기이다. X1 및 X2에 대한 치환기로서, 상기에 언급된 치환기 T를 참고한다. 상기 X1 및 X2에 대한 치환기는 다른 임의의 치환기로 치환될 수 있고, 그리고 X1 및 X2는 사이클 구조를 형성하기 위해서 축합될 수 있다.
X1 및 X2는 바람직하게 수소 원자, 아릴기, 시아노기, 니트로기, 카르보닐기, 술포닐기 또는 방향족 헤테로 고리이고; 더 바람직하게 시아노기, 카르보닐기, 술포닐기 또는 방향족 헤테로 고리이고; 보다 더 바람직하게 시아노기 또는 카르보닐기이고, 훨씬 더 바람직하게 시아노기, 또는 알콕시카르보닐기 (-C(=O)OR, 여기 서, R은 1 내지 20개의 탄소 원자를 가지는 알킬기, 6 내지 12개의 탄소 원자를 가지는 아릴기 또는 그들의 조합을 나타냄) 이다.
식 (103)의 화합물 중에서, 하기 식 (103-A)가 바람직하다:
Figure 112007012114460-pct00065
여기서, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9 및 R10 각각은 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타내고; X1 및 X2는 식 (103)에서의 그것들과 동일한 의미를 가지고, 그 바람직한 범위 또한 그안의 그것들과 동일하다.
R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9 및 R10 각각은 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다. 상기 치환기로서, 상기 언급된 치환기 T를 참고한다. 이 치환기들은 임의의 다른 치환기를 가질 수 있다. 상기 치환기는 축합 사이클 구조를 형성하기 위해서 축합될 수 있다.
R1, R2, R4, R5, R6, R7, R9 및 R10은 바람직하게 수소 원자, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 치환 또는 비치환 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 하이드록실기 또는 할로겐 원자; 더 바람직하게 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기 또는 할로겐 원자; 보다 더 바람직하게 수소 원자, 또는 1 내지 12개의 탄소 원자를 가지는 알킬기; 훨씬 더 바람직하게 수소 원자 또는 메틸기; 가장 바람직하게 수소 원자이다.
R3 및 R8은 바람직하게 수소 원자, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 치환 또는 비치환 아미노기, 알콕시기, 아릴옥시기, 하이드록실기 또는 할로겐 원자; 더 바람직하게 수소 원자, 1 내지 20개의 탄소 원자를 가지는 알킬기, 0 내지 20개의 탄소 원자를 가지는 아미노기, 1 내지 12개의 탄소 원자를 가지는 알콕시기, 6 내지 12개의 탄소 원자를 가지는 아릴옥시기, 또는 하이드록실기; 보다 더 바람직하게 수소 원자, 또는 1 내지 12개의 탄소 원자를 가지는 알콕시기; 훨씬 더 바람직하게 1 내지 12개의 탄소 원자를 가지는 알콕시기; 한층 더 바람직하게 수소 원자이다.
식 (103)의 화합물 중에서, 하기 식 (103-B)가 더욱 바람직하다:
Figure 112007012114460-pct00066
여기서, R3 및 R8은 식 (103-A)에서의 것들과 동일한 의미를 가지고, 그 바람직한 범위 또한 식 (103-A)에서의 것들과 동일하며; X3는 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다.
X3는 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다. 치환기로서, 상기에 언급된 치환기 T를 참고한다. 가능한 한, 상기 치환기는 다른 임의의 치환기로 치환될 수 있다. X3는 바람직하게 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 시아노기, 카르보닐기, 술포닐기 또는 방향족 헤테로 고리이고; 더 바람직하게 시아노기, 카르보닐기, 술포닐기 또는 방향족 헤테로 고리이고; 보다 더 바람직하게 시아노기 또는 카르보닐기이고, 훨씬 더 바람직하게 시아노기, 또는 알콕시카르보닐기 (-C(=O)OR, 여기서, R은 1 내지 20개의 탄소 원자를 가지는 알킬기, 6 내지 12개의 탄소 원자를 가지는 아릴기 또는 그들의 조합을 나타냄) 이다.
식 (103)의 화합물 중에서, 하기 식 (103-C)가 보다 더 바람직하다:
Figure 112007012114460-pct00067
여기서, R3 및 R8은 식 (103-A)에서의 것들과 동일한 의미를 가지고, 그 바람직한 범위 또한 식 (103-A)에서의 것들과 동일하며; R21은 1 내지 20개의 탄소 원자를 가지는 알킬기를 나타낸다.
R3 및 R8이 모두 수소 원자일 때, 그때 R21은 바람직하게 2 내지 12개의 탄소 원자를 가지는 알킬기이고, 더 바람직하게 4 내지 12개의 탄소 원자를 가지는 알킬기이고, 보다 더 바람직하게 6 내지 12개의 탄소 원자를 가지는 알킬기이고, 훨씬 더 바람직하게 n-옥틸기, 터트-옥틸기, 2-에틸헥실기, n-데실기 또는 n-도데실기이며; 가장 바람직하게 2-에틸헥실기이다.
R3 및 R8이 수소 원자가 아닐 때, 그때 R21은 바람직하게 최대한 20개의 탄소 원자를 가지는 알킬기이고, 그것으로 식 (103-C)의 화합물 분자량은 300 이상일 수 있다.
본 발명에서 사용하기 위한 식 (103)의 화합물은 미국 화학 협회 저널 (Journal of American Chemical Society), Vol. 63, 3452 페이지 (1941) 에 기술된 방법에 따라 제조될 수 있다.
식 (103)의 화합물의 구체적 예들은 하기에 언급되나, 본 발명이 이에 한정되어서는 안된다.
Figure 112007012114460-pct00068
Figure 112007012114460-pct00069
Figure 112007012114460-pct00070
[매트제 (mat agent) 입자]
본 발명에서 상기 셀룰로오즈 아실레이트 필름은 바람직하게 매트제로서 입자들을 함유한다. 여기에서 사용하기 위한 상기 입자들은 실리콘 디옥사이드, 티타늄 디옥사이드, 알루미늄 옥사이드, 지르코늄 옥사이드, 칼슘 카르보네이트, 활석, 점토, 하소된 카올린, 하소된 칼슘 실리케이트, 칼슘 실리케이트 하이드레이트, 알루미늄 실리케이트, 마그네슘 실리케이트 및 칼슘 포스페이트를 포함한다. 상기 입자들은, 상기 입자들을 포함하는 필름의 헤이즈가 저하될 수 있는 것을 포함하는 실리콘이 바람직하다. 특히, 실리콘 디옥사이드가 바람직하다. 여기에서 사용하기 위한 실리콘 디옥사이드의 입자들은 바람직하게 최대한 20nm의 제 1 입자 평균크기를 가지고, 그리고 70g/ℓ 이상의 겉보기 비중을 가진다. 상기 입자들을 포함하는 필름의 헤이즈가 저하되기 때문에, 5 내지 16nm의 작은 입자 평균크기를 가지는 입자가 보다 바람직하다. 겉보기 비중은 더 바람직하게 90 내지 200g/ℓ이고, 보다 더 바람직하게 100 내지 200g/ℓ이다. 보다 큰 겉보기 비중을 가지는 입자들은 더 큰 농도를 가지는 분산액을 제공할 수 있는데, 입자를 포함하는 필름의 헤이즈가 보다 낮아질 수 있고 그리고 상기 필름 내의 고체 퇴적이 줄어들 수 있기 때문에 따라서 바람직하다.
입자는 보통 0.1 내지 3.0㎛의 평균 입자크기를 가지는 제 2 입자를 형성하고, 필름에서 그것은 제 1 입자들의 응집물로 존재하며, 따라서 상기 필름 표면에서 0.1 내지 3.0㎛의 크기를 가지는 돌출부를 형성한다. 바람직하게, 제 2 입자 평균크기는 0.2 내지 1.5㎛, 더 바람직하게 0.4 내지 1.2㎛, 가장 바람직하게 0.6 내지 1.1㎛이다. 제 1, 제 2 입자 크기는 다음과 같이 결정된다: 주사 전자 현미경으로 필름의 입자를 관찰하고, 상기 입자 주위를 둘러싸는 원의 직경을 입자크기로 한다. 200개의 입자를 다른 위치에서 랜덤하게 관찰하고, 그 입자의 평균크기를 제공하기 위해서 그 데이터를 평균화한다.
실리콘 디옥사이드 입자로서, 여기서 에어로질 R972, R972V, R974, R812, 200, 200V, 300, R202, OX50, TT600 (모두 니폰 에어로질에 의함) 의 시판품을 사용할 수 있다. 지르코늄 옥사이드 입자들도 또한, 예를 들어, 에어로질 R976 및 R811 (모두 니폰 에어로질에 의함) 로서 시판되고, 여기에서도 사용가능하다.
에어로질 200V 및 에어로질 972V는 최대 20nm의 제 1 입자 평균크기를 가지고 70g/ℓ 이상의 겉보기 비중을 가지는 실리콘 디옥사이드 입자들이고, 그리고 이것은 그 헤이즈를 증가시키지 않고 광학 필름의 마찰계수를 줄이는데 효과적이기 때문에 특히 여기에서 사용하기에 바람직하다.
본 발명에서, 작은 제 2 입자 평균크기를 가지는 입자를 함유하는 셀룰로오즈 아실레이트 필름을 얻기 위해서, 입자의 분산액을 조제하는 몇몇 방법이 채용될 수 있다. 예를들어, 그 한가지 방법은 용매와 입자의 교반 및 혼합에 의해서 미리 입자의 분산액을 조제하고, 다음 분산액 결과물을 별도로 조제된 셀룰로오즈 아실레이트 용액의 소량에 첨가하고, 이후 그것을 주요 셀룰로오즈 아실레이트 도프와 더 혼합시키는 것을 포함한다. 이 방법은, 실리콘 디옥사이드 입자의 분산성이 우수하고 조제된 실리콘 디옥사이드 입자의 분산액이 재응집하기 거의 어렵기 어렵기 때문에 바람직하다. 이와 달리, 여기에서는 또한 셀룰로오즈 에스테르의 소량을 용매에 첨가하고 교반하여 그것을 용해시키고, 그리고 인라인(in-line) 혼합기로 입자의 분산액 결과물과 도프를 완전 혼합하는 것을 포함하는 방법이 채용될 수 있다. 본 발명은 이들 방법에 한정되어서는 안된다. 실리콘 디옥사이드 입자들이 용매에서 혼합되고 분산될 때, 분산액 결과물 내의 실리콘 디옥사이드 농도가 바람직하게 5 내지 30질량%, 더 바람직하게 10 내지 25질량%, 가장 바람직하게 15 내지 20질량%이다. 내부의 입자량에 비해서, 보다 높은 농도를 가지는 분산액은 헤이즈가 더 작아지는데, 따라서 그것을 가지는 필름의 헤이즈가 저하되고 고체 퇴적물 (deposit) 이 필름에서 감소되기 때문에 바람직하다. 결국, 셀룰로오즈 아실레이트 도프 내에 존재하는 매트제의 양은 바람직하게 0.01 내지 1.0g/㎡이고, 더 바람직하게 0.03 내지 0.3g/㎡이며, 가장 바람직하게 0.08 내지 0.16g/㎡이다.
상기 용매는 저알콜일 수 있고, 바람직하게 메틸 알콜, 에틸 알콜, 프로필 알콜, 이소프로필 알콜 또는 부틸 알콜일 수 있다. 여기서 사용할 수 있는 상기 용매는 그와 같은 저알콜을 제외하고 구체적으로 규정되어 있지 않지만, 셀룰로오즈 에스테르 필름 형성에서 일반적으로 사용되는 것이 바람직하다.
[가소제, 산화 방지제, 이형제 (release agent) ]
상기에서 언급된 광학 이방성-저하 화합물 및 파장-의존성 이방성 분포 개량제에 첨가하여, 본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름은 제조 과정에서 그 용도에 따라 첨가되는 다양한 첨가제 (예를 들어, 가소제, UV 억제제, 산화 방지제, 이형제, IR 흡과제) 를 함유할 수 있다. 상기 첨가제는 고체 또는 유질(oily)일 수 있다. 즉, 그것은 녹는점 및 끓는점 관점에서 구체적으로 규정되어 있지 않다. 예를 들어, UV-흡광 물질은 20℃ 이하 및 20℃ 이상에서 혼합될 수 있고; 그리고 동일물질이 혼합 가소제로 적용할 수 있다. 예를 들어, JP-A 2001-151901에 이것이 기재되어 있다. 또한, IR 흡광 염료는, 일예로, JP-A 2001-194522에 기재되어 있다. 상기 첨가제가 첨가되는 시간은 도프 조제 과정 중 어느 때일 수도 있다. 경우에 따라서는, 첨가제가 도프 조제 과정 중 마지막 단계에서 첨가될 수 있다. 첨가되는 각 첨가제의 양은 상기 첨가제가 그 기능을 발휘할 수 있는 한, 구체적으로 규정되어 있지 않다. 상기 셀룰로오즈 아실레이트 필름이 다층 구조를 가질 때, 그때, 첨가되는 상기 첨가제의 종류와 양은 각층마다 다를 수 있다. 예를 들어, 이것은 JP-A 2001-151902에 기재되어 있고, 그 기술은 종래에 잘 알려져 있다. 세부내용은 Hatsumei Kyokai의 공개 공보 제 2001-1745호 (Hatsumei Kyokai에 의해 2001년 3월 15일 발행), pp. 16-12에 기재되어 있고, 그리고 거기에 기재된 물질은 본 발명에서 바람직하게 사용된다.
[화합물의 혼합비율]
본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름에서, 최대 3000의 분자량을 가지는 상기 화합물의 전체 양은 셀룰로오즈 아실레이트의 중량에 비해서 바람직하게 5 내지 45%이고, 더 바람직하게 10 내지 40%이며, 보다 더 바람직하게 15 내지 30%이다. 상기에서 언급된 바와 같이, 상기 화합물은 광학 이방성-저하 화합물, 파장-의존성 이방성 분포 개량제, UV 억제제, 가소제, 산화 방지제, 미립자, 이형제 및 IR 흡광제를 포함한다. 바람직하게, 그것은 최대 3000의 분자량을 가지고, 더 바람직하게 최대 2000, 보다 더 바람직하게 최대 1000의 분자량을 가진다. 이 화합물의 전체 양이 5%이하라면, 그때, 셀룰로오즈 아실레이트 단독 특성이 필름에서 너무 중요할 수 있다는 점에서 문제가 될 수 있는데, 예를 들어, 상기 필름의 광학 특성 및 물리적 강도가 주변 온도 및 습도의 변화에 따라서 쉽게 변동될 수 있다. 하지만, 상기 화합물의 전체 양이 45%이상이라면, 그때 상기 화합물은 셀룰로오즈 아실레이트 필름에서의 그 혼화성 (miscibility) 의 한계를 넘길 수 있고, 과잉 화합물이 필름 표면에 배치되고 그것에 의해 상기 필름이 백화 (필름으로부터 유출됨) 될 수 있다는 문제점이 또한 있다.
[셀룰로오즈 아실레이트 용액의 유기 용매]
본 발명에서, 셀룰로오즈 아실레이트 필름은 바람직하게 용매-유연 방법에 의해서 제조되는데, 용액 (도프) 을 조제하기 위해서 셀룰로오즈 아실레이트가 유기 용매에 용해되고 상기 도프가 필름으로 형성된다. 본 발명에서 바람직하게 주 용매로 사용되는 유기 용매는 2 내지 12개의 탄소 원자를 가지는 에스테르, 케톤 및 에테르와, 그리고 1 내지 7개의 탄화수소를 가지는 할로게노탄화수소 중에서 선택된다. 여기서 사용할 에스테르, 케톤 및 에테르는 사이클 구조를 가진다. 에스테르, 케톤 및 에테르 (즉, -O-, -CO- 및 -COO-) 중에서 임의의 2 이상의 관능기를 가지는 화합물은 또한 여기에서 주 용매로 사용될 수 있는데, 예를 들어, 그것은 알콜릭 하이드록실기와 같은 다른 임의의 관능기를 가질 수 있다. 2이상의 관능기를 가지는 주 용매를 구성하는 탄소 원자의 개수는 관능기들 중에서 임의의 것을 가지는 화합물의 범위내 일 수 있다.
본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름으로서, 염소에 기초한 할로게노탄화수소가 주 용매로 사용되거나, 또는 Hatsumei Kyokai의 공개 공보 제 2001-1745호 (pp. 12-16) 에서와 같이 비-염소 용매도 또한 주 용매로 사용될 수 있다. 아무튼, 상기 주 용매는 본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름에 한정적이지 않다.
게다가, 상기 셀룰로오즈 아실레이트 용액 및 상기 필름의 용매 그리고 또한 그 분해 방법이 하기 특허공개공보에 공개되어 있고, 그리고 그것들이 바람직하다. 예를 들어, 그것은 JP-A 2000-95876, 12-95877, 10-324774, 8-152514, 10-330538, 9-95538, 9-95557, 10-235664, 12-63534, 11-21379, 10-182853, 10-278056, 10-279702, 10-323853, 10-237186, 11-60807, 11-152342, 11-292988, 11-60752, 11-60752에 기재되어 있다. 이러한 특허공개공보는 본 발명에 대한 셀룰로오즈 아실레이트에 바람직한 용매뿐만 아니라 그것과 같이 공존하는 물질은 물론 그 용액의 물리적 특성도 공개하고, 그리고 이것들이 또한 본 발명에서 사용하기 위한 바람직한 실시예들이다.
[셀룰로오즈 아실레이트 필름의 제조 방법]
[분해 단계]
본 발명에서 상기 셀룰로오즈 아실레이트 용액 (도프) 은 분해 과정의 관점에서 구체적으로 정의되어 있지 않다. 그것을 실온에서 조제하거나 또는 냉각 분해 또는 고온 분해의 모드 또는 이들 조합 모드에서 조제할 수 있다. 본 발명에서 사용하기 위한 셀룰로오즈 아실레이트 용액을 조제하는 단계를 포함하는 과정과 용액의 농도 및 필터의 연속 단계가 Hatsumei Kyokai의 공개 공보 제 2001-1745호 (Hatsumei Kyokai에 의해 2001년 3월 15일 발행), pp. 22-25에 상세히 기술되어 있고, 그리고 이것은 바람직하게 본 발명에서 채용된다.
(도프 용액의 투명성)
바람직하게, 본 발명에서 상기 셀룰로오즈 아실레이트 용액의 도프 투명성은 85%이상이고, 더 바람직하게 88%이상, 보다 더 바람직하게 90%이상이다. 우리, 발명자는 다양한 첨가제가 본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 도프 용액에서 잘 분해된다는 것을 확신했다. 상기 도프 투명성을 측정하기 위한 구체적인 방법이 기술되어 있다. 도프 용액을 1㎠ 크기의 유리셀에 붓고, 스펙트로 포토미터 (Shimadzu에 의한 UV-3150) 를 가지고 550nm에서 그 흡광도를 측정한다. 상기 용매만을 블랭크로서 측정하고, 블랭크 흡광도에 대한 용액 흡광도의 비로부터 상기 셀룰로오즈 아실레이트 용액의 투명성을 계산한다.
[유연, 건조 및 와인딩 단계]
다음, 본 발명에서 상기 셀룰로오즈 아실레이트 용액으로부터 필름을 형성하는 과정을 기술한다. 본 발명에서 셀룰로오즈 아실레이트 필름을 제조하기 위한 방법 및 장치에 있어서, 이전까지 셀룰로오즈 트리아세테이트 필름 형성을 위해 종래에 일반적으로 사용되었던 용매-유연 방법 및 용매-유연 장비가 여기에서 채용될 수 있다. 분해기 (탱크) 에서 조제된 도프 (셀룰로오즈 아실레이트 용액) 는 일단 저장 탱크에서 보관하며, 그 안에서 도프의 발포를 방지하여 최종적으로 제조된다. 상기 탱크의 도프 인출구로부터, 상기 도프를 인출하고, 정확하게, 예를 들어 그 회전 횟수에 기초하여, 그것을 공급할 수 있는 미터링 압력 기어 펌프를 통해 압력 다이로 공급하며, 그 다음 상기 도프를 압력 다이의 슬릿을 통해서, 금속 지지체의 계속-진행하는 유연 부재에 균일하게 유연하고, 금속 지지체가 거의 1 회전한 박리시점에서 여전히 젖어있는 도프 필름 (이것을 웹으로 칭할 수 있음) 을 금속 지지체로부터 박리한다. 폭을 유지하기 위해서 결국-획득된 웹의 양끝단을 끼워 고정하면서, 상기 윕을 텐터로 운송하고 건조한 다음, 웹이 완전히 건조되는 건조기에서 롤로 더 운송하고, 그리고 그후 이것을 소정 폭으로 와인더 주변을 감는다. 상기 텐터 및 롤을 가진 건조기의 조합은 제조할 필름의 물체에 따라 달라질 수 있다. 본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 필수적인 애플리케이션이 전자 디스플레이에서의 광학구조물에 대한 기능성 보호필름 또는 실버 할라이드 포토그래픽 재료를 위한 것일 때, 추가적인 코팅 장치가 상기 필름을 제조하기 위한 용매 유연 장비에 설계될 수 있다. 추가적인 장치는 필름 위에 서빙층 (subbing layer), 정전기 방지층, 헐레이션 방지층 (antihalation layer) 및 보호층을 형성함으로써, 상기 필름의 표면을 한층 더 처리하기 위한 것이다. 이것은 Hatsumei Kyoukai의 공개 공보 제 2001-1745호 (Hatsumei Kyoukai에 의해 2001년 3월 15일 발행), pp. 25-30에 상세히 기술되어 있다. 그것은 유연 (동시-유연을 포함함), 금속 지지체, 건조 및 박리를 포함하고, 그리고 이것들이 본 발명에서 바람직하게 채용된다.
바람직하게, 본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 두께는 10 내지 120㎛, 더 바람직하게 20 내지 100㎛, 보다 더 바람직하게 30 내지 90㎛이다.
상기 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 폭은 1350㎜이하일 수 있으나, 바람직하게 1350㎜ 이상, 더 바람직하게 2000㎜ 이상, 보다 더 바람직하게 3000㎜ 이상이다. 상기 셀룰로오즈 아실레이트 필름이 1350㎜ 이상의 폭을 가질 때, 상기 필름이 보호필름으로 사용되는 편광자의 폭을 확장할 수 있다. 예를 들어, 보호필름을 블랭킹 아웃 (blanking out) 하는 단계를 포함하는 편광자를 제조하는 과정에서, 35-인치 패널보다 큰 사이즈의 패널에 사용하는 2 이상의 시트를 상기 폴리머 필름의 폭 방향으로 블랭킷 아웃할 수 있다. 따라서, 그로 인해 편광자의 생산량이 향상된다.
상기 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 길이는 1500m 미만일 수 있으나, 바람직하게 1500m 이상, 더 바람직하게 2000m 이상, 보다 더 바람직하게 3000m 이상이다. 바람직하게는 상기 필름이 보다 길고, 그 길이가 1500m 이상일 때, 더 긴 편광자를 제조할 수 있다. 공정 스위치에서의 손실 주기가 감소되고, 그로인해 편광자의 제조 비용이 저감된다.
[셀룰로오즈 아실레이트 필름의 물리적 특성의 평가]
[필름의 유리전이온도 Tg]
본 발명에서 상기 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 유리전이온도 Tg는 80과 165℃ 사이이다. 필름의 내열성 관점에서, Tg는 바람직하게 100과 160℃ 사이, 더 바람직하게 110과 150℃ 사이이다. 유리전이온도 Tg는 다음과 같이 측정된다: 본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 샘플 10㎎을, 5℃/분의 가열 속도로 실온에서 200℃까지 가열하고, 시차주사열량계 (DSC, Differential Scanning Calorimeter, T.A. Instrument에 의해 제작) 에 의해 샘플의 열량을 측정하며, 그리고 그것으로부터 필름의 유리전이온도를 계산한다.
[필름의 헤이즈]
바람직하게, 본 발명에서 상기 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 헤이즈는 0.01과 2.0%사이이고, 더 바람직하게 0.05와 1.5%사이이며, 보다 더 바람직하게 0.1과 1.0%사이이다. 필름의 투명성은 필름이 광학 필름으로 사용할 때 중요한 점이다. 헤이즈는 다름과 같이 측정될 수 있다: JIS K-6714에 따라서, 25℃와 60%RH에서 헤이즈 미터 (Suga Test Instrument에 의한 HGM-2DP) 를 가지고 40㎜×80㎜의 크기를 가지는 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 샘플을 측정한다.
[필름의 Re 및 Rth의 습도 의존성]
바람직하게, 본 발명에서 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 면내 리타데이션 Re 및 두께방향 리타데이션 Rth의 습도에 따른 변화는 가능한한 작다. 구체적으로, 25℃와 10%RH에서의 Rth와 25℃와 80%RH에서의 Rth 사이의 편차, △Rth (=Rth10%RH-Rth80%RH) 는 0과 50㎚ 사이이고, 더 바람직하게 0과 40㎚ 사이이고, 보다 더 바람직하게 0과 35㎚ 사이이다.
[필름의 등가 수분 함량]
본 발명에서 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 등가 수분 함량을 서술한다. 필름이 편광자의 보호필름으로 사용될 때, 25℃와 80%RH에서의 그 등가 수분 함량은, 폴리비닐 알콜과 같은 수용성 폴리머에 대한 상기 필름의 접착성을 감소시키지 않기 위해서, 필름의 두께와 상관없이, 바람직하게 0 내지 4% 사이이고, 더 바람직하게 0.1 내지 3.5% 사이이며, 보다 더 바람직하게 1 내지 3% 사이이다. 만일 등가 수분 함량이 4% 이상이라면, 필름이 광학 보상 필름의 지지체로 사용될 때 습도에 따른 필름의 리타데이션이 너무 높아지기 때문에 바람직하지 않다.
수분 함량은 다음과 같이 측정된다: Karl-Fisher 방법에 따라서, 샘플 건조기가 조합된 수분 함량 분석기 (CA-03, VA-05, 둘다 Mitsubishi Chemical에 의해 제작) 로 7㎜×35㎜의 크기를 가지는 본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 샘플을 측정한다. 결국 측정된 샘플 내의 물 양 (g)은 샘플의 중량 (g) 으로 나누어진다.
[필름의 투습도]
바람직하게, 본 발명의 광학 보상 시트로 사용되는 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 투습도 (moisture permeability) 는, JIS Z0288에 따라 60℃ 온도와 80%RH 습도에서 측정되고 80㎛의 표준 필름 두께로 환산한 때, 400 내지 2000g/㎡·24h 이고, 더 바람직하게 500 내지 1800g/㎡·24h 이며, 보다 더 바람직하게 600 내지 1600g/㎡·24h 이다. 만일 2000g/㎡·24h 이상이라면, 필름의 습도에 따른 절대값 Re 및 Rth가 0.5㎚/%RH 보다 훨씬 높을 수 있다. 게다가, 광학 보상 필름을 제조하기 위해서 광학 이방성 층을 본 발명 타입의 셀룰로오즈 아실레이트 필름 상에 적층할 때, 필름의 습도에 따른 절대값 Re 및 Rth가 0.5㎚/%RH 보다 훨씬 높을 수 있기 때문에, 그것은 바람직하지 않다. 그런 타입의 광학 보상시트 또는 편광자를 액정표시장치에 내장할 때, 변색 (discoloration) 및 시야각 저하를 유발할 수 있다. 반면에, 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 투습도가 400g/㎡·24h 이하라면, 편광자를 제작하기 위해서 편광 필름의 양면에 필름을 부착할 때, 필름이 접착제의 건조를 방해할 수 있거나, 또는 필름이 편광자에서의 접착 실패를 유발할 수 있다.
상기 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 두께가 보다 클 때, 그 투습도가 더 작아질 수 있고; 그리고 두께가 보다 작은 때, 그 투습도가 더 커질 수 있다. 따라서, 다른 두께를 가지는 모든 샘플의 투습도가, 80㎛의 표준 필름 두께로 환산되어, 결정되어야 한다. 그 필름의 두께에 따라서, 필름의 투습도가 다음과 같이 측정된다: 80㎛의 표준 필름 두께로 환산된 때의 투습도 = (측정된 투습도) × (측정된 필름 두께㎛/80㎛). 투습도를 측정하는 방법과 관련하여, '폴리머의 물성 Ⅱ (폴리머 실험 강의 4, Kyoritsu 출판), 285-297 페이지, "증기 투과의 측정 (질량 방법, 온도 방법, 증기압 방법, 흡수 방법)"에 기재된 방법을 참고한다. 간략하게, 70mm
Figure 112010040117558-pct00111
의 크기를 가지는 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 샘플을 25℃와 90%RH에서, 그리고 60℃와 95%RH에서 24시간 동안 설정해둔다. 투과도 테스터 (Toyo Seiki 에 의한 KK-709007) 를 사용함으로써, JIS Z-0208에 따라서 샘플의 단위 면적당 물 함유량이 계산 (g/㎡) 되고, 샘플의 투습도가 다음과 같이 계산됨: 투습도 = 설정된 샘플의 중량 - 비설정된 샘플의 중량.
[필름의 치수 변화]
본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 치수 안정성은 바람직하게 다음과 같음: 24시간 동안 60℃와 90%RH에서 저장된 후 상기 필름의 치수 변화 (고습 저장) 와, 24시간 동안 90℃와 5%RH에서 저장된 후 상기 필름의 치수 변화는 둘다 최대 0.5%이다. 더 바람직하게, 치수 변화는 최대 0.3%이고, 보다 더 바람직하게 최대 0.15%이다.
측정을 위한 구체적인 방법을 서술한다. 30㎜×120㎜의 크기를 가지는 본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 샘플 2개를 준비하고, 24시간 동안 25℃와 65%RH의 조건으로 설정한다. 자동 핀 게이지 (Shinto Kagaku에 의한 제작) 를 사용하면서, 각 샘플의 양면에 6mm
Figure 112010040117558-pct00112
의 구멍을 100m의 간격으로 형성한다. 원래 구멍과 구멍 사이의 거리는 L0이다. 하나의 샘플을 24시간 동안 60℃와 90%RH에서 처리한 다음, 구멍과 구멍 사이의 거리를 측정함 (L1) ; 그리고, 다른 샘플은 24시간 동안 90℃와 5%RH에서 처리하고, 구멍과 구멍 사이의 거리를 측정한다 (L2). 모든 측정에서 최소 게이트 한계는 1/1000mm이다. 치수 변화는 다음과 같이 계산된다: 60℃와 90%RH (고습 저장) 에서의 치수 변화 = {│L0-L1│/L0}×100. 90℃와 5%RH (고온 저장) 에서의 치수 변화 = {│L0-L2│/L0}×100.
[필름의 탄성 계수]
(탄성 계수)
바람직하게, 본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 탄성 계수는 200 내지 500㎏f/㎟, 더 바람직하게 240 내지 470㎏f/㎟, 보다 더 바람직하게 270 내지 440㎏f/㎟이다. 측정을 위한 구체적인 방법은 다음과 같다: 보편적인 신장 테스터, Toyo Boldwin's STM T50BP를 사용하여서, 상기 필름 샘플을 23℃와 70%RH의 대기에서 10%/분의 인장 속도로 끌어당기고, 그리고 0.5% 신장을 야기하는 힘을 측정한다. 이것이 샘플의 탄성계수이다.
[필름의 광탄성 계수]
(광탄성 계수)
바람직하게, 본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 광탄성 계수는 최대 50×10-13㎠/dyne이고, 더 바람직하게 최대 30×10-13㎠/dyne이며, 보다 더 바람직하게 최대 20×10-13㎠/dyne이다. 측정을 위한 구체적인 방법은 다음과 같다: 12㎜×120㎜의 크기를 가지는 본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름 샘플에, 그 주축 방향으로, 신장력을 가하고, 그것에 의한 샘플의 리타데이션을 엘립소미터 (Ellipsometer) (Nippon Bunko's M150) 으로 측정하고, 샘플에 가해진 힘에 대한 그 리타데이션 변화로부터 샘플의 광탄성 계수를 유도한다.
[본 발명에서 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 평가 방법]
본 발명에서 셀룰로오즈 아실레이트 필름을 평가하기 위해서, 하기에 기재된 방법에 따라 분석하고 테스트한다.
[투명한 지지체의 리타데이션]
이 서술에서, 셀룰로오즈 아실레이트 필름 (투명한 지지체) 의 리타데이션 값 Re 및 Rth를 하기의 근거에 따라 계산한다: Re(λ) 및 Rth(λ)는 각각 파장 λ에서의 면내 리타데이션과 두께 방향의 리타데이션을 나타낸다. KOBRA 21ADH (Oji Keisoku Kiki에 의한 제작) 를 사용하여, 샘플의 법선 방향으로 파장 λnm의 광을 필름 샘플에 제공하고, 그로인한 샘플의 Re를 측정한다.
또한, KOBRA 21ADH를 사용하여서, 3개의 리타데이션 데이터, 즉 상기에서의 Re(λ), 그 틸트축 (회전축)에 대해 지상축 (slow axis) (KOBRA 21ADH에 의해 판단) 으로 필름의 법선 방향에 대해 +40°로 틸트된 방향으로 샘플에 파장 λnm의 광을 적용하여 측정된 리타데이션값, 그리고 그 틸트축 (회전축)에 대해 지상축으로 필름의 법선 방향에 대해 -40°로 틸트된 방향으로 샘플에 파장 λnm의 광을 적용하여 측정된 리타데이션값을 근거로 하여 Rth(λ)를 결정한다. 나아가, 샘플의 평균 굴절률의 계산값인 1.48과 그 필름 두께를 입력하고, 그리고 KOBRA 21ADH는 nx, ny, nz 및 Rth를 제공한다. 직접 측정할 수 없는 파장에서 리타데이션은 Cauthy의 식을 이용한 피팅을 통해 획득될 수 있고, 목적하는 파장에 근접하는 파장에서의 리타데이션값에 근거한다.
본 발명에서, 작은 광학 이방성 (Re, Rth) 을 가지는 폴리머 필름은 바람직하게 630nm의 파장에서의 그 면내 리타데이션, Re(630)이 최대 10nm (0≤Re(630)≤10) 이고, 그 두께 방향 리타데이션 Rth(630)의 절대값은 최대 25nm (│Rth(630)│≤25nm) 이다. (식(i)) 더 바람직하게, 0≤Re(630)≤5 그리고 │Rth(630)│≤20nm이고; 보다 더 바람직하게, 0≤Re(630)≤2 그리고 │Rth(630)│≤15nm이다.
끊임없는 연구결과로서, 우리 발명자는, 200 내지 400nm의 파장의 UV영역에서의 흡수를 가지는 화합물을 폴리머 필름에 첨가함으로써, 400nm 및 700nm의 다른 파장에서 폴리머 필름의 Re 및 Rth의 변동, │Re(400)-Re(700)│ 및 │Rth(400)-Rth(700)│을 감소시키는데 성공했고, 따라서 착색을 방지하고 필름의 파장-의존성 이방성 (Re(λ) 및 Rth(λ)) 분포를 제어하는 능력을 가질 수 있다.
본 발명의 감소된 파장-의존성 이방성 분포를 가지는 폴리머 필름은 바람직하게 │Re(400)-Re(700)│≤10 및 │Rth(400)-Rth(700)│≤35 (식(ⅱ)) 를 만족하고, 더 바람직하게 │Re(400)-Re(700)│≤5 및 │Rth(400)-Rth(700)│≤25, 보다 더 바람직하게 │Re(400)-Re(700)│≤3 및 │Rth(400)-Rth(700)│≤15를 만족한다.
본 발명에서 폴리머 필름의 샘플을 준비한다. 구체적으로, 15개의 샘플을 필름의 폭방향으로 30mm 간격으로 절단하고, 50개의 샘플을 필름의 성형 방향으로 50mm 간격으로 절단하여, 각각 30㎜×40㎜의 크기를 가진다. 상기 언급된 방법에 따라, 각 샘플의 Re(λ) 및 Rth(λ)를 측정하고, 그리고 측정된 최대값과 최소값 사이의 편차의 절대값을 획득한다. 그것은 필름의 면내 리타데이션 변동 (면내 이방성 변동, △Re(λ) 및 △Rth(λ)) 이고, 상기 면내 변동은 필름의 광학 특성을 나타낸다.
지속적인 연구 결과로서, 본 발명자들은, 필름 데이터의 최대값과 최소값 사이의 편차, △Re(λ) 및 △Rth(λ)와 관련하여, 필름의 Re(λ) 및 Rth(λ)의 면내 변동이 바람직하게 다음과 같음을 알아냈다: △Re(λ)≤5nm (식(ⅲ)) 및 △Rth(λ)≤10nm (식(ⅳ)); 더 바람직하게, △Re(λ)≤3nm 및 △Rth(λ)≤6nm, 보다 더 바람직하게, △Re(λ)≤2nm 및 △Rth(λ)≤4nm. 변동이 상기 범위 내로 제어되고, 상기 필름이 예를 들어 편광자의 보호필름으로 사용될 때, 직교 니콜 편광자로 차광하는 필름을 통한 광 누설 변동이 육안으로 쉽게 검출될 수 있는 수준보다 더 낮아질 수 있고; 그리고 상기 필름을 액정패널의 편광자용 보호필름으로 사용할 때 액정패널의 필름을 통한 광 누설 변동이 쉽게 검출될 수 없다.
[지상축의 검출]
상기 언급된 리타데이션 측정에서 결정된 배향각 (orientation angle) 으로부터 지상축을 검출하고 측정한다.
[지상축의 방향]
본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름을 편광 소자의 보호필름으로 사용할 때, 장비 운송 방향 (MD 방향) 에서 편광 소자가 일반적으로 흡수축을 가지기 때문에 상기 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 지상축이 거의 필름의 MD 방향 또는 TD 방향 (장비 운송 방향에 대한 수직 방향) 인 것이 바람직하다. 필름의 지상축이 편광 소자에 평행하거나 또는 수직할 때, 필름을 통한 광 누설 또는 필름의 변색이 감소될 수 있다. 여기에서 "거의"라는 것은 필름의 지상축과 그 MD 또는 TD 방향 사이에 각이 0 내지 10°, 바람직하게 0 내지 5°인 것을 의미한다.
(분자 배향축)
70㎜×100㎜의 샘플을 2시간 동안 25℃와 60%RH의 조건으로 설정한다. 자동 복굴절 미터 (Oji Keisoku Kiki의 KOBRA 21ADH) 를 사용하여, 수직광 도입시 입사각을 변화시킴으로써 측정된 리타데이션으로부터 분자 배향축을 추정한다.
(축 변이)
자동 복굴절 미터 (Oji Keisoku Kiki의 KOBRA 21ADH) 를 사용하여, 축 변이각을 측정한다. 샘플의 전체 폭에서 폭 방향으로 규칙적인 간격을 가지고 20 포인트를 측정하고, 그 결과 측정된 절대값을 평균화한다. 지상축 각 (축 변이) 의 범위는 다음과 같다: 샘플의 전체 폭에서 폭 방향으로 규칙적인 간격을 가지고 20 포인트를 측정하고, 주어진 더 큰 축 변이의 4개의 절대값을 가지는 4개의 포인트의 평균값과, 주어진 더 작은 축 변이의 4개의 절대값을 가지는 4개의 포인트의 평균값 사이에서의 차이를 얻는다.
(투과율)
25℃와 60%RH에서 투명성 미터 (Kotaki Seisakusho에 의한 AKA 포토관 컬러리미터 (phototube colorimeter)) 를 사용하여, 20㎜×70㎜의 샘플의 가시광 (615nm) 투과율을 측정한다.
(분광 특성)
25℃와 60%RH에서 분광 포토미터 (Hitachi에 의한 U-3210) 를 사용하여, 13㎜×40㎜의 샘플의 투과율을 300 내지 450nm의 파장 범위 내에서 측정한다. 입사폭은 (72%에 대한 파장)-(5%에 대한 파장)으로 획득된다. 한계 파장은 (입사폭/2)+(5%에 대한 파장)으로 표현된다. 흡수 끝은 투과율 0.4%에 대한 파장으로 표현된다. 380 및 350nm에서 샘플의 투과율을 획득한다.
[필름의 표면 특성]
(표면 형상)
본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 표면 특성을 서술한다. 바람직하게, 필름의 표면 거칠기의 산술 평균 거칠기 (Ra) 는, JIS B0601-1994에 따라서, 최대 0.1㎛이고, 그리고 그 최대 높이 (Ry) 는 최대 0.5㎛이다. 더 바람직하게, 산술 평균 거칠기 (Ra) 는 최대 0.05㎛이고, 그리고 그 최대 높이 (Ry) 는 최대 0.2㎛이다. 원자력 마이크로스코프 (AFM)으로 필름의 요철의 프로파일을 분석할 수 있다.
(표면 에너지)
본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 표면 에너지는 다음과 같이 측정함: 필름 샘플을 수평층 위에 수평하게 놓고, 물과 메틸렌 요오드화물의 소정량을 샘플의 표면 위에 도포한다. 소정 기간 이후, 물과 메틸렌 요오드화물과의 필 름 표면의 접촉각을 측정한다. 측정된 접촉각의 데이터로부터, Owens 방법에 따라, 샘플의 표면 에너지를 유도한다.
(표면 에너지 변동)
본 발명의 폴리머 필름의 면내 표면 에너지의 변동, △E를 다음과 같이 얻는다: 15개의 샘플을 필름의 폭방향으로 30mm 간격으로 절단하고, 50개의 샘플을 필름의 성형 방향으로 50mm 간격으로 절단하여, 각각 30㎜×40㎜의 크기를 가진다. 상기 언급된 방법에 따라, 각 샘플의 물과 메틸렌 요오드화물과의 접촉각을 측정하고, 그것으로부터 각 샘플의 표면 에너지를 추정한다. 나아가, 측정된 데이터의 최대값과 최소값 사이의 편차의 절대값, 필름의 면내 표면 에너지 변동을 나타내는 △E를 획득한다. 필름의 면내 표면 에너지 변동이 너무 클 때, 이후 언급할 알칼리-딥핑 비누화 및 처리 이후 건조에서 비누화제-세척 용액 또는 중화용액과의 젖음 차이를 야기하고, 따라서 얼룩 파편을 생성하거나 또는 필름 특성에서 특히 편광자 내부의 그 작업성 (workability) 에서의 불균일을 야기한다. 그 결과, 예를 들어, 필름을 가진 편광자의 내구력이 불균일해질 수 있고 편광자의 품질이 저하될 수 있다. 표면 에너지 변동은 바람직하게 △E≤10, 더 바람직하게 △E≤5, 보다 더 바람직하게 △E≤3이다.
[필름의 첨가제 보유력]
본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름은 첨가된 다양한 화합물을 잘 보유할 것이 요구된다. 구체적으로, 셀룰로오즈 아실레이트 필름이 80℃와 90%RH에서 48시간 동안 보관될 때, 필름의 질량 변화는 바람직하게 0 내지 5%, 더 바람직하게 0 내지 3%, 보다 더 바람직하게 0 내지 2%이다.
<필름의 첨가제 보유력의 평가 방법>
샘플을 10㎝×10㎝의 크기로 절단하고, 23℃와 55%RH에서 24시간 동안 보관하며, 그리고 그 질량을 측정한다. 다음, 80±5℃와 90±10%RH에서 48시간 동안 보관한다. 처리 이후, 샘플의 표면을 천천히 감고, 다음 23℃와 55%RH에서 하루동안 더 보관하며, 샘플 질량을 다시 측정한다. 샘플의 첨가제 보유력은 다음과 같이 계산한다: 첨가제 보유력 (질량%) = {(보관 이전 질량 - 보관이후 질량)/(보관 이전 질량)} × 100.
[필름의 기계적 특성]
(컬 (curl) )
본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 폭 방향에서 컬값은 바람직하게 -10/m 내지 +10/m이다. 상기 셀룰로오즈 아실레이트 필름은 이하에서 언급할 것처럼 표면처리되거나, 또는 광학-이방성 층으로 코팅되기 이전 또는 배향층 또는 광학-이방성 층으로 코팅 또는 적층되기 이전에 러빙처리된다. 길이가 긴 필름인 동안, 이러한 처리들로 필름을 프로세스한다. 만일 길이가 긴 본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 컬값이 상기에서 언급한 범위 밖에 있다면, 그 필름은 취급하기 어려울 것이고 절단되거나 또는 부서질 것이다. 게다가, 그렇다면, 필름의 에지부와 중앙부가 먼지를 제공하는 운송 롤에 강하게 접촉될 것이고, 그 결과 많은 불순물들이 상기 필름 상에 묻게 될 것이다. 그 상태에서, 점결함과 코팅선이 수용할 수 있는 범위를 넘길 것이다. 게다가, 회전값이 상기 규정된 범위 이내로 제어되는 경우, 광학-이방성 층으로 코팅될 때 종종 발생할 수 있는 색얼룩의 곤란함이 감소될 수 있고, 나아가, 편광필름과 적층될 때 필름이 거품을 함유하는 것을 방지할 수 있기 때문에 바람직하다.
회전값은 미국 국제 표준 협회 (ANSI/ASCPH1.29-1985) 에 의해 규정된 방법에 따라 결정할 수 있다.
(인열 강도 (tear strength) )
바람직하게, 20 내지 80㎛의 두께를 가지는 본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름이, JISK7128-2:1998 (Elmendorf 인열 테스트 방법) 의 인열 테스트 방법에 따라 측정될 때, 2g이상의 인열 강도를 가지고, 더 바람직하게, 5 내지 25g, 보다 더 바람직하게 6 내지 25g의 인열 강도를 가진다. 또한, 바람직하게, 60㎛의 두께를 가지는 필름의 인열 강도는 8g이상, 더 바람직하게는, 8 내지 15g이다. 구체적으로, 50㎜×64㎜의 크기를 가지는 샘플 조각을 25℃와 65%RH로 설정하고, 다음 인열 강도를 측정하기 위해서 가벼운 부하 인열 강도 테스터로 테스트한다.
[필름 내의 용매 잔여물]
본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름을 상기 필름에 잔여하는 용매가 바람직하게 0.01 내지 1.5질량%, 더 바람직하게 0.01 내지 1.0질량%일 수 있는 조건하에서 건조한다. 본 발명에서 사용하기 위한 투명한 지지체에 잔여하는 용매 양은 최대 1.5%로 조절되고, 그것에 의해 필름 컬링(curling)이 감소된다. 더 바람직하게는 최대 1.0%이다. 이것이 필수적인 이유는, 상기 언급된 용매 유연 방법에 따라 형성된 필름에 잔여하는 용매 양이 감소되므로, 상기 필름의 자유 부피가 감수될 수 있기 때문이다.
[필름의 수분-흡수 팽창 계수]
바람직하게, 본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 수분-흡수 팽창 계수는 최대 30×10-5/%RH이고, 더 바람직하게 최대 15×10-5/%RH이며, 보다 더 바람직하게 최대 10×10-5/%RH이다. 상기 필름의 수분-흡수 팽창 계수는 바람직하게 더 작지만, 일반적으로, 최대 1.0×10-5/%RH일 수 있다. 상기 수분-흡수 팽창 계수는 샘플을 둘러싼 상대적인 습도가 일정한 온도하에서 변할 때, 샘플의 길이 변화를 의미한다. 수분-흡수 팽창 계수가 상기에서와 같이 조절되고 본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름이 광학 보상필름의 지지체로 사용될 때, 프레임과 같은 투과율이 증가하고, 또는 광학 보상필름의 광학 보상 기능이 그와 같이 유지되는 동안 얼룩에 기인한 광 누설이 방지될 수 있다.
[기능층]
본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 애플리케이션은 광학 애플리케이션 및 포토그래픽 재료를 포함한다. 필름의 광학 애플리케이션은 특히 바람직하게 액정표시장치이고, 더 바람직하게 두 전극 사이에 액정을 가지는 액정셀, 그 양면에 배치된 2개의 편광소자, 및 상기 액정셀과 편광소자 사이에 배치된 하나 이상의 광학 보상 시트를 포함하는 액정표시장치이다. 상기 액정표시장치로는, TN, IPS, FLC, AFLC, OCB, STN, ECB, VA 및 HAN이 바람직하다.
본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름이 이러한 광학 애플리케이션으로 사용될 때, 다양한 기능층들이 부가될 수 있다. 그 층은, 예를 들어, 정전기 방지층, 경화 레진층 (투명한 하드코트층), 반사 방지층, 접착-용이 층 (easily-adhesive layer), 안티글레어 층, 광학 보상층, 배향층, 액정층이다. 본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름에 사용될 수 있는 이러한 기능층 및 그 재료는 계면 활성제, 윤활제, 매트제, 정전기 방지층 및 하드코트층을 포함하고, 그것은 Hatsumei Kyokai의 공개 공보 2001-1745 (Hatsumei Kyokai에 의해 2001년 3월 15일 발행), 32-45 페이지에 상세히 기술되어 있고, 본 발명에 또한 적용되는 것이 바람직하다.
[용도 (편광자)]
본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 용도를 기술한다.
본 발명의 상기 광학 필름은 편광자의 보호필름으로 유용하다. 편광자는 편광 소자와 상기 소자의 양면을 보호하는 보호필름을 포함하고; 보호필름은 편광자의 일 표면에 부착되고 별도의 필름이 편광자의 다른 표면에 부착된다. 상기 보호필름과 별도의 필름은 편광자를 운송 또는 전송하거나 검사하는 동안, 상기 편광자를 보호하기 위한 것이다. 이때, 상기 보호필름은 편광자의 표면을 보호하기 위한 것이고, 이것은 액정 판이 부착되는 면과 반대되는 다른 면 위에 있다. 상기 별도의 필름은 편광자에 부착된 접착층을 보호하기 위한 것이고, 이것은 액정 판에 부착된 편광자의 면 위에 있다.
액정표시장치는 보통 2개의 편광자 사이에 개재된 액정-함유 기판을 포함한다. 본 발명의 광학 필름으로 형성된 편광자의 보호필름은 우수한 디스플레이 선명도를 발휘하기 위해서 상기 소자의 임의의 위치에 배치될 수 있다. 특히, 액정표시장치의 표시면 상부, 최외곽 표면 상부, 상기 편광자의 보호필름 상부에, 투명한 하드코트층, 안티글레이어 층, 반사방지층을 제공한다. 따라서, 편광자의 보호필름은 이 위치의 영역에 배치되는 것이 바람직하다.
셀룰로오즈 아실레이트 필름을 편광필름의 보호필름 (즉, 편광자의 보호필름) 으로 사용하는 본 발명에서 상기 편광자를 제작할 때, 폴리비닐 알콜을 주성분으로 하는 편광필름에 부착되는 그 표면에 대한 상기 필름의 표면 접착성이 개선되어야 한다. 상기 접착성이 불충분하다면, 액정표시장치의 패널 및 다른 것들에 설비된 편광자의 작업성이 저하되거나 또는 그 내구력이 저하될 수도 있으며, 그 결과 상기 타입의 편광자를 장기간 사용함에 있어서 문제가 있을 수 있다. 상기 접착성을 개선하기 위해서, 접착제를 사용할 수 있한다. 그 성분과 관련하여, 상기 접착제는 폴리비닐 알콜 또는 폴리비닐 부티랄; 또는 부틸 아크릴레이트의 비닐릭 라텍스 등의 폴리비닐 알콜 접착제 중 어느 것일 수 있다. 상기 접착성은 상기 필름의 표면에너지에 기초해서 고려될 수 있다. 상기 접착제가 편광필름의 주성분과 동일한 폴리비닐 알콜이거나 또는 그 주성분으로 폴리비닐 알콜 또는 비닐릭 라텍스를 포함하는, 상기 접착층의 표면에너지가 보호필름의 표면 에너지와 더 가까운 한, 편광자에 고정된 보호필름의 작업성 및 내구력은 물론 접착성이 개선될 것이다. 이로부터, 편광필름 또는 접착층에 고정된 면의 표면 에너지는 바람직하게 요구범위 내로 제어되고, 예를 들어, 상기 필름 또는 층의 표면을 친수화시킴으로써, 그것에 의해 폴리비닐 알콜을 그 주성분으로 하는 편광필름에 대한 보호필름의 접착성이 완전히 향상될 수 있다.
셀룰로오즈 아실레이트 필름은, 필름의 면내 리타데이션 및 두께 방향 리타데이션을 제어하고 필름의 파장-의존성 리타데이션 분포를 제어하는 능력을 가진 첨가제를 함유한다. 그러므로, 필름의 표면이 상대적으로 소수성을 띤다. 따라서, 필름의 접착성을 향상시키기 위한 상기에서 언급된 친수화 처리는 필름을 포함하는 편광자의 작업성 및 내구력을 더욱 향상시키기 위해 필요하다.
친수화와 같은 표면 처리 이전에, 상기 필름의 표면 에너지는 바람직하게 30 내지 50mN/m, 더 바람직하게 40 내지 48mN/m이다. 이것은, 필름이 상기에서 첨가된 것과 같이 리타데이션 제어 첨가제를 함유하므로, 필름 표면이 소수성이 되고, 따라서 편광자를 제작하기 위한 상기 필름의 접착성은 물론 그 습도-의존성 광학 특성 및 기계적 특성을 향상시키기 위한 상기 타입의 필름 처리가 더 용이하기 때문이다. 처리 이전의 표면 에너지가 30mN/m 미만이라면, 친수성을 통한 필름의 접착성 개선에 많은 에너지가 필요할 것이고, 그 결과 필름의 특성이 악화되고 필름의 생산성과 모순될 것이다. 반면에, 처리 이전의 표면에너지가 50mN/m 초과라면, 필름 자체가 너무 소수성이 되고 결국 필름의 광학 성질 및 기계적 특징의 습도-의존성이 너무 커져 문제가 된다.
사용되는 첨가제, 건조 정도, 및 사용되는 접착제에 따라서, 폴리비닐 알콜의 표면 에너지는 보통 60 내지 80mN/m이다. 따라서, 아래에 언급될 친수화와 같은 처리 이후, 편광자에 대한 필름의 표면 에너지는 바람직하게 50 내지 80mN/m이고, 더 바람직하게 60 내지 75mN/m이며, 보다 더 바람직하게 65 내지 75mN/m이다.
[친수화와 같은 표면 처리]
투명 지지체의 친수성은 임의의 공지된 방법으로 달성될 수 있다. 예를 들어, 필름 표면을 코로나 방전 처리, 글로우 방전 처리, UV 조사, 열 처리, 오존 처리, 산 처리 또는 알칼리 처리를 통해 개질할 수 있다. 여기에서 언급된 글로우 방전 처리는, 10-3 내지 20 Torr의 저압가스에서 발생된 저온 플라즈마와 같이 하거나 또는 바람직하게 대기압 하에서의 플라즈마 처리일 것이다. 플라즈마에 의해 여기될 수 있는 가스는 상기에서와 같은 조건 하에서 플라즈마에 의해 여기될 수 있는 것을 의미하며, 예를 들어, 아르곤, 헬륨, 네온, 크립톤, 제논, 질소, 이산화 탄소, 테트라플루오로메탄과 같은 플론 (flons), 및 그 혼합가스를 포함한다. 이것은 Hatsumei Kyokai의 공개 공보 제 2001-1745 호 (Hatsumei Kyokai에 의해 2001년 3월 15일 발행), 30-32 페이지에 상세히 기술되어 있고, 본 발명에 또한 적용되는 것이 바람직하다.
[필름 표면 처리 전후 Re 및 Rth 변화]
바람직하게, 본 발명의 폴리머 필름은, 필름 표면 처리 전후 Re 및 Rth 변화라는 점에서 하기 식 (ⅴ) 및 (ⅵ)를 만족한다.
(ⅴ)
Figure 112007012114460-pct00071
,
(ⅵ)
Figure 112007012114460-pct00072
.
더 바람직하게,
Figure 112007012114460-pct00073
및
Figure 112007012114460-pct00074
이고; 보다 더 바람직 하게
Figure 112007012114460-pct00075
및
Figure 112007012114460-pct00076
이다.
여기서 Re는 표면 처리 이전 그 필름의 면내 리타데이션(nm)을 나타내고; Re'는 표면 처리 이후 그 필름의 면내 리타데이션(nm)을 나타내고; Rth는 표면 처리 이전 그 필름의 두께 방향 리타데이션(nm)을 나타내며; 그리고 Rth'는 표면 처리 이후 두께 방향 리타데이션(nm)을 나타낸다.
상기 범위 내에서, 보호필름의 광학 성질을 우수하고, 상기 필름을 편광자, 광학 필름 및 액정표시장치에서 사용할 때, 그것을 통하여 광 누설이 발생하지 않는다.
[알칼리 비누화]
상기에서 언급된 처리중에서, 알칼리 비누화가 특히 본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 표면 처리에 바람직하다. 처리는 하기의 방법을 포함한다.
(1) 딥핑 방법:
상기 필름을 적당한 조건 하에서 알칼리 용액에 담그고, 그것에 의해 알칼리와 반응한 필름의 전체 표면이 완전히 비누화된다. 이것은 임의의 특정한 장비도 요구되지 않으므로, 비용면에서 바람직하다. 상기 알칼리 용액은 바람직하게 수산화 나트륨 수용액이다. 바람직하게, 상기 용액의 농도는 0.5 내지 3 mol/ℓ이고, 더 바람직하게 1 내지 2 mol/ℓ이다. 또한 바람직하게, 알칼리 용액의 온도 범위는 25 내지 70℃이고, 더 바람직하게 30 내지 60℃이다.
알칼리 용액에 딥핑한 이후, 상기 필름을 물로 잘 세척하여 알칼리 성분이 상기 필름에 잔여하지 않게 하거나, 또는 묽은 산에 담그어 알칼리 성분과 중화되도록 한다.
비누화를 통해, 투명 지지체의 반사방지층을 가지는 주 표면에 대응하는 주 표면을 친수화한다. 투명 지지체의 친수화된 표면이 편광 필름에 부착되도록 하는 방법으로 편광자의 보호필름을 사용한다.
상기 필름의 친수화된 표면은, 폴리비닐 알콜을 주 성분으로 포함하는 편광 필름에 대한 그 접착성을 개선하는데 효과적이다.
비누화 동안, 고 굴절률층을 가지는 면에 대향하는 투명지지체의 필름과 물의 접촉각이 더 작은 것이, 편광필름에 대한 상기 필름의 접착성 관점에서 보다 바람직하다. 반면에, 그러나, 딥핑 방법에서, 필름의 고 굴절률층을 가지는 주 표면이 또한 알칼리에 의해 손상받고, 따라서 반응 조건이 필요한 최소 한계로 제어되는 것이 중요하다. 그 반대면의 주 표면 위의 지지체와 물의 접촉각을 알칼리에 의한 반사방지층의 손상 지표로 사용하는데, 그때 상기 지지체가 셀룰로오즈 트리아세테이트인 경우 바람직하게 20 내지 50°이고, 더 바람직하게 30 내지 50°이며, 보다 더 바람직하게 40 내지 50°이다. 상기 범위 내에서, 반사방지막의 손상은 실질적으로 문제 밖이고, 편광 필름에 대한 그 접착성이 그와 같이 유지된다.
[필름 표면 비누화 전후 Re 및 Rth 변화]
본 발명의 상기 폴리머 필름은 필름 표면의 알칼리 비누화 전후의 그 Re 및 Rth 변화의 관점에서 상기 식 (ⅴ) 및 (ⅵ)을 만족한다.
상기 알칼리 비누화는 구체적으로 다음과 같다: 10㎝×10㎝의 크기를 가지는 필름 샘플을 55℃에서 1.5mol/ℓ의 수산화 나트륨 수용액에 담그고, 다음 30℃에서 0.05mol/ℓ의 황산 용액에서 중화하고, 상온에서 수조에서 세척한 다음 100℃에서 건조한다. 상기 과정이 알카리 비누화에 대한 것이다.
[알칼리 비누화 용액에서의 화합물 용해]
본 발명의 폴리머 필름은 광학 이방성을 저하시킬 수 있는 화합물로서, 바람직하게 최대 3000, 더 바람직하게 최대 2000, 보다 더 바람직하게 최대 1000의 분자량을 가지는 화합물을 함유하고, 상기 투명 필름의 표면이 알칼리로 비누화될 때 알칼리 용액에서의 화합물 용해는 바람직하게 최대 20질량%, 더 바람직하게 15질량%, 보다 더 바람직하게 10질량%이다.
상기 범위 내에서, 사용되는 알칼리 용액이 제작된 필름 (제작된 필름의 특성) 을 악화시키지 않기 때문에 알칼리 비누화가 바람직하다.
상기 용해를 결정하는 구체적인 방법을 서술한다. 100㎝×100㎝의 크기를 가지는 필름 샘플을 55℃에서 30분 동안 1.5mol/ℓ의 수산화 나트륨 5ℓ로 채워진 용기에 담그고, 그때 알칼리 용액에 용해된 저분자 화합물을 액체 크로마토그래피를 통해 분석한다. 상기 화합물의 용해를 다음의 수식에 따라 얻는다.
(알칼리 용액에서 용해)(질량%)=(알칼리 용액에서 저분자 화합물의 함량)/(비누화 이전 필름 내의 저분자 화합물의 함량)
[비누화 용액의 흡수 스펙트럼]
본 발명의 투명 필름의 필름 알칼리 비누화에 사용되는 알칼리 용액이 가능한한 조금 열화되는 것이 바람직하다. 본 발명의 투명필름의 표면 알칼리 비누화에 사용되는 알칼리 용액의 450nm에서의 흡광도는 바람직하게 최대 0.1, 더 바람직하게 최대 0.08, 보다 더 바람직하게 최대 0.05이다. 상기 알칼리 비누화 용액이 열화된다면, 그것은 노랗게 될 것이다. 용액이 노랗게 되는 정도는 45nm에서의 그 흡수 스펙트럼 관점으로 결정된다.
상기 범위 내에서, 그 특성이 우수하고 실제로 잘 기능하므로, 상기 알칼리 비누화는 바람직하다.
흡광도를 측정하는 구체적인 방법을 서술한다. 그 용해를 측정하기 위해 사용되는 것과 동일한 필름을 비누화하고, 사용된 알칼리 용액 10㎖를 모은다. 스펙트로포토미터 Shimadzu의 UV3100을 사용하여, 450nm에서의 흡광도를 위해 이것을 분석한다.
[비누화 처리를 위해 필요한 시간]
본 발명의 폴리머 필름으로서, 바람직한 표면에너지를 만들 수 있는 알칼리 비누화 처리를 위해 필요한 시간이 더 짧은 것이 바람직하다. 알칼리 비누화 처리에 필요한 시간을 짧게 함으로써, 생산성을 향상시키는 것이 가능할 수 있다. 구체적으로, 55℃ 온도 조건에서 1.5N NaOH를 사용한 알칼리 비누화 처리에 의해서, 표면 에너지를 50mN/m 이상으로 만들기 위해 필요한 시간은 바람직하게 1분 이내이고, 더 바람직하게 45초 이내이며, 보다 더 바람직하게 30초 이내이다.
나아가, 또다른 바람직한 범위로서, 55℃ 온도 조건에서 1.5N NaOH를 사용한 알칼리 비누화 처리에 의해서, 더 바람직하게 표면 에너지를 60mN/m 이상으로 만들 기 위해 필요한 시간은 상기 언급된 범위 이내이고, 보다 더 바람직하게 표면 에너지를 65mN/m 이상으로 만들기 위해 필요한 시간은 더 바람직하게 상기 언급된 범위 이내이다.
(2) 알칼리 용액에 의한 코팅 방법
반사방지 필름이 상기 언급된 딥핑 방법에서 손상받는 것을 방지하기 위해서, 그 위에 반사방지 필름을 가지는 그 주 표면에 반대되는 폴리머 필름의 주 표면에만 알칼리 용액을 도포함으로써 알칼리 용액으로 상기 필름을 코팅하는 방법이 바람직하게 사용되고, 다음 그것에 열을 가하고, 물로 세척하고 그리고 건조한다. 상기 알칼리 용액의 세부내용과 그것으로 하는 처리는 JP-A 2002-82226 및 국제 출원 제 02/46809 호의 팜플렛에 서술된다. 그러나, 상기 방법은 부가적인 장비 및 알칼리 용액으로 필름을 코팅하는 단계를 요구하고, 따라서 비용면에서 상기 언급된 딥핑 방법 (1)에 비해 열등하다.
[플라즈마 처리]
여기에 채용할 수 있는 플라즈마 처리는 화염 플라즈마 처리는 물론, 진공 글로우 방전 처리 및 대기압 글로우 방전 처리를 포함한다. 이것은 예를 들어, JP-A 6-123062, 11-293011 및 11-5857에서 서술하며, 이것은 본 발명에 적용할 수 있다.
플라즈마 처리는 플라즈마에서 플라스틱 필름의 표면을 처리하기 위한 것으로, 그것에 의해 처리된 표면이 높게 친수화된다. 예를 들어, 글로우 방전 플라즈마 발생 소자에서, 친수화할 필름을 마주보는 한쌍의 전극 사이에 놓고, 플라 즈마-여기가능한 기체를 상기 소자 내부로 도입하고, 고주파 전압을 상기 전극들에 인가하며, 그것에 의해 발생된 플라즈마에 의해 기체가 여기되고 목적하는 표면 처리를 달성하기 위해 전극 사이에서 글로우 방전이 효과를 낸다. 특히, 대기압 글로우 방전 처리가 바람직하다.
플라즈마-여기성 기체는 상기와 같은 조건하에서 플라즈마를 여기할 수 있는 기체이고, 예를 들어, 아르곤, 헬륨, 네온, 크립톤, 제논, 질소, 이산화 탄소, 테트라플루오로메탄과 같은 플론, 및 그 혼합기체를 포함한다.
아르곤 또는 네온과 같은 불활성 기체는 카르복실기, 하이드록실기 또는 카보닐기와 같은 극성 관능기를 부여할 수 있는 반응가스와 혼합되고, 그 결과 혼합된 가스는 여기가능 가스로 사용할 수 있다. 반응가스는, 예를 들어, 수증기, 암모니 가스는 물론, 수소, 산소, 질소를 포함한다. 나아가, 원한다면, 저 하이드로카본 및 케톤과 같은 끓는점이 낮은 유기 화합물을 사용할 수 있다. 그러나, 취급능력 관점에서, 수소, 산소, 이산화 탄소, 질소 및 수증기가 바람직하다. 수증기를 사용할 때, 다른 가스와 함께 끓는 물을 준비할 수 있다. 원한다면, 그와같이 끓는 것에 의해 준비된 가스를 수증기와 혼합할 수 있다.
상기 가스에 적용될 고주파 전압의 주파수는 바람직하게 1 내지 100kHz, 더 바람직하게 1 내지 10kHz이다.
글로우 방전 플라즈마 처리는 진공 또는 대기압 하에서 효과적일 수 있다.
진공 글로우 방전 플라즈마 처리에서, 상기와 같은 반응가스는 효과적인 방전을 위해 0.005 내지 20Torr 범위내로 방전 대기를 떨어뜨리기 위해서 상기 소자 로 도입되어야 한다. 처리 속도를 향상시키기 위해서, 고출력 조건이 가능한한 높은 압력 하에서 채용되는 것이 바람직하나, 전계가 너무 높으면 그것에 의해 기판이 손상받을 수 있다.
대기압 근처에서 플라즈마 방전이 달성되는 대기 글로우 방전 처리에서, 헬륨 또는 아르곤 등과 같은 불활성 기체가 안정한 방전을 위해 요구된다. 플라즈마-여기가능한 기체의 60%이상이 불활성 기체가 아니라면, 안정한 방전이 일어날 수 없다. 그러나, 불활성 기체가 너무 많다면 그리고 반응가스 비율이 너무 작다면, 그때 처리 속도는 보다 낮아질 수 있다. 전계가 너무 높게 증가된다면, 그것은 기판에 손상을 가할 것이다.
플라즈마가 펄스 전기분해를 통해 발생되는 대기 플라즈마 처리에서, 상기와 같은 불활성 기체가 항상 필요한 것은 아니고, 상기 반응가스 농도가 증가될 수 있고 결국 반응속도도 향상될 수 있다.
또다른 화염 플라즈마 처리는 표면 처리를 위한 필름 표면에 버너로 화염 처리함으로써, 플라즈마로 하는 표면처리를 포함한다. 예를들어, 파라핀 가스 (예를 들어, 타운 (town) 가스, 뉴트럴 가스, 메탄 가스, 프로판 가스, 부탄 가스) 및 산화 가스 (예를 들어, 화염 보조물 및 산화제와 함께 옵션에 따라 공기 또는 산소) 와 같은 가연성 가스를 포함하는 혼합 가스가 연소되고, 그 결과 발생되는 화염에 의해 필름의 표면이 처리된다.
일반적으로, 버너로부터 화염은 외염과 내염을 포함하며, 상기 외염은 일반적으로 파란 가스 화염으로 불리어지는 엷은 파란 부분이고, 이것은 내염 부분의 미반응 (연소하지 않은) 가스를 가열함으로써 발생된다. 외염의 온도는 높고, 파랗지 않은 화염 부분은 산소 이용이 상대적으로 작고 상대적으로 낮은 온도를 가진 다른 내염이다.
내염의 상부로부터 30mm 이내의 화염은 훨씬 많은 플라즈마를 발생하고, JP-A 11-184042에 상세히 서술된 바와 같이, 상기 화염은 그 주위에 배치된 배플 플레이트 (baffle plate) 에 의해 제한되고, 기판 표면은 내염의 상부로부터 30mm 이내로 제한된 상기 화염에 의해 처리된다. 이러한 방법으로, 제한된 화염으로 플라즈마 처리가 가능하다.
상기 화염이 기판에 적용되는 시간은, 기판이 상기 화염에 계속해서 접촉하는 시간의 관점에서 0.001 내지 2초이다. 바람직하게, 상기 시간은 0.01 내지 1초이다. 시간이 너무 길면, 그 표면은 너무 많이 손상받지만; 너무 짧으면, 산화반응이 거의 일어나지 않고 처리된 표면의 접착성이 향상될 수 없다.
이러한 목적으로 사용되는 버너는 플라즈마 처리될 수 있는 기판 표면에 불꽃이 균일하게 적용될 수 있는 것 중에서 임의의 하나일 수 있다. 상기 기판를 위해 배치되는 복수개의 버너도 또한 사용된다.
열처리에 있어서 가연성 가스와 산화가스의 혼합비는 가스의 종류에 따라 다를 수 있다. 예를 들어, 프로판 가스와 공기가 혼합될 때, 프로판 가스/공기의 바람직한 혼합비는 체적비로 1/15 내지 1/22이고, 더 바람직하게 1/16 내지 1/19이다. 천연가스와 공기가 혼합될 때, 바람직한 혼합비는 1/6 내지 1/10이고, 더 바람직하게 1/7 내지 1/9이다. 외염에 대한 내염의 크기비는 가연성 가스의 종류, 산화가스의 종류, 두 가스의 혼합비 및 가스 공급속도에 따라 달라질 수 있다.
플라즈마 처리 소자의 예를 설명한다. 도 1은 대기 플라즈마 처리 소자의 예를 나타내고; 그리고 도 2는 연속식 진공 플라즈마 소자를 나타낸다.
도 1은 대기 플라즈마 처리 소자의 예를 보여주는 단면도이다. 구체적으로, 도 1에서의 대기 플라즈마 발생 소자에서, 플라즈마 처리가 수행될 샘플 2를 마주보는 2개의 전극 (상부전극과 하부전극 모두 1에 의해 지시됨) 사이에 배치한다. 플라즈마 여기 동안 스파크 방전을 방지하기 위해서, 유리, 세라믹 또는 폴리이미드 필름과 같은 절연체를 상부 및/또는 하부전극의 표면 위에 배치하는 것이 바람직하다. 아르곤과 헬륨의 혼합 기체와 같은 플라즈마-여기가능한 기체를 인입구(4)를 통해 대기 플라즈마 발생 소자로 도입한다. 내부 공기를 도입된 기체로 퍼지한 후, 상기 기체는 배출구(5)를 통해 소자 외부로 방출한다. 다음, 예를 들어 3000Hz 및 4200V의 고주파 전압을 전극 사이에 인가하고, 발생된 플라즈마로 도입된 가스를 그것에 의해 여기시키고, 그리고 소정 시간동안 목적하는 글로우 방전을 달성하여 소자 내의 기판 표면을 개질한다.
도 2는 연속식 진공 플라즈마 처리 소자의 일예를 보여주는 단면도이다. 이것은 샘플 필름(F)을 위해서 인출슬릿(12A) 및 배출슬릿(12B)으로 소자 캐비티 (cavity) 를 구획하여 형성된 프로세싱 챔버(12)를 포함하고, 연속적으로 그 안으로 도입된 길이가 긴 필름이 진공으로 연속식 플라즈마 처리를 받게 된다.
프로세싱 챔버(12)에는 마주보는 한쌍의 플레이트 전극(13, 14)이 제공된다. 한쌍의 전극(13, 14) 중 하나의 전극(13)이 고주파 전원(15)에 연결되고, 다른 전극이 접지(16)를 통해 그라운드된다. 이 방법으로, 한 쌍의 전극(13, 14) 사이에 전계가 인가될 수 있다.
프로세싱 가스를 가스 인출구(6)를 통해서 소자 내부로 도입하고, 가스제거 펌프의 작동으로 가스 배출구(7)를 통해 프로세싱 챔버를 진공으로 만든다.
도 2의 예에서, 예비-탈가스 챔버(10, 11)를 필름 채용 슬릿의 일측에 배치한다. 예비-탈가스 챔버(17)을 또한 프로세싱 챔버(12)에 인접하게 필름 배출 슬릿의 일측에 배치한다. 챔버의 구획은 닙 롤(8, 9)에 의해 달성되나, 제한되지 않는다. 여기서, 15는 고주파 전원을 나타낸다.
상기 예비-탈가스 챔버는 도시된 대로 배치되는데, 예를 들어 2개가 필름(F) 채용구의 일측에 있고 1개가 필름(F) 배출구의 일측에 있다. 그러나, 이러한 배치는 제한적이지 않다. 이와 별도로, 하나의 예비-탈가스 챔버를 필름(F) 채용구 및 배출구 양측에 배치하거나; 또는 그와 같은 챔버 2개를 상기 2개의 입출구 양측에 배치할 수 있다.
여기서 채용되는 화염 플라즈마 처리에 있어서, JP-A 9-355097에 기술된 소자가 바람직하다.
도 3은 화염을 이용한 플라즈마 처리 소자의 예를 보여준다. 통상, 버너로부터 열은 외염과 내염을 포함하며, 상기 외염은 일반적으로 파란 가스 화염으로 불리어지는 엷은 파란 부분이고, 이것은 내염 부분의 미반응 (연소하지 않은) 가스를 가열함으로써 발생된다. 외염의 온도는 높고, 파랗지 않은 화염 부분은 산 소 이용이 상대적으로 작고 상대적으로 낮은 온도를 가진 다른 내염이다.
상기 외염 부분이 플라즈마 처리에 필요한 훨씬 많은 화염을 함유하는데, 외염 부분이 확장된다면, 상기 처리가 제어될 수 없을 것이다. 그러므로, 도 3에서와 같이, 배플 플레이트(C) (외염 제어 소자) 를 배치하여 처리될 지지체와 접촉되지 않도록 하기 위해서 필요한 외염(E')을 배플 플레이트(C) 외부에서 유지한다. 이러한 상태에서, 화염 처리를 제어하면서 처리하기 위해서 유효염(G) (제어된 염) 만이 샘플 필름(F)에 가해지고, 그것에 의해 목표가 달성된다. 도 3은 버너(B), 외염(E), 내염(I), 배플 플레이트 외면에 차광되어 그 외면으로 확장된 외염(E'), 유효염(G), 그리고 유효 처리 슬릿(S)을 보여주고, 나아가 유효 처리 슬릿(S)을 통해 샘플 필름(F)의 표면에 유효염(G)이 가해지는 모드를 보여준다.
[코로나 방전 처리]
표면 처리에 대해서, 코로나 방전 처리는 가장 대중적인 방법이고, 그것은 예를 들어, JP-B 48-5043 및 47-51905, JP-A 47-28067, 49-83767, 51-41770 및 51-131576에서와 같이 임의의 공지된 방법에 의해 달성될 수 있다. 코로나 처리에서 사용하기 위한 코로나 발생기는 플라스틱 필름의 표면 개질을 위해 일반적으로 현 기술에 채용되는, 시판되는 임의의 코로나 프로세서일 수 있다. 특히, Softal에 의한 멀티-나이프 전극으로 설비된 코로나 프로세서는 많은 수의 전극을 포함하고 그리고 공기가 전극 사이에 공급되도록 설계된다. 이것은 필름의 과열 및 필름 상에 배치될 수 있는 저분자 성분의 제거에 효과적이고, 따라서 그 에너지 효율이 극히 높아지고 그것은 고효율 코로나 처리를 가능하게 한다. 따라서, 상기 타입의 코로나 프로세서가 본 발명에 유용하다.
상기 코로나 처리 상태는, 사용되는 보호필름의 종류, 사용되는 접착제의 종류, 채용되는 코로나 프로세서의 종류에 따라 달라질 수 있다. 일반적으로, 하나의 처리 프로세서에서의 에너지 밀도는 바람직하게 약 20 내지 400W·분/㎡이다. 저-에너지 처리는 고-에너지 처리에 비해 매우 바람직한데, 상기 보호필름이 저하되는 것으로부터 방지되고, 보호필름에 대한 접착제가 상기 필름 표면에서 흘러나오는 것이 방지되어, 상기 처리가 필름의 접착성을 개선하는데 효과적이기 때문이다. 한번의 처리가 불충분하다면, 처리는 2번 이상 반복될 수 있으며 그것에 의해 처리된 필름의 접착성이 더욱 향상될 것이다.
본 발명의 폴리머 필름이 편광자용 보호필름으로 사용될 때, 상기 폴리머 필름의 하나 이상의 표면의 표면 에너지가 적당한 범위로 제어되어야 한다. 이를 위해서, 상기 언급된 필름의 표면 처리가 효과적이다. 반면에, 본 발명의 폴리머 필름이 그와 같은 표면처리를 받게 될 때, 폴리머 필름에서의 접착제의 기화/용해/분해의 가능성이 있을 수 있으며, 그것에 의해 그 내구력은 물론 광학특성 및 폴리머 필름의 필름 특성이 악화되거나 저하될 수 있다. 첨가제가 기화 또는 용해되면, 그것이 프로세싱 시스템을 오염시킬 수 있어 시스템의 처리능력을 저하시킬수 있고, 결국 연속식 처리가 불가능할 것이다. 따라서, 필름 내의 첨가제 양의 감소를 방지해야 한다. 구체적으로, 표면 처리를 통한 첨가제 양의 변화는 첨가제 전체 양의 최대 0.2%이고, 더 바람직하게 최대 0.1%이며, 보다 더 바람직하게 0.01%이다.
[용도 (광학 보상 필름)]
본 발명의 폴리머 필름은 많은 애플리케이션을 가진다. 그것이 액정표시장치의 광학 보상필름으로 사용될 때, 특히 유용하다. 광학 보상필름은 통상 액정표시장치에 적용되고, 이것은 리타데이션을 보상하기 위한 광학 요소이다. 광학 보상 필름은 위상 지연체 (phase retarder) 및 광학 보상시트의 그것과 동일한 의미를 가진다. 상기 광학 보상필름은 복굴절 특성을 가지고, 그것은 액정표시장치의 표시 패널의 착색을 제거하고 상기 소자의 시야각 특성을 개선하기 위해서 사용된다. 본 발명의 상기 폴리머 필름은, Re 및 Rth는 0≤e≤10nm 및 │Rth│≤25nm을 만족하는 점에서 작은 광학 이방성을 가지고; 그리고 │Re(400)-Re(700)│≤10 및 │Rth(400)-Rth(700)│≤35 라는 점에서 감소된 파장-의존성 이방성 분포를 가진다. 따라서, 상기 필름은 임의의 필요 이상의 이방성을 가지지 않는다. 상기 필름이 복굴절을 가지는 광학이방성 층으로 조합될 때, 광학이방성 층의 광학특성이 발휘될 것이다.
따라서, 본 발명의 폴리머 필름을 액정표시장치의 광학 보상 필름으로 사용할 때, 그것과 조합된 광학 이방성층의 Re 및 Rth는 바람직하게 다음과 같다: Re=0 내지 400nm; 및 │Rth│=0 내지 400nm (식 (ⅸ)). 상기 범위 내에서, 모든 광학 이방성층은 본 발명의 필름과 조합될 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 필름은 광학 보상필름에서 요구되는 임의 타입의 광학이방성층과 조합될 수 있으나, 상기 필름이 도포되는 액정표시장치의 액정셀의 광학 특성 및 구동 시스템에 의해 제한되지 않을 것이다. 상기 필름에 조합된 광학 이방성 층은 액정 화합물을 함유하는 성분으로 형성되거나, 또는 복굴절 특성을 가지는 폴리머 필름으로 형성될 것이다.
상기 액정 화합물은 바람직하게 디스코틱 액정 화합물이거나 또는 막대 형상 액정화합물이다.
(디스코틱 액정화합물)
본 발명에서 사용할 수 있는 디스코틱 액정 화합물의 예는 다양한 참고문헌 (C. Destrade et al., Mol. Cryst. Liq. Cryst., Vol. 71, 111페이지 (1981); Quarterly Journal of Outline of Chemistry, Chemical Society of Japan에 의함, 제 22호, 액정화학, Chap. 10, Sec.2 (1994); B. Kohne et al., Angew. Chem. Soc. Chem. Comm., 1794 페이지 (1985); J. Zhang et al., J. Am. Chem. Soc. Vol. 116, 2655 페이지 (1994)) 에 기재되어 있다.
바람직하게, 본 발명에서 디스코틱 액정분자가 광학 보상층에 배열되어 고정되어 있고, 더 바람직하게 중화를 통해 고정되어 있다. 디스코틱 액정 분자의 중화는 JP-A 8-27284에 상세히 기재되어 있다. 중화를 통해 디스코틱 액정을 고정시키기 위해서, 중합성기는 치환기로서 각 디스코틱 액정분자의 디스크 코어에 결합되어야 한다. 그러나, 그와 같은 중합성기가 디스크 코어에 직접 결합된다면, 중화동안 분자는 거의 그 배향을 유지할 수 없게 될 것이다. 따라서, 링킹기가 디스크 코어와 이에 결합된 중합성기 사이에 도입된다. 그와같은 중합성기를 가지는 디스코틱 액정 분자는 JP-A 2001-4387에 공개되어 있다.
(막대형 액정 화합물)
본 발명에서 사용할 수 있는 막대형 액정 화합물의 예는 아조메틴, 아족시 화합물, 시아노비페닐, 시아노페닐 에스테르, 벤조에이트, 페닐 사이클로헥산카르보실레이트, 시아노페닐사이클로헥산, 시아노-치환 페닐피리미딘, 알콕시-치환 페닐피리미딘, 페닐디옥산, 토란, 및 알케닐사이클로헥실벤조니트릴이 있다. 그와같은 저분자 액정 화합물 뿐만 아니라, 폴리머 액정 화합물도 또한 여기에 사용할 수 있다.
광학 보상 층에서, 막대형 액정분자가 배열상태로 고정된 것이 바람직하고, 중화를 통해 고정된 것이 가장 바람직하다. 본 발명에서 사용할 수 있는 중화가능한 막대형 액정 화합물을 Macromol. Chem., Vol. 190, 2255 페이지 (1989); Advanced Materials, Vol. 5, 107 페이지 (1993); US 특허 4683327, 5622648, 5770107; 국제출원 공개 팜플렛 제 95/22586, 95/24455, 97/00600, 98/23580, 98/52905; JP-A 1-272551, 6-16616, 7-110469, 11-80081, 2001-328973에서 서술한다.
(폴리머 필름의 광학 이방성층)
상기에 기재된 바와 같이, 상기 광학 이방성층이 폴리머 필름으로 형성될 것이다. 폴리머 필름은 광학 이방성을 표현할 수 있는 폴리머로 형성된다. 폴리머의 예로는 폴리올레핀 (예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 노보넨-계 폴리머), 폴리카르보네이트, 폴리아릴레이트, 폴리술폰, 폴리비닐 알콜, 폴리메타크릴레이트, 폴리아크릴레이트 및 셀룰로오즈 에스테르 (예를 들어, 셀룰로오즈 트리아세테이트, 셀룰로오즈 디아세테이트) 이다. 코폴리머 또는 이들 폴리머의 혼 합물 또한 여기에 사용할 수 있다.
상기 폴리머 필름의 광학 이방성은 바람직하게 연신에 의해 생성된다. 상기 연신은 바람직하게 단축 연신 또는 이축 연신이다. 구체적으로, 2이상의 롤 사이의 주변 속도 차이를 이용함으로써 달성될 수 있는 기계-방향 단축 연신; 폴리머 필름의 양측을 끼워고정하고 폭 방향으로 연신함으로써 달성될 수 잇는 텐터 (tenter) 연신; 또는 이들의 조합을 포함하는 이축 연신이 바람직하다. 원한다면, 이들 2 이상의 필름의 전체 광학특성이 상기 언급된 조건을 만족시키기 위해서 2 이상의 폴리머 필름을 사용할 수 있다. 바람직하게, 필름의 볼굴절 불균일을 가능한 한 많이 감소시키기 위해서 상기 폴리머 필름을 용매 유연 방법에 따라 제조한다. 바람직하게, 폴리머 필름의 두께는 20와 500㎛ 사이이고, 가장 바람직하게 40와 100㎛ 사이이다.
(일반 액정표시장치의 구성)
광학이방성 층을 형성하기 위한 폴리머 필름으로서, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리에스테르, 폴리에테르 케톤, 폴리아미드이미드-폴리에스테르 이미드, 및 폴리아릴-에테르 케톤 중에서 선택된 1 이상의 폴리머 물질을 사용할 수 있다. 이것을 용매에 용해한 다음, 그 결과 생기는 용액을 기판에 도포하고 필름 상에 필름을 형성하기 위해서 상기 용매를 휘발시킨다. 이 방법은 바람직하게 여기에서 채용된다. 이 경우, 필름이 광학 이방성을 가지도록 하기 위해서 폴리머 및 기판을 연신하는 방법이 또한 바람직하고, 그리고 그 결과 처리된 필름을 광학 이방성층으로 사용할 수 있다. 본 발명의 투명한 필름을 이 실시예에서 지지체로 사용한다. 또다른 바람직한 방법은 다음과 같다: 폴리머 필름을 다른 기판 상에 형성하고 이것을 그것으로부터 박리시킨 다음, 적층 구조를 갖는 광학 이방성층을 제공하기 위해서 발명의 투명한 필름에 이것을 부착시킨다. 이러한 방법으로, 폴리머 필름이 얇아질 수 있고, 그 두께가 바람직하게 최대 50㎛, 더 바람직하게 1 내지 20㎛이다.
(일반적인 액정표시장치의 구성)
본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름을 광학 보상필름으로 사용할 때, 그것으로 사용하는 편광자 요소의 투명축이 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 광학 보상 필름의 지상축에 대해 임의의 축일 수 있다. 액정표시장치는 2개의 전극 기판 사이에 액정을 포함하는 액정셀, 상기 셀의 양면에 배치된 2개의 편광 소자, 상기 액정셀과 편광 소자 사이에 배치된 하나 이상의 광학 보상필름을 포함한다.
상기 액정셀의 액정층은 일반적으로 두 기판 사이에 놓인 공간을 통해 두 기판에 형성된 공간 내부로 액정을 도입함으로써 형성되고, 그리고 봉해진다. 도전 성분을 함유하는 투명한 필름으로서 투명한 전극 층을 기판 상에 형성한다. 상기 액정셀은 가스 배리어층, 하드 코트층 또는 언더 코트층 (투명한 전극층에 대한 접착을 위해서) 을 더 가질 수 있다. 이들 층은 일반적으로 기판 상에 형성된다. 액정셀의 기판은 보통 50㎛ 내지 2㎜의 두께를 가진다.
(액정표시장치의 종류)
본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름은 다양한 표시 모드의 액정셀에 사용될 수 있다. TN (twisted nematic), IPS (in-plane switching), FLC (ferroelectric liquid-crystal), AFLC (anti-ferroelectric liquid-crystal), OCB (optically-compensatory bent), STN (super-twisted nematic), VA (vertically aligned), ECB (electrically-controlled birefringence) 및 HAN (hybrid aligned nematic) 모드와 같은 다양한 표시 모드가 제안된다. 또한 정렬되고, 분할된 상기 언급된 표시 모드 중 어느 것을 가진 다른 표시 모드도 제안된다. 본 발명의 투명한 필름은 어떠한 표시 모드의 액정표시장치에서도 유효하다. 나아가, 투과형, 반사형 및 반투과형 액정표시장치 중 어느 것에도 또한 효과적이다.
(TN 모드 액정표시장치)
본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름을 TN 모드 액정셀을 가지는 TN 모드 액정표시장치에서 광학 보상 시트의 지지체로 사용한다. TN 모드 액정셀과 TN 모드 액정표시장치는 예전부터 잘 알려져 있다. TN 모드 액정표시장치에 사용되는 광학 보상 시트는 JP-A 3-9325, 6-148429, 8-50206, 9-26572에 서술된다. 게다가, Mori et al의 리포트 (Jpn. J. Appl. Phys., Vol. 36 (1997), 143 페이지; Jpn. J. Appl. Phys., Vol. 36 (1997), 1068 페이지) 에서도 또한 서술된다.
(STN 모드 액정표시장치)
본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름을 STN 모드 액정셀을 가지는 STN 모드 액정표시장치에서 광학 보상 시트의 지지체로 사용한다. 통상, STN 모드 액정표시장치의 액정셀에서 막대형 액정분자는 90 내지 360°의 범위의 각도로 트위스트되고, 막대형 액정분자의 굴절률 이방성 (△n) 및 셀갭 (d)의 곱, △n·d는 300 과 1500nm 사이이다. STN 모드 액정표시소자에 사용되는 광학 보상시트를 JP-A 2000-105316에서 서술한다.
(VA 모드 액정표시장치)
본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름은 특히 VA 모드 액정셀을 가지는 VA 모드 액정표시장치에서 광학 보상 시트의 지지체로 바람직하다. 바람직하게, VA 모드 액정표시장치에서 사용하기 위한 광학 보상 시트는 0 내지 150nm의 리타데이션 Re를 가진다. 더 바람직하게, 시트의 리타데이션 Re는 20 내지 70nm이다. VA 모드 액정표시장치에서 2개의 광학 이방성 폴리머 필름을 사용할 때, 필름의 리타데이션 Rth는 바람직하게 70과 250nm 사이이다. VA 모드 액정표시장치에서 1개의 광학 이방성 폴리머 필름을 사용할 때, 필름의 리타데이션 Rth는 바람직하게 150과 400nm 사이이다. 본 발명을 위한 VA 모드 액정표시장치는, 예를 들어 JP-A 10-123576에서와 같이, 배향 분할 시스템을 가질 수 있다.
(IPS 모드 액정표시장치, 및 ECB 모드 액정표시장치)
본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름은 또한 IPS 또는 ECB 모드 액정셀을 가지는 IPS 모드 액정표시장치 및 OCB 모드 액정표시장치에서 광학 보상 시트의 지지체로 및 편광자의 보호필름으로도 바람직하다. 이러한 모드에서, 블랙 표시시 액정물질은 마주하는 필름에 거의 평행하게 정렬되고, 그리고 블랙 표시를 위한 소자에 어떠한 전압도 인가되지 않을 때 상기 액정분자는 기판 표면에 평행하게 정렬된다. 이러한 실시예에서, 본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름을 포함하는 편광자는 시야각을 확대하고 이미지 콘트라스트를 개선하는데 기여한다. 이러한 실시예에서, 편광자의 보호필름과 액정셀 사이에 배치된 광학 이방성층의 리 타데이션 값은 바람직하게 액정층의 △n·d 값의 최대 2배이다. 또한 바람직하게, Rth의 절대값, │Rth│는 최대 25nm이고, 더 바람직하게 최대 20nm이며, 보다 더 바람직하게 최대 15nm이다. 따라서, 본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름을 바람직하게 사용한다.
(OCB 모드 액정표시장치, 및 HAN 모드 액정표시장치)
본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름은 또한 OCB 모드 액정셀을 가지는 OCB 모드 액정표시장치 및 HAN 모드 액정셀을 가지는 HAN 모드 액정표시장치에서 광학 보상 시트의 지지체로도 바람직하다. 바람직하게, OCB 모드 액정표시장치 및 HAN 모드 액정표시장치에서 사용하기 위한 광학 보상 시트는, 상기 시트의 리타데이션 절대값이 가장 작은 방향이, 상기 광학 보상시트의 면내 방향 및 법선 방향 모두에서 존재하지 않도록 설계된다. OCB 모드 액정표시장치 및 HAN 모드 액정표시장치에서 사용하기 위한 광학 보상 시트의 광학특성은 광학 이방성층의 광학 특성, 지지체의 광학 특성 및 광학 이방성층 및 지지체 사이의 위치관계에 따라 결정된다. OCB 모드 액정표시장치 및 HAN 모드 액정표시장치에서 사용하기 위한 광학 보상 시트는 JP-A 9-197397에 기재된다. Mori et al의 리포트 (Jpn. J. Appl. Phys., Vol. 38 (1999), 2837 페이지) 에서도 또한 서술된다.
(반사형 액정표시장치)
본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름은 또한 YN 모드, STN 모드, HAN 모드 또는 GH (guest-host) 모드 반사형 액정표시장치에서 광학 보상필름으로 바람직하게 사용된다. 이러한 표시 모드는 예전부터 잘 알려져 있다. TN 모드 반사 형 액정표시장치는 JP-A 10-123478, 국제출원 팜플렛 제 98/48320호, 및 일본 특허 3022477에 기재된다. 반사형 액정표시장치에서 사용하기 위한 광학 보상필름은 국제출원 팜플렛 제 00/65384 호에 기재된다.
(다른 액정표시장치)
본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름은 또한 ASM (axially symmetric aligned microcell) 모드 액정셀을 가지는 ASM 모드 액정표시장치에서 광학 보상시트의 지지체로 바람직하게 사용된다. ASM 모드 소자에서 액정셀은 셀의 두께를 조절하고 변화시킬 수 있는 레진 스페이서에 의해 지지된다는 점에서 특징을 갖는다. 상기 셀의 다른 특성은 TN 모드 소자의 액정셀의 그것과 동일하다. ASM 모드 액정셀 및 ASM 모드 액정표시장치는 Kume et al의 리포트 (Kume et al., SID 98 Digest 1089 (1998))
(하드 코트 필름, 안티글레어 필름, 반사방지 필름)
본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름은 바람직하게 하드 코트 필름, 안티글레어 필름 및 반사방지 필름에 적용된다. LCD, PDP, CRT, EL과 같은 평판 패널 디스플레이의 시야각을 개선시키기 위해서, 하드 코트 필름, 안티글레어 필름 및 반사방지 필름 중 임의의 것 또는 모두를 본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 일면 또는 양면에 설비할 수 있다. 그와 같은 안티글레어 필름 및 반사방지 필름의 바람직한 실시예는 Hatsumei Kyokai의 공개판 2001-1745 (Hatsumei Kyokai에 의해 2001년 3월 15일 발행), 54-57 페이지에 기술되어 있고, 본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름이 바람직하게 이들에 적용된다.
(포토그래픽 필름 지지체)
본 발명에서 사용할 수 있는 셀룰로오즈 아실레이트 필름은 실버 할라이드 포토그래픽 재료의 지지체로 적용할 수 있다. 다양한 재료 및 포물레이션 (제법) 그리고 그것을 처리하기 위한 방법들이 몇몇 특허 공보에 기재되고, 그리고 그것들이 본 발명에 적용할 수 있다. 기술과 관련하여, JP-A 2000-105445는 컬러 네가티브 필름 (color negative films) 의 상세한 설명을 가지고, 본 발명의 상기 셀룰로오즈 아실레이트 필름이 바람직하게 이들에 사용된다. 또한 바람직하게, 본 발명의 필름이 색상 반전 (color reversal) 실버 할라이드 포토그래픽 재료의 지지체로 사용할 수 있고, 그리고 JP-A 11-282119에 기재된 다양한 재료와 포물레이션 그리고 그것을 처리하기 위한 방법들이 본 발명에 적용할 수 있다.
(투명 기판)
본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름이 거의 제로인 광학 이방성과 우수한 투과율을 가지고 때문에, 액정표시장치에서 액정셀 용 유리 기판으로 대체할 수 있거나, 또는 소자 내에서 구동하는 액정을 밀봉하기 위한 투명한 지지체로 사용할 수 있다.
액정을 밀봉하기 위한 투명 기판은 우수한 가스-차단 특성을 가져야 하기 때문에, 원한다면, 본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 표면에 옵션으로 가스차단층을 설비한다. 가스 차단층의 모폴로지 및 물질은 구체적으로 규정되어 있지 않다. 예를 들어, SiO2가 본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 적어도 일면에 배치되거나 또는 상대적은 높은 가스 차단 특성을 가지는 비닐리덴-계 폴리머 또는 비닐 알콜-계 폴리머의 폴리머 코팅층이 본 발명의 필름 상에 형성될 수 있다. 이러한 기술은 본 발명에서 사용하기 위해 적당하게 선택될 수 있다.
본 발명의 필름을 액정을 밀봉하기 위한 투명한 기판으로 사용할 때, 거기에 대한 전압 인가를 통해 액정을 구동하기 위해서 그것에 투명한 전극을 설비할 수 있다. 상기 투명한 전극은 구체적으로 규정되지 않는다. 예를 들어, 필름 위에 투명한 전극을 형성하기 위해서, 금속 필름 또는 금속 산화 필름을 본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 적어도 일면 상에 적층할 수 있다. 우선, 금속 산화 필름은 상기 필름의 투과율, 전기전도성 및 기계적 특성의 관점에서 바람직하고; 필수적으로 틴 산화물과 징크 산화물의 2 내지 15%를 함유하는 인듐 산화물의 얇은 필름은 더 바람직하다. 이러한 기술은, 예를 들어, JP-A 2001-125079 및 2000-22760에 상세히 기재된다.
실시예
본 발명의 실시예들이 하기에 언급되지만, 본 발명이 이에 한정되어서는 안된다.
[실시예1]
(셀룰로오즈 아실레이트 필름의 제조, 표면 처리 및 편광자의 적층 테스트)
<셀룰로오즈 아실레이트 용액 T-1 내지 T-5의 조제>
표 1에 기재된 성분을 혼합 탱크로 붓고, 교반하면서 혼합하여 상기 구성 성분을 용해하고, 그것에 의해 셀룰로오즈 아실레이트 용액 T-1 내지 T-5를 조제한다.
Figure 112007012114460-pct00077
<첨가제 용액 U-1 내지 U-7의 조제>
표 2에 기재된 성분을 다른 혼합탱크에 붓고, 교반하면서 가열하여 상기 성분을 용해하며, 그것에 의해 첨가제 용액 U-1 내지 U-7을 조제한다. (표에서, "광학 이방성 저하제"는 "광학 이방성을 저하시킬 수 있는 화합물"을 의미한다)
Figure 112007012114460-pct00078
<셀룰로오즈 아실레이트 필름 샘플 001의 제조>
상기 첨가제 용액 U-1의 44질량부를 상기 셀룰로오즈 아실레이트 용액 T-1의 477 질량부에 첨가하고, 잘 교반하여 도프를 조제하였다. 상기 도프를 유연 슬릿을 통해 0℃로 냉각된 드럼 상에 유연했다. 70질량%의 용매 함유량을 가지고 형성된 필름을 드럼으로부터 떼어내고, 그 폭방향으로 양측을 핀 텐터에 고정시킨 채 (JP-A 4-1009의 도 3에서와 같이), 3 내지 5질량%의 용매 함량을 갖도록, 횡방향 (장치 방향에 대한 수직방향) 에서 연신비 (draw ratio) 가 2%가 되는 방법으로 이것을 건조했다. 다음, 상기 필름을 열처리 소자의 롤 사이로 운송하고, 거기에서 더 건조했다. 결국, 80㎛의 두께를 가지는 셀룰로오즈 아실레이트 필름 샘플 001이 제조되었다.
<셀룰로오즈 아실레이트 필름 샘플 101의 제조>
첨가제 용액 U-2의 44질량부를 상기 셀룰로오즈 아실레이트 용액 T-2의 465 질량부에 첨가하고, 잘 교반하여 도프를 조제하였다. 셀룰로오즈 아실레이트 필름 샘플 001을 제작하기 위한 것과 동일한 방법으로, 상기 도프를 80㎛의 두께를 가지는 셀룰로오즈 아실레이트 필름 샘플 101로 형성했다.
<셀룰로오즈 아실레이트 필름 샘플 102 내지 113의 제조>
약 80㎛의 두께를 각각 가지는 셀룰로오즈 아실레이트 필름 샘플 102 내지 113을 상기 셀룰로오즈 아실레이트 필름 샘플 101을 제작하는 것과 동일한 방법으로 제작했으나, 표 3에서와 같이 셀룰로오즈 아실레이트 용액과 첨가제 용액의 조합을 셀룰로오즈 아실레이트 용액 T-2 및 첨가제 용액 U-2로 대체하여 사용했다.
Figure 112007012114460-pct00079
<셀룰로오즈 아실레이트 용액 T-6의 조제>
하기의 합성물을 혼합 탱크에 붓고, 교반하여 그 성분을 용해하고, 그로써 셀룰로오즈 아실레이트 용액 T-6을 조제했다.
<셀룰로오즈 아실레이트 용액 T-6의 성분>
2.86의 아세틸화도를 가지는 셀룰로오즈 아실레이트 100.0질량부
메틸렌 클로라이드 (제 1 용매) 402.0질량부
메탄올 (제 2 용매) 60.0질량부
<매트제 용액의 조제>
16nm의 평균 입자 크기를 가지는 실리카 입자 (Nippon Aerosil에 의한 Aerosil R972) 의 20질량부와 메탄올의 80질량부를 잘 교반하고, 30분 동안 혼합하여 실리카 입자의 분산액을 조제하였다. 상기 분산액을 하기의 성분대로 분산기 (disperser) 에 붓고, 나아가 30분 이상 내부를 교반하여 상기 성분을 용해하고, 이로써 매트제 용액을 제조했다.
(매트제 용액의 성분)
16nm의 평균 입자 크기를 가지는 실리카 입자의 분산액 10.0질량부
메틸렌 클로라이드 (제 1 용매) 76.3질량부
메탄올 (제 2 용매) 3.4질량부
셀룰로오즈 아실레이트 용액 (T-6) 10.3질량부
<첨가제 용액 U-8의 조제>
하기 성분을 혼합 탱크에 붓고, 교반하면서 가열하여 상기 성분을 용해하고, 그로써 첨가제 용액 U-8을 조제했다.
(첨가제 용액 U-8의 성분)
광학 이방성-저하 화합물 (A-19) 90.0질량부
파장-의존성 이방성 분포 개량제 (UV-102) 9.0질량부
메틸렌 클로라이드 (제 1 용매) 58.4질량부
메탄올 (제 2 용매) 8.7질량부
셀룰로오즈 아실레이트 용액 (T-6) 12.8질량부
<셀룰로오즈 아실레이트 필름 샘플 114의 제조>
셀룰로오즈 아실레이트 용액 (T-6) 의 94.6질량부, 매트제 용액의 1.3질량부, 및 첨가제 용액(U-8)의 4.1질량부를 각각 여과하고, 이후 혼합했다. 밴드 유연기 (band caster) 를 사용하여, 혼합물을 밴드 상에 유연했다. 상기 언급된 성분에서, 광학 이방성-저하 화합물과 파장-의존성 이방성 분포 개량제의 질량비는 셀룰로오즈 아실레이트에 비해서, 각각 12질량% 및 1.2질량%이었다. 30%의 잔여 용매 함량을 가지는 필름을 밴드로부터 박리시키고, 140℃에서 40분간 건조했다. 그 결과, 1300㎜의 폭과 100m의 길이를 가지는 셀룰로오즈 아실레이트 필름이 제조되었다. 이렇게 제조된 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 잔여 용매 함량은 0.2%이었고, 필름의 두께는 80㎛이었다.
<셀룰로오즈 아실레이트 필름 샘플 115의 제조>
셀룰로오즈 아실레이트 필름 샘플 114의 제조에서와 같은 방법으로 셀룰로오즈 아실레이트 필름 샘플 115를 제조했지만, 1850㎜의 폭과 3000m의 길이를 가졌다.
<셀룰로오즈 아실레이트 필름 샘플 116의 제조>
셀룰로오즈 아실레이트 필름 샘플 114의 제조에서와 같은 방법으로 셀룰로오즈 아실레이트 필름 샘플 116을 제조했지만, 2200㎜의 폭과 2100m의 길이를 가졌다.
[표면 처리]
여기서 제조된 셀룰로오즈 아실레이트 필름 샘플 101은 하기와 같은 표면 처리에 의해 처리되었다.
(처리 1)
제조된 본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름 샘플 101을 70℃에서 30초 동안 2.0N 수산화나트륨 수용액에 담그었다. 다음, 이것을 실온의 세척 수조에서 세척하고, 30℃에서 0.1N 황산으로 중화했다. 다시, 이것을 실온의 세척 수조에서 세척하고, 100℃에서 뜨거운 공기로 건조했다. 이러한 방법으로, 비누화된 필름 샘플 101A를 제공하기 위해서, 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 표면을 알칼리 비누화했다.
(처리 2)
제조된 본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름 샘플 101을 35℃에서 5분 동안 0.2N 수산화나트륨 수용액에 담그었다. 다음, 이것을 실온의 세척 수조에서 세척하고, 30℃에서 0.1N 황산으로 중화했다. 다시, 이것을 실온의 세척 수조에서 세척하고, 100℃에서 뜨거운 공기로 건조했다. 이러한 방법으로, 비누화된 필름 샘플 101B를 제공하기 위해서, 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 표면을 알칼리 비누화했다.
(처리 3)
제조된 본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름 샘플 101을 다음과 같은 플라즈마 처리를 통해서 표면처리하였다: 구체적으로, 각각 직경 50㎜를 가지는 황동으로 이루어진 상부 및 하부 전극을 반응기에 제공하고, 그리고 절연체로서, 상기 전극의 크기보다 큰 100㎛ 두께의 폴리이미드를 각 전극에 부착시켰다. 하부 전극 상에, 150㎜×150㎜의 크기를 가지는 필름 샘플을 놓고, 그리고 전극과 전극간 거리가 20㎜되도록 상기 전극들을 배치했다. 용기 내의 공기를 아르곤으로 퍼지했다. 아르곤 가스로 공기를 완전히 퍼지한 후, 3000Hz 및 4200V에서의 고주파 전압을 상부전극과 하부전극 사이에 인가했고, 이것은 플라즈마 여기를 위한 레드-퍼플 (red-purple) 글로우 방전을 야기시켰다.
(처리 4)
제조된 본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름 샘플 101을 (처리 3)과 같은 방법으로 처리하지만, 처리 동안 처리시간은 20초이었다. 처리된 필름 샘플은 샘플 101D이다.
(처리 5)
필름 샘플 101E를 (처리 3)과 같은 방법으로 제조하지만, 처리 동안 아르곤 가스의 10%가 산소로 대체되었다.
(처리 6)
필름 샘플 101F를 (처리 4)와 같은 방법으로 제조하지만, 처리 동안 아르곤 가스의 10%가 산소로 대체되었다.
(처리 7)
제조된 본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름 샘플 101을 하기와 같은 코로나 처리를 통해서 표면처리에 투입하였다: 구체적으로, 필름 샘플 101G를 제공하기 위해, 80W/㎡/분의 조건 하에서 필름 샘플 101의 일 표면을 이중 코로나 방전 처리했다. 코로나 방전 처리 동안, Softal에 의해 제작된 코로나 처리기를 멀티-나이프 전극으로 사용했다.
<필름 샘플 001, 102 내지 116의 표면 처리>
필름 샘플 101과 같이, 여기서 제조된 필름 샘플 001, 102 내지 116을 또한 표 4 내지 9에서와 같은 표면 처리를 받게 했다. 이렇게 처리된 필름 샘플을, 그 처리 방법에 따라서, 숫자 및 상기 숫자에 부가된 A 내지 G 중 임의의 것으로 부른다.
<표면 처리 전후에서 첨가제 양의 측정>
각 필름 샘플에서 첨가제의 양을 하기에 언급된 방법에 따라 측정하였다. 구체적으로, 0.1g의 필름을 인출하고, 그리고 30분 동안 초음파를 통해서 2㎖의 메틸렌 클로라이드에 용해했다. 거기에 메탄올 5㎖를 첨가했다. 제조 결과, 이것이 샘플 용액이다. 상기 샘플 용액을 HPLC를 통해 분석했다. 첨가제 양의 측정된 데이터로부터, 표면 처리 전후에서 샘플 내의 첨가제 양의 변화를 얻는다. 처리되지 않은 샘플의 그것에 대한 처리된 샘플 내의 첨가제 양의 비(%)를 추정한다.
<표면 에너지의 측정>
여기에서 제조된 각각의 필름 샘플의 표면 에너지를 다음과 같이 측정하였다: 구체적으로, 샘플을 수평 배드 상에 수평으로 놓고, 물과 메틸렌 요오드화물의 소정 양을 상기 샘플의 표면에 도포했다. 소정 기간 이후, 물 및 메틸렌 요오드화물과 샘플 표면의 접촉각을 측정했다. 측정된 접촉각의 데이터로부터, Owens 방법에 따라서 샘플의 표면 에너지를 유도했다.
<광학 특성의 평가>
여기서 제조된 필름 샘플을 Re(630), Rth(630), │Re(400)-Re(700)│ 및 │Rth(400)-Rth(700)│의 그 광학 특성의 견지에서 평가했고, 그리고 그 지상축의 방향을 검출했다.
[편광자의 적층 테스트]
편광자를 제조할때 그 접착성을 얻기 위해서 표면 처리된 필름 샘플 및 표면 처리되지 않은 필름 샘플을 테스트했다.
즉, 80㎛의 두께로 뭉쳐진 폴리비닐 알콜을 요오드 수용액에서 연속적으로 5겹 연신시키고, 건조하여 편광 필름을 제작했다. 접착제로 코팅된 필름 샘플 101A의 시트 2개를 준비하고, 이것을 그들 사이에 개재되는 편광필름에 서로 부착했다. 그 결과, 양 표면이 상기 셀룰로오즈 아실레이트 필름 101A로 보호된 편광자를 얻었다. 여기서, 편광자 양면상의 상기 셀룰로오즈 아실레이트 필름 샘플 101의 지상축은, 상기 편광필름의 투과축에 평행할 수 있도록 제어되었다. 여기에서와 같은 방법으로, 다른 표면 처리 필름 샘플과 비처리 필름 샘플 (표 5 내지 표 9에서와 같은 셀룰로오즈 아실레이트 필름 샘플) 중 어느 것을 사용하여 다른 편광자를 제작했다.
<접착성>
이렇게 제작된 편광자 샘플을 아래에 언급된 방법에 따라, 그 접착성에 대해 테스트한다. 구체적으로, 각 편광자 샘플을 그 소정의 위치에서 5번 반복적으로 90도로 접고, 그리고 샘플의 접혀진 부분의 층간들뜸 (delamination) 의 존재 또는 부존재라는 점에서 각 샘플의 접착성을 평가한다.
A: 층간들뜸 미발견
B: 층간들뜸 발견
<작업성>
여기에서 제작된 편광자 샘플을 아래에 언급된 방법에 따라, 그 작업성에 대해 테스트한다. 구체적으로, 편광자 샘플을 단일-모서리의 커터 나이프 (single-edged cutter knife) 로 절단하고, 상기 샘플의 절단부분 주위의 층간들뜸의 존재 또는 부존재라는 점에서 그 작업성을 평가한다.
A: 층간들뜸 미발견
B: 층간들뜸 발견
<접착성 내구력 1>
여기에서 제작된 편광자 샘플을 아래에 언급된 방법에 따라, 그 접착성 내구력에 대해 테스트한다. 구체적으로, 상기 편광자 샘플을 200시간 동안 60℃/90%RH의 조건하에서 보관한 다음, 보관 이후 샘플의 층간들뜸의 존재 또는 부존재의 관점에서 그 접착성 내구력을 평가한다.
A: 층간들뜸 미발견
B: 층간들뜸 발견
<접착성 내구력 2>
여기에서 제작된 편광자 샘플을 아래에 언급된 방법에 따라, 그 접착성 내구력에 대해 테스트한다. 구체적으로, 상기 편광자 샘플을 200시간 동안 80℃에서 보관한 다음, 보관 이후 샘플의 층간들뜸의 존재 또는 부존재의 관점에서 그 접착성 내구력을 평가한다.
A: 층간들뜸 미발견
B: 층간들뜸 발견
[비누화 처리에 필요한 시간]
제조된 필름 샘플 001, 102, 104, 105, 106 및 108과 관련하여, 10초에서 180초까지 매 10초마다로 설정된 처리 시간으로 55℃의 온도 조건에서 1.5 NaOH 알칼리 용액을 사용하여 비누화 처리를 수행하는 것을 제외하고, 상기 (처리 1)에서 서술한 동일한 방법으로 표면처리를 수행하고, 그리고 상기에서 서술한 동일한 방법으로 표면처리된 필름 표면의 표면 에너지를 획득하며, 다음 표면 에너지를 50mN/m 이상, 60mN/m 이상 또는 65mN/m 이상으로 만들기 위해 필요한 각각의 시간을 획득하고, 표면 처리에 필요한 시간을 평가한다.
여기서 제작된 필름 샘플 및 편광의 테스트 결과 및 평가는 표 4 내지 표 10에서 그리고 표 11의 일부에서 보여진다.
Figure 112007012114460-pct00080
Figure 112007012114460-pct00081
Figure 112007012114460-pct00082
[표 6 - 계속]
Figure 112007012114460-pct00083
Figure 112007012114460-pct00084
[표 7 - 계속]
Figure 112007012114460-pct00085
Figure 112007012114460-pct00086
[표 8 - 계속]
Figure 112007012114460-pct00087
Figure 112007012114460-pct00088
Figure 112007012114460-pct00089
상기 결과는, 그 표면 에너지를 제어하기 위해서 본 발명의 필름 샘플 (표 11에서 나타낸 광학 특성과 관련하여) 을 표면 처리할 때, 그것이 편광자를 제공하기 위한 우수한 작업성을 가지고 그리고 이렇게 제조된 편광자가 우수한 내구력 (명칭 끝에 A 내지 G를 가지는 필름 샘플) 을 가질 수 있음을 확인시킨다.
표면 처리 전후에서 상기 필름에서의 첨가제 양의 변화는, 플라즈마 처리 및 코로나 처리 (명칭 끝에 C 내지 G를 가지는 필름 샘플) 와 같은 건식 표면 처리에서, 처리된 필름에서의 첨가제 양의 감소를 검출 한계보다 더 저하시키고 따라서 필름의 특성과 내구력이 첨가제 양의 변동 때문에 악화될 수 있는 가능성이 거의 없음을 확증한다. 반면에, 알칼리 비누화 (명칭 끝에 A 및 B를 가지는 필름 샘플) 와 같은 습식 처리에서, 필름 밖으로 용해된 첨가제가 알칼리 비누화 용액과 같은 것에서 잔여하거나 또는 그 안에서 분해될 수 있고, 그것에 의해 처리 용액에 오염될 수 있다. 이러한 관점과 관련하여, 플라즈마 처리 및 코로나 처리와 같은 건식 표면 처리가 바람직하다.
[실시예 2](IPS 모드 액정표시장치에 설비된 필름의 평가)
실시예 1에서 제조된 셀룰로오즈 아실레이트 필름을 액정표시장치에 설비하고 그리고 그 광학 특성에 대해 테스트했다. 이 실시예에서, IPS 모드 액정셀을 사용하고; 반면에 다른 실시예에서, VA 모드 및 OCB 모드 액정셀을 사용했다. 본 발명의 폴리머 필름을 사용하여 제조된 상기 편광자 및 광학 보상필름의 응용은 이러한 액정표시장치의 구동 모드에 한정되지 않는다.
실시예 1에서 제조된 셀룰로오즈 아실레이트 필름 샘플 101A를 사용하여, 실시예 1에서와 같은 방법으로 편광자 101A를 제작하였다. 여기에 Arton 필름 (JSR에 의해 제작) 으로 형성된 단일축으로 배향된 광학 보상 필름을 설비하여, 그것이 광학 보상 기능을 가지도록 했다. 이러한 구조에서, 광학 보상 필름의 면내 리타데이션의 지상축을 편광자 101A의 투명축에 수직하게 만들고, 이로써 이 구조의 시인 특성이 그 면내 특성의 어떠한 변화 없이도 개선되었다. 상기 광학 보상 필름의 면내 리타데이션 Re는 270nm이었고; 그 두께 방향의 리타데이션 Rth는 0nm이었으며, 그리고 그 Nz 인자는 0.5이었다.
편광자 101A와 광학 보상필름의 적층물을 2쌍 준비하고, 각 적층물의 광학 보상필름이 액정셀의 측면에 있도록 하는 그와 같은 방법으로, "편광자 101A 및 광학 보상필름의 적층물 + IPS모드 액정셀 + 광학 보상필름 및 편광자 101A의 적층물"의 순서로, 적층물을 액정셀과 함께 쌓았다. 이러한 적층 구조가 내장되도록, 액정표시장치를 조립하였다. 여기에서, 상부 및 하부 편광자의 투과축은 셀 내의 액정분자의 주축 방향에 평행하게 되었다 (즉, 광학 보상층의 지상축이 셀 내의 액정분자의 주축 방향에 수직하였다). IPS에서 일반적으로 사용되는 종래의 액정셀, 전극 및 기판을 여기에서 있는 그대로 사용하였다. 액정셀의 배향은 수평 배향이었고, 그리고 액정은 포지티브 유전 이방성을 가졌다. 이 모두는 IPS 모드 액정표시장치용으로 시판되는 것이었다. 상기 액정셀의 물리적 특성을 다음과 같다: 액정의 △n은 0.099; 액정층의 셀갭은 3.0㎛; 프리틸트각은 5°; 러빙 방향은 상부 및 하부 기판 모두에서 75°이다.
또한 실시예 1에서 편광자 101A에 대한 것과 동일한 방법으로, 실시예 1에서 제조된 다른 셀룰로오즈 아실레이트 필름 샘플 001A, 101B 내지 101G, 102A 내지 116A, 및 102F 내지 114F를 사용하여 다른 편광자를 제작했다. 마찬가지로, 광학 보상 필름을 그 위에 적층하여, 각 적층물을 2쌍 제작하였다. IPS 모드 액정셀과 함께 그 내부에 내장된 적층물로, 표시소자를 조립했다.
Figure 112007012114460-pct00090
[표 11 - 계속]
Figure 112007012114460-pct00091
[표 11 - 계속]
Figure 112007012114460-pct00092
상기와 같은 방법으로 조립된 액정표시장치에서, 블랙 표시에서의 광 누설 정도를 디스플레이 정면으로부터 45°의 방위각 방향 및 70°의 극각 방향으로 측정했고, 얻어진 데이터는 표 11에 주어진다. 더 작은 데이터를 가진 소자는 45°의 사선방향으로 더 작은 광 누설을 제공하고, 결국 개선된 표시 콘트라스트를 가진다. 따라서, 액정표시장치의 시야각 특성을 상기 데이터에 근거하여 평가할 수 있다. 본 발명의 소자를 통한 광 누설 정도는 1/50 내지 1/4이고 작다. 게다가, 본 발명의 소자의 표시에서 색상 변화 또한 작다. 이것은 본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름 샘플의 파장-의존성 이방성 (Re, Rth) 분포가 작아서 (즉, 본 발명의 필름이 그 이방성이라는 점에서 보다 낮은 파장 의존성을 가진다), 결국 필름이 모든 파장에서 광학 보상 특성이 동일하고 균일하기 때문이다. 나아가, 우리 발명자들은, 비록 본 발명의 폴리머 필름의 표면 처리방법이 변화되더라도, 처리된 필름의 표면 에너지가 소정 범위 이내에 있는 한, 그리고 필름이 편광자를 제공하기 위한 우수한 작업성 및 편광자로서 우수한 내구력을 가지는 한, 모든 처리된 필름이 우수한 표시 특성을 가질 수 있음을 알아냈다. 상기에서 언급한 바와 같이, 본 발명의 폴리머 필름을 사용하여 제작된 광학 보상필름 및 편광자는 우수한 시야각 특성을 가지고 그리고 디스플레이 색상 변화로부터 자유롭다는 것은 말할 것도 없다.
[실시예 3](VA 모드 또는 OCB 모드 액정표시장치에 설비된 필름의 평가)
실시예 1에서 제조된 셀룰로오즈 아실레이트 필름을 테스트했으며, 이는 JP-A 10-48420의 실시예 1에 기재된 액정표시장치, JP-A 9-26572의 실시예 1에 기재된 디스코틱 액정분자를 함유하는 광학 이방성 층 및 폴리비닐 알콜로 코팅된 배향필름, JP-A 2000-154261의 도 2 내지 9에 기재된 VA 모드 액정표시장치, 및 JP-A 2000-154261의 도 10 내지 15에 기재된 OCB 모드 액정표시장치 상에 설비되거나 또는 탑재되었다. 이 모든 경우에서, 이미지 콘트라스트 및 시야각 특성 두 가지 점에서 상기 필름은 우수했다.
[실시예 4](광학 보상 필름의 특성)
JP-A 7-333433의 실시예 1에 기재된 방법에 따라, 실시예 1에서 제조된 본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름 샘플을 사용하여 광학 보상필름을 제작했다. 이렇게 얻어진, 광학 보상 필름은 모든 면에서 우수한 시야각 특성을 가졌다. 따라서, 이것은 본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름이 광학 특성이라는 점에서 뛰어나다는 것을 확증한다.
[실시예 5]
(셀룰로오즈 아실레이트 필름의 제작, 편광자의 표면 처리 및 적층 테스트)
<셀룰로오즈 아실레이트 용액 T-11 내지 T-13의 준비>
표 12에 나타낸 구성을 혼합 탱크에 붓고, 교반하면서 가열하여 성분을 용해시키기고, 이것에 의해 셀룰로오즈 아실레이트 용액 T-11 내지 T-13을 준비한다.
Figure 112007012114460-pct00093
<광학 이방성을 저하시킬 수 있는 화합물의 NaOH 수용액에서의 pKa 및 용해도의 평가>
광학 이방성을 저하시킬 수 있는 화합물 (이하에서는 "광학 이방성-저하제"라고 칭함) 을 55℃의 NaOH 1.5mol/ℓ에서의 그 pKa 및 용해도에 대해서, 상기에서 기술한 방법으로, 분석했다. 그 pKa에 관하여, pKa>14 (14 이상) 인지 여부에 대해서 화합물을 분석했다. 그 용해도에 관하여, 가시 관측 (visual observation) 으로 1%화합물이 용액에서 용해할 수 있는지의 여부에 관해서 화합물을 분석했다. 데이터는 표 13에 주어진다.
Figure 112007012114460-pct00094
<첨가제 용액 U-11 내지 U-35의 준비>
표 14에 나타낸 구성을 혼합 탱크에 붓고, 교반하면서 가열하여 성분을 용해시키고, 그로써 첨가제 용액 U-11 내지 U-35를 준비했다.
Figure 112007012114460-pct00095
<셀룰로오즈 아실레이트 필름 샘플 002의 제조>
상기 첨가제 용액 U-11의 44중량부를 상기 셀룰로오즈 아실레이트 용액 T-11의 477 중량부에 첨가하고, 잘 교반하여 도프를 준비하였다. 상기 도프를 유연 슬릿을 통해 0℃로 냉각된 드럼 상에서 유연했다. 70질량%의 용매 함유량을 가지고 형성된 필름을 드럼으로부터 떼어내고, 횡방향 (장치 방향에 대한 수직방향) 으로 연신비가 2%일 수 있는 그와 같은 방법으로, 필름 폭방향으로 양측을 핀 텐터에 고정시킨 채 (JP-A 4-1009의 도 3에서와 같이), 3 내지 5질량%의 용매 함량을 가지도록 건조했다. 다음, 상기 필름을 열처리 소자의 롤 사이로 운송하고, 거기에서 더 건조했다. 결국, 80㎛의 두께를 가지는 셀룰로오즈 아실레이트 필름 샘플 002이 제조되었다. 이것은 100m의 길이 (유연 방향으로) 와 1m의 폭 (유연 방향에 대한 면내 수직 방향으로) 을 가졌다.
<셀룰로오즈 아실레이트 필름 샘플 201의 제조>
첨가제 용액 U-12의 44질량부를 상기 셀룰로오즈 아실레이트 용액 T-12의 465 질량부에 첨가하고, 잘 교반하여 도프를 준비하였다. 셀룰로오즈 아실레이트 필름 샘플 002를 제작하기 위한 것과 동일한 방법으로, 상기 도프를 80㎛의 두께를 가지는 셀룰로오즈 아실레이트 필름 샘플 201로 형성했다.
<셀룰로오즈 아실레이트 필름 샘플 202 내지 227의 제조>
약 80㎛의 두께를 각각 가지는 셀룰로오즈 아실레이트 필름 샘플 202 내지 227을 상기 셀룰로오즈 아실레이트 필름 샘플 201을 제작하는 것과 동일한 방법으로 제작했으나, 그로인해 표 15에서와 같이 셀룰로오즈 아실레이트 용액과 첨가제 용액의 조합을 셀룰로오즈 아실레이트 용액 T-12 및 첨가제 용액 U-12로 대체하여 사용했다.
Figure 112007012114460-pct00096
<셀룰로오즈 아실레이트 용액 T-14의 준비>
하기의 합성물을 혼합 탱크에 붓고, 그 성분을 용해하기 위해서 교반하고, 그것에 의해 셀룰로오즈 아실레이트 용액 T-14를 준비했다.
<셀룰로오즈 아실레이트 용액 T-14의 성분>
2.86의 아세틸화도를 가지는 셀룰로오즈 아실레이트 100.0질량부
메틸렌 클로라이드 (제 1 용매) 402.0질량부
메탄올 (제 2 용매) 60.0질량부
<매트제 용액의 준비>
16nm의 평균 입자 크기를 가지는 실리카 입자 (Nippon Aerosil에 의한 Aerosil R972) 의 20질량부와 메탄올의 80질량부를 잘 교반하고, 그리고 30분 동안 혼합하여 실리카 입자의 분산액을 준비하였다. 상기 분산액을 하기의 성분대로 분산기에 붓고, 나아가 30분 이상 내부를 교반하여 상기 성분을 용해하고, 그로써 매트제 용액을 제조했다.
(매트제 용액의 성분)
16nm의 평균 입자 크기를 가지는 실리카 입자의 분산액 10.0질량부
메틸렌 클로라이드 (제 1 용매) 76.3질량부
메탄올 (제 2 용매) 3.4질량부
셀룰로오즈 아실레이트 용액 (T-14) 10.3질량부
<첨가제 용액 U-36의 준비>
하기 성분을 혼합 탱크에 붓고, 교반하면서 가열하여 상기 성분을 용해하고, 그로써 첨가제 용액 U-36을 준비했다.
(첨가제 용액 U-36의 성분)
광학 이방성-저하 화합물 (FB-2) 90.0질량부
파장-의존성 이방성 분포 개량제 (UV-102) 9.0질량부
메틸렌 클로라이드 (제 1 용매) 58.4질량부
메탄올 (제 2 용매) 8.7질량부
셀룰로오즈 아실레이트 용액 (T-14) 12.8질량부
<셀룰로오즈 아실레이트 필름 샘플 228의 제조>
셀룰로오즈 아실레이트 용액 (T-14) 의 94.6질량부, 매트제 용액의 1.3질량부, 및 첨가제 용액(U-36)의 4.1질량부를 각각 여과하고, 다음 혼합했다. 밴드 유연기 (band caster) 를 사용하여, 혼합물을 밴드 상에 유연했다. 상기 언급된 성분에서, 광학 이방성-저하 화합물과 파장-의존성 이방성 분포 개량제의 질량비는 셀룰로오즈 아실레이트에 비해서, 각각 12질량% 및 1.2질량%이었다. 30%의 잔여 용매 함량을 가지는 필름을 밴드로부터 박리시키고, 140℃에서 40분간 건조했다. 이것이 셀룰로오즈 아실레이트 필름 샘플 228이다. 이렇게 제조된 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 잔여 용매 함량은 0.2%이었고, 필름의 두께는 80㎛이었다.
[표면 처리]
여기서 제조된 셀룰로오즈 아실레이트 필름 샘플 002는 다음과 같은 표면 처리에 투입되었다.
(처리 1)
제조된 본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름 샘플 002를 55℃에서 2분 동안 1.5N 수산화나트륨 수용액에 담그었다. 다음, 이것을 상온의 세척 수조에서 세척하고, 30℃에서 0.1N 황산으로 중화했다. 다시, 이것을 상온의 세척 수조에서 세척하고, 100℃에서 뜨거운 공기로 건조했다. 이러한 방법으로, 비누화된 필름 샘플 002A를 제공하기 위해서, 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 표면을 알칼리 비누화했다.
(처리 2)
제조된 본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름 샘플 002를 20℃에서 10분 동안 0.1N 수산화나트륨 수용액에 담그었다. 다음, 이것을 상온의 세척 수조에서 세척하고, 30℃에서 0.1N 황산으로 중화했다. 다시, 이것을 상온의 세척 수조에서 세척하고, 100℃에서 뜨거운 공기로 건조했다. 이러한 방법으로, 비누화된 필름 샘플 002B를 제공하기 위해서, 셀룰로오즈 아실레이트 필름의 표면을 알칼리 비누화했다.
<필름 샘플 201 내지 228의 표면 처리>
필름 샘플 002와 같이, 여기서 제조된 필름 샘플 201 내지 228의 또한 표 17에서와 같은 표면 처리에 투입하였다. 이렇게 처리된 필름 샘플을, 그 처리 방법에 따라서, 숫자 및 상기 숫자에 부가된 A 내지 B 중 임의의 것으로 부른다.
<표면 에너지의 측정>
여기에서 제조된 각각의 필름 샘플의 표면 에너지를 다음과 같이 측정하였다: 구체적으로, 분석된 필름의 중간부에서, 30㎜×40㎜의 크기를 가지는 샘플 조각을 절취하였다. 이것을 2시간 동안 25℃와 60%RH의 조건으로 설정한 다음, 수평층에 수평으로 놓고, 물과 메틸렌 요오드화물의 소정 양 (20㎛) 을 상기 샘플의 표면에 도포했다. 소정 기간 (30초) 이후 , 물 및 메틸렌 요오드화물과 샘플 표면의 접촉각을 측정했다. 측정된 접촉각의 데이터로부터, Owens 방법에 따라서 샘플의 표면 에너지를 유도했다. 15개의 샘플을 상기 필름의 폭 방향으로 30㎜간격으로 필름으로부터 절취하고, 50개의 샘플을 상기 필름의 유연 방향으로 50㎜간격으로 필름으로부터 절취했다. 상기와 같은 방법에서, 그 표면 에너지를 알기 위해 이것들을 분석하고, 이렇게 측정된 최대값고 최소값 사이의 편차의 절대값, △E, 를 획득했다. 이것은 필름의 표면 에너지 변동의 인덱스를 나타낸다.
<광학 특성의 평가>
여기서 제조된 필름 샘플을, Re(630) 및 Rth(630)의 분포, △Re(630) 및 △Rth(630)은 물론, Re(630), Rth(630), │Re(400)-Re(700)│ 및 │Rth(400)-Rth(700)│의 그 광학 특성의 견지에서 평가했고, 그리고 그 지상축의 방향을 검출했다.
<직교 니콜 불균일의 평가>
제조된 필름 샘플을 직교 니콜의 2개의 편광자 사이에 놓고, 수직 방향 및 사선 방향으로 필름 불균일의 존재 또는 부존재를 검사했다. 이것은 필름 샘플의 표면 조건을 평가하기 위한 것이다.
A: 불균일 미발견
B: 몇몇 불균일이 발견되지만 무시할 정도
C: 불균일 발견
[편광자의 적층 테스트]
편광자를 제조할때 그 접착성을 얻기 위해서 표면 처리된 필름 샘플 및 표면 처리되지 않은 필름 샘플을 테스트했다.
즉, 80㎛의 두께로 롤링된 폴리비닐 알콜을 요오드 수용액에서 연속적으로 5겹 연신시키고, 건조하여 편광 필름을 제작했다. 접착제로 코팅된 필름 샘플 201A의 시트 2개를 준비하고, 이것을 그들 사이에 개재되는 편광필름에 서로 부착했다. 그 결과, 양 표면이 상기 셀룰로오즈 아실레이트 필름 201A로 보호된 편광자를 얻었다. 여기서, 편광자 양면상의 상기 셀룰로오즈 아실레이트 필름 샘플 101의 지상축이 상기 편광필름의 투과축에 평행하도록 제어되었다. 여기에서와 같은 방법으로, 다른 표면 처리 필름 샘플과 비처리 필름 샘플 (표 16 내지 표 17에서와 같은 셀룰로오즈 아실레이트 필름 샘플) 중 어느 것을 사용하여 다른 편광자를 제작했다.
<접착성>
이렇게 제작된 편광자 샘플을 아래에 언급된 방법에 따라, 그 접착성에 대해 테스트한다. 구체적으로, 각 편광자 샘플을 그 소정의 위치에서 5번 반복적으로 90도로 접고, 그리고 샘플의 접혀진 부분의 층간들뜸 (delamination) 의 존재 또는 부존재라는 점에서 각 샘플의 접착성을 평가하였다.
A: 층간들뜸 미발견
B: 층간들뜸 발견
<작업성>
여기에서 제작된 편광자 샘플을 아래에 언급된 방법에 따라, 그 작업성에 대해 테스트하였다. 구체적으로, 편광자 샘플을 단일-모서리의 커터 나이프 (single-edged cutter knife) 로 절단하고, 상기 샘플의 절단부분 주위의 층간들뜸의 존재 또는 부존재라는 점에서 그 작업성을 평가하였다.
A: 층간들뜸 미발견
B: 층간들뜸 발견
<접착성 내구력 1>
여기에서 제작된 편광자 샘플을 아래에 언급된 방법에 따라, 그 접착성 내구력에 대해 테스트한다. 구체적으로, 상기 편광자 샘플을 200시간 동안 60℃/90%RH의 조건하에서 보관한 다음, 보관 이후 샘플의 층간들뜸의 존재 또는 부존재라는 점과 보관 이후 샘플의 직교 니콜 불균일의 존재 또는 부존재라는 점에서 그 접착성 내구력을 평가하였다.
1) 층간들뜸
A: 층간들뜸 미발견
B: 층간들뜸 발견
2)불균일
A: 불균일 미발견
B: 불균일 발견
<접착성 내구력 2>
여기에서 제작된 편광자 샘플을 아래에 언급된 방법에 따라, 그 접착성 내구력에 대해 테스트하였다. 구체적으로, 상기 편광자 샘플을 200시간 동안 80℃에서 보관한 다음, 보관 이후 샘플의 층간들뜸의 존재 또는 부존재라는 점과 보관 이후 샘플의 직교 니콜 불균일의 존재 또는 부존재라는 점에서 그 접착성 내구력을 평가하였다.
1) 층간들뜸
A: 층간들뜸 미발견
B: 층간들뜸 발견
2) 불균일
A: 불균일 미발견
B: 불균일 발견
여기에서 제작된 필름 및 편광자의 테스트 결과 및 평가는 표 16 및 표 17에 보여진다.
Figure 112007012114460-pct00097
Figure 112010040117558-pct00113
[표 17 - 계속]
Figure 112007012114460-pct00099
[표 17 - 계속]
Figure 112007012114460-pct00100
상기 결과는, 여기에 기재된 화합물을 사용하여 제작된 본 발명의 필름 샘플이 감소된 광학 이방성을 가질 수 있음을 확증한다. 게다가, 상기 결과는, 14 이상의 pKa를 가지고 알칼리 비누화 용액에서 작은 용해도를 가지는 화합물을 사용할 때, 필름의 면내 광학 특성이 고르게 안정화될 수 있고, 나아가, 필름의 표면 에너지를 소정 범위 이내로 제어할 때, 상기 필름이 편광자를 제공하기 위한 우수한 작업성을 가질 수 있고, 그리고 상기 필름으로 제작된 편광자가 우수한 내구력을 가질 수 있음을 확증한다.
[실시예 6: IPS 모드 액정표시장치에 설비된 필름의 평가]
실시예 5에서 제조된 셀룰로오즈 아실레이트 필름을 액정표시장치에 설비하고 그리고 그 광학 특성에 대해 테스트했다. 이 실시예에서, IPS 모드 액정셀을 사용한 반면에 다른 실시예에서, VA 모드 및 OCB 모드 액정셀을 사용했다. 본 발명의 폴리머 필름을 사용하여 제조된 상기 편광자 및 광학 보상필름의 응용은 이러한 액정표시장치의 구동 모드에 한정되지 않는다.
실시예 5에서 제조된 셀룰로오즈 아실레이트 필름 샘플 201A를 사용하여, 실시예 5에서와 같은 방법으로 편광자 201A를 제작하였다. 여기에 Arton 필름 (JSR에 의해 제작) 으로 형성된 단일축으로 배향된 광학 보상 필름을 설비하여, 그것이 광학 보상 기능을 가지도록 했다. 이러한 구조에서, 광학 보상 필름의 면내 리타데이션의 지상축을 편광자 201A의 투명축에 수직하게 만들고, 이로써 이 구조의 가시 특성이 그 면내 특성의 아무런 변화 없이 개선되었다. 상기 광학 보상 필름의 면내 리타데이션 Re는 270nm이었고; 그 두께 방향의 리타데이션 Rth는 0nm이었으며, 그리고 그 Nz 인자는 0.5이었다.
편광자 201A와 광학 보상필름의 적층물을 2쌍 준비하고, 각 적층물의 광학 보상필름이 액정셀의 측면에 있도록 하는 그와 같은 방법으로, "편광자 201A 및 광학 보상필름의 적층물 + IPS모드 액정셀 + 광학 보상필름 및 편광자 201A의 적층물"의 순서로, 적층물을 액정셀과 함께 쌓았다. 이러한 적층 구조가 내장되도록, 액정표시장치를 조립하였다. 여기에서, 상부 및 하부 편광자의 투과축은 셀 내의 액정분자의 주축 방향에 평행하게 되었다 (즉, 광학 보상층의 지상축이 셀 내의 액정분자의 주축 방향에 수직하였다). IPS에서 일반적으로 사용되는 종래의 액정셀, 전극 및 기판을 여기에서 있는 그대로 사용하였다. 액정셀의 배향은 수평 배향이었고, 그리고 액정은 포지티브 절연 이방성을 가졌다. 이 모두는 IPS 모드 액정표시장치용으로 상용할 수 있는 것이었다. 상기 액정셀의 물리적 특성을 다음과 같았다: 액정의 △n은 0.099; 액정층의 셀갭은 3.0㎛; 프리틸트각은 5°; 러빙 방향은 상부 및 하부 기판 모두에서 75°이다.
또한 실시예 5에서 편광자 201A에 대한 것과 동일한 방법으로, 다른 셀룰로오즈 아실레이트 필름 샘플을 사용하여 다른 편광자를 제작했다. 마찬가지로, 광학 보상 필름을 그 위에 적층하여, 각 적층물을 2쌍 제작하였다. IPS 모드 액정셀과 함께 그 내부에 내장된 적층물로, 표시소자를 조립했다.
상기와 같은 방법으로 조립된 액정표시장치에서, 블랙 표시에서의 광 누설 정도를 디스플레이 정면으로부터 45°의 방위각 방향 및 70°의 편각 방향으로 측정했고, 얻어진 데이터는 표 18에 주어진다. 더 작은 데이터를 가진 소자는 45°의 사선방향으로 더 작은 광 누설을 제공하고, 결국 개선된 표시 콘트라스트를 가진다. 따라서, 액정표시장치의 시야각 특성을 상기 데이터에 근거하여 평가할 수 있다. 본 발명의 소자를 통한 광 누설 정도는 1/50 내지 1/4이고 작다. 게다가, 본 발명의 소자의 표시에서 색상 변화 또한 작다. 이것은 본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름 샘플의 파장-의존성 이방성 (Re, Rth) 분포가 작아서 (즉, 본 발명의 필름이 그 이방성이라는 점에서 보다 낮은 파장 의존성을 가진다), 결국 필름이 모든 파장에서 광학 보상 특성이 동일하고 균일하기 때문이다. 나아가, 우리 발명자들은, 비록 본 발명의 폴리머 필름의 표면 처리방법이 변화되더라도, 처리된 필름의 표면 에너지가 소정 범위 이내에 있는 한, 그리고 필름이 편광자를 제공하기 위한 우수한 작업성 및 편광자로서 우수한 내구력을 가지는 한, 모든 처리된 필름이 우수한 표시 특성을 가질 수 있음을 알아냈다. 상기에서 언급한 바와 같이, 본 발명의 폴리머 필름을 사용하여 제작된 광학 보상필름 및 편광자는 우수한 시야각 특성을 가지고 그리고 디스플레이 색상 변화로부터 자유롭다는 것은 말할 것도 없다.
Figure 112007012114460-pct00101
[실시예 7](VA 모드 또는 OCB 모드 액정표시장치에 설비된 필름의 평가)
실시예 5에서 제작된 셀룰로오즈 아실레이트 필름을 테스트했으며, 이는 JP-A 10-48420의 실시예 1에 기재된 액정표시장치, JP-A 9-26572의 실시예 1에 기재된 디스코틱 액정분자를 함유하는 광학 이방성 층 및 폴리비닐 알콜로 코팅된 배향필름, JP-A 2000-154261의 도 2 내지 9에 기재된 VA 모드 액정표시장치, 및 JP-A 2000-154261의 도 10 내지 15에 기재된 OCB 모드 액정표시장치 상에 설비되거나 또는 탑재되었다. 이 모든 경우에서, 이미지 콘트라스트 및 시야각 특성 두 가지 점에서 상기 필름은 우수했다.
[실시예 8: 광학 보상 필름의 특성]
JP-A 7-333433의 실시예 1에 기재된 방법에 따라, 실시예 5에서 제조된 본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름 샘플을 사용하여 광학 보상필름을 제작했다. 이렇게 얻어진, 상기 필터 필름은 모든 면에서 우수한 시야각 특성을 가졌다. 따라서, 이것은 본 발명의 셀룰로오즈 아실레이트 필름이 광학 애플리케이션이라는 점에서 뛰어나다는 것을 확증한다.
400 내지 800nm의 파장을 가지는 가시광선 범위에서 Re 및 Rth가 작고 그리고 파장-의존성 Re 및 Rth 변동이 또한 작은, 상기 셀룰로오즈 아실레이트 필름은 그 표면 에너지 조건을 제어함으로써 더욱 개선되며, 이는 그것이 편광자용 보호필름 및 광학 보상 필름용 지지체 내부로 우수한 작업성을 가지게 하고 그리고 실행된 필름으로서 우수한 내구력을 가지게 하여, 파장 의존성 이방성 분포를 감소시켜오고 색상 디스플레이 성능을 개선해 온, 이미지 표시 소자의 분야에 상기 필름이 적용할 수 있도록 하기 위해서이다.
[실시예 9](광학 보상 필름의 특성)
JP-A 2003-315541의 실시예 1에 기재된 방법에 따라, 아래에 기재된 본 발명의 폴리머 필름 샘플을 사용하여 광학 보상 필름 샘플을 제작하였다. 2,2'-비스(3,4-디카르복시페닐)헥사플루오로프로판 디안하이드라이드 (6FDA) 및 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-4,4'-디아미노비페닐 (TFMB) 로부터 제조되고, 그리고 70,000의 중량-평균 분자량 (Mw) 및 약 0.04의 △n을 가지는 폴리이미드를, 25wt%의 그 용액을 제조하기 위해서 사이클로헥산 용매에 용해했다. 이것을 실시예 1에서 제작된 본 발명의 폴리머 필름 샘플 114 (두께, 80㎛) 에 도포했다. 다음, 100℃에서 10분 동안 이것을 가열한 후, 160℃에서 기계 방향으로 15% 단일축으로 연신하고, 그로 인해 6㎛두께의 폴리이미드 필름으로 코팅된 발명의 폴리머 필름 샘플 114를 포함하는 광학 보상필름을 제작했다. 상기 광학 보상필름의 광학 특성은 다음과 같았다: 광학 보상 필름은 Re=72nm 및 Rth=220nm를 가졌고, 그 배향축 변이각은 ±0.3°이내였고, nx>ny>nz인 복굴절층을 가졌다.
(비교예)
6㎛두께의 폴리이미드 필름으로 코팅된 광학 보상 필름을 상기와 동일한 방법으로 제작했으나, 폴리머 필름 샘플 114 대신에 필름 샘플 001 (두께, 80㎛) 에 상기 폴리이미드를 도포했다. 상기 광학 보상 필름의 광학 특성은 다음과 같다: Re=75nm, Rth=280nm.
(VA 모드 액정표시장치에 설비된 필름의 평가)
실시예 9 및 비교예에서 제작된 광학 보상필름을 폴리아미드 필름으로 코팅되지 않은 면에 대해서 알칼리 비누화 처리했다. 이것이 폴리비닐 알콜 접착제로 편광 소자에 부착되었고, 즉, 상기 필름이 편광 소자에 직접 부착되었다. 여기에서, 상기 광학 보상필름의 nx 방향은 상기 편광 소자의 흡수축에 수직하도록 만들어졌다. 상기 광학 보상 필름은 접착제를 사용하여, 필름이 액정셀의 측면 상에 있을 수 있는 방법으로 VA 모드 액정 패널에 적층되었다. 여기에서 액정셀의 다른 측면 상에, 접착제를 사용하여, 편광자의 흡수축이 서로 수직할 수 있는 방법으로, 편광자만을 VA 액정패널에 접착시켰다. 이렇게 조립된, 액정표시장치를 그 시야각 특성에 대해서 테스트하였다. 그 결과, 실시예 1의 본 발명에 의한 폴리머 필름 샘플 114를 가지는 광학 보상필름이 모든 측면에서의 시야각 특성에 대해서, 샘플 001을 가진 광학 보상필름보다 개선되었다. 따라서, 이것은 VA 모드 소자용 리타데이션 필름으로 사용될 때, 본 발명의 폴리머 필름이 뛰어나다는 것을 확증한다.
[실시예 10]
(폴리머 필름의 제작)
셀룰로오즈 아실레이트를 본 발명의 폴리머 필름용 물질로 사용했다.
<셀룰로오즈 아실레이트 용액의 준비>
다음의 성분을 혼합 탱크에 붓고, 저어서 그 성분을 용해하여, 그로써 셀룰로오즈 아실레이트 용액을 제조하였다. 셀룰로오즈 아실레이트의 3 종류가 사용되고, 각각 아실화도가 (Ac/OH = 2.86/0.14), (Ac/OH = 2.92/0.08), (Ac/Pro/OH = 1.9/0.8/0.3)으로 다른데, 여기서 Ac는 아세틸 치환도를 나타내고, Pro는 프로피오닐 치환도를 나타내며, OH는 비치환 하이드록실기를 나타내며, 그리고 비율은 아실화도의 항목이다.
(셀룰로오즈 아실레이트 용액의 성분)
셀룰로오즈 아실레이트 100.0질량부
메틸렌 클로라이드 (제 1 용매) 402.0질량부
메탄올 (제 2 용매) 60.0질량부
<매트제 용액의 준비>
16nm의 평균 입자 크기를 가지는 실리카 입자 (Nippon Aerosil에 의한 Aerosil R972) 의 20질량부와 메탄올의 80질량부를 잘 교반하고, 30분 동안 혼합하여 실리카 입자의 분산액을 준비하였다. 상기 분산액을 하기의 성분대로 분산기 (disperser) 에 붓고, 나아가 30분 이상 내부를 교반하여 상기 성분을 용해하고, 이로써 매트제 용액을 제조했다.
(매트제 용액의 성분)
16nm의 평균 입자 크기를 가지는 실리카 입자의 분산액 10.0질량부
메틸렌 클로라이드 (제 1 용매) 76.3질량부
메탄올 (제 2 용매) 3.4질량부
셀룰로오즈 아실레이트 용액 (T-6) 10.3질량부
<첨가제 용액의 준비>
다음 성분을 혼합 탱크에 붓고, 교반하면서 가열하여 상기 성분을 용해하고, 그로써 첨가제 용액을 준비했다. 광학 이방성-저하 화합물 및 파장-의존성 이방성 분포 개량제를 표 19에서 보여준다.
(첨가제 용액의 성분)
광학 이방성-저하 화합물 49.3질량부
파장-의존성 이방성 분포 개량제 7.6질량부
메틸렌 클로라이드 (제 1 용매) 58.4질량부
메탄올 (제 2 용매) 8.7질량부
셀룰로오즈 아실레이트 용액 12.8질량부
<셀룰로오즈 아실레이트 필름 샘플 301 내지 305의 제조>
셀룰로오즈 아실레이트 용액의 94.6질량부, 매트제 용액의 1.3질량부, 및 첨가제 용액의 4.1질량부를 별도로 여과하고, 이후 혼합했다. 밴드 유연기를 사용하여, 상기 혼합물을 밴드 상에 유연했다. 상기 언급된 성분에서, 광학 이방성-저하 화합물과 파장-의존성 이방성 분포 개량제의 질량비는 셀룰로오즈 아실레이트에 비해서, 각각 12질량% 및 1.2질량%이었다. 30%의 잔여 용매 함량을 가지는 필름을 밴드로부터 박리시키고, 130℃에서 20분간 건조했다. 이로써, 0.1%이하의 잔여 용매 함량을 가지고 80㎛의 두께를 가지는 셀룰로오즈 아실레이트 필름을 제작했다.
(비교예)
실시예 10과 동일한 방법으로 비교 필름 샘플 003A를 제작했지만, 이것에 대해 광학 이방성-저하 화합물 및 파장-의존성 이방성 분포 개량제를 사용하지 않았다.
마찬가지로, 실시예 10과 동일한 방법으로 비교 필름 샘플 003A를 제작했지만, 상기 광학 이방성-저하 화합물 대신에 셀룰로오즈 아실레이트용 가소제, TPP (트리페닐 포스페이트) 를 사용했다.
실시예 10에서 제작된 본 발명의 샘플과 비교 샘플을 평가했고, 그 데이타는 표 19에 나타내었다. 본 발명의 바람직한 화합물을 함유하는 폴리머 필름 샘플은 비교예의 그것보다 작은 Re 및 Rth를 가진다. 일반적으로, 저분자 화합물은 셀룰로오즈 아실레이트 필름에 대해 소수성을 부여하나, 비교 필름 샘플 003A에서, 저분자 화합물을 전혀 사용하지 않았기 때문에, 필름 표면은 친수성이고, 알칼리 용액에 의해 쉽게 부식된다. 비교 샘플 003B는 셀룰로오즈 아실레이트 필름과 친화성 없는 화합물을 함유하고, 그로 인해 화합물이 상기 필름으로부터 빠져나와 알칼리 용액으로 쉽게 용해된다. 그 결과, 상기 필름은 알칼리 용액에 의해 쉽게 부식되고, 그 Re 및 Rth도 쉽게 변한다.
반면에, 본 발명의 샘플은 셀룰로오즈 아실레이트와 높은 친화성을 가진 저분자 화합물을 함유하고, 상기 화합물의 알칼리 비누화 용액으로의 용해도는 작다. 따라서, 450nm에서의 비누화 용액의 흡광도는 작다. 다시 말해, 저분자 화합물은 비누화 처리 전후로 필름 밖으로 용해하지 않고 상기 필름 속에 잔여했고, 그 결과, 비누화 처리 전후로 필름의 Re 및 Rth의 변화가 감소될 수 있었다.
상기 알칼리 비누화 사이클은 구체적으로 다음과 같았다: 10㎝×10㎝의 크기를 가지는 필름 샘플을 55℃에서 2분 동안 1.5N 수산화 나트륨 수용액에 담근 다음, 30℃에서 0.1N 황산으로 중화하고, 실온에서 세척 수조에서 세척하고 100℃에서 건조했다.
Figure 112010040117558-pct00114
[표 19 - 계속]
Figure 112010040117558-pct00115
400 내지 800nm의 파장을 가지는 가시광선 범위에서 Re 및 Rth가 작고 그리고 파장-의존성 Re 및 Rth 변동이 또한 작은, 상기 셀룰로오즈 아실레이트 필름은 그 표면 에너지 조건을 제어함으로써 더욱 개선되며, 이는 그것이 편광자용 보호필름 및 광학 보상 필름용 지지체 내부로 우수한 작업성을 가지게 하고 그리고 실행된 필름으로서 우수한 내구력을 가지게 하여, 파장 의존성 이방성 분포를 감소시켜오고 색상 디스플레이 성능을 개선해 온, 이미지 표시 소자의 분야에 상기 필름을 적용할 수 있도록 하기 위해서이다.
산업상이용가능성
본 발명에 따르면, 감소된 광학 이방성을 가지고 감소된 파장-의존성 Re 및Rth 분포를 가지는 폴리머 필름을 제작할 수 있다. 상기 폴리머 필름을 액정표시장치와 같은 이미지 표시 소자용 편광자로 사용할 때, 각도 의존성 및 표시 이미지의 콘트라스트와 같은 시인성 (visibility) 을 개선할 수 있다. 게다가, 편광자를 제작하기 위한 폴리머 필름의 작업성을 개선하고, 나아가 상기 폴리머 필름을 포함한 편광자의 내구력을 또한 개선할 수 있다. 덧붙여, 본 발명의 폴리머 필름을 사용하는 것은 우수한 시야각 특성을 가지는 광학 보상 필름 및 편광자와 같은 광학 재료를 제공하는 것과, 그리고 그와같은 광학 재료를 포함하는 액정표시장치를 제공하는 것을 가능하게 해왔다.
외국 우선권의 이익을 본 출원에서 청구함으로써, 각각의 모든 외국 특허출원의 전체 개시는 본 명세서에 참조로써 포함된다.

Claims (26)

  1. 하기 식 (ⅰ) 및 (ⅱ)를 만족하는 면내 리타데이션 Re(λ) 및 두께 방향 리타데이션 Rth(λ) (여기서, λ는 파장 (nm) 을 나타냄) 를 가지고,
    (ⅰ)0≤Re(630)≤10, 및 │Rth(630)│≤25; 및
    (ⅱ)│Re(400)-Re(700)│≤10, 및 │Rth(400)-Rth(700)│≤35,
    50mN/m 내지 80mN/m의 표면 에너지를 갖는 하나 이상의 표면을 갖는, IPS 표시장치용 폴리머 필름으로서,
    상기 폴리머 필름을 형성하기 위한 폴리머 물질은 셀룰로오즈 아실레이트를 포함하고, 상기 셀룰로오즈 아실레이트의 아실 치환기는 아세틸 기 단독이고, 총 치환도는 2.80 내지 2.99이며, 그리고 상기 폴리머 물질의 평균 중합도는 180 내지 550인, IPS 표시장치용 폴리머 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴리머 필름의 표면 에너지의 면내 분포, △E가 10 이하인, IPS 표시장치용 폴리머 필름.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴리머 필름의 하나 이상의 표면이 표면-처리되고, 상기 표면 처리 이전의 상기 표면-처리된 표면의 표면 에너지가 30mN/m 내지 50mN/m이고, 상기 표면 처리 이후의 상기 표면-처리된 표면의 표면 에너지가 50mN/m 내지 80mN/m인, IPS 표시장치용 폴리머 필름.
  4. 제 1 항에 있어서,
    Re(λ) 및 Rth(λ)의 면내 분포, △Re(λ) 및 △Rth(λ)가 하기 식 (ⅲ) 및 (ⅳ),
    (ⅲ) △Re(λ)≤5; 및
    (ⅳ)△Rth(λ)≤10,
    을 만족하는, IPS 표시장치용 폴리머 필름.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 표면 처리 전후 Re 및 Rth의 변화가 하기 식 (ⅴ) 및 (ⅵ)를 만족하고,
    (ⅴ)│Re-Re'│≤10; 및
    (ⅵ)│Rth-Rth'│≤20,
    여기서, Re는 상기 표면 처리 이전의 상기 폴리머 필름의 면내 리타데이션(nm)을 나타내고; Re'는 상기 표면 처리 이후의 상기 폴리머 필름의 면내 리타데이션(nm)을 나타내고; Rth는 상기 표면 처리 이전의 상기 폴리머 필름의 두께 방향 리타데이션(nm)을 나타내며; 그리고 Rth'는 상기 표면 처리 이후의 상기 폴리머 필름의 두께 방향 리타데이션(nm)을 나타내는, IPS 표시장치용 폴리머 필름.
  6. 제 1 항에 있어서,
    광학 이방성을 저하시킬 수 있는 하나 이상의 화합물을 포함하는 IPS 표시장치용 폴리머 필름으로서, 상기 광학 이방성을 저하시킬 수 있는 화합물은 0 내지 7의 옥탄올-물 분배 계수 (log P 값) 를 가지고, pKa 는 14 이상이며, 3000 이하의 분자량을 가지는 것인, IPS 표시장치용 폴리머 필름.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 광학 이방성을 저하시킬 수 있는 하나 이상의 화합물은 하기 화학식 (4) 내지 (12) 중 어느 하나로 표현되는, IPS 표시장치용 폴리머 필름:
    Figure 112012049581813-pct00116
    [여기서, Y31 내지 Y70 각각은 독립적으로 1 내지 20개의 탄소원자를 가지는 에스테르기, 1 내지 20개의 탄소원자를 가지는 알콕시카르보닐기, 1 내지 20개의 탄소원자를 가지는 아미도기, 1 내지 20개의 탄소원자를 가지는 카르바모일기, 또는 수산기를 나타내고;
    V31 내지 V43 각각은 독립적으로 수소원자, 또는 1 내지 20개의 탄소원자를 가지는 지방족 기를 나타내고;
    L31 내지 L80 각각은 독립적으로 0 내지 40개의 원자를 가지고 0 내지 20개의 탄소원자를 가지는 2가의 포화 링킹기를 나타내며, 이때, 0개의 원자를 가지는 L31 내지 L80은 링킹기의 양단에 존재하는 기가 직접 단일결합을 형성하는 것을 의미함].
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 광학 이방성을 저하시킬 수 있는 하나 이상의 화합물은 하기 식 (18)로 표현되고, 0 내지 7의 옥탄올-물 분배 계수 (log P 값) 를 가지고, pKa 는 14 이상이며, 3000 이하의 분자량을 가지는 것인, IPS 표시장치용 폴리머 필름:
    Figure 112012049581813-pct00117
    [여기서, R1은 탄소수 1 내지 20 의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 36 의 아릴기를 나타내고; 그리고
    R2 및 R3 각각은 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 20 의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 36 의 아릴기를 나타냄].
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 광학 이방성을 저하시킬 수 있는 하나 이상의 화합물은 0 내지 7의 옥탄올-물 분배 계수 (log P) 를 가지는 폴리알콜 에스테르 화합물 또는 카르복실레이트 에스테르 화합물인, IPS 표시장치용 폴리머 필름.
  10. 제 6 항에 있어서,
    하기 식 (ⅷ)을 만족하는 범위 이내에서 하기 식 (ⅶ)를 만족하는 상기 광학 이방성을 저하시킬 수 있는 하나 이상의 화합물을 포함하고,
    (ⅶ) (RthA-Rth0)/A≤-1.0,
    (ⅷ) 0.01≤A≤30,
    여기서, RthA는 상기 하나 이상의 화합물의 A 질량%를 포함하는 필름의 Rth(nm)를 나타내고;
    Rth0는 상기 하나 이상의 화합물을 포함하지 않는 필름의 Rth(nm)를 나타내고;
    그리고 A는 필름을 위한 개시 폴리머의 질량 100에 대한 상기 하나 이상의 화합물의 질량%를 나타내는, IPS 표시장치용 폴리머 필름.
  11. 제 1 항에 있어서,
    │Re(400)-Re(700)│ 및 │Rth(400)- Rth(700)│를 저하시킬 수 있는 하나 이상의 화합물을 포함하는 IPS 표시장치용 폴리머 필름으로서, 상기 │Re(400)-Re(700)│ 및 │Rth(400)- Rth(700)│를 저하시킬 수 있는 하나 이상의 화합물은 200 내지 400 nm의 UV 범위에서 흡수성을 가지고, 250 내지 1000의 분자량을 갖는 화합물인, IPS 표시장치용 폴리머 필름.
  12. 제 3 항에 있어서,
    상기 표면 처리는 알칼리 비누화인, IPS 표시장치용 폴리머 필름.
  13. 제 12 항에 있어서,
    제 6 항에 기재된 광학 이방성을 저하시킬 수 있는 하나 이상의 화합물을 포함하고, 상기 폴리머 필름의 알칼리 비누화 처리에서 알칼리 용액 내에서의 상기 광학 이방성을 저하시킬 수 있는 하나 이상의 화합물의 용해도는 20질량% 이하인, IPS 표시장치용 폴리머 필름.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 필름 표면의 상기 알칼리 비누화 처리 이후 알칼리 용액의 450nm에서의 흡광도는 0.1 이하인, IPS 표시장치용 폴리머 필름.
  15. 삭제
  16. 제 3 항에 있어서,
    상기 표면 처리는 플라즈마 처리인, IPS 표시장치용 폴리머 필름.
  17. 제 3 항에 있어서,
    상기 표면 처리는 코로나 처리인, IPS 표시장치용 폴리머 필름.
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 제 1 항에 기재된 IPS 표시장치용 폴리머 필름 상에 형성된 광학 이방성층을 포함하고, 상기 광학 이방성층은 하기 식 (ⅸ),
    (ⅸ) Re=0 내지 200 (nm), 및 │Rth│=0 내지 400 (nm),
    을 만족하는, 광학 보상 필름.
  22. 편광 소자용 보호필름으로서, 제 1 항에 기재된 IPS 표시장치용 폴리머 필름을 한 장 이상 포함하는, 편광자.
  23. 제 1 항에 기재된 IPS 표시장치용 폴리머 필름을 포함하는, 액정표시장치.
  24. 제 1 항에 기재된 IPS 표시장치용 폴리머 필름을 포함하는, IPS 액정표시장치.
  25. 삭제
  26. 하기 식 (ⅰ) 및 (ⅱ)를 만족하는 면내 리타데이션 Re(λ) 및 두께 방향 리타데이션 Rth(λ) (여기서, λ는 파장 (nm) 을 나타냄) 를 가지고,
    (ⅰ)0≤Re(630)≤10, 및 │Rth(630)│≤25; 및
    (ⅱ)│Re(400)-Re(700)│≤10, 및 │Rth(400)-Rth(700)│≤35,
    50mN/m 내지 80mN/m의 표면 에너지를 갖는 하나 이상의 표면을 갖는, IPS 표시장치용 폴리머 필름으로서, 광학 이방성을 저하시킬 수 있는 하나 이상의 화합물을 포함하고, 상기 광학 이방성을 저하시킬 수 있는 화합물은 0 내지 7의 옥탄올-물 분배 계수 (log P 값) 를 가지고, pKa 는 14 이상이며, 3000 이하의 분자량을 가지며, 하기 식 (ⅷ)을 만족하는 범위 이내에서 하기 식 (ⅶ)를 만족하는, IPS 표시장치용 폴리머 필름.
    (ⅶ) (RthA-Rth0)/A≤-1.0,
    (ⅷ) 0.01≤A≤30,
    [여기서, RthA는 상기 하나 이상의 화합물의 A 질량%를 포함하는 필름의 Rth(nm)를 나타내고;
    Rth0는 상기 하나 이상의 화합물을 포함하지 않는 필름의 Rth(nm)를 나타내고;
    그리고 A는 필름을 위한 개시 폴리머의 질량 100에 대한 상기 하나 이상의 화합물의 질량%를 나타냄].
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