KR101511461B1 - 광학 필름, 상기 광학 필름을 이용한 편광판, 상기 편광판의 제조 방법 및 액정 표시 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 과제는, 정면 콘트라스트가 높은 VA형 액정 표시 장치나 편광판 보호 필름으로서 이용한 경우에도, 정면 콘트라스트의 저하나 콘트라스트의 변동을 야기하지 않는, 연신 적성이 높은 평균 아세틸기 치환도가 2.0 내지 2.6인 셀룰로오스 에스테르 수지를 이용한 광학 필름을 제공한다. 본 발명의 광학 필름은, 평균 아세틸기 치환도가 2.0 내지 2.6인 셀룰로오스 에스테르 수지를 함유하고, 위상차 Ro가 30 내지 100㎚, 위상차 Rth가 70 내지 400㎚, 막 두께가 15 내지 50㎛인 광학 필름이며, 이 광학 필름이 하기 식 I을 만족시키는 것을 특징으로 한다. 식 I: 0.01<S(bs)/S(T)<0.30 (식 중 S(bs): 필름으로 입사광 각을 0°로 한 경우의 590㎚에서의 25° 내지 85°의 후방산란 광량, 590㎚에서의 25° 내지 85°의 산란광 강도, S(T): 필름에의 입사광 총량을 나타낸다)

Description

광학 필름, 상기 광학 필름을 이용한 편광판, 상기 편광판의 제조 방법 및 액정 표시 장치 {OPTICAL FILM, POLARIZING PLATE EQUIPPED WITH THE OPTICAL FILM, PROCESS FOR MANUFACTURE OF THE POLARIZING PLATE, AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

본 발명은 광학 필름, 상기 광학 필름을 이용한 편광판, 상기 편광판의 제조 방법과 액정 표시 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 광학 특성을 적절히 제어한 광학 필름, 상기 광학 필름을 이용한 편광판, 상기 편광판의 제조 방법과 액정 표시 장치에 관한 것이다.

액정 표시 장치는, 저전압·저소비전력이고 소형화·박막화가 가능한 등 여러 이 점에서 퍼스널 컴퓨터나 휴대 기기의 모니터, 텔레비전 용도에 널리 이용되고 있다. 특히, 대화면이며 다양한 각도에서 보는 것이 상정되는 텔레비전 용도의 액정 표시 장치는 시야각 의존성에 대한 요구가 엄격하고, 최근에는 모니터 용도의 액정 표시 장치에 대한 요구 성능도 높아지고 있다. 그 때문에, 액정 셀 내의 액정의 배열 상태를 연구함으로써 시야각 의존성이 저감된 다양한 모드가 제안되고, 예를 들면, IPS(In-Plane Switching) 모드, OCB(Optically Compensatory Bend) 모드, VA(Vertically Aligned) 모드 등, 액정 표시 장치가 다양하게 연구되고 있다.

그러나, 이들 액정 표시 장치에서도, 시야각 특성은 충분하다고는 할 수 없어, 더욱 개선이 요구된 결과, 현재의 액정 표시 장치는 기본적으로 액정 셀, 시야각 특성을 개선하기 위한 위상차 필름('위상차판'이라고도 함), 및 편광판으로 구성되어 있다.

위상차 필름은 화상 착색을 해소하거나, 시야각을 확대하거나 하기 위해서 이용되고 있다. 또한, 상기 위상차 필름에 대해서는, 수지 필름을 연신하여 복굴절성을 부여한 필름을 편광판에 점착하여 이용하거나, 등방성의 편광판용 보호 필름에 임의의 방향으로 액정 분자를 배향시킨 액정층을 형성함으로써 위상차층으로서의 복굴절성을 부여하는 기술 등이 알려져 있다.

그런데, 이들 기술에서는, 위상차 필름이나 위상차층을 편광판용 보호 필름과는 별도로 형성할 필요가 있어, 편광판의 제조 방법이 복잡화하여 비용이 증대한다고 하는 문제가 있었다.

그에 반하여, 편광판용 보호 필름으로서 널리 이용되고 있는 셀룰로오스 에스테르 필름에 위상차 필름으로서의 기능도 부여함으로써 간소한 구성으로 시야각 특성이 개선 가능한 편광판을 제조할 수 있는 위상차 필름이 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 및 2 참조).

특허문헌 1에는, 연신 적성이 우수한 셀룰로오스의 혼합 지방산 에스테르 필름을 폭 방향으로 연신한 위상차 필름을 VA 모드의 액정 셀에 적용하여, 시야각을 넓히는 기술이 개시되어 있다. 또한, 인용 문헌 2에는, 셀룰로오스 트리아세테이트에 리타데이션 상승제를 첨가함으로써 원하는 위상차값을 부여한 위상차 필름에 대하여 기재되어 있다.

그러나, 특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이 셀룰로오스의 혼합 지방산 에스테르를 연신함으로써 위상차 필름을 얻으면, 연신에 의한 복굴절의 발현성은, 셀룰로오스 에스테르 수지의 아실기 치환도에 크게 영향받게 된다. 그 때문에, 아실기 치환도를 엄밀하게 컨트롤할 필요가 있으며, 셀룰로오스의 혼합 지방산 에스테르(예를 들면 셀룰로오스 아세테이트프로피오네이트)의 치환도를 엄밀하게 컨트롤하기 위해서는, 아세틸기와 프로피오닐기의 치환도를 각각 엄밀하게 컨트롤할 필요가 있다. 이 때문에, 수지의 제조 난이도가 높으면서, 수지의 제조 비용이 늘어나기 때문에, 위상차 필름의 저비용화에는 한계가 있었다.

한편, 인용 문헌 2에 기재되어 있는 바와 같이 위상차 필름으로서의 기능을 광학 필름에 부여하기 위해서, 리타데이션 상승제와 같은 첨가제를 첨가한 경우, VA형 액정 표시 장치와 같이 정면 콘트라스트가 매우 높은 액정 표시 장치에 이용되면, 첨가제가 이물질로 되어 전방산란(헤이즈)이 상승하고, 결과적으로 정면 콘트라스트가 손상되는 문제가 발생한다.

이와 같은 리타데이션 상승제 등의 첨가제에 의한 전방 산란(헤이즈)의 상승이나, 첨가제의 흘러나옴이라는 문제를 저감하기 위한 기술로서, 특허문헌 3에서는, 리타데이션 상승제 등의 첨가제와 셀룰로오스 에스테르 수지의 용해도 파라미터(SP값)을 근접하는, 즉, 첨가제와 셀룰로오스 에스테르 수지의 SP값 차를 1.5 이하로 하는 것이 제안되어 있으며, 또한 셀룰로오스 에스테르 수지로서 연신 적성이 높은 평균 아세틸기 치환도가 2.0 내지 2.6인 셀룰로오스 에스테르 수지가 이용되고 있다.

그런데, 본 발명자들이 더욱 검토한 결과, 특허문헌 3에 개시된 기술에 의해 얻어진 광학 필름을 편광자의 한쪽 면에 이용하여 편광판을 제작하고, 최근의 콘트라스트비 5000:1 등의 매우 정면 콘트라스트가 높은 VA형 액정 표시 장치의 액정 셀에 이 편광판을 이용한 경우, 또한 정면 콘트라스트의 저하나, 콘트라스트의 변동을 야기하는 문제가 있음이 밝혀졌다.

일본 특허 제4337345호 공보 유럽 특허 제0911656A2호 명세서 일본 특허 공개 제2009-269970호 공보

본 발명의 과제는, 정면 콘트라스트가 높은 VA형 액정 표시 장치에 광학 필름으로서, 또한 편광판 보호 필름으로서 이용한 경우에서도, 정면 콘트라스트의 저하나, 콘트라스트의 변동을 야기하지 않는, 연신 적성이 높아 복굴절성의 발현성이나 제조 비용상 유리한 평균 아세틸기 치환도가 2.0 내지 2.6인 셀룰로오스 에스테르 수지를 이용한 광학 필름, 상기 광학 필름을 이용한 편광판, 상기 편광판의 제조 방법과 액정 표시 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 상기 과제는 이하의 구성에 의해 해결된다.

1. 평균 아세틸기 치환도가 2.0 내지 2.6인 셀룰로오스 에스테르 수지를 함유하고, 23℃, 55％RH, 측정 광파장 590㎚에서의 면 내 위상차값(Ro)이 30 내지 100㎚, 두께 방향 위상차값(Rth)이 70 내지 400㎚, 막 두께가 15 내지 50㎛인 광학 필름이며, 상기 광학 필름이 하기 식 Ⅰ을 만족하는 것을 특징으로 하는 광학 필름.

<식 Ⅰ>

0.01<S(bs)/S(T)<0.30

식 중, S(bs): 필름 표면으로의 입사광 각을 0°로 한 경우의, 측정 파장 590㎚에서의 출사각 25° 내지 85° 방향의 후방산란 광량을 필름 표면으로부터 거리 300㎜에서 1° 간격으로 측정했을 때의 광량 적산값을 나타내고, S(T): 광원으로부터 필름 표면으로의 거리 600㎜에서 측정했을 때의 입사광 총량을 나타낸다.

단, 상기 광학 필름 표면에 대한 법선과 평행이면서 입사광과는 정역방향인 후방산란광의 출사각을 0°로 하고, 상기 법선과 평행이면서 입사광의 진행 방향과는 동일 방향인 전방산란광의 출사각을 180°로 한다.

2. 광원으로부터 50° 방향의 위치에서의 광산란 강도에 대하여, 상기 광학 필름을 그의 지상축과 고니오포토미터의 수광부의 주사 방향이 일치하도록 시료대에 설치한 경우의 산란광 강도(I_t)와, 상기 광학 필름을 그의 진상축과 상기 고니오포토미터의 수광부의 주사 방향이 일치하도록 시료대에 설치한 경우의 산란광 강도(I_s)의 비(I_t/I_s)의 값이 0.7 이상 1.3 이하인 것을 특징으로 하는 상기 1에 기재된 광학 필름.

3. 상기 광학 필름이, 가소제로서 당 에스테르계 화합물, 폴리에스테르계 화합물로부터 선택되는 적어도 1종의 화합물을 함유하고, 위상차 발현제로서 트리아진계 화합물 및 적어도 2개의 방향족환을 갖는 봉형 화합물로부터 선택되는 적어도 1종의 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 상기 1 또는 2에 기재된 광학 필름.

4. 상기 당 에스테르계 화합물이, 하기 일반식 FA로 표시되는 총 평균 치환도가 3.0 내지 6.0인 화합물인 것을 특징으로 하는 상기 3에 기재된 광학 필름.

<일반식 FA>

(식 중, R₁ 내지 R₈은 각각 독립적으로 수소 원자, 치환 또는 비치환된 알킬카르보닐기, 또는 치환 또는 비치환된 아릴카르보닐기를 나타내고, R₁ 내지 R₈은 서로 동일하거나 상이할 수 있음)

5. 상기 폴리에스테르계 화합물이 하기 일반식 FB로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 상기 3에 기재된 광학 필름.

<일반식 FB>

B-(G-A)n-G-B

(식 중, B는 히드록시기 또는 카르복실산 잔기, G는 탄소수 2 내지 12의 알킬렌글리콜 잔기 또는 탄소수 6 내지 12의 아릴글리콜 잔기 또는 탄소수가 4 내지 12인 옥시알킬렌글리콜 잔기, A는 탄소수 4 내지 12의 알킬렌디카르복실산 잔기 또는 탄소수 6 내지 12의 아릴디카르복실산 잔기를 나타내고, n은 1 이상의 정수를 나타냄)

6. 상기 1 또는 2에 기재된 광학 필름, 및 편광판 보호 필름에 의해 편광자를 협지하도록 접합하는 편광판의 제조 방법이며, 상기 광학 필름을 비누화 지수(M) 0.5 이상, 50 이하가 되도록 비누화하는 것을 특징으로 하는 편광판의 제조 방법.

비누화 지수(M): 비누화용 알칼리 용액의 농도(mol/l)×비누화 온도(×10℃)×비누화 시간(×10초)

7. 상기 6에 기재된 편광판의 제조 방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 편광판.

8. 상기 1 또는 2에 기재된 광학 필름을 구성 부재로서 이용한 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
9. 상기 7에 기재된 편광판을 구성 부재로서 이용한 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.

본 발명에 의하면, 정면 콘트라스트가 높은 VA형 액정 표시 장치에 광학 필름으로서, 또는 편광판 보호 필름으로서 이용한 경우에도, 정면 콘트라스트의 저하나, 콘트라스트의 변동을 야기하지 않는, 연신 적성이 높은 복굴절성의 발현성이나 제조 비용상 유리한 평균 아세틸기 치환도가 2.0 내지 2.6인 셀룰로오스 에스테르 수지를 이용한 광학 필름, 상기 광학 필름을 이용한 편광판, 상기 편광판의 제조 방법과 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에서 말하는 '후방산란'을 설명한 도면.
도 2a는 고니오포토미터(형식: GP-1-3D, 오프텍스(주)제)의 개략을 나타낸 도면.
도 2b는 고니오포토미터(형식: GP-1-3D, 오프텍스(주)제)의 개략을 나타낸 도면.
도 3은 슬라이드 유리 위에 글리세린을 적하한 상태를 나타낸 모식도,
도 4는 글리세린 위에 시료 필름을 놓아둔 상태를 나타낸 모식도,
도 5는 시료 필름 위에 글리세린을 적하한 상태를 나타낸 모식도,
도 6은 글리세린 위에 커버 유리를 놓아둔 상태를 나타낸 모식도.

이하 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 대하여 상세히 설명하지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.

상기 과제에 대하여 본 발명자들이 예의 검토한 결과, 최근의 콘트라스트비5000:1 등의 매우 정면 콘트라스트가 높은 액정 표시 장치에서는, 콘트라스트 저하나, 콘트라스트의 변동이, 이용되는 광학 필름에서의 전방산란(소위 '헤이즈')을 해소하는 것만으로는 불충분하다는 것을 알아낸 것이다.

즉, 본 발명자들은 상기 콘트라스트 저하나, 콘트라스트의 변동 문제에 대하여 상세히 검토한 결과, 특허문헌 3에 기재되어 있는 바와 같은, 첨가제와 셀룰로오스 에스테르 수지의 용해도 파라미터(SP값)을 근접하면서, 연신 적성이 높은 평균 아세틸기 치환도가 2.0 내지 2.6인 셀룰로오스 에스테르 수지를 이용한 광학 필름에서는, 상기 광학 필름을 투과하는 광의 전방산란(헤이즈)에 기인한 콘트라스트의 저하는 어느 정도 억제할 수 있기는 하지만, 정면 콘트라스트가 높은 VA형 액정 표시 장치에서는, 그것만으로는 충분하지 않고, 후술하는 후방산란을 억제할 필요가 있다는 것을 밝혀내었다.

도 1은, 본 발명에서 말하는 상기 '후방산란'을 설명한 도면이다.

광학 필름(1)의 법선 방향에서 광원(2)의 입사광과는 정역방향인 후방산란광의 출사각을 0°로 하였을 때에, 광검출기(3)에 의해 590㎚에서의 출사각 25° 내지 85°의 산란광을 측정하고, 그 광량 적산값 S(bs)라 하였을 때에, 입사광 총량 S(T)로 나눈 값을 후방산란의 기준으로 한다. 이 값이 작으면 작을수록, 후방산란이 적어 광학 필름 중의 콘트라스트 저하 요인이 적은 것을 의미한다.

따라서 본 발명의 광학 필름은, 상기 '후방산란'이 하기 식 I을 만족하는 것을 특징으로 하며, 이러한 구성에 의해 정면 콘트라스트의 저하나, 콘트라스트의 변동을 야기하지 않는 광학 필름을 얻을 수 있는 것이다.

<식 I>

0.01<S(bs)/S(T)<0.30

식 중, S(bs): 필름 표면으로의 입사광 각을 0°로 한 경우의, 측정 파장 590㎚에서의 출사각 25° 내지 85° 방향의 후방산란 광량을 필름 표면으로부터 거리 300㎜에서 1° 간격으로 광검출기(3)를 이용하여 측정했을 때의 광량 적산값을 나타내고, S(T): 광원으로부터 필름 표면으로의 거리 600㎜에서 광검출기(3)를 이용하여 측정했을 때의 입사광 총량을 나타낸다.

광원(2)은, 특별히 제한은 없지만, 예를 들면 아사히 분코(주)가 제조한 크세논 광원 MAX-302를 백색광으로 이용할 수 있다.

광검출기(3)는, 일례로서 광전자 증배관(포토 멀티 튜브 하마마츠 포토닉스 R636-10)을 이용할 수 있다.

또한, 광학 필름(1)으로의 입사광의 스폿 직경은 10㎜로 설정하여 측정을 행한다.

단, 여기서 상기 광학 필름 표면에 대한 법선과 평행이면서 입사광과는 정역방향인 후방산란광의 출사각을 0°로 하고, 상기 법선과 평행이면서 입사광의 진행 방향과는 동일 방향인 전방산란광의 출사각을 180°로 한다.

S(bs)/S(T)가 0.30 이상에서는, 후방산란이 너무 커서 정면 콘트라스트의 저하나 콘트라스트 불균일의 발생이 보인다. 또한, S(bs)/S(T)가 0.01 이하이도록 광학 필름을 조정하기 위해서는, 후술하는 콘트라스트 저하 요인의 조정 수단을 몇 번이나 거듭하여 조합하지 않으면 안 되어, 현실적으로는 0.01 이상의 값으로 하는 것이 비용 대 효과 면에서 바람직하다. S(bs)/S(T)의 범위는 보다 바람직하게는 0.03 이상 0.20 이하이다.

후방산란으로 측정되는 콘트라스트 저하 요인은, 특히 평균 아세틸기 치환도가 2.0 내지 2.6인 셀룰로오스 아세테이트를 이용한 경우에서는, 이물질 등의 수지 자체가 내포하는 요인, 제막 공정에서의 제막 기재(基材)로부터의 박리시에 그 응력에 의해 발생하는 셀룰로오스 분자의 왜곡에 따른 요인, 위상차를 조정하기 위한 연신시에 발생하는 필름 중의 미세한 균열(크레이즈)이나 이물질의 배열에 의한 요인, 수지와 가소제 등의 첨가제와의 상용성 불량에 의한 요인, 비누화 내성(알칼리 내성)이 낮은 것에 기인하여 편광판 접합시의 왜곡, 균열 등의 알칼리 처리에 의한 요인 등을 들 수 있으며, 전방산란(헤이즈)뿐만 아니라, 이들 콘트라스트 저하 요인을 컨트롤할 필요가 있다.

예를 들면, 상기 이물질 등의 수지 자체가 내포하는 요인으로서는, 평균 아세틸기 치환도가 2.0 내지 2.6인 셀룰로오스 아세테이트 수지를 제조하는 경우, 일반적으로는, 일단 셀룰로오스의 거의 모든 히드록시기(수산기)를 아세틸화한 후에, 숙성 과정에서 아세틸기를 떼어냄(히드록시기(수산기)로 재치환함)으로써 치환도를 조정하기 때문에, 셀룰로오스 트리아세테이트와 같이 재치환된 비율이 낮은 수지와 비교하여, 숙성 공정에서의 저분자량의 이물질(겔상 이물질)이 많이 발생하게 되어, 이들이 콘트라스트 저하의 요인이 되는 경우도 있다.

따라서 상기 콘트라스트 저하 요인을 컨트롤하여 후방산란을 저감함으로써 본 발명의 광학 필름을 이용한 편광판, 액정 표시 장치는, 정면 콘트라스트가 매우 높으면서, 또 콘트라스트의 저하나 콘트라스트의 변동을 야기하지 않는 편광판, 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 광학 필름은, 광원으로부터 50° 방향의 위치에서의 광산란 강도에 대하여, 상기 광학 필름을 그의 지상축과 상기 고니오포토미터의 수광부의 주사 방향이 일치하도록 시료대에 설치한 경우의 산란광 강도(I_t)와, 상기 광학 필름을 그의 진상축과 고니오포토미터의 수광부의 주사 방향이 일치하도록 시료대에 설치한 경우의 산란광 강도(I_s)의 비(I_t/I_s)의 값이 0.7 이상 1.3 이하인 것이 본 발명의 효과를 보다 높이는 데 있어서 바람직하다.

<고니오포토미터에 의해 측정되는 산란광>

정면 콘트라스트를 개량하기 위해서는, 광학 필름의 헤이즈를 저하시키는 것이 필요하다고 되어 왔지만, 직진광에 대응하는 헤이즈(전방산란)를 저감하는 것만으로는, 반드시 정면 콘트라스트를 원하는 값으로 할 수는 없다고 하는 것은 전술한 바와 같다. 본 발명에서는, 상기 후방산란을 배제하는 것에 추가로, 고니오포토미터에 의한 하기 산란광 강도비(I_t/I_s)의 값을 0.7 이상 1.3 이하로 함으로써, 본 발명의 효과를 더 높이는 것이 가능하다. 고니오포토미터에 의해 측정되는 산란을 본 발명에서는 이방성 산란이라고 호칭한다.

〈이방성 산란의 측정 장치〉

도 2a 및 도 2b에 고니오포토미터(형식: GP-1-3D, 오프텍스(주)제)의 개략을 나타낸다. G1. 광원 램프, G2. 분광기, G3. 시료대('스테이지'라고도 함), G4. 시료, G5. 수광 부분, G6. 스토퍼이다.

광원은, 12V 50W 할로겐구, 수광부는 광전자 증배관(포토 멀티 튜브 하마마츠 포토닉스 R636-10)을 이용하고 있다.

(A)는 기준광을 측정하는 레퍼런스 측정 또는 투과율 측정시에서의, 광원 램프, 분광기, 시료대(스테이지), 광의 강도를 계측하는 적분구의 배치를 나타낸다.

(B)는 측정 샘플을 시료대에 얹어서 그 반사율 측정 시에서의, 광원 램프, 분광기, 시료대, 적분구의 배치를 나타낸다.

광원 램프의 법선 방향에서 50° 방향의 위치에, 상기 광학 필름을 그의 지상축과 상기 고니오포토미터의 수광부의 주사 방향이 일치하도록 시료대에 설치한 경우의 산란광 강도(I_t)로 하여, 또 상기 광학 필름의 설치를 상기 광학 필름의 진상축과 고니오포토미터의 수광부의 주사 방향이 일치하도록 시료대에 설치한 경우의 산란광 강도(I_s)를 측정하고, 그 비(I_t/I_s)를 구한다. 이 값이 0.7 이상 1.3 이하의 범위에 들어가는 광학 필름인 것이 바람직하다.

상기 후방산란과 마찬가지로, 상기 이방성 산란을 저감한 본 발명의 광학 필름을 제작하기 위해서는, 전술한 바와 같이, 이물질 등의 수지 자체가 내포하는 요인, 제막 공정에서의 제막 기재로부터의 박리시에 그 응력에 의해 발생하는 셀룰로오스 분자의 왜곡에 따른 콘트라스트 저하 요인, 위상차를 조정하기 위한 연신시에 발생하는 필름 중의 미세한 균열(크레이즈)이나 이물질의 배열에 의한 콘트라스트 저하 요인, 수지와 가소제 등의 첨가제와의 상용성 불량에 의한 콘트라스트 저하 요인, 비누화 내성(알칼리 내성)이 낮은 것에 기인하여 편광판 접합시의 왜곡, 균열 등의 알칼리 처리에 의한 요인, 등을 각각 컨트롤할 필요가 있다.

본 발명의 광학 필름을 형성하는 과정에서, 다양한 콘트라스트 저하 요인을 컨트롤하는 데 유효한 방법에 대하여, 이하 순차적으로 기재하지만 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.

<셀룰로오스 에스테르 수지 함유 도프의 조제 조건의 최적화>

본 발명의 광학 필름의 제조 프로세스에서는, 제막 공정에서의 제막 기재로부터의 박리시에 그 응력에 의해 발생하는 셀룰로오스 분자의 왜곡에 따른 콘트라스트 저하 요인을 제거하기 위해, 셀룰로오스 에스테르 수지 함유 조성물(도프)과 제막 기재의 박리성을 향상시키는 것이 바람직하다.

평균 아세틸기 치환도가 2.0 내지 2.6인 셀룰로오스 아세테이트에서는, 광학 필름 제조 초기의 박리력(개시시의 박리)이 높기 때문에 응력의 발생이 크며, 따라서 셀룰로오스 에스테르 수지에 포함되는 불순물을 저감하는 것이, 박리성을 개량하여 응력에 의해 발생하는 셀룰로오스 분자의 왜곡을 억제할 수 있다.

박리성을 개량하기 위해서는 셀룰로오스 수지 원료, 또는 셀룰로오스 에스테르 제조 과정에 이용되는 알칼리토류 금속염(Ca염, Mg염)이나 잔류 황산염을 저감하는 것이 바람직하다. 이들은 셀룰로오스 에스테르 수지 제조에 이용되는 수질의 조정이나, 셀룰로오스 에스테르 수지의 세정을 충분히 행함으로써 저감할 수 있어, 상기 박리시에 발생하는 셀룰로오스 분자의 왜곡을 저감함과 함께 치수 변화, 기계 강도, 투명성, 내투습성, Rth값, Ro값 등의 광학 특성이 양호한 필름을 얻을 수 있다.

또한, 셀룰로오스 수지 원료 유래의 불순물(헤미셀룰로오스, 리그닌)을 저감하는 것도 바람직하고, 수지 원료로서는 목재 펄프(침엽수 펄프, 활엽수 펄프)보다 린터 펄프(면화)를 이용하는 것이 바람직하다.

(박리 촉진제)

또한, 본 발명의 광학 필름에는 박리 촉진제를 포함하는 것이 상기 박리성을 높여, 박리시에 그 응력에 의해 발생하는 셀룰로오스 분자의 왜곡에 따른 콘트라스트 저하 요인을 저감하는 데 있어서 바람직하다.

박리 촉진제는, 예를 들면, 0.001 내지 1질량％의 비율로 도프에 포함시킬 수 있어, 0.5질량％ 이하의 첨가이면 박리제의 필름으로부터의 분리 등이 발생하기 어렵기 때문에 바람직하고, 0.005질량％ 이상이면 원하는 박리 저감 효과를 얻을 수 있기 때문에 바람직하다. 따라서 0.005 내지 0.5질량％의 비율로 포함시키는 것이 바람직하고, 0.01 내지 0.3질량％의 비율로 포함시키는 것이 보다 바람직하다. 박리 촉진제로서는, 공지의 것을 채용할 수 있어, 유기, 무기의 산성 화합물, 계면 활성제, 킬레이트제 등을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 다가 카르복실산 및 그 에스테르(예를 들면 시트르산의 에틸에스테르류), 음이온계 계면활성제를 효과적으로 사용할 수 있으며, 특히 음이온계 계면활성제를 사용하는 것이 바람직하다.

음이온계 계면활성제는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 지방산염류, 아비에틴산염류, 히드록시알칸술폰산염류, 알칸술폰산염류, 디알킬술포숙신산에스테르염류, α올레핀술폰산염류, 직쇄 알킬벤젠술폰산염류, 분지쇄 알킬벤젠술폰산염류, 알킬나프탈렌술폰산염류, 알킬페녹시폴리옥시에틸렌프로필술폰산염류, 폴리옥시에틸렌알킬술포페닐에테르염류, N-메틸-N-올레일타우린나트륨염, N-알킬술포숙신산모노아미드2나트륨염, 석유 술폰산염류, 황산화 우지유, 지방산 알킬에스테르의 황산 에스테르염류, 알킬황산 에스테르염류, 폴리옥시에틸렌알킬에테르 황산 에스테르염류, 지방산 모노글리세라이드 황산 에스테르염류, 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르 황산 에스테르염류, 폴리옥시에틸렌스티릴페닐에테르 황산 에스테르염류, 알킬 인산 에스테르염류, 폴리옥시에틸렌알킬에테르 인산 에스테르염류, 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르 인산 에스테르염류, 스티렌/무수 말레산 공중합물의 부분 비누화물류, 올레핀/무수 말레산 공중합물의 부분 비누화물류, 나프탈렌 술폰산염 포르말린 축합물류 등을 들 수 있다.

그 중에서도, 특히 하기 일반식 HⅠ 또는 HⅡ로 표시되는 화합물이 바람직하다.

<일반식 HⅠ>

[R₁O(AO)n]_p-P(=O)(OM)_q

<일반식 HⅡ>

R₂-L-Q

R₁ 및 R₂는, 탄소수 8 내지 22의 직쇄 또는 분지의 알킬기를 나타내며, 특히 바람직하게는 탄소수 10 내지 18의 알킬기이다.

알킬기에는 치환기를 가져도 되며, 치환기로서는 할로겐 원자, 아릴기, 헤테로환기, 알콕실기, 아릴옥시기, 알킬티오기, 아릴티오기, 아실기, 히드록시기, 아실옥시기, 아미노기, 알콕시카르보닐기, 아실아미노기, 옥시카르보닐기, 카르바모일기, 술포닐기, 술파모일기, 술폰아미드기, 술포닐기, 카르복시기 등을 들 수 있다. A는 탄소수 2 내지 4의 알킬렌기를 나타내고, n은 0 또는 1 내지 20의 정수. p 및 q는 p+q=3이면서, p=1 또는 2의 정수. M은 수소 원자, 알칼리 금속 원자, 암모늄기를 나타낸다. L은 2가의 연결기를 나타내고, Q는 카르복실산 또는 그의 염, 술폰산 또는 그의 염, 황산에스테르 또는 그의 염을 나타낸다.

이하에, 본 발명에 이용할 수 있는 음이온성계 계면활성제의 구체예를 들지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. RZ-1; C₈H₁₇O-P(=O)-(OH)₂, RZ-2; C₁₂H₂₅O-P(=O)-(OK)₂, RZ-3; C₁₂H₂₅OCH₂CH₂O-P(=O)-(OK)₂, RZ-4; C₁₅H₃₁(OCH₂CH₂)₅O-P(=O)-(OK)₂, RZ-5;{C₁₂H₂₅O(CH₂CH₂O)₅}₂-P(=O)-OH, RZ-6;{C₁₈H₃₅(OCH₂CH₂)₈O}₂-P(=O)-ONH₄, RZ-7;(t-C₄H₉)₃-C₆H₂-OCH₂CH₂O-P(=O)-(OK)₂, RZ-8;(iso-C₉H₁₁-C₆H₄-O-(CH₂CH₂O)5-P(=O)-(OK)(OH), RZ-9; C₁₂H₂₅SO₃Na, RZ-10; C₁₂H₂₅OSO₃Na, RZ-11; C₁₇H₃₃COOH, RZ-12; C₁₇H₃₃COOH·N(CH₂CH₂OH)₃, RZ-13; iso-C₈H₁₇-C₆H₄-O-(CH₂CH₂O)₃-(CH₂)₂SO₃Na, RZ-14; (iso-C₉H₁₉)₂-C₆H₃-O-(CH₂CH₂O)₃-(CH₂)₄SO₃Na, RZ-15; 트리이소프로필나프탈렌술폰산나트륨, RZ-16; 트리-t-부틸나프탈렌술폰산나트륨, RZ-17; C₁₇H₃₃CON(CH₃)CH₂CH₂SO₃Na, RZ-18; C₁₂H₂₅-C₆H₄SO₃·NH₄

셀룰로오스 에스테르 수지의 용매로서, 알코올류, 케톤류, 물 등, 극성이 높은 용매를 이용하는 것이 바람직하다.

또한, 박리시의 용매 잔량을 컨트롤하는 것도 바람직하다. 박리시의 셀룰로오스 에스테르 수지 함유 도프에 대하여 용매 함량은 50 내지 120％인 것이 바람직하다.

용매 함량의 컨트롤에는, 박리 직전에 용매를 분무, 도포하는 방법, 박리시에 용매 증기에 폭로(曝露)하는 방법을 이용할 수도 있다.

제막 기재 표면에의 소수 가공(예를 들면, 불소 가공)을 행하는 것이 바람직하다.

또한, 개시시의 박리성 개량 방법으로서, 박리성이 높은 셀룰로오스 에스테르 도프로부터 박리성이 낮은 도프를 축차 혼합하고, 박리성이 낮은 도프로 연속하여 생산하는 방법, (예를 들면, 고치환도 셀룰로오스로부터 저치환도 셀룰로오스로 연속하여 생산하는 방법), 박리성이 높은 도프나 박리성을 개량할 수 있는 소재를, 박리성이 낮은 도프에 인라인으로 첨가하는 방법, 박리성이 높은 도프나 박리성을 개량할 수 있는 소재를 박리성이 낮은 도프에 대하여 제막 기재측에 박층 적층하는 방법을 들 수 있다.

점도, 알칼리 처리 내성이나, 기계 강도, 내구 물성을 위해, 본 발명에 따른 셀룰로오스 에스테르 수지는 수 평균 분자량이 60000 이상인 것이 바람직하지만, 너무 고분자량인 셀룰로오스 에스테르 수지는 도프 점도가 상승하여, 필름 생산 적성에 있어서 문제가 있다.

셀룰로오스 에스테르 수지 도프의 저점도화에는, 수지에 포함되는 금속염(아세트산칼슘, 아세트산마그네슘 등의 알칼리 금속염) 수지 원료 유래의 불순물(헤미셀룰로오스, 리그닌 등)을 저감하는 것이 바람직하다.

또한, 셀룰로오스 에스테르 수지의 빈용제로서, 알코올, 물 등이 포함되는 것이 바람직하고, 메탄올 또는 에탄올이 전체 혼합 용매 중의 6 내지 18 질량％ 포함되는 것이 바람직하다. 또한, 물이 0.5 내지 2.0％ 포함되는 것이 바람직하다.

상기한 저점도화 수단에 의해 도프 농축비를 높인 셀룰로오스 에스테르 수지 도프를 제작하는 것이 가능해지지만, 도프의 농축화는 생산 적성을 향상시킬 수 있어, 고형분 농도가 20 내지 35질량％인 것이 바람직하다.

도프 점도의 바람직한 범위는, 33℃에서의 진동 점도가 1000mPa·s 내지 5000Pa·s이고, 보다 바람직하게는 2600mPa·s 내지 3200Pa·s이다.

또한, 생산 적성 향상을 위해, 제막 다이스 온도의 조정에 의해 유연 제막시의 도프 점도를 제어하는 방법도 바람직하게 이용된다.

(겔상 이물질·불순물의 제거)

본 발명에서, 셀룰로오스 에스테르 수지를 용해한 도프 중의 겔상 이물질·불순물을 제거하는 것이 바람직하지만, 그 제거 방법으로서는, 원료의 용해 조건(용매 종류, 용매 비율, 농도, 용해 온도, 교반 시간)이나 여과 조건의 적절화·최적화에 의해 행하는 것이 바람직하다.

예를 들면, 셀룰로오스 에스테르 수지를 함유하는 도프는, 고온에서 용해하는 것이 바람직하고, 용해 온도 50 내지 90℃의 범위 내에서 1 내지 6시간 용해를 행하는 것이 바람직하다.

또한, 용매 종류에 대해서는, 후술하는 바와 같은 용매를 이용하는 것이 바람직하지만, 특히, 알코올 또는 물이 포함되는 것이 바람직하며, 에탄올이 10％ 이상 포함되는 것이 바람직하다. 도프의 농도에 대해서는, 2.0≤(용매의 질량)/(셀룰로오스 에스테르 수지+첨가제의 질량)≤4.0의 관계를 만족하는 범위 내인 것이 바람직하다.

겔상 이물질·불순물의 저감을 위해서는 예를 들면, 원재료로서의 전술한 금속염을 감량하는 방향의 조제도 바람직하다.

〈여과재〉

여과재로서는, 불용물 등을 제거하기 위해서 절대 여과 정밀도가 작은 쪽이 바람직하지만, 절대 여과 정밀도가 너무 작으면 여과재의 눈막힘이 발생하기 쉽다고 하는 문제가 있다. 이 때문에 절대 여과 정밀도 0.008㎜ 이하의 여과재가 바람직하고, 0.001 내지 0.008㎜의 여과재가 보다 바람직하며, 0.003 내지 0.006㎜의 여과재가 더 바람직하다.

또한, '절대 여과 정밀도'란, 입경이 기지이면서 정렬된 유리 비드 등의 표준 입경품을 사용하여 여과 테스트를 행한 경우에, 완전히 여과 분별 제거되는 경우의 최저 입경을 말한다.

여과재의 재질은 특별히 제한은 없으며, 통상의 여과재를 사용할 수 있지만, 폴리 프로필렌, 테플론(등록상표) 등의 플라스틱제의 여과재나, 스테인레스강 등의 금속제의 여과재가 섬유의 탈락 등이 없어 바람직하다. 여과에 의해, 원료의 셀룰로오스 에스테르 수지에 포함되어 있는 불순물, 특히 휘점 이물질을 제거, 저감할 수 있어 바람직하다.

'휘점 이물질'이란, 2장의 편광판을 크로스니콜 상태로 하여 배치하고, 그 사이에 광학 필름을 놓고, 한쪽 편광판 측으로부터 광을 조사하여, 다른 쪽 편광판의 측에서 관찰했을 때에 반대측으로부터의 광이 누설되어 보이는 점(이물질)을 말하며, 직경이 0.01㎜ 이상인 휘점수가 200개/㎠ 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 100개/㎠ 이하이고, 더 바람직하게는 50개/㎡ 이하이며, 더욱 바람직하게는 10개/㎠ 이하이다. 또한, 0.01㎜ 이하의 휘점도 적은 쪽이 바람직하다.

도프의 여과는 통상의 방법으로 행할 수 있지만, 용매의 상압에서의 비점 이상이면서, 가압하에서 용매가 비등하지 않은 범위의 온도로 가열하면서 여과하는 방법이, 여과 전후의 여압의 차('차압'이라고 함)의 상승이 작아 바람직하다. 바람직한 온도는 45 내지 120℃이고, 45 내지 70℃가 보다 바람직하며, 45 내지 55℃인 것이 더 바람직하다.

여압은 작은 쪽이 바람직하다. 여압은 1.6MPa 이하인 것이 바람직하고, 1.2 MPa 이하인 것이 보다 바람직하며, 1.0MPa 이하인 것이 더 바람직하다.

본 발명에 따른 셀룰로오스 에스테르 수지의 제조 방법은, 셀룰로오스 수지를 트리아세틸화한 후, 또한 가수분해하여 얻는 방법이 일반적이지만, 이 일련의 과정에서 생성되는 겔상의 미소한 부생성물이 배향 흐트러짐에 영향을 받고 있다고 생각되기 때문에, 이것을 제거함으로써 산란을 억제할 수 있다. 이를 위한 여과 방법으로서는, 여과 정밀도 5㎛ 미만의 필터로 다단 여과하는 것도 바람직하다.

본 발명에서 이용할 수 있는 여과재로서는, 예를 들면, 로키 테크노사가 제조한 125L-HC-05, 125L-HC-1, 250L-HC-05, 250L-HC-1, 500L-HC-05, 500L-HC-1, 125L-SHP-005, 125L-SHP-010, 125L-SHP-030, 250L-SHP-005, 250L-SHP-010, 250L-SHP-030, 500L-SHP-005, 500L-SHP-010, 500L-SHP-030, 750L-SHP-005, 750L-SHP-010, 750L-SHP-030, 125L-MPH-006, 125L-MPH-012, 125L-MPH-025, 125L-MPH-045, 250L-MPH-006, 250L-MPH-012, 250L-MPH-025, 250L-MPH-045, 500L-MPH-006, 500L-MPH-012, 500L-MPH-025, 500L-MPH-045, 750L-MPH-006, 750L-MPH-012, 750L-MPH-025, 750L-MPH-045, 125L-EX-05, 125L-EX-1, 125L-EX-3, 250L-EX-05, 250L-EX-1, 250L-EX-3, 500L-EX-05, 500L-EX-1, 500L-EX-3, 750L-EX-05, 750L-EX-1, 750L-EX-3 등을 들 수 있다.

또한, 니혼 폴사가 제조한 여과 정밀도 3㎛ 이하의 프로파일 Ⅱ, 여과 정밀도 4.5㎛ 이하의 프로파일 UP, 여과 정밀도 4.5㎛ 이하의 폴리파인 XLD, 여과 정밀도 4.5㎛ 이하의 울티플릿·하이플로우를 이용할 수 있다.

또한, ADVANTEC사가 제조한 TCP 서브 미크론 시리즈 TSC-3, TSP-3, TMC-2, 및 TMP-2, 칫소 필터사가 제조한 CP-01, CP-03, CPH-01, CPH-03, CHW-01, CHW-03, CPII-01, CPII-03 등도 이용할 수 있다.

<연신 조건의 최적화>

본 발명의 광학 필름의 특징을 실현하기 위해서, 콘트라스트 저하 요인의 컨트롤 외에, 소정의 위상차를 실현하기 위한 수단의 하나로서, 광학 필름을 제조할 때에 연신을 행하는 것이 바람직하고, 연신 조건을 최적으로 제어하는 것이 바람직하다.

연신은 텐터에 의해 행하는 것이 바람직하다.

본 발명의 광학 필름의 면 내 위상차값(Ro), 두께 방향 위상차값(Rth)은 이하의 식에 의해 구할 수 있으며, 측정 광파장 590㎚에서의 면 내 위상차값(Ro)이 30 내지 100㎚의 범위 내, 두께 방향 위상차값(Rth)이 70 내지 400㎚의 범위 내이다. 상기 위상차값의 범위로 제어함으로써, VA형 액정 표시 장치의 시야각 확대 등의 광학 보상 필름으로서 바람직하게 이용하는 것이 가능해진다.

<식 ⅰ>

Ro=(nx-ny)×d

<식 ⅱ>

Rth={(nx+ny)/2-nz}×d(식 중, nx, ny, nz는, 23℃·55％RH, 590㎚에서의 굴절률 nx(필름 면 내의 최대 굴절률, 지상축 방향의 굴절률이라고도 함), ny(필름면 내에서 지상축에 직교하는 방향의 굴절률), nz(필름 두께 방향의 굴절률)이고, d는 필름의 두께(㎚)임)

상기 위상차값은, 자동 복굴절계 KOBRA-21ADH(오지 게이소쿠기키(주)제)를 이용하여, 23℃, 55％RH의 환경하, 파장 590㎚로 측정을 행함으로써 구한다.

연신은 텐터를 행하는 경우, 웹의 잔류 용매량, 연신시의 온도를 제어하는 것이 바람직하고, 웹의 잔류 용매량은 텐터 개시시에 20 내지 100질량％인 것이 바람직하고, 또한 웹의 잔류 용매량이 10질량％ 이하가 될 때까지 텐터를 걸면서 건조를 행하는 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 5질량％ 이하이다.

텐터로 연신을 행하는 경우의 건조 온도는, 30 내지 160℃가 바람직하고, 50 내지 150℃가 더 바람직하며, 70 내지 140℃가 가장 바람직하다.

연신 배율로서는, 폭 방향의 연신(TD 연신)을 5 내지 50％ 실시하는 것이 바람직하다. 또한, 길이 방향으로의 연신(MD 연신)을 1 내지 10％의 범위에서 행할 수도 있다. 본 발명에서는 TD 연신, MD 연신의 양쪽을 행하는, 소위 2축 연신을 행하는 것이 셀룰로오스 분자를 정돈하는 의미에서도 바람직하다.

예를 들면, 160℃로 가열하여, 롤 연신에 의해 길이 방향으로 1.05배 연신하고, 계속해서 예열 존, 연신 존, 유지 존, 냉각 존(각 존 사이에는 각 존 사이의 단열을 확실하게 하기 위한 뉴트럴 존도 가짐)을 갖는 텐터에 도입하고, 폭 방향으로 160℃에서 1.20배 연신한 후, 폭 방향으로 2％ 완화하면서 70℃까지 냉각하는 것이 바람직하다.

또한, 고연신 배율에서는, 두께 방향의 굴절률(nz값)이 내려가기 쉬워, 면 방향의 위상차(Ro)와 두께 방향의 위상차(Rth)의 균형을 취할 필요가 있다.

두께 방향의 굴절률(nz값)을 저하시키기 위해서는, 길이 방향의 연신(MD 연신)을 행하는 것이 바람직하다.

또한, 위상차를 조정하기 위해 면 내 방향으로 부(負)의 복굴절성을 갖는 화합물 등의 첨가제(스티렌 화합물, 아크릴 화합물 등)를 첨가하는 것도 바람직하다. 또한, 면 내 방향의 위상차(Ro), 두께 방향의 위상차(Rth)를 상승시키는 첨가제(트리아진류 등)를 첨가하는 것도 바람직하다. 이들 첨가제에 대해서는 후에 상술한다.

또한, 연신 후, 열처리(어닐링 처리)하여 잔존하는 왜곡을 완화하는 것이 바람직하다. 열처리는 80 내지 200℃, 바람직하게는 100 내지 180℃로 행하는 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 130 내지 160℃로 행하는 것이다. 이때, 열전달 계수 20 내지 130×10³J/㎡hr로 열처리를 행하는 것이 바람직하다.

더 바람직하게는, 40 내지 130×10³J/㎡hr의 범위이며, 가장 바람직하게는 42J/㎡hr 내지 84×10³J/㎡hr의 범위이다. 이것에 의해서, 잔존하는 왜곡이 저감되어, 90℃ 등의 고온 조건, 또는 80℃, 90％RH 등의 고온 고습 조건에서의 치수 안정성이 개선된다.

또한, 상기 연신 공정 후의 열처리에 의해, 두께 방향의 굴절률(nz값)을 컨트롤하는 방법도 바람직하게 이용된다. 또한, 상기 열처리에 의해, 헤이즈의 저하도 가능하여, 바람직하다.

배향각의 개량에는, 연신 프로세스 후에 1 내지 10％의 완화 프로세스를 행하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1 내지 5％의 완화 프로세스를 행하는 것이 바람직하다.

<광학 필름>

본 발명의 광학 필름은, 평균 아세틸기 치환도가 2.0 내지 2.6의 범위 내인 셀룰로오스 에스테르 수지를 함유하는 것을 특징으로 한다. 이하, 상기 광학 필름의 구성 요소에 대하여 상세히 설명한다.

<셀룰로오스 에스테르 수지>

본 발명에 따른 셀룰로오스 에스테르 수지는, 평균 아세틸기 치환도가 2.0 내지 2.6의 범위 내이지만, 2.2 내지 2.5의 범위 내인 것이 보다 바람직하다. 여기서 말하는 평균 아세틸기 치환도는, 셀룰로오스를 구성하는 무수 글루코오스가 갖는 3개의 히드록시기(수산기) 중, 에스테르화(아실화)되어 있는 히드록시기(수산기)의 수를 나타내며, 0 내지 3의 범위 내의 값을 나타낸다.

셀룰로오스 에스테르 수지의 평균 아세틸기 치환도가 2.0을 하회하는 경우에는, 도프 점도의 상승에 따른 필름면 품질의 열화, 연신 장력의 상승에 따른 헤이즈업 등이 발생하는 경우가 있다. 또한, 평균 아세틸기 치환도가 2.6보다 큰 경우에는, 복굴절성의 발현이 작아져서 필요한 위상차가 얻어지기 어렵다.

본 발명에 따른 셀룰로오스 에스테르 수지로서는, 특히 셀룰로오스 디아세테이트, 셀룰로오스 트리아세테이트로부터 선택되는 적어도 일종인 것이 바람직하다. 이들 중에서 특히 바람직한 셀룰로오스 에스테르 수지는 셀룰로오스 디아세테이트이다.

또한, 평균 아세틸기 치환도는, ASTM-D817-96(셀룰로오스 아세테이트 등의 시험 방법)으로 규정의 방법에 의해 구한 것이다.

본 발명에 따른 셀룰로오스 에스테르 수지의 수 평균 분자량(Mn)은 30000 내지 300000의 범위가, 얻어지는 필름의 기계적 강도가 강하여 바람직하다. 더 바람직하게는 60000 내지 200000의 것이 이용된다.

셀룰로오스 에스테르 수지의 중량 평균 분자량(Mw)과 수 평균 분자량(Mn)의 비 Mw/Mn의 값은, 1.4 내지 3.0인 것이 바람직하다.

셀룰로오스 에스테르 수지의 중량 평균 분자량 Mw, 수 평균 분자량 Mn은, 겔 투과 크로마토그래피(GPC)를 이용하여 측정하였다.

측정 조건은 이하와 같다.

용매: 메틸렌클로라이드

칼럼: Shodex K806, K805, K803G(쇼와덴코(주)제를 3개 접속하여 사용함)

칼럼 온도: 25℃

시료 농도: 0.1 질량％

검출기: RI Model 504(GL 사이언스사제)

펌프: L6000(히다치 세이사쿠쇼(주)제)

유량: 1.0㎖/min

교정 곡선: 표준 폴리스티렌 STK standard 폴리스티렌(도소(주)제) Mw=1000000 내지 500의 13 샘플에 의한 교정 곡선을 사용하였다. 13 샘플은 거의 등간격으로 이용한다.

본 발명에 따른 셀룰로오스 에스테르 수지의 원료인 셀룰로오스로서는, 특별히 한정은 없지만, 면화 린터, 목재 펄프, 케나프 등을 들 수 있다. 또한 이들로부터 얻어진 셀룰로오스 에스테르 수지는 각각 임의의 비율로 혼합 사용할 수 있다.

셀룰로오스 수지 원료 유래의 불순물(헤미셀룰로오스, 리그닌)을 저감하기 위해서는, 수지 원료로서는 목재 펄프(침엽수 펄프, 활엽수 펄프)보다 린터 펄프(면화)를 이용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 셀룰로오스 에스테르 수지는, 공지의 방법에 의해 제조할 수 있다. 일반적으로는, 원료인 셀룰로오스와 소정의 유기산(아세트산, 프로피온산 등)과 산 무수물(무수 아세트산, 무수 프로피온산 등), 촉매(황산 등)와 혼합하여, 셀룰로오스를 에스테르화하고, 셀룰로오스의 트리에스테르가 생길 때까지 반응을 진행시킨다. 트리에스테르에서는 글루코오스 단위의 3개의 히드록시기(수산기)는 유기산의 아실산으로 치환되어 있다. 동시에 2종류의 유기산을 이용하면, 혼합 에스테르형의 셀룰로오스 에스테르 수지, 예를 들면 셀룰로오스 아세테이트프로피오네이트나 셀룰로오스 아세테이트부티레이트를 제작할 수 있다. 이어서, 셀룰로오스의 트리에스테르를 가수분해함으로써 원하는 아실 치환도를 갖는 셀룰로오스 에스테르 수지를 합성한다. 그 후, 여과, 침전, 수세, 탈수, 건조 등의 공정을 거쳐 셀룰로오스 에스테르 수지가 완성된다.

구체적으로는 일본 특허 공개 평10-45804호 공보에 기재된 방법을 참고로 하여 합성할 수 있다.

시판품으로서는, 다이셀 카가쿠 코교(주)의 L20, L30, L40, L50, 이스트만 케미컬사의 Ca398-3, Ca398-6, Ca398-10, Ca398-30, Ca394-60S를 들 수 있다.

본 발명의 광학 필름에 포함되는 칼슘 및 마그네슘의 총량과 아세트산량은 하기 관계식 a를 만족하는 것이, 상기 셀룰로오스 에스테르 수지를 함유하는 도프와 제막 기재의 박리성을 향상시키는 관점에서 바람직하다.

<관계식 a>

1≤(아세트산량)/(칼슘 및 마그네슘의 총량)≤30

칼슘 및 마그네슘은, 광학 필름의 원료가 되는 셀룰로오스 에스테르 수지에 포함되지만, 셀룰로오스 에스테르 수지 제조 과정에 첨가되는 산 촉매(특히 황산)를 중화·안정화하기 위해서, 금속 산화물, 금속 수산화물, 금속염(무기산염, 유기산염)으로서 첨가될 수도 있다. 또한 광학 필름 제막시에 금속 산화물, 금속 수산화물, 금속염(무기산염, 유기산염)으로서 첨가할 수도 있다. 본 발명에서 말하는 광학 필름에 포함되는 칼슘 및 마그네슘의 총량은, 이들 합계량을 가리킨다.

또한, 셀룰로오스 에스테르 수지는 제조 과정에서, 반응 용매나 에스테르화제로서 무수 아세트산, 아세트산이 이용된다. 미반응된 무수 아세트산은 반응 정지제(물, 알코올, 아세트산 등)에 의해 가수분해되어 아세트산을 발생시킨다. 본 발명에서 말하는 광학 필름에 포함되는 아세트산량은, 이들 잔류 아세트산이나, 유리 아세트산의 총량을 가리킨다.

상기 관계식 a에서, 아세트산량/(칼슘 및 마그네슘의 총량)이 1보다 작을 때, 칼슘 및 마그네슘 금속염에 의한 광 산란이 생겨, 콘트라스트를 저하시켜 버려서 바람직하지 않다. 또한 30보다 클 때, 광학 필름을 편광자에 접합시킨 후, 아세트산에 의해 편광자의 열화가 촉진되어 바람직하지 않다.

바람직하게는 5 내지 20의 범위이면 본 발명의 목적을 달성하는 데 있어서 바람직하며, 더 바람직하게는 5 내지 10의 범위이다.

광학 필름에 포함되는 칼슘 및 마그네슘의 총량은 5 내지 130ppm이 바람직하고, 5 내지 80ppm이 보다 바람직하며, 5 내지 50ppm이 더 바람직하다.

광학 필름에 포함되는 칼슘 및 마그네슘의 정량은, 공지의 방법을 이용할 수 있지만, 예를 들면, 건조한 셀룰로오스 에스테르 수지를 완전히 연소시킨 후, 회분을 염산에 용해하여 전처리를 행한 뒤에 원자 흡광법에 의해 측정할 수 있다. 측정값은 절대 건조 상태의 셀룰로오스 에스테르 수지 1g 중 칼슘 및 마그네슘 함유량으로서 ppm을 단위로 하여 얻어진다.

광학 필름에 포함되는 아세트산량은 20 내지 500ppm이 바람직하고, 25 내지 250ppm이 보다 바람직하며, 30 내지 150ppm이 더 바람직하다.

광학 필름에 포함되는 아세트산의 정량은, 공지의 방법을 이용할 수 있지만, 예를 들면, 다음과 같은 방법을 이용할 수 있다. 필름을 염화메틸렌에 용해하고, 또한 메탄올을 첨가하여 재침전을 행한다. 상청액을 여과하고, 그 상청액을 가스 크로마토그래피로 측정함으로써 아세트산량을 얻을 수 있다.

본 발명에서는, 본 발명의 광학 필름의 융점을 200 내지 290℃의 범위 내로 하는 것이 바람직하다. 해당 융점을 상기 범위 내에 조정하는 방법으로서는, 셀룰로오스 에스테르 수지의 치환도를 제어하거나, 또는 가소제를 첨가하는 방법 등이 있다.

또한, 본 발명의 광학 필름에는, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 한도에서 상기 셀룰로오스 에스테르 수지 이외의 열가소성 수지를 병용할 수도 있다.

여기서, '열가소성 수지'란, 유리 전이 온도 또는 융점까지 가열함으로써 부드럽게 되어, 목적으로 하는 형태로 성형할 수 있는 수지를 말한다.

열가소성 수지로서는, 일반적 범용 수지로서는, 폴리에틸렌(PE), 고밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌(PP), 폴리염화비닐(PVC), 폴리염화비닐리덴, 폴리스티렌(PS), 폴리아세트산비닐(PVAc), 테플론(등록상표)(폴리테트라플루오로에틸렌, PTFE), ABS 수지(아크릴로니트릴부타디엔스티렌 수지), AS 수지, 아크릴 수지(PMMA) 등을 이용할 수 있다.

또한, 강도나 깨지기 어려움이 특히 요구되는 경우, 폴리아미드(PA), 나일론, 폴리아세탈(POM), 폴리카보네이트(PC), 변성 폴리페닐렌에테르(m-PPE, 변성 PPE, PPO), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 유리 섬유-강화 폴리에틸렌테레프탈레이트(GF-PET), 환상 폴리올레핀(COP) 등을 이용할 수 있다.

또한, 높은 열변형 온도와 장기간 사용 가능한 특성이 요구되는 경우에는, 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리술폰, 폴리에테르설폰, 비정질 폴리아릴레이트, 액정 폴리머, 폴리에테르에테르케톤, 열가소성 폴리이미드(PI), 폴리아미드이미드(PAI) 등을 이용할 수 있다.

또한, 본 발명의 용도에 따라서 수지의 종류, 분자량의 조합을 행하는 것이 가능하다.

<용해도 파라미터의 상대적 관계>

본 발명의 광학 필름에서는, 하기 식을 만족하는 적어도 일종의 첨가제를 0.01 내지 30질량％의 범위 내로 포함하는 양태인 것이 바람직하다. 상기 첨가제를 가함으로써 성형시에 수지에 걸리는 부하가 적어져서 정면 콘트라스트가 개량된다.

|SPt-SPc|<1.5

다만, 식 중의 SPc는 Hoy법으로 측정한 셀룰로오스 에스테르 수지의 용해도 파라미터값(SP값)이고, SPt는 상기 방법으로 측정한 첨가제의 용해도 파라미터값(SP값)이다.

또한, '|SPt-SPc|'란, Hoy법으로 측정한 첨가제의 용해도의 파라미터값(SPt값)과 Hoy법으로 측정한 셀룰로오스 에스테르 수지의 용해도 파라미터값(SPc값)의 차('ΔSP'라고도 표기함)의 절댓값을 말한다.

또한, Hoy법은 POLYMER HANDBOOK FOURTH EDITION에 기재가 있다.

상기 바람직한 첨가제는, 상기 식을 만족하는 범위이면, 특별히 한정되지 않지만, 후술하는 당 에스테르 화합물, 폴리에스테르계 화합물 등에서 상기 식을 만족하는 것이 바람직하다.

<당(糖) 에스테르 화합물>

본 발명에 따른 광학 필름은, 하기 일반식 FA로 표시되는 총 평균 치환도가 3.0 내지 6.0인 화합물('당 에스테르 화합물'이라고도 함)을 가소제로서 이용하는 것이 바람직하다.

<일반식 FA>

(식 중, R₁ 내지 R₈은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환 또는 비치환된 알킬카르보닐기, 또는, 치환 또는 비치환된 아릴카르보닐기를 나타내며, R₁ 내지 R₈은 서로 동일하거나 상이할 수 있음)

본 발명에 따른 일반식 FA로 표시되는 화합물의 평균 치환도는 3.0 내지 6.0인 것이, 연신 처리에서 후방산란 상승을 방지하는 데 있어서 유효하다.

본 발명에서, 일반식 FA로 표시되는 화합물의 치환도란, 일반식 FA에 포함되는 8개의 수산기 중, 수소 이외의 치환기로 치환되어 있는 수를 나타내고, 즉, 일반식 FA의 R₁ 내지 R₈ 중, 수소 이외의 기를 포함하는 수를 나타낸다. 따라서, R₁ 내지 R₈이 전부 수소 이외의 치환기에 의해 치환된 경우에 치환도는 최댓값인 8.0으로 되고, R₁ 내지 R₈이 전부 수소 원자인 경우에는 0.0으로 된다.

일반식 FA로 표시되는 구조를 갖는 화합물은, 수산기의 수, OR기의 수가 고정된 단일종의 화합물을 합성하는 것은 곤란하며, 식 중의 수산기의 수, OR기의 서로 다른 성분이 수 종류 혼합된 화합물로 되는 것이 알려져 있기 때문에, 본 발명에서의 일반식 FA의 치환도로서는, 평균 치환도를 이용하는 것이 적당하며, 통상법에 의해 고속 액체 크로마토그래피에 의해 치환도 분포를 나타내는 차트의 면적비로부터 평균 치환도를 측정할 수 있다.

일반식 FA에서, R₁ 내지 R₈은 치환 또는 비치환된 알킬카르보닐기, 또는, 치환 또는 비치환된 아릴카르보닐기를 나타내며, R₁ 내지 R₈은 동일하거나 상이할 수 있다.

본 발명에 따른 당 에스테르 화합물의 합성 원료의 당의 예로서는, 예를 들면 이하와 같은 것을 들 수 있지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.

글루코오스, 갈락토오스, 만노오스, 과당, 자일로오스, 또는 아라비노오스, 락토오스, 수크로오스, 니스토오스, 1F-프럭토실니스토오스, 스타키오스, 말티톨, 락티톨, 락튤로오스, 셀로비오스, 말토오스, 셀로트리오스, 말토트리오스, 라피노오스 또는 케스토오스를 들 수 있다.

이 밖에, 겐티오비오스, 겐티오트리오스, 겐티오테트라오스, 크실로트리오스, 갈락토실 수크로오스 등도 들 수 있다.

본 발명에 따른 당 에스테르 화합물의 합성시에 이용되는 모노카르복실산으로서는, 특별히 제한은 없으며, 공지의 지방족 모노카르복실산, 지환족 모노카르복실산, 방향족 모노카르복실산 등을 이용할 수 있다. 이용되는 카르복실산은 한 종류이거나, 2종 이상의 혼합일 수 있다.

바람직한 지방족 모노카르복실산의 예로서는, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 이소부티르산, 발레르산, 카프로산, 에난트산, 카프릴산, 펠라르곤산, 카프르산, 2-에틸-헥산카르복실산, 운데실산, 라우르산, 트리데실산, 미리스트산, 펜타데실산, 팔미트산, 헵타데실산, 스테아르산, 노나데칸산, 아라크산, 베헨산, 리그노세르산, 세로트산, 헵타코산산, 몬탄산, 멜리스산, 락세르산 등의 포화지방산, 운데실렌산, 올레산, 소르브산, 리놀레산, 리놀렌산, 아라키돈산, 옥텐산 등의 불포화지방산 등을 들 수 있다.

바람직한 지환족 모노카르복실산의 예로서는, 시클로펜탄카르복실산, 시클로헥산카르복실산, 시클로옥탄카르복실산, 또는 이들의 유도체를 들 수 있다.

바람직한 방향족 모노카르복실산의 예로서는, 벤조산, 톨루일산 등의 벤조산의 벤젠환에 1 내지 5개의 알킬기 또는 알콕시기를 도입한 방향족 모노카르복실산, 신남산, 벤질산, 비페닐카르복실산, 나프탈렌카르복실산, 테트랄린카르복실산 등의 벤젠환을 2개 이상 갖는 방향족 모노카르복실산, 또는 이들의 유도체를 들 수 있지만, 특히 벤조산이 바람직하다.

이하에, 본 발명에 따른 당 에스테르 화합물의 구체예를 들지만, R₁ 내지 R₈ 중 어느 하나를 동일한 치환기 R로 한 경우로서, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 따른 당 에스테르 화합물은, 상기 당에, 아실화제('에스테르화제'라고도 하는, 예를 들면, 아세틸클로라이드의 산 할로겐화물, 무수 아세트산 등의 무수물)를 반응시킴으로써 제조하는 것이 가능하며, 치환도의 분포는, 아실화제의 양, 첨가 타이밍, 에스테르화 반응 시간의 조절에 의해 이루어지지만, 치환도가 다른 당 에스테르 화합물의 혼합, 또는 순수하게 단리한 치환도가 다른 화합물을 혼합함으로써, 목적으로 하는 평균 치환도, 치환도 4 이하의 성분을 조정할 수 있다.

(합성예: 본 발명에 따른 화합물의 합성)

교반 장치, 환류 냉각기, 온도계 및 질소 가스 도입관을 구비한 4두 콜벤에, 자당 34.2g(0.1몰), 무수 벤조산 135.6g(0.6몰), 피리딘 284.8g(3.6몰)을 투입하여, 교반하에서 질소 가스 도입관으로부터 질소 가스를 버블링시키면서 승온하고, 70℃에서 5시간 에스테르화 반응을 행하였다.

다음으로, 콜벤 내를 4×10²Pa 이하로 감압하고, 60℃에서 과잉 피리딘을 증류 제거한 후에, 콜벤 내를 1.3×10Pa 이하로 감압하여, 120℃까지 승온시켜서 무수 벤조산, 생성한 벤조산의 대부분을 증류 제거하였다. 그리고, 다음으로 톨루엔 1L, 0.5질량％의 탄산나트륨 수용액 300g을 첨가하고, 50℃에서 30분간 교반 후 정치하여, 톨루엔층을 분취하였다. 마지막으로, 분취한 톨루엔층에 물 100g을 첨가하고, 상온에서 30분간 수세 후 톨루엔층을 분취하여, 감압하(4×10²Pa 이하), 60℃로 톨루엔을 증류 제거시켜서, 화합물 A-1, A-2, A-3, A-4 및 A-5 등의 혼합물인 당 에스테르 화합물 1을 얻었다.

얻어진 혼합물을 고속 액체 크로마토그래피-질량 분석(HPLC-MS)으로 해석한 바, A-1이 1.2질량％, A-2가 13.2질량％, A-3이 14.2질량％, A-4가 35.4질량％, A-5 등이 40.0질량％이었다. 평균 치환도는 5.2이었다.

마찬가지로, 무수 벤조산 158.2g(0.70몰), 146.9g(0.65몰), 135.6g(0.60몰), 124.3g(0.55몰)과 당몰의 피리딘을 반응시켜서, 표 1의 기재와 같은 성분의 당 에스테르를 얻었다.

이어서, 얻어진 혼합물의 일부를, 실리카겔을 이용한 컬럼 크로마토그래피에 의해 정제함으로써 각각 순도 100％의 A-1, A-2, A-3, A-4 및 A-5 등을 얻었다.

또한, A-5 등이란, 치환도 4 이하의 모든 성분, 즉 치환도 4, 3, 2, 1의 화합물의 혼합물인 것을 의미한다. 또한, 평균 치환도는, A-5 등을 치환도 4로서 계산하였다.

본 발명에서는, 여기서 제작한 방법에 의해 원하는 평균 치환도에 가까운 당 에스테르 및 단리한 A-1 내지 A-5 등을 조합하여 첨가함으로써, 평균 치환도를 조정하였다.

<HPLC-MS의 측정 조건>

1) LC부

장치: 니혼 분코(주)제의 칼럼 오븐(JASCO CO-965), 검출기(JASCO UV-970-240㎚), 펌프(JASCO PU-980), 탈기기(JASCO DG-980-50)

칼럼: Inertsil ODS-3 입경 5㎛ 4.6×250㎜(GL 사이언스(주)제)

칼럼 온도: 40℃

유속: 1㎖/min

이동상: THF(1％ 아세트산): H₂O(50:50)

주입량: 3μl

2) MS부

장치: LCQ DECA(Thermo Quest(주)제)

이온화법: 일렉트로 스프레이 이온화(ESI)법

Spray Voltage: 5㎸

Capillary 온도: 180℃

Vaporizer 온도: 450℃

<폴리에스테르계 화합물>

본 발명에서는 상기 당 에스테르 화합물 외에, 가소제로서 하기 일반식 FB로 표시되는 폴리에스테르계 화합물을 이용하는 것이 바람직하다.

<일반식 FB>

B-(G-A)n-G-B

(식 중, B는 히드록시기 또는 카르복실산 잔기, G는 탄소수 2 내지 12의 알킬렌글리콜 잔기 또는 탄소수 6 내지 12의 아릴글리콜 잔기 또는 탄소수가 4 내지 12의 옥시알킬렌글리콜 잔기, A는 탄소수 4 내지 12의 알킬렌디카르복실산 잔기 또는 탄소수 6 내지 12의 아릴디카르복실산 잔기를 나타내고, 또한 n은 1 이상의 정수를 나타냄)

일반식 FB 중, B로 나타내는 히드록시기 또는 카르복실산 잔기와, G로 나타내는 알킬렌글리콜 잔기 또는 옥시알킬렌글리콜 잔기 또는 아릴글리콜 잔기, A로 나타내는 알킬렌디카르복실산 잔기 또는 아릴디카르복실산 잔기로 구성되는 것으로, 통상의 에스테르계 화합물과 마찬가지의 반응에 의해 얻어진다.

일반식 FB로 표시되는 폴리에스테르계 화합물의 카르복실산 성분으로서는, 예를 들면, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 벤조산, 파라터셔리부틸벤조산, 오르토톨루일산, 메타톨루일산, 파라톨루일산, 디메틸벤조산, 에틸벤조산, 노르말프로필벤조산, 아미노벤조산, 아세톡시벤조산, 지방족산 등이 있고, 이들은 각각 1종 또는 2종 이상의 혼합물로서 사용할 수 있다.

일반식 FB로 표시되는 폴리에스테르계 화합물의 탄소수 2 내지 12의 알킬렌글리콜 성분으로서는, 에틸렌글리콜, 1,2-프로필렌글리콜, 1,3-프로필렌글리콜, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,2-프로판디올, 2-메틸-1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 2,2-디메틸-1,3-프로판디올(네오펜틸글리콜), 2,2-디에틸-1,3-프로판디올(3,3-디메틸올펜탄), 2-n-부틸-2-에틸-1,3프로판디올(3,3-디메틸올헵탄), 3-메틸-1,5-펜탄디올1,6-헥산디올, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올, 2-에틸1,3-헥산디올, 2-메틸-1,8-옥탄디올, 1,9-노난디올, 1,10-데칸디올, 1,12-옥타데칸디올 등이 있으며, 이들 글리콜은 1종 또는 2종 이상의 혼합물로서 사용된다.

특히 탄소수 2 내지 12의 알킬렌글리콜이 셀룰로오스 에스테르 수지와의 상용성이 우수하기 때문에, 특히 바람직하다.

또한, 상기 일반식 FB로 표시되는 폴리에스테르계 화합물의 탄소수 4 내지 12의 옥시알킬렌글리콜 성분으로서는, 예를 들면, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜 등이 있으며, 이들 글리콜은 1종 또는 2종 이상의 혼합물로서 사용할 수 있다.

일반식 FB로 표시되는 폴리에스테르계 화합물의 탄소수 4 내지 12의 알킬렌디카르복실산 성분으로서는, 예를 들면, 숙신산, 말레산, 푸말산, 글루타르산, 아디프산, 아젤라산, 세박산, 도데칸디카르복실산 등이 있으며, 이들은, 각각 1종 또는 2종 이상의 혼합물로서 사용된다. 탄소수 6 내지 12의 아릴디카르복실산 성분으로서는, 프탈산, 테레프탈산, 이소프탈산, 1,5-나프탈렌디카르복실산, 1,4-나프탈렌디카르복실산 등이 있다.

일반식 FB로 표시되는 폴리에스테르계 화합물은, 수 평균 분자량이, 바람직하게는 300 내지 1500, 보다 바람직하게는 400 내지 1000의 범위가 바람직하다. 또한, 그 산가는, 0.5㎎KOH/g 이하, 히드록실(수산기)가는 25㎎KOH/g 이하, 보다 바람직하게는 산가 0.3㎎KOH/g 이하, 히드록실(수산기)가는 15㎎KOH/g 이하의 것이다.

이하에, 본 발명에 이용할 수 있는 일반식 FB로 표시되는 폴리에스테르계 화합물의 구체적 화합물을 나타내지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다.

본 발명의 광학 필름은 상기 당 에스테르 화합물, 및 폴리에스테르계 화합물을 광학 필름의 0.1 내지 30질량％ 포함하는 것이 바람직하고, 특히, 0.5 내지 10질량％ 포함하는 것이 바람직하다.

<위상차 발현제>

본 발명의 광학 필름에서는, 위상차 발현제를 포함하는 것은 과도한 연신 조작을 피하여, 위상차를 조정하기 위한 연신시에 발생하는 필름 중의 미세한 균열(크레이즈)이나 이물질의 배열에 의한 콘트라스트 저하 요인을 억제하는 면에서 바람직하다.

위상차 발현제는, 예를 들면, 0.5 내지 10질량％의 비율로 함유시킬 수 있어, 2 내지 6질량％의 비율로 함유시키는 것이 더 바람직하다. 위상차 발현제를 채용함으로써, 저연신 배율로 높은 Ro 발현성을 얻을 수 있다. 위상차 발현제의 종류로서는, 특별히 정해지는 것이 아니지만, 원반형상 또는 봉형 화합물을 포함하여 이루어지는 것을 들 수 있다. 상기 원반형상 또는 봉형 화합물로서는, 적어도 2개의 방향족환을 갖는 화합물을 위상차 발현제로서 바람직하게 이용할 수 있다.

원반형상의 위상차 발현제는, 상기 셀룰로오스 에스테르 수지 100질량부에 대하여 0.5 내지 10질량부의 범위에서 사용하는 것이 바람직하고, 1 내지 8질량부의 범위에서 사용하는 것이 보다 바람직하며, 2 내지 6질량부의 범위에서 사용하는 것이 더 바람직하다.

봉형 화합물을 포함하여 이루어지는 위상차 발현제의 첨가량은, 셀룰로오스 에스테르 수지 100질량부에 대하여 0.5 내지 10질량부인 것이 바람직하고, 2 내지 6 질량부인 것이 더 바람직하다.

2종류 이상의 위상차 발현제를 병용할 수도 있다.

위상차 발현제는, 250 내지 400㎚의 파장 영역에 최대 흡수를 갖는 것이 바람직하고, 가시 영역에 실질적으로 흡수를 갖지 않는 것이 바람직하다.

원반형상 화합물에 대하여 설명한다. 원반형상 화합물로서는 적어도 2개의 방향족환을 갖는 화합물을 이용할 수 있다.

본 명세서에서, '방향족환'은, 방향족 탄화수소환 외에 방향족성 헤테로환을 포함한다.

방향족 탄화수소환은, 6원환(즉, 벤젠환)인 것이 특히 바람직하다.

방향족성 헤테로환은 일반적으로, 불포화 헤테로환이다. 방향족성 헤테로환은, 5원환, 6원환 또는 7원환인 것이 바람직하고, 5원환 또는 6원환인 것이 더 바람직하다. 방향족성 헤테로환은 일반적으로, 최다 이중 결합을 갖는다. 헤테로 원자로서는, 질소 원자, 산소 원자 및 황 원자가 바람직하고, 질소 원자가 특히 바람직하다. 방향족성 헤테로환의 예에는, 푸란환, 티오펜환, 피롤환, 옥사졸환, 이소옥사졸환, 티아졸환, 이소티아졸환, 이미다졸환, 피라졸환, 푸라잔환, 트리아졸환, 피란환, 피리딘환, 피리다진환, 피리미딘환, 피라진환 및 1,3,5-트리아진환이 포함된다.

방향족환으로서는, 벤젠환, 축합 벤젠환, 비페닐류가 바람직하다. 특히 1,3,5-트리아진환이 바람직하게 이용된다. 구체적으로는 예를 들면 일본 특허 공개 제2001-166144호 공보에 개시된 화합물이 바람직하게 이용된다.

위상차(리타데이션) 발현제가 갖는 방향족환의 탄소수는, 2 내지 20인 것이 바람직하고, 2 내지 12인 것이 보다 바람직하고, 2 내지 8인 것이 더 바람직하며, 2 내지 6인 것이 가장 바람직하다.

2개의 방향족환의 결합 관계는, (a) 축합환을 형성하는 경우, (b) 단결합으로 직결하는 경우 및 (c) 연결기를 통해 결합하는 경우로 분류할 수 있다(방향족환이기 때문에, 스피로 결합은 형성할 수 없음). 결합 관계는, (a) 내지 (c) 중 어느 것이어도 된다.

(a)의 축합환(2개 이상의 방향족환의 축합환)의 예에는, 인덴환, 나프탈렌환, 아줄렌환, 플루오렌환, 페난트렌환, 안트라센환, 아세나프틸렌환, 비페닐렌환, 나프타센환, 피렌환, 인돌환, 이소인돌환, 벤조푸란환, 벤조티오펜환, 인돌리진환, 벤조옥사졸환, 벤조티아졸환, 벤조이미다졸환, 벤조트리아졸환, 푸린환, 인다졸환, 크로멘환, 퀴놀린환, 이소퀴놀린환, 퀴놀리딘환, 퀴나졸린환, 신놀린환, 퀴녹살린환, 프탈라진환, 프테리딘환, 카르바졸환, 아크리딘환, 페난트리딘환, 크산텐환, 페나진환, 페노티아진환, 페녹사티인환, 페녹사진환 및 티안트렌환이 포함된다. 나프탈렌환, 아줄렌환, 인돌환, 벤조옥사졸환, 벤조티아졸환, 벤조이미다졸환, 벤조트리아졸환 및 퀴놀린환이 바람직하다.

(b)의 단결합은, 2개의 방향족환의 탄소 원자 사이의 결합인 것이 바람직하다. 2 이상의 단결합으로 2개의 방향족환을 결합하여, 2개의 방향족환 사이에 지방족환 또는 비방향족성 복소환을 형성할 수도 있다.

(c)의 연결기도, 2개의 방향족환의 탄소 원자와 결합하는 것이 바람직하다. 연결기는 알킬렌기, 알케닐렌기, 알키닐렌기, -CO-, -O-, -NH-, -S- 또는 이들의 조합인 것이 바람직하다. 조합을 포함하여 이루어지는 연결기의 예를 이하에 나타낸다. 또한, 이하의 연결기의 예의 좌우 관계는, 반대로 될 수도 있다. c1:-CO-O-, c2:-CO-NH-, c3:-알킬렌-O-, c4:-NH-CO-NH-, c5:-NH-CO-O-, c6:-O-CO-O-, c7:-O-알킬렌-O-, c8:-CO-알케닐렌-, c9:-CO-알케닐렌-NH-, c10:-CO-알케닐렌-O-, c11:-알킬렌-CO-O-알킬렌-O-CO-알킬렌-, c12:-O-알킬렌-CO-O-알킬렌-O-CO-알킬렌-O-, c13:-O-CO-알킬렌-CO-O-, c14:-NH-CO-알케닐렌-, c15:-O-CO-알케닐렌-

방향족환 및 연결기는, 치환기를 가질 수도 있다.

치환기의 예에는, 할로겐 원자(F, Cl, Br, I), 히드록시기, 카르복시기, 시아노기, 아미노기, 니트로기, 술포기, 카르바모일기, 술파모일기, 우레이도기, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 지방족 아실기, 지방족 아실옥시기, 알콕시기, 알콕시카르보닐기, 알콕시카르보닐아미노기, 알킬티오기, 알킬술포닐기, 지방족 아미드기, 지방족 술폰아미드기, 지방족 치환 아미노기, 지방족 치환 카르바모일기, 지방족 치환 술파모일기, 지방족 치환 우레이도기 및 비방향족성 복소환기가 포함된다.

알킬기의 탄소 원자수는, 1 내지 8인 것이 바람직하다. 환상 알킬기보다 쇄상 알킬기 쪽이 바람직하고, 직쇄상 알킬기가 특히 바람직하다. 알킬기는, 또한 치환기(예를 들면, 히드록시기, 카르복시기, 알콕시기, 알킬 치환 아미노기)를 가질 수 있다. 알킬기의 (치환 알킬기를 포함함) 예에는, 메틸기, 에틸기, n-부틸기, n-헥실기, 2-히드록시에틸기, 4-카르복시부틸기, 2-메톡시에틸기 및 2-디에틸아미노에틸기의 각 기가 포함된다.

알케닐기의 탄소 원자수는, 2 내지 8인 것이 바람직하다. 환상 알케닐기보다 쇄상 알케닐기 쪽이 바람직하고, 직쇄상 알케닐기가 특히 바람직하다. 알케닐기는, 치환기를 더 가질 수도 있다. 알케닐기의 예에는, 비닐기, 알릴기 및 1-헥세닐기가 포함된다.

알키닐기의 탄소 원자수는, 2 내지 8인 것이 바람직하다. 환상 알키닐기보다 쇄상 알키닐기 쪽이 바람직하고, 직쇄상 알키닐기가 특히 바람직하다. 알키닐기는, 치환기를 더 가질 수도 있다. 알키닐기의 예에는, 에티닐기, 1-부티닐기 및 1-헥시닐기가 포함된다.

지방족 아실기의 탄소 원자수는, 1 내지 10인 것이 바람직하다. 지방족 아실기의 예에는, 아세틸기, 프로파노일기 및 부타노일기가 포함된다.

지방족 아실옥시기의 탄소 원자수는, 1 내지 10인 것이 바람직하다. 지방족 아실옥시기의 예에는, 아세톡시기가 포함된다.

알콕시기의 탄소 원자수는, 1 내지 8인 것이 바람직하다. 알콕시기는, 치환기(예를 들면, 알콕시기)를 더 가질 수도 있다. 알콕시기의 (치환 알콕시기를 포함함) 예에는 메톡시기, 에톡시기, 부톡시기 및 메톡시에톡시기가 포함된다.

알콕시카르보닐기의 탄소 원자수는, 2 내지 10인 것이 바람직하다. 알콕시카르보닐기의 예에는 메톡시카르보닐기 및 에톡시카르보닐기가 포함된다.

알콕시카르보닐아미노기의 탄소 원자수는, 2 내지 10인 것이 바람직하다. 알콕시카르보닐아미노기의 예에는, 메톡시카르보닐아미노기 및 에톡시카르보닐아미노기가 포함된다.

알킬티오기의 탄소 원자수는, 1 내지 12인 것이 바람직하다. 알킬티오기의 예에는, 메틸티오기, 에틸티오기 및 옥틸티오기가 포함된다.

알킬술포닐기의 탄소 원자수는, 1 내지 8인 것이 바람직하다. 알킬술포닐기의 예에는, 메탄술포닐기 및 에탄술포닐기가 포함된다.

지방족 아미드기의 탄소 원자수는, 1 내지 10인 것이 바람직하다. 지방족 아미드기의 예에는, 아세트아미드가 포함된다.

지방족 술폰아미드기의 탄소 원자수는, 1 내지 8인 것이 바람직하다. 지방족 술폰아미드기의 예에는, 메탄술폰아미드기, 부탄술폰아미드기 및 n-옥탄술폰아미드기가 포함된다.

지방족 치환 아미노기의 탄소 원자수는, 1 내지 10인 것이 바람직하다. 지방족 치환아미노기의 예에는, 디메틸아미노기, 디에틸아미노기 및 2-카르복시에틸아미노기가 포함된다.

지방족 치환 카르바모일기의 탄소 원자수는, 2 내지 10인 것이 바람직하다. 지방족 치환 카르바모일기의 예에는, 메틸카르바모일기 및 디에틸카르바모일기가 포함된다.

지방족 치환 술파모일기의 탄소 원자수는, 1 내지 8인 것이 바람직하다. 지방족 치환 술파모일기의 예에는, 메틸술파모일기 및 디에틸술파모일기가 포함된다.

지방족 치환 우레이도기의 탄소 원자수는, 2 내지 10인 것이 바람직하다. 지방족 치환 우레이도기의 예에는, 메틸우레이도기가 포함된다.

비방향족성 복소환기의 예에는, 피페리디노기 및 모르폴리노기가 포함된다.

위상차(리타데이션) 발현제의 분자량은, 300 내지 800인 것이 바람직하다.

원반형상 화합물로서 하기 일반식 I로 표시되는 트리아진 화합물을 이용하는 것이 바람직하다.

<일반식 Ⅰ>

상기 일반식 I 중, R¹은, 각각 독립적으로, 오르토 위, 메타 위 및 파라 위 중 적어도 어느 하나에 치환기를 갖는 방향족환 또는 복소환을 나타낸다.

X는, 각각 독립적으로, 단결합 또는 NR²-를 나타낸다. 여기서, R²는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환 또는 비치환된 알킬기, 알케닐기, 아릴기 또는 복소환기를 나타낸다.

R¹이 나타내는 방향족환은, 페닐 또는 나프틸인 것이 바람직하고, 페닐인 것이 특히 바람직하다. R¹이 나타내는 방향족환은 어느 치환 위치에 적어도 하나의 치환기를 가질 수도 있다. 상기 치환기의 예에는, 할로겐 원자, 히드록시기, 시아노기, 니트로기, 카르복시기, 알킬기, 알케닐기, 아릴기, 알콕시기, 알케닐옥시기, 아릴옥시기, 아실옥시기, 알콕시카르보닐기, 알케닐옥시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 술파모일기, 알킬 치환 술파모일기, 알케닐 치환 술파모일기, 아릴 치환 술파모일기, 술폰아미드기, 카르바모일, 알킬 치환 카르바모일기, 알케닐 치환 카르바모일기, 아릴 치환 카르바모일기, 아미드기, 알킬티오기, 알케닐티오기, 아릴티오기 및 아실기가 포함된다.

R¹이 나타내는 복소환기는, 방향족성을 갖는 것이 바람직하다. 방향족성을 갖는 복소환은, 일반적으로 불포화 복소환이고, 바람직하게는 최다 이중 결합을 갖는 복소환이다. 복소환은 5원환, 6원환 또는 7원환인 것이 바람직하고, 5원환 또는 6원환인 것이 더 바람직하며, 6원환인 것이 가장 바람직하다. 복소환의 헤테로 원자는 질소 원자, 황 원자 또는 산소 원자인 것이 바람직하고, 질소 원자인 것이 특히 바람직하다. 방향족성을 갖는 복소환으로서는, 피리딘환(복소환기로서는, 2-피리딜 또는 4-피리딜)이 특히 바람직하다. 복소환기는 치환기를 가질 수도 있다. 복소환기의 치환기의 예는, 상기 아릴 부분의 치환기의 예와 마찬가지이다.

X가 단결합인 경우의 복소환기는, 질소 원자에 유리 원자가를 갖는 복소환기인 것이 바람직하다. 질소 원자에 유리 원자가를 갖는 복소환기는, 5원환, 6원환 또는 7원환인 것이 바람직하고, 5원환 또는 6원환인 것이 더 바람직하며, 5원환인 것이 가장 바람직하다. 복소환기는 복수의 질소 원자를 가질 수도 있다. 또한, 복소환기는, 질소 원자 이외의 헤테로 원자(예를 들면, O, S)를 가질 수도 있다. 이하에, 질소 원자에 유리 원자가를 갖는 복소환기의 예를 나타낸다.

R²가 나타내는 알킬기는, 환상 알킬기이거나 쇄상 알킬기일 수 있지만, 쇄상 알킬기가 바람직하고, 분지를 갖는 쇄상 알킬기보다, 직쇄상 알킬기가 보다 바람직하다.

알킬기의 탄소 원자수는, 1 내지 30인 것이 바람직하고, 1 내지 20인 것이 보다 바람직하고, 1 내지 10인 것이 더 바람직하고, 1 내지 8이 더욱 바람직하며, 1 내지 6인 것이 가장 바람직하다. 알킬기는 치환기를 가질 수도 있다. 치환기의 예에는, 할로겐 원자, 알콕시기(예를 들면, 메톡시기, 에톡시기) 및 아실옥시기(예를 들면, 아크릴로일옥시기, 메타크릴로일옥시기)가 포함된다.

R²가 나타내는 알케닐기는, 환상 알케닐기이거나 쇄상 알케닐기일 수 있지만, 쇄상 알케닐기를 나타내는 것이 바람직하고, 분지를 갖는 쇄상 알케닐기보다, 직쇄상 알케닐기를 나타내는 것이 보다 바람직하다. 알케닐기의 탄소 원자수는, 2 내지 30인 것이 바람직하고, 2 내지 20인 것이 보다 바람직하고, 2 내지 10인 것이 더 바람직하고, 2 내지 8인 것이 더욱 바람직하며, 2 내지 6인 것이 가장 바람직하다. 알케닐기는 치환기를 가질 수도 있다. 치환기의 예에는, 전술한 알킬기의 치환기와 마찬가지이다.

R²가 나타내는 방향족환기 및 복소환기는, R¹이 나타내는 방향족환 및 복소환와 마찬가지이며, 바람직한 범위도 마찬가지이다. 방향족환기 및 복소환기는 치환기를 더 가질 수도 있으며, 치환기의 예에는 R¹의 방향족환 및 복소환의 치환기와 마찬가지이다.

이하에 일반식 I로 표시되는 화합물의 구체예를 들지만, 이들에 한정되지 않는다.

원반형상 화합물로서는 하기 일반식 Ⅱ로 표시되는 트리페닐렌 화합물을 바람직하게 이용할 수 있다.

<일반식 Ⅱ>

상기 일반식 Ⅱ 중, R¹, R², R³, R⁴, R⁵ 및 R⁶은 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다.

R¹, R², R³, R⁴, R⁵ 및 R⁶이 각각 나타내는 치환기로서는, 알킬기(바람직하게는 탄소수 1 내지 40, 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 30, 특히 바람직하게는 탄소수 1 내지 20의 알킬기이고, 예를 들면, 메틸기, 에틸기, 이소프로필기, tert-부틸기, n-옥틸기, n-데실기, n-헥사데실기, 시클로프로필기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등을 들 수 있음), 알케닐기(바람직하게는, 탄소수 2 내지 40, 보다 바람직하게는 탄소수 2 내지 30, 특히 바람직하게는 탄소수 2 내지 20의 알케닐기이고, 예를 들면, 비닐기, 알릴기, 2-부테닐기, 3-펜테닐기 등을 들 수 있음), 알키닐기(바람직하게는, 탄소수 2 내지 40, 보다 바람직하게는 탄소수 2 내지 30, 특히 바람직하게는 탄소수 2 내지 20의 알키닐기이고, 예를 들면, 프로파르길기, 3-펜티닐기 등을 들 수 있음), 아릴기(바람직하게는 탄소수 6 내지 30, 보다 바람직하게는 탄소수 6 내지 20, 특히 바람직하게는 탄소수 6 내지 12의 아릴기이고, 예를 들면, 페닐기, p-메틸페닐기, 나프틸기 등을 들 수 있음), 치환 또는 비치환된 아미노기(바람직하게는 탄소수 0 내지 40, 보다 바람직하게는 탄소수 0 내지 30, 특히 바람직하게는 탄소수 0 내지 20의 아미노기이고, 예를 들면, 비치환 아미노기, 메틸아미노기, 디메틸아미노기, 디에틸아미노기, 아닐리노기 등을 들 수 있음), 알콕시기(바람직하게는 탄소수 1 내지 40, 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 30, 특히 바람직하게는 탄소수 1 내지 20의 알콕시기이고, 예를 들면, 메톡시기, 에톡시기, 부톡시기 등을 들 수 있음), 아릴옥시기(바람직하게는 탄소수 6 내지 40, 보다 바람직하게는 탄소수 6 내지 30, 특히 바람직하게는 탄소수 6 내지 20의 아릴옥시기이고, 예를 들면, 페닐옥시기, 2-나프틸옥시기 등을 들 수 있음), 아실기(바람직하게는 탄소수 1 내지 40, 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 30, 특히 바람직하게는 탄소수 1 내지 20의 아실기이고, 예를 들면, 아세틸기, 벤조일기, 포르밀기, 피발로일기 등을 들 수 있음), 알콕시카르보닐기(바람직하게는 탄소수 2 내지 40, 보다 바람직하게는 탄소수 2 내지 30, 특히 바람직하게는 탄소수 2 내지 20의 알콕시카르보닐기이고, 예를 들면, 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기 등을 들 수 있음), 아릴옥시카르보닐기(바람직하게는 탄소수 7 내지 40, 보다 바람직하게는 탄소수 7 내지 30, 특히 바람직하게는 탄소수 7 내지 20의 아릴옥시카르보닐기이고, 예를 들면, 페닐옥시카르보닐기 등을 들 수 있음), 아실옥시기(바람직하게는 탄소수 2 내지 40, 보다 바람직하게는 탄소수 2 내지 30, 특히 바람직하게는 탄소수 2 내지 20의 아실옥시기이고, 예를 들면, 아세톡시기, 벤조일옥시기 등을 들 수 있음), 아실아미노기(바람직하게는 탄소수 2 내지 40, 보다 바람직하게는 탄소수 2 내지 30, 특히 바람직하게는 탄소수 2 내지 20의 아실아미노기이고, 예를 들면 아세틸아미노기, 벤조일아미노기 등을 들 수 있음), 알콕시카르보닐아미노기(바람직하게는 탄소수 2 내지 40, 보다 바람직하게는 탄소수 2 내지 30, 특히 바람직하게는 탄소수 2 내지 20의 알콕시카르보닐아미노기이고, 예를 들면, 메톡시카르보닐아미노기 등을 들 수 있음), 아릴옥시카르보닐아미노기(바람직하게는 탄소수 7 내지 40, 보다 바람직하게는 탄소수 7 내지 30, 특히 바람직하게는 탄소수 7 내지 20의 아릴옥시카르보닐아미노기이고, 예를 들면, 페닐옥시카르보닐아미노기 등을 들 수 있음), 술포닐아미노기(바람직하게는 탄소수 1 내지 40, 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 30, 특히 바람직하게는 탄소수 1 내지 20의 술포닐아미노기이고, 예를 들면, 메탄술포닐아미노기, 벤젠술포닐아미노기 등을 들 수 있음), 술파모일기(바람직하게는 탄소수 0 내지 40, 보다 바람직하게는 탄소수 0 내지 30, 특히 바람직하게는 탄소수 0 내지 20의 술파모일기이고, 예를 들면, 술파모일기, 메틸술파모일기, 디메틸술파모일기, 페닐술파모일기 등을 들 수 있음), 카르바모일기(바람직하게는 탄소수 1 내지 40, 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 30, 특히 바람직하게는 탄소수 1 내지 20의 카르바모일기이고, 예를 들면, 비치환된 카르바모일기, 메틸카르바모일기, 디에틸카르바모일기, 페닐카르바모일기 등을 들 수 있음), 알킬티오기(바람직하게는 탄소수 1 내지 40, 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 30, 특히 바람직하게는 탄소수 1 내지 20이고, 예를 들면, 메틸티오기, 에틸티오기, 프로필티오기, 부틸티오기, 펜틸티오기, 헥실티오기, 헵틸티오기, 옥틸티오기 등을 들 수 있음), 아릴티오기(바람직하게는, 탄소수 6 내지 40, 보다 바람직하게는 탄소수 6 내지 30, 특히 바람직하게는 탄소수 1 내지 20, 예를 들면, 페닐티오기 등을 들 수 있음), 술포닐기(바람직하게는 탄소수 1 내지 40, 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 30, 특히 바람직하게는 탄소수 1 내지 20의 술포닐기이고, 예를 들면, 메실기, 토실기 등을 들 수 있음), 술피닐기(바람직하게는 탄소수 1 내지 40, 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 30, 특히 바람직하게는 탄소수 1 내지 20의 술피닐기이고, 예를 들면, 메탄술피닐기, 벤젠술피닐기 등을 들 수 있음), 우레이도기(바람직하게는 탄소수 1 내지 40, 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 30, 특히 바람직하게는 탄소수 1 내지 20의 우레이도기이고, 예를 들면, 비치환된 우레이도기, 메틸우레이도기, 페닐우레이도기 등을 들 수 있음), 인산아미드기(바람직하게는 탄소수 1 내지 40, 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 30, 특히 바람직하게는 탄소수 1 내지 20의 인산아미드기이고, 예를 들면, 디에틸인산아미드기, 페닐인산아미드기 등을 들 수 있음), 히드록시기, 머캅토기, 할로겐 원자(예를 들면 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자), 시아노기, 술포기, 카르복시기, 니트로기, 히드록삼산기, 술피노기, 히드라지노기, 이미노기, 헤테로환기(바람직하게는 탄소수 1 내지 30, 보다 바람직하게는 1 내지 12의 헤테로환기이고, 예를 들면, 질소 원자, 산소 원자, 황 원자 등의 헤테로 원자를 갖는 헤테로환기이고, 예를 들면, 이미다졸릴기, 피리딜기, 퀴놀릴기, 푸릴기, 피페리딜기, 모르폴리노기, 벤조옥사졸릴기, 벤즈이미다졸릴기, 벤즈 티아졸릴기, 1,3,5-트리아질기 등을 들 수 있음), 실릴기(바람직하게는, 탄소수 3 내지 40, 보다 바람직하게는 탄소수 3 내지 30, 특히 바람직하게는, 탄소수 3 내지 24의 실릴기이고, 예를 들면, 트리메틸실릴기, 트리페닐실릴기 등을 들 수 있음)가 포함된다. 이들 치환기는 이들 치환기에 따라서 더 치환되어 있을 수도 있다. 또한, 치환기를 2개 이상 갖는 경우에는, 동일하거나 상이할 수 있다. 또한, 가능한 경우에는 서로 결합하여 환을 형성할 수도 있다.

R¹, R², R³, R⁴, R⁵ 및 R⁶이 각각 나타내는 치환기로서는, 바람직하게는 알킬기, 아릴기, 치환 또는 비치환된 아미노기, 알콕시기, 알킬티오기 또는 할로겐 원자이다.

이하에 일반식 Ⅱ로 표시되는 화합물의 구체예를 들지만, 이들에 한정되지 않는다.

일반식 I로 표시되는 화합물은, 예를 들면 일본 특허 공개 제2003-344655호 공보에 기재된 방법, 일반식 Ⅱ로 표시되는 화합물은, 예를 들면 일본 특허 공개 제2005-134884호 공보에 기재된 방법 등, 공지의 방법에 의해 합성할 수 있다.

본 발명에서는 직선적인 분자 구조를 갖는 봉형 화합물을 바람직하게 이용할 수 있다. 직선적인 분자 구조란, 열역학적으로 가장 안정된 구조에서 봉형 화합물의 분자 구조가 직선적인 것을 의미한다. 열역학적으로 가장 안정된 구조는, 결정 구조 해석 또는 분자 궤도 계산에 의해 구할 수 있다. 예를 들면, 분자 궤도 계산 소프트웨어(예를 들면, WinMOPAC2000, 후지츠(주)제)를 이용하여 분자 궤도 계산을 행하여, 화합물의 생성열이 가장 작아지는 분자 구조를 구할 수 있다. 분자 구조가 직선적이란 것은, 상기한 바와 같이 계산하여 구해지는 열역학적으로 가장 안정된 구조에서, 분자 구조에서 주쇄가 구성하는 각도가 140°이상인 것을 의미한다.

적어도 2개의 방향족환을 갖는 봉형 화합물로서는, 하기 일반식 Ⅲ으로 표시되는 화합물이 바람직하다.

<일반식 Ⅲ>

Ar₁-L₁-Ar₂

상기 일반식 Ⅲ에서, Ar₁ 및 Ar₂는, 각각 독립적으로, 방향족기이다. 본 명세서에서, 방향족기는, 아릴기(방향족성 탄화수소기), 치환 아릴기, 방향족성 헤테로환기 및 치환 방향족성 헤테로환기를 포함한다.

아릴기 및 치환 아릴기 쪽이, 방향족성 헤테로환기 및 치환 방향족성 헤테로환기보다 바람직하다. 방향족성 헤테로환기의 헤테로환은, 일반적으로는 불포화이다. 방향족성 헤테로환은 5원환, 6원환 또는 7원환인 것이 바람직하고, 5원환 또는 6원환인 것이 더 바람직하다. 방향족성 헤테로환은 일반적으로 최다 이중 결합을 갖는다. 헤테로 원자로서는, 질소 원자, 산소 원자 또는 황 원자가 바람직하고, 질소 원자 또는 황 원자가 더 바람직하다.

방향족기의 방향족환으로서는, 벤젠환, 푸란환, 티오펜환, 피롤환, 옥사졸환, 티아졸환, 이미다졸환, 트리아졸환, 피리딘환, 피리미딘환 및 피라진환이 바람직하고, 벤젠환이 특히 바람직하다.

치환 아릴기 및 치환 방향족성 헤테로환기의 치환기의 예에는, 할로겐 원자(F, Cl, Br, I), 히드록시기, 카르복시기, 시아노기, 아미노기, 알킬아미노기(예를 들면, 메틸아미노기, 에틸아미노기, 부틸아미노기, 디메틸아미노기의 각 기), 니트로기, 술포기, 카르바모일기, 알킬카르바모일기(예를 들면, N-메틸카르바모일기, N-에틸카르바모일기, N,N-디메틸카르바모일기의 각 기), 술파모일기, 알킬술파모일기(예를 들면, N-메틸술파모일기, N-에틸술파모일기, N,N-디메틸술파모일기의 각 기), 우레이도기, 알킬우레이도기(예를 들면, N-메틸우레이도기, N,N-디메틸우레이도기, N,N,N′-트리메틸우레이도기의 각 기), 알킬기(예를 들면, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헵틸기, 옥틸기, 이소프로필기, s-부틸기, tert-아밀기, 시클로헥실기, 시클로펜틸기의 각 기), 알케닐기(예를 들면, 비닐기, 알릴기, 헥세닐기의 각 기), 알키닐기(예를 들면, 에티닐기, 부티닐기), 아실기(예를 들면, 포르밀기, 아세틸기, 부티릴기, 헥사노일기, 라우릴기의 각 기), 아실옥시기(예를 들면, 아세톡시기, 부티릴옥시기, 헥사노일옥시기, 라우릴옥시기의 각 기), 알콕시기(예를 들면, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기, 펜틸옥시기, 헵틸옥시기, 옥틸옥시기의 각 기), 아릴옥시기(예를 들면, 페녹시기), 알콕시카르보닐기(예를 들면, 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기, 프로폭시카르보닐기, 부톡시카르보닐기, 펜틸옥시카르보닐기, 헵틸옥시카르보닐기의 각 기), 아릴옥시카르보닐기(예를 들면, 페녹시카르보닐기), 알콕시카르보닐아미노기(예를 들면, 부톡시카르보닐아미노기, 헥실옥시카르보닐아미노기), 알킬티오기(예를 들면, 메틸티오기, 에틸티오기, 프로필티오기, 부틸티오기, 펜틸티오기, 헵틸티오기, 옥틸티오기의 각 기), 아릴티오기(예를 들면, 페닐티오기), 알킬술포닐기(예를 들면, 메틸술포닐기, 에틸술포닐기, 프로필술포닐기, 부틸술포닐기, 펜틸술포닐기, 헵틸술포닐기, 옥틸술포닐기의 각 기), 아미드기(예를 들면, 아세트아미드기, 부틸아미드기, 헥실아미드기, 라우릴아미드기의 각 기) 및 비방향족성 복소환기(예를 들면, 모르포리노기, 피라지닐기)가 포함된다.

그 중에서도, 바람직한 치환기로서는, 할로겐 원자, 시아노기, 카르복시기, 히드록시기, 아미노기, 알킬아미노기, 아실기, 아실옥시기, 아미드기, 알콕시카르보닐기, 알콕시기, 알킬티오기 및 알킬기를 들 수 있다.

알킬아미노기, 알콕시카르보닐기, 알콕시기 및 알킬티오기의 알킬 부분과 알킬기란, 치환기를 더 가질 수도 있다. 알킬 부분 및 알킬기의 치환기의 예에는, 할로겐 원자, 히드록시기, 카르복시기, 시아노기, 아미노기, 알킬아미노기, 니트로기, 술포기, 카르바모일기, 알킬카르바모일기, 술파모일기, 알킬술파모일기, 우레이도기, 알킬우레이도기, 알케닐기, 알키닐기, 아실기, 아실옥시기, 알콕시기, 아릴옥시기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 알콕시카르보닐아미노기, 알킬티오기, 아릴티오기, 알킬술포닐기, 아미드기 및 비방향족성 복소환기가 포함된다. 알킬 부분 및 알킬기의 치환기로서는, 할로겐 원자, 히드록시기, 아미노기, 알킬아미노기, 아실기, 아실옥시기, 아실아미노기, 알콕시카르보닐기 및 알콕시기가 바람직하다.

일반식 Ⅲ에서, L₁은 알킬렌기, 알케닐렌기, 알키닐렌기, -O-, -CO- 및 이들 조합을 포함하여 이루어지는 기로부터 선택되는 2가의 연결기이다.

알킬렌기는 환상 구조를 가질 수도 있다. 환상 알킬렌기로서는, 시클로헥실렌이 바람직하고, 1,4-시클로헥실렌이 특히 바람직하다. 쇄상 알킬렌기로서는, 직쇄상 알킬렌기 쪽이 분지를 갖는 알킬렌기보다 바람직하다.

알킬렌기의 탄소 원자수는, 1 내지 20인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1 내지 15이고, 더 바람직하게는 1 내지 10이고, 더욱 바람직하게는 1 내지 8이며, 가장 바람직하게는 1 내지 6이다.

알케닐렌기 및 알키닐렌기는, 환상 구조보다 쇄상 구조를 갖는 것이 바람직하고, 분지를 갖는 쇄상 구조보다 직쇄상 구조를 갖는 것이 더 바람직하다.

알케닐렌기 및 알키닐렌기의 탄소 원자수는, 바람직하게는 2 내지 10이고, 보다 바람직하게는 2 내지 8이고, 더 바람직하게는 2 내지 6이고, 더욱 바람직하게는 2 내지 4이며, 가장 바람직하게는 2(비닐렌기 또는 에티닐렌기)이다.

아릴렌기는, 탄소 원자수는 6 내지 20인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 6 내지 16이고, 더 바람직하게는 6 내지 12이다.

일반식 Ⅲ의 분자 구조에서, L₁을 사이에 두고, Ar₁과 Ar₂가 형성하는 각도는 140°이상인 것이 바람직하다.

봉형 화합물로서는, 하기 일반식 Ⅳ로 표시되는 화합물이 더 바람직하다.

<일반식 Ⅳ>

Ar₁-L₂-X-L₃-Ar₂

상기 일반식 Ⅳ에서, Ar₁ 및 Ar₂는, 각각 독립적으로, 방향족기이다. 방향족 기의 정의 및 예는, 일반식 Ⅲ의 Ar₁ 및 Ar₂와 마찬가지이다.

일반식 Ⅳ에서, L₂ 및 L₃은, 각각 독립적으로, 알킬렌기, -O-, -CO- 및 이들 조합을 포함하여 이루어지는 기로부터 선택되는 2가의 연결기이다.

알킬렌기는, 환상 구조보다 쇄상 구조를 갖는 것이 바람직하고, 분지를 갖는 쇄상 구조보다 직쇄상 구조를 갖는 것이 더 바람직하다.

알킬렌기의 탄소 원자수는, 1 내지 10인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1 내지 8이고, 더 바람직하게는 1 내지 6이고, 더욱 바람직하게는 1 내지 4이며, 1 또는 2(메틸렌기 또는 에틸렌기)인 것이 가장 바람직하다.

L₂ 및 L₃은, -O-CO- 또는 CO-O-인 것이 특히 바람직하다.

일반식 Ⅳ에서, X는, 1,4-시클로헥실렌기, 비닐렌기 또는 에티닐렌기이다.

일반식 Ⅲ 또는 Ⅳ로 표시되는 화합물의 구체예로서는, 일본 특허 공개 제2004-109657호 공보의〔화 1〕 내지〔화 11〕에 기재된 화합물을 들 수 있다.

용액의 자외선 흡수 스펙트럼에서 최대 흡수 파장(λmax)이 250㎚보다 장파장인 봉형 화합물을, 2종류 이상 병용할 수 있다.

봉형 화합물은, 문헌 기재의 방법을 참조하여 합성할 수 있다. 문헌으로서는, Mol. Cryst. Liq. Cryst., 53권, 229페이지(1979년), 상기 문헌 89권, 93페이지(1982년), 상기 문헌 145권, 111페이지(1987년), 상기 문헌 170권, 43페이지(1989년), J. Am. Chem. Soc., 113권, 1349페이지(1991년), 상기 문헌 118권, 5346페이지(1996년), 상기 문헌 92권, 1582페이지(1970년), J. 0rg. Chem., 40권, 420페이지(1975년), Tetrahedron, 48권 16호, 3437페이지(1992년)를 들 수 있다.

또한, 일본 특허 공개 제2004-50516호 공보의 11 내지 14페이지에 기재된 봉형 방향족 화합물을, 상기 위상차(리타데이션) 발현제로서 이용할 수 있다.

상기 광학 필름을 솔벤트 캐스팅법으로 제작하는 경우에는, 상기 위상차(리타데이션) 발현제를, 도프 중에 첨가할 수 있다. 첨가는 모든 타이밍에서 행할 수 있으며, 예를 들면, 알코올, 메틸렌클로라이드, 디옥솔란 등의 유기 용매에 위상차(리타데이션) 발현제를 용해하고 나서, 셀룰로오스 에스테르 용액(도프)에 첨가하거나, 또는 직접 도프 조성 중에 첨가할 수 있다.

그 밖에, 상기 각 공보에 기재되어 있는 이외의 봉형 화합물의 바람직한 화합물의 구체예를 이하에 나타낸다.

상기 구체예 (1) 내지 (34), (41), (42)는 시클로헥산환의 1위와 4위에 2개의 부제 탄소 원자를 갖는다. 다만, 구체예 (1), (4) 내지 (34), (41), (42)는 대칭인 메소형의 분자 구조를 갖기 때문에 광학 이성체(광학 활성)는 없고, 기하 이성체(트랜스형과 시스형)만 존재한다. 구체예 (1)의 트랜스형(1-trans)과 시스형(1-cis)을 이하에 나타낸다.

전술한 바와 같이, 봉형 화합물은 직선적인 분자 구조를 갖는 것이 바람직하다. 그 때문에, 트랜스형 쪽이 시스형보다 바람직하다.

구체예 (2) 및 (3)은 기하 이성체 외에 광학 이성체(합계 4종의 이성체)를 갖는다. 기하 이성체에 대해서는, 마찬가지로 트랜스형 쪽이 시스형보다 바람직하다. 광학 이성체에 대해서는, 특별히 우열은 없으며, D, L 또는 라세미체 중 어느 것이어도 된다.

구체예 (43) 내지 (45)에서는, 중심의 비닐렌 결합에 트랜스형과 시스형이 있다. 상기와 마찬가지의 이유로, 트랜스형 쪽이 시스형보다 바람직하다.

〈기타 첨가제〉

(가소제)

본 발명의 광학 필름은, 본 발명의 효과를 얻는 데 있어서 필요에 따라서 다른 가소제를 함유할 수 있다.

가소제는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는, 다가 카르복실산에스테르계 가소제, 글리콜레이트계 가소제, 프탈산 에스테르계 가소제, 지방산 에스테르계 가소제 및 다가 알코올 에스테르계 가소제, 에스테르계 가소제, 아크릴계 가소제 등으로부터 선택된다.

그 중, 가소제를 2종 이상 이용하는 경우에는, 적어도 1종은 다가 알코올 에스테르계 가소제인 것이 바람직하다.

다가 알코올 에스테르계 가소제는 2가 이상의 지방족 다가 알코올과 모노카르복실산의 에스테르를 포함하여 이루어지는 가소제이고, 분자 내에 방향환 또는 시클로알킬환을 갖는 것이 바람직하다. 바람직하게는 2 내지 20가의 지방족 다가 알코올 에스테르이다.

본 발명에 바람직하게 이용되는 다가 알코올은 다음 일반식 a로 표시된다.

<일반식 a>

R₁₁-(OH)_n

단, R₁₁은 n가의 유기기, n은 2 이상의 양의 정수, OH기는 알코올성, 및/또는 페놀성 히드록시기(수산기)를 나타낸다.

바람직한 다가 알코올의 예로서는, 예를 들면 이하와 같은 것을 들 수 있지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.

아도니톨, 아라비톨, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 디부틸렌글리콜, 1,2,4-부탄트리올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 헥산트리올, 갈락티톨, 만니톨, 3-메틸펜탄-1,3,5-트리올, 피나콜, 소르비톨, 트리메틸올프로판, 트리메틸올에탄, 자일리톨 등을 들 수 있다.

특히, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 소르비톨, 트리메틸올프로판, 자일리톨이 바람직하다.

다가 알코올 에스테르에 이용되는 모노카르복실산으로서는, 특별히 제한은 없으며, 공지의 지방족 모노카르복실산, 지환족 모노카르복실산, 방향족 모노카르복실산 등을 이용할 수 있다. 지환족 모노카르복실산, 방향족 모노카르복실산을 이용하면 투습성, 보류성을 향상시키는 점에서 바람직하다.

바람직한 모노카르복실산의 예로서는 이하와 같은 것을 들 수 있지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.

지방족 모노카르복실산으로서는, 탄소수 1 내지 32의 직쇄 또는 측쇄를 갖는 지방산을 바람직하게 이용할 수 있다. 탄소수는 1 내지 20인 것이 더 바람직하고, 1 내지 10인 것이 특히 바람직하다. 아세트산을 함유시키면 셀룰로오스 에스테르 수지와의 상용성이 증대되기 때문에 바람직하고, 아세트산과 다른 모노카르복실산을 혼합하여 이용하는 것도 바람직하다.

바람직한 지방족 모노카르복실산으로서는, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 발레르산, 카프로산, 에난트산, 카프릴산, 펠라르곤산, 카프르산, 2-에틸-헥산산, 운데실산, 라우르산, 트리데실산, 미리스트산, 펜타데실산, 팔미트산, 헵타데실산, 스테아르산, 노나데칸산, 아라크산, 베헨산, 리그노세르산, 세로트산, 헵타코산산, 몬탄산, 멜리스산, 락세르산 등의 포화지방산, 운데실렌산, 올레산, 소르브산, 리놀레산, 리놀렌산, 아라키돈산 등의 불포화지방산 등을 들 수 있다.

바람직한 지환족 모노카르복실산의 예로서는, 시클로펜탄카르복실산, 시클로헥산카르복실산, 시클로옥탄카르복실산, 또는 이들의 유도체를 들 수 있다.

바람직한 방향족 모노카르복실산의 예로서는, 벤조산, 톨루일산 등의 벤조산의 벤젠환에 알킬기, 메톡시기 또는 에톡시기 등의 알콕시기를 1 내지 3개를 도입한 것, 비페닐카르복실산, 나프탈렌카르복실산, 테트랄린카르복실산 등의 벤젠환을 2개 이상 갖는 방향족 모노카르복실산, 또는 이들의 유도체를 들 수 있다. 특히 벤조산이 바람직하다.

다가 알코올 에스테르의 분자량은 특별히 제한은 없지만, 300 내지 1500인 것이 바람직하고, 350 내지 750인 것이 더 바람직하다. 분자량이 큰 쪽이 휘발하기 어렵게 되기 때문에 바람직하고, 투습성, 셀룰로오스 에스테르 수지와의 상용성의 점에서는 작은 쪽이 바람직하다.

다가 알코올 에스테르에 이용되는 카르복실산은 1종류이어도 되고, 2종 이상의 혼합이어도 된다. 또한, 다가 알코올 중의 OH기는, 전부 에스테르화하거나, 일부를 OH기 그대로 남겨도 된다.

이하에, 다가 알코올 에스테르의 구체적 화합물을 예시한다.

글리콜레이트계 가소제는 특별히 한정되지 않지만, 알킬프탈릴알킬글리콜레이트류를 바람직하게 이용할 수 있다.

알킬프탈릴알킬글리콜레이트류로서는, 예를 들면 메틸프탈릴메틸글리콜레이트, 에틸프탈릴에틸글리콜레이트, 프로필프탈릴프로필글리콜레이트, 부틸프탈릴부틸글리콜레이트, 옥틸프탈릴옥틸글리콜레이트, 메틸프탈릴에틸글리콜레이트, 에틸프탈릴메틸글리콜레이트, 에틸프탈릴프로필글리콜레이트, 메틸프탈릴부틸글리콜레이트, 에틸프탈릴부틸글리콜레이트, 부틸프탈릴메틸글리콜레이트, 부틸프탈릴에틸글리콜레이트, 프로필프탈릴부틸글리콜레이트, 부틸프탈릴프로필글리콜레이트, 메틸프탈릴옥틸글리콜레이트, 에틸프탈릴옥틸글리콜레이트, 옥틸프탈릴메틸글리콜레이트, 옥틸프탈릴에틸글리콜레이트 등을 들 수 있다.

프탈산 에스테르계 가소제로서는, 디에틸프탈레이트, 디메톡시에틸프탈레이트, 디메틸프탈레이트, 디옥틸프탈레이트, 디부틸프탈레이트, 디-2-에틸헥실프탈레이트, 디옥틸프탈레이트, 디시클로헥실프탈레이트, 디시클로헥실테레프탈레이트 등을 들 수 있다.

시트르산 에스테르계 가소제로서는, 시트르산 아세틸트리메틸, 시트르산 아세틸트리에틸, 시트르산 아세틸트리부틸 등을 들 수 있다.

지방산 에스테르계 가소제로서, 올레산부틸, 리시놀레산메틸아세틸, 세박산디부틸 등을 들 수 있다.

다가 카르복실산 에스테르 화합물로서는, 2가 이상, 바람직하게는 2가 내지 20가의 다가 카르복실산과 알코올의 에스테르를 포함하여 이루어진다. 또한, 지방족 다가 카르복실산은 2 내지 20가인 것이 바람직하고, 방향족 다가 카르복실산, 지환식 다가 카르복실산의 경우에는 3가 내지 20가인 것이 바람직하다.

다가 카르복실산은 다음의 일반식 b로 표시된다.

<일반식 b>

R₁₂(COOH)_m1(OH)_n1

식 중, R₁₂는 (m1+n1)가의 유기기, m1은 2 이상의 양의 정수, n1은 0 이상의 정수, COOH기는 카르복시기, OH기는 알코올성 또는 페놀성 히드록시기(수산기)를 나타낸다.

바람직한 다가 카르복실산의 예로서는, 예를 들면 이하와 같은 것을 들 수 있지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.

트리멜리트산, 트리메스산, 피로멜리트산과 같은 3가 이상의 방향족 다가 카르복실산 또는 그의 유도체, 숙신산, 아디프산, 아젤라산, 세박산, 옥살산, 푸마르산, 말레산, 테트라히드로프탈산과 같은 지방족 다가 카르복실산, 타르타르산, 타르트론산, 말산, 시트르산과 같은 옥시 다가 카르복실산 등을 바람직하게 이용할 수 있다. 특히 옥시 다가 카르복실산을 이용하는 것이, 보류성 향상 등의 점에서 바람직하다.

본 발명에 이용할 수 있는 다가 카르복실산 에스테르 화합물에 이용되는 알코올로서는 특별히 제한은 없으며 공지의 알코올, 페놀류를 이용할 수 있다.

예를 들면 탄소수 1 내지 32의 직쇄 또는 측쇄를 가진 지방족 포화 알코올 또는 지방족 불포화 알코올을 바람직하게 이용할 수 있다. 탄소수 1 내지 20인 것이 더 바람직하고, 탄소수 1 내지 10인 것이 특히 바람직하다.

또한, 시클로펜탄올, 시클로헥산올 등의 지환식 알코올 또는 그의 유도체, 벤질 알코올, 신나밀 알코올 등의 방향족 알코올 또는 그의 유도체 등도 바람직하게 이용할 수 있다.

다가 카르복실산으로서 옥시 다가 카르복실산을 이용하는 경우에는, 옥시 다가 카르복실산의 알코올성 또는 페놀성의 히드록시기(수산기)를 모노카르복실산을 이용하여 에스테르화하여도 된다. 바람직한 모노카르복실산의 예로서는 이하와 같은 것을 들 수 있지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.

지방족 모노카르복실산으로서는 탄소수 1 내지 32의 직쇄 또는 측쇄를 가진 지방산을 바람직하게 이용할 수 있다. 탄소수 1 내지 20인 것이 더 바람직하고, 탄소수 1 내지 10인 것이 특히 바람직하다.

바람직한 지방족 모노카르복실산으로서는 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 발레르산, 카프로산, 에난트산, 카프릴산, 펠라르곤산, 카프르산, 2-에틸-헥산카르복실산, 운데실산, 라우르산, 트리데실산, 미리스트산, 펜타데실산, 팔미트산, 헵타데실산, 스테아르산, 노나데칸산, 아라크산, 베헨산, 리그노세르산, 세로트산, 헵타코산산, 몬탄산, 멜리스산, 락세르산 등의 포화지방산, 운데실렌산, 올레산, 소르브산, 리놀레산, 리놀렌산, 아라키돈산 등의 불포화지방산 등을 들 수 있다.

바람직한 지환족 모노카르복실산의 예로서는, 시클로펜탄카르복실산, 시클로헥산카르복실산, 시클로옥탄카르복실산, 또는 이들의 유도체를 들 수 있다.

바람직한 방향족 모노카르복실산의 예로서는, 벤조산, 톨루일산 등의 벤조산의 벤젠환에 알킬기를 도입한 것, 비페닐카르복실산, 나프탈렌카르복실산, 테트랄린카르복실산 등의 벤젠환을 2개 이상 갖는 방향족 모노카르복실산, 또는 이들의 유도체를 들 수 있다. 특히 아세트산, 프로피온산, 벤조산인 것이 바람직하다.

다가 카르복실산 에스테르 화합물의 분자량은 특별히 제한은 없지만, 분자량 300 내지 1000의 범위인 것이 바람직하고, 350 내지 750의 범위인 것이 더욱 바람직하다. 보류성 향상의 점에서는 큰 쪽이 바람직하고, 투습성, 셀룰로오스 에스테르 수지와의 상용성의 점에서는 작은 쪽이 바람직하다.

본 발명에 이용할 수 있는 다가 카르복실산 에스테르에 이용되는 알코올류는 한 종류이어도 되고, 2종 이상의 혼합이어도 된다.

본 발명에 이용할 수 있는 다가 카르복실산 에스테르 화합물의 산가는 1㎎KOH/g 이하인 것이 바람직하고, 0.2㎎KOH/g 이하인 것이 더 바람직하다. 산가를 상기 범위로 함으로써, 리타데이션의 환경 변동도 억제되기 때문에 바람직하다.

또한, 산가란, 시료 1g 중에 포함되는 산(시료 중에 존재하는 카르복시기)을 중화하기 위해 필요한 수산화칼륨의 밀리그램 수를 말한다. 산가는 JIS K0070에 준거하여 측정한 것이다.

(자외선 흡수제)

본 발명의 광학 필름은, 자외선 흡수제를 함유할 수 있다. 자외선 흡수제는 400㎚ 이하의 자외선을 흡수함으로써 내구성을 향상시키는 것을 목적으로 하고 있으며, 특히 파장 370㎚에서의 투과율이 10％ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5％ 이하, 더 바람직하게는 2％ 이하이다.

본 발명에서 바람직하게 이용되는 자외선 흡수제는, 벤조트리아졸계 자외선 흡수제, 벤조페논계 자외선 흡수제, 트리아진계 자외선 흡수제이고, 특히 바람직하게는 벤조트리아졸계 자외선 흡수제, 벤조페논계 자외선 흡수제이다.

예를 들면, 5-클로로-2-(3,5-디-sec-부틸-2-히드록실페닐)-2H-벤조트리아졸, (2-2H-벤조트리아졸-2-일)-6-(직쇄 및 측쇄 도데실)-4-메틸페놀, 2-히드록시-4-벤질옥시벤조페논, 2,4-벤질옥시벤조페논 등이 있고, 또한, 티누빈 109, 티누빈 171, 티누빈 234, 티누빈 326, 티누빈 327, 티누빈 328 등의 티누빈류가 있으며, 이들은 모두 BASF 재팬사가 제조한 시판품으로 바람직하게 사용할 수 있다.

이 밖에, 1,3,5 트리아진환을 갖는 화합물 등의 원반형상 화합물도 자외선 흡수제로서 바람직하게 이용된다.

본 발명에 따른 편광판 보호 필름은 자외선 흡수제를 2종 이상 함유하는 것이 바람직하다.

또한, 자외선 흡수제로서는 고분자 자외선 흡수제도 바람직하게 이용할 수 있으며, 특히 일본 특허 공개 평6-148430호 기재의 폴리머 타입의 자외선 흡수제가 바람직하게 이용된다.

자외선 흡수제의 첨가 방법은, 메탄올, 에탄올, 부탄올 등의 알코올이나 메틸렌클로라이드, 아세트산메틸, 아세톤, 디옥솔란 등의 유기 용매 또는 이들 혼합 용매에 자외선 흡수제를 용해하고 나서 도프에 첨가하거나, 또는 직접 도프 조성 중에 첨가할 수도 있다.

무기 분체와 같이 유기 용제에 용해되지 않는 것은, 유기 용제와 셀룰로오스 에스테르 수지 중에 디졸버나 샌드밀을 사용하고, 분산되고 나서 도프에 첨가한다.

자외선 흡수제의 사용량은, 자외선 흡수제의 종류, 사용 조건 등에 따라 똑같지는 않지만, 광학 필름의 건조막 두께가 30 내지 200㎛인 경우에는, 광학 필름에 대하여 0.5 내지 10질량％가 바람직하고, 0.6 내지 4질량％가 더 바람직하다.

(산화 방지제)

산화 방지제는 열화 방지제라고도 불린다. 고습 고온의 상태에 액정 화상 표시 장치 등이 놓인 경우에는, 광학 필름의 열화가 일어나는 경우가 있다.

산화 방지제는, 예를 들면, 광학 필름 중의 잔류 용매량의 할로겐이나 인산계 가소제의 인산 등에 의해 광학 필름이 분해되는 것을 늦추거나, 방지하거나 하는 역할을 갖기 때문에, 상기 광학 필름 중에 함유시키는 것이 바람직하다.

이와 같은 산화 방지제로서는, 힌더드 페놀계의 화합물이 바람직하게 이용되며, 예를 들면, 2,6-디-t-부틸-p-크레졸, 펜타에리트리틸-테트라키스〔3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트〕, 트리에틸렌글리콜-비스〔3-(3-t-부틸-5-메틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트〕, 1,6-헥산디올-비스〔3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트〕, 2,4-비스-(n-옥틸티오)-6-(4-히드록시-3,5-디-t-부틸아닐리노)-1,3,5-트리아진, 2,2-티오-디에틸렌비스〔3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트〕, 옥타데실-3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, N,N′-헥사메틸렌비스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시-히드로신나마이드), 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤질)벤젠, 트리스-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤질)-이소시아누레이트 등을 들 수 있다.

특히, 2,6-디-t-부틸-p-크레졸, 펜타에리트리틸-테트라키스〔3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트〕, 트리에틸렌글리콜-비스〔3-(3-t-부틸-5-메틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트〕가 바람직하다. 또한, 예를 들면, N,N′-비스〔3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오닐〕히드라진 등의 히드라진계의 금속 불활성제나 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트 등의 인계 가공 안정제를 병용할 수도 있다.

이들 화합물의 첨가량은, 셀룰로오스 에스테르 수지에 대하여 질량 비율로 1ppm 내지 1.0％가 바람직하고, 10 내지 1000ppm이 더 바람직하다.

(미립자)

본 발명의 광학 필름에는, 취급성을 향상시키기 위해서, 예를 들면 이산화규소, 이산화티탄, 산화알루미늄, 산화지르코늄, 탄산칼슘, 카올린, 탈크, 소성 규산 칼슘, 수화규산칼슘, 규산알루미늄, 규산마그네슘, 인산칼슘 등의 무기 미립자나 가교 고분자 등의 매트제를 함유시키는 것이 바람직하다. 그 중에서도 이산화규소가 필름의 헤이즈를 작게 할 수 있으므로 바람직하다.

미립자의 1차 평균 입경으로서는, 20㎚ 이하가 바람직하고, 더 바람직하게는 5 내지 16㎚이고, 특히 바람직하게는, 5 내지 12㎚이다.

이들 미립자는 0.1 내지 5㎛의 입경의 2차 입자를 형성하여 광학 필름에 포함되는 것이 바람직하며, 바람직한 평균 입경은 0.1 내지 2㎛이고, 더 바람직하게는 0.2 내지 0.6㎛이다. 이에 따라, 필름 표면에 높이 0.1 내지 1.0㎛ 정도의 요철을 형성하고, 이것에 의해 필름 표면에 적절한 슬립성을 제공할 수 있다.

본 발명에 이용되는 미립자의 1차 평균 입경의 측정은, 투과형 전자 현미경(배율 50만 내지 200만배)으로 입자의 관찰을 행하여, 입자 100개를 관찰하고, 입경을 측정하여 그 평균값으로써, 1차 평균 입경으로 하였다.

(광학 필름의 제조 방법)

다음으로, 본 발명의 광학 필름의 제조 방법에 대하여 설명한다.

본 발명의 광학 필름은 용액 유연법으로 제조된 필름으로서도 용융 유연법으로 제조된 필름으로서도 바람직하게 이용할 수 있다.

본 발명의 광학 필름의 용액 유연법에서의 제조는, 셀룰로오스 에스테르 수지 및 첨가제를 용제에 용해시켜 도프를 제조하는 공정, 도프를 무한히 이행하는 무단의 금속 지지체 위에 유연하는 공정, 유연한 도프를 웹으로서 건조하는 공정, 금속 지지체로부터 박리하는 공정, 연신 또는 폭 유지하는 공정, 또 건조하는 공정, 마무리된 필름을 권취하는 공정에 의해 행해진다.

도프를 제조하는 공정에 대하여 기술한다. 도프 중의 셀룰로오스 에스테르 수지의 농도는, 짙은 쪽이 금속 지지체에 유연한 후의 건조 부하를 저감할 수 있어 바람직하지만, 셀룰로오스 에스테르 수지의 농도가 너무 진하면 여과시의 부하가 증가하여, 여과 정밀도가 나빠진다. 이들을 양립하는 농도로서는, 10 내지 35질량％이 바람직하고, 더 바람직하게는, 15 내지 25질량％이다.

도프에서 이용되는 용제는, 단독으로 이용하거나 2종 이상을 병용하여도 되지만, 셀룰로오스 에스테르 수지의 양용제와 빈용제를 혼합하여 사용하는 것이 생산 효율의 점에서 바람직하고, 양용제가 많은 쪽이 셀룰로오스 에스테르 수지의 용해성의 점에서 바람직하다.

양용제와 빈용제의 혼합 비율의 바람직한 범위는, 양용제가 70 내지 98 질량％이고, 빈용제가 2 내지 30질량％이다. 양용제, 빈용제란, 사용하는 셀룰로오스 에스테르 수지를 단독으로 용해하는 것을 양용제, 단독으로 팽윤하거나 또는 용해하지 않는 것을 빈용제라고 정의하고 있다.

그 때문에, 셀룰로오스 에스테르 수지의 아실기 치환도에 따라 양용제, 빈용제가 변화한다.

본 발명에 이용되는 양용제는 특별히 한정되지 않지만, 메틸렌클로라이드 등의 유기 할로겐 화합물이나 디옥솔란류, 아세톤, 아세트산메틸, 아세토아세트산메틸 등을 들 수 있다. 특히 바람직하게는 메틸렌클로라이드 또는 아세트산메틸을 들 수 있다.

또한, 본 발명에 이용되는 빈용제는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 메탄올, 에탄올, n-부탄올, 시클로헥산, 시클로헥사논 등이 바람직하게 이용된다. 또한, 도프 중에는 물이 0.01 내지 2질량％ 함유되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 셀룰로오스 에스테르 수지의 용해에 이용되는 용매는, 필름 제막 공정에서 건조에 의해 필름으로부터 제거된 용매를 회수하고, 이것을 재이용하여 이용된다.

회수 용제 중에, 셀룰로오스 에스테르 수지에 첨가되어 있는 첨가제, 예를 들면 가소제, 자외선 흡수제, 폴리머, 모노머 성분 등이 미량 함유되어 있는 경우도 있지만, 이들이 포함되어 있어도 바람직하게 재이용할 수 있어, 필요하면 정제하여 재이용할 수도 있다.

상기 기재의 도프를 제조할 때의, 셀룰로오스 에스테르 수지의 용해 방법으로서는, 일반적인 방법을 이용할 수 있다. 가열과 가압을 조합하면 상압에서의 비점 이상으로 가열할 수 있다.

용제의 상압에서의 비점 이상이면서 가압하에서 용제가 비등하지 않는 범위의 온도로 가열하면서 교반 용해하면, 겔이나 불용해 덩어리라고 불리는 덩어리상 미용해물의 발생을 방지하기 때문에 바람직하다.

또한, 셀룰로오스 에스테르 수지를 빈용제와 혼합하여 습윤 또는 팽윤시킨 후, 양용제를 더 첨가하여 용해하는 방법도 바람직하게 이용된다.

가압은 질소 가스 등의 불활성 기체를 압입하는 방법이나, 가열에 의해 용제의 증기압을 상승시키는 방법에 따라서 행해도 된다. 가열은 외부로부터 행하는 것이 바람직하며, 예를 들면 쟈켓 타입의 것은 온도 컨트롤이 용이하여 바람직하다.

용제를 첨가한 가열 온도는, 높은 쪽이 셀룰로오스 에스테르 수지의 용해성의 관점에서 바람직하지만, 가열 온도가 너무 높으면 필요로 하는 압력이 커져서 생산성이 나빠진다.

바람직한 가열 온도는 45 내지 120℃이고, 60 내지 110℃가 보다 바람직하며, 70℃ 내지 105℃가 더 바람직하다. 또한, 압력은 설정 온도에서 용제가 비등하지 않도록 조정된다.

또는 냉각 용해법도 바람직하게 이용되고, 이것에 의해 아세트산메틸 등의 용매에 셀룰로오스 에스테르 수지를 용해시킬 수 있다.

다음으로, 이 셀룰로오스 에스테르 수지 용액을 여과지 등의 적당한 여과재를 이용하여 여과한다. 여과재, 여과 방법에 관해서는 전술한 바와 같다.

여기서, 도프의 유연에 대하여 설명한다.

유연(캐스트) 공정에서의 금속 지지체는, 표면을 경면 마무리한 것이 바람직하고, 금속 지지체로서는, 스테인레스강 벨트 또는 주물로 표면을 도금 마무리한 드럼이 바람직하게 이용된다.

캐스트의 폭은 1 내지 4m로 할 수 있다. 유연 공정의 금속 지지체의 표면 온도는 -50℃ 내지 용제의 비점 미만의 온도이며, 온도가 높은 쪽이 웹의 건조 속도를 빠르게 할 수 있으므로 바람직하지만, 지나치게 너무 높으면 웹이 발포하거나, 평면성이 열화하는 경우가 있다.

바람직한 지지체 온도는 0 내지 55℃이며, 25 내지 50℃가 더 바람직하다. 또는, 냉각함으로써 웹을 겔화시켜서 잔류 용매를 많이 포함한 상태에서 드럼으로부터 박리하는 것도 바람직한 방법이다.

금속지 지체의 온도를 제어하는 방법은 특별히 제한되지 않지만, 온풍 또는 냉풍을 불어 대는 방법이나, 온수를 금속 지지체의 이면에 접촉시키는 방법이 있다. 온수를 이용하는 쪽의 열의 전달이 효율적으로 행해지기 때문에, 금속 지지체의 온도가 일정하게 되기까지의 시간이 짧아 바람직하다. 온풍을 이용하는 경우에는 목적으로 하는 온도보다 높은 온도의 바람을 사용하는 경우가 있다.

광학 필름의 양호한 평면성을 나타내기 위해서는, 금속 지지체로부터 웹을 박리할 때의 잔류 용매량은 10 내지 150질량％가 바람직하고, 더 바람직하게는 40 내지 130질량％이며, 특히 바람직하게는, 50 내지 120질량％이다.

본 발명에서는, 잔류 용매량은 하기 식으로 정의된다.

잔류 용매량(질량％)={(M-N)/N}×100

또한, M은 웹 또는 필름을 제조 중 또는 제조 후의 임의의 시점에서 채취한 시료의 질량이며, N은 M을 115℃에서 1시간 가열한 후의 질량이다.

또한, 광학 필름의 건조 공정에서는, 웹을 금속 지지체로부터 박리하고, 더 건조하여, 잔류 용매량을 1질량％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 0.1질량％ 이하이며, 특히 바람직하게는 0 내지 0.01질량％ 이하이다.

필름 건조 공정에서는 일반적으로 롤 건조 방식(상하로 배치한 다수의 롤에 웹을 교대로 통과하여 건조시키는 방식)이나 텐터 방식으로 웹을 반송시키면서 건조하는 방식이 채용된다.

본 발명의 광학 필름을 제작하기 위해서는, 웹의 양 단부를 클립 등으로 파지하는 텐터 방식으로 폭 방향(가로 방향)으로 연신을 행하는 것이 특히 바람직하다. 연신 처리의 바람직한 방법에 대해서는 전술한 바와 같다.

웹을 건조시키는 수단은 특별히 제한은 없으며, 일반적으로 열풍, 적외선, 가열 롤, 마이크로파 등으로 행할 수 있지만, 간편성의 점에서 열풍으로 행하는 것이 바람직하다.

웹의 건조 공정에서의 건조 온도는 40 내지 200℃에서 단계적으로 높게 하여 가는 것이 바람직하다.

본 발명의 광학 필름의 막 두께는 15 내지 50㎛의 범위 내인 것이 필요하고, 상기 막 두께로 함으로써, 후방산란을 억제할 수 있어 본 발명의 효과를 높일 수 있다. 더 바람직하게는 20 내지 50㎛이다. 막 두께가 50㎛를 초과하는 경우에는 후방산란의 증가와 함께 전방산란도 증가하기 때문에, 50㎛ 이하인 것이 본 발명에서 필요하다. 막 두께가 15㎛ 미만인 경우에는, 광학 필름으로서의 강도를 유지할 수 없거나 투습성이 너무 높아져서 편광자의 보호성이 열화되기 때문에, 15㎛ 이상인 것이 본 발명의 광학 필름을 편광판에 적용함에 있어서 필요한 막 두께이다.

본 발명의 광학 필름은, 폭 1 내지 4m의 것이 이용된다. 특히 폭 1.4 내지 4m의 것이 바람직하게 이용되고, 특히 바람직하게는 1.6 내지 3m이다. 4m를 초과하면 반송이 곤란해진다.

〈광학 필름의 물성〉

본 발명의 광학 필름의 투습도는, 40℃, 90％RH에서 300 내지 1800g/㎡·24 h가 바람직하고, 400 내지 1500g/㎡·24h가 더 바람직하며, 40 내지 1300g/㎡·24h가 특히 바람직하다. 투습도는 JISZ 0208에 기재된 방법에 따라서 측정할 수 있다.

본 발명의 광학 필름의 파단 신장도는 10 내지 80％인 것이 바람직하고 20 내지 50％인 것이 더 바람직하다.

본 발명의 광학 필름의 가시광 투과율은 90％ 이상인 것이 바람직하고, 93％ 이상인 것이 더 바람직하다.

본 발명의 광학 필름의 헤이즈는 1％ 미만인 것이 바람직하고 0 내지 0.1％인 것이 특히 바람직하다.

<편광판>

본 발명의 광학 필름을 편광판용 보호 필름으로서 이용하는 경우, 편광판은 일반적인 방법으로 제작할 수 있다. 본 발명의 광학 필름의 이면측에 점착층을 형성하고, 요오드 용액 내에 침지 연신하여 제작한 편광자의 적어도 한쪽 면에, 접합시키는 것이 바람직하다.

또 한쪽 면에는 본 발명의 광학 필름을 이용하거나, 별도의 편광판 보호 필름을 이용해도 된다. 예를 들면, 시판되고 있는 광학 필름(예를 들면, 코니카미놀타 태크 KC8UX, KC4UX, KC5UX, KC8UY, KC4UY, KC12UR, KC8UCR-3, KC8UCR-4, KC8UCR-5, KC8UE, KC4UE, KC4FR-3, KC4FR-4, KC4HR-1, KC8UY-HA, KC8UX-RHA, 이상 코니카미놀타 옵토(주)제) 등이 바람직하게 이용된다.

편광판의 주된 구성 요소인 편광자란, 일정 방향의 편파면의 광만을 통과시키는 소자이고, 현재 알려져 있는 대표적인 편광자는, 폴리비닐알코올계 편광 필름이며, 이것은 폴리비닐알코올계 필름에 요오드를 염색시킨 것과 2색성 염료를 염색시킨 것이 있다.

편광자는, 폴리비닐알코올 수용액을 제막하고, 이것을 일축 연신시켜 염색하거나, 염색한 후 일축 연신하고 나서, 바람직하게는 붕소 화합물로 내구성 처리를 행한 것이 이용되고 있다.

본 발명의 광학 필름을 편광자 접합시키는 경우, 그 전에 상기 광학 필름의 표면에 친수화 처리를 실시하는 것이 바람직하다. 친수화 처리로서는, 비누화 처리, 플라즈마 처리, 화염 처리, 및 자외선 조사 처리를 들 수 있다. 또한, 비누화 처리에는, 산 비누화 처리 및 알칼리 비누화 처리가 포함되지만, 본 발명에서는, 알칼리 비누화 처리가 바람직하게 이용된다.

알칼리 비누화 처리를 할 때에, 본 발명의 광학 필름은 하기 비누화 지수(M)가 0.5 이상, 50 이하에서 비누화하는 것이 바람직하다.

비누화 지수(M): 비누화용 알칼리 용액의 농도(mol/l)×비누화 온도(×10℃)×비누화 시간(×10초)

비누화 지수 M이란 비누화 효율의 지표이고, 수치가 클수록 효율이 높아진다. 알칼리 농도, 비누화 온도, 비누화 시간의 곱으로 표현되는 것이다. 따라서 이 3가지 요소를 적절하게 조건 설정을 행하고 그 최적값의 조합을 결정하면 된다.

예를 들면, 알칼리 농도 1.5mol％, 비누화 온도 40℃, 비누화 시간 60초의 경우, 비누화 지수는 1.5×4×6=36이 된다.

본 발명의 광학 필름의 비누화 지수를 전술한 범위로 함으로써 편광막과의 접착성을 충분히 얻으면서, 편광판 접합시의 왜곡이나 균열 등을 억제하여, 본 발명의 편광판을 액정 표시 장치에 이용했을 때의, 정면 콘트라스트가 저하되는 문제를 효과적으로 억제할 수 있다.

알칼리 비누화 처리는, 광학 필름을 비누화액의 조(槽)에 직접 침지하는 방법 또는 비누화액을 도포하는 방법으로 실시하는 것이 바람직하다. 도포 방법으로서는, 딥 코팅법, 커튼 코팅법, 익스트루전 코팅법, 바 코팅법 및 E형 도포법을 들 수 있다. 알칼리 비누화 처리 도포액의 용매는, 비누화액의 투명 지지체에 대하여 습윤성이 좋으며, 또한 비누화액 용매에 의해 투명 지지체 표면에 요철을 형성시키지 않고서, 면상을 양호한 채로 유지하는 용매를 선택하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 알코올계 용매가 바람직하고, 이소프로필알코올이 특히 바람직하다. 또한, 계면활성제의 수용액을 용매로서 사용할 수도 있다. 알칼리 비누화 도포액의 알칼리는, 상기 용매에 용해하는 알칼리가 바람직하고, KOH, NaOH가 더 바람직하다. 비누화 도포액의 pH는 10 이상이 바람직하고, 12 이상이 더 바람직하다.

알칼리 비누화시의 반응 조건은, 비누화 온도는, 실온으로부터 80℃의 범위에서 선택할 수 있지만, 30 내지 60℃인 것이 바람직하다.

비누화 시간은, 필요로 하는 비누화 성능, 생산성과의 관계로 적절히 선택되지만, 10 내지 120초, 바람직하게는 10 내지 100초이다.

알칼리 비누화 반응 후, 비누화액 도포면을 수세 또는 산으로 세정한 후 수세하는 것이 바람직하다.

상기 점착층에 이용되는 점착제로서는, 점착층의 적어도 일부분에서 25℃에서의 저장 탄성률이 1.0×10⁴ 내지 1.0×10⁹Pa의 범위인 점착제가 이용되고 있는 것이 바람직하고, 점착제를 도포하여 접합시킨 후에 다양한 화학 반응에 의해 고분자량체 또는 가교 구조를 형성하는 경화형 점착제가 바람직하게 이용된다.

구체예로서는, 예를 들면, 우레탄계 점착제, 에폭시계 점착제, 수성 고분자-이소시아네이트계 점착제, 열 경화형 아크릴 점착제 등의 경화형 점착제, 습기 경화 우레탄 점착제, 폴리에테르메타크릴레이트형, 에스테르계 메타크릴레이트형, 산화형 폴리에테르메타크릴레이트 등의 혐기성 점착제, 시아노아크릴레이트계의 순간 점착제, 아크릴레이트와 퍼옥시드계의 2액형 순간 점착제 등을 들 수 있다.

상기 점착제로서는 1액형이어도 되고, 사용 전에 2액 이상을 혼합하여 사용하는 형태이어도 된다.

또한, 상기 점착제는 유기 용제를 매체로 하는 용제계이어도 되고, 물을 주성분으로 하는 매체인 에멀전형, 콜로이드 분산액형, 수용액형 등의 수계이거나, 무용제형이어도 된다. 상기 점착제액의 농도는, 점착 후의 막 두께, 도포 방법, 도포 조건 등에 의해 적절하게 결정되면 좋으며, 통상적으로는 0.1 내지 50질량％이다.

또한, 본 발명의 광학 필름은, 예를 들면, 한쪽의 편광자 보호 필름 표면에 프로텍트 필름이 접합되고, 다른 쪽 측의 점착제층 표면에 세퍼레이트 필름이 접합되어, 롤형으로 감긴 상태에서 제조되는 롤형 편광판에도 바람직하게 이용된다.

<액정 표시 장치>

본 발명의 광학 필름을 접합한 편광판을 액정 표시 장치에 조립함으로써, 정면 콘트라스트가 높고, 콘트라스트 변동이 없는 시인성이 우수한 액정 표시 장치를 제작할 수 있지만, 특히 대형 액정 표시 장치나 디지털 사이니지 등의 옥외 용도의 액정 표시 장치에 바람직하게 이용된다. 본 발명의 편광판은, 상기 점착층 등을 개재하여 액정 셀에 접합한다.

본 발명의 편광판은 반사형, 투과형, 반투과형 LCD 또는 TN형, STN형, OCB형, HAN형, VA형(PVA형, MVA형), IPS형(FFS 방식도 포함함) 등의 각종 구동 방식의 LCD에서 바람직하게 이용된다. 특히 VA형의 화면이 30형 이상, 특히 30형 내지 54형의 대화면 표시 장치에서는, 화면 주변부에서의 화이트아웃 등도 없어, 그 효과가 장기간 유지된다.

또한, 액정 표시 장치의 백라이트 광원으로서는, 평판 형광 램프, 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)의 발광 다이오드(LED)를 갖는 발광 다이오드(LED) 백라이트, 유기 전계 발광 소자 기판을 이용한 백색 백라이트 등을 이용할 수 있다. 특히 본 발명의 광학 필름은, 발광 다이오드(LED) 백라이트에 적합하다.

[실시예]

이하에 실시예를 예를 들어 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

<셀룰로오스 에스테르 수지 CE-1의 제작>

셀룰로오스 100질량부에, 황산 16질량부, 무수 아세트산 260질량부, 아세트산 420질량부를 각각 첨가하여, 교반하면서 실온으로부터 60℃까지 60분에 걸쳐 승온하고, 15분간 그 온도를 유지하면서 아세트화 반응을 행하였다. 다음으로, 아세트산 마그네슘 및 아세트산 칼슘의 아세트산-물 혼합 용액을 첨가하여 황산을 중화한 후, 반응계 내에 수증기를 도입하여, 60℃에서 120분간 유지하여 비누화 숙성 처리를 행하였다. 그 후, 다량의 물에 의해 세정을 행하고, 더 건조하여, 셀룰로오스 에스테르 수지 CE-1을 얻었다.

또한, 얻어진 셀룰로오스 에스테르 수지 CE-1은, 평균 아세틸기 치환도 2.88의 셀룰로오스 트리아세테이트이고, 수 평균 분자량을 Mn, 중량 평균 분자량을 Mw로 할 때, Mn=80000, Mw/Mn=2.4이었다. 셀룰로오스 수지의 용해도 파라미터(SP값)는 Hoy법에 따라서 구한바 21.0이었다.

<셀룰로오스 에스테르 수지 CE-2의 제작>

셀룰로오스 에스테르 수지 CE-1의 제작과 마찬가지로 하여, 평균 아세틸기 치환도 2.45의 디아세틸셀룰로오스를 제작하였다. 수 평균 분자량을 Mn, 중량 평균 분자량을 Mw로 할 때, Mn=62000, Mw/Mn=3.1이었다. 셀룰로오스 수지의 용해도 파라미터(SP값)는 Hoy법에 따라서 구한바 22.1이었다.

셀룰로오스 에스테르 수지 CE-2의 아세트산량은 300ppm이고, 칼슘 및 마그네슘의 총량은 100ppm이며, 관계식 (아세트산량)/(칼슘 및 마그네슘의 총량)은 3이었다.

<셀룰로오스 에스테르 수지 CE-3의 제작>

셀룰로오스 에스테르 수지 CE-2의 제작에서, 아세트산량, 황산 중화량, 세정의 횟수를 조정하여, 평균 아세틸기 치환도 2.35, 아세트산량 300ppm, 칼슘 및 마그네슘의 총량 30ppm으로 하여, 관계식 (아세트산량)/(칼슘 및 마그네슘의 총량)을 10으로 조정한 것 이외에는 마찬가지로 하여 셀룰로오스 에스테르 수지 CE-3을 제작하였다.

상기 아세트산량, 칼슘 및 마그네슘의 총량의 측정은 전술한 공지의 방법에 의해 행하였다.

<셀룰로오스 에스테르 수지 CE-4의 제작>

셀룰로오스 에스테르 수지 CE-1의 제작과 마찬가지로 하여, 평균 아세틸기 치환도 1.95의 셀룰로오스 아세테이트를 제작하였다. 수 평균 분자량을 Mn, 중량 평균 분자량을 Mw로 할 때, Mn=70000, Mw/Mn=3.0이었다. 셀룰로오스 수지의 용해도 파라미터(SP값)는 Hoy법에 따라서 구한바 23.0이었다.

<셀룰로오스 에스테르 수지 CE-5의 제작>

셀룰로오스 에스테르 수지 CE-1의 제작과 마찬가지로 하여, 평균 아세틸기 치환도 2.65의 셀룰로오스 아세테이트를 제작하였다. 수 평균 분자량을 Mn, 중량 평균 분자량을 Mw로 할 때, Mn=65000, Mw/Mn=3.2였다. 셀룰로오스 수지의 용해도 파라미터(SP값)는 Hoy법에 따라서 구한바 21.3이었다.

<광학 필름(101 내지 122)의 제작>

(광학 필름(101)의 제작)

〈미립자 분산액〉

미립자(에어로질 R812 닛폰 에어로질(주)제) 11질량부

에탄올 89질량부

이상을 디졸버로 50분간 교반 혼합한 후, 만톤 고울린으로 분산을 행하였다.

〈미립자 첨가액〉

메틸렌클로라이드를 넣은 용해 탱크에 셀룰로오스 에스테르 수지 CE-1을 첨가하고, 가열하여 완전히 용해시킨 후, 이것을 아즈미 로시(주)제의 아즈미 여과지 No.244를 사용하여 여과하였다. 여과 후의 셀룰로오스 에스테르 용액을 충분히 교반하면서, 여기에 미립자 분산액을 천천히 첨가하였다. 또한, 2차 입자의 입경이 소정의 크기가 되도록 아트라이터로 분산을 행하였다. 이것을 닛폰 세이센(주)제의 화인메트 NF로 여과하고, 미립자 첨가액을 조제하였다.

메틸렌클로라이드 99질량부

셀룰로오스 에스테르 수지 CE-1 4질량부

미립자 분산액 11질량부

셀룰로오스 에스테르 수지 CE-1을 이용하여, 하기 조성의 주 도프를 조제하였다.

우선, 가압 용해 탱크에 메틸렌클로라이드와 에탄올을 첨가하였다. 용제가 들어간 가압 용해 탱크에 셀룰로오스 에스테르 수지 CE-1을 교반하면서 투입하였다. 이것을 50℃로 가열하여, 교반하면서 완전히 용해하고, 표 2에 기재된 가소제 1을 더 첨가하여, 90분간 더 교반하여 완전히 용해시켰다.

이 도프를 아즈미 로시(주)제의 아즈미 여과지 No.244를 사용하여 여과하고, 니혼 세이센(주)제의 화인메트 NM(절대 여과 정밀도 100㎛), 화인포어 NF(절대 여과 정밀도 50㎛, 15㎛, 5㎛의 순으로 순차 여과 정밀도를 높여서 사용)를 사용하여 여과 압력 9.8kPa로 더 여과하고, 주 도프를 조제하였다.

주 도프 100질량부에 미립자 첨가액을 2질량 첨가하여, 인라인 믹서(도레이 정지형 관내 혼합기 Hi-Mixer, SWJ)로 충분히 혼합하고, 이어서 벨트 유연 장치를 이용하여, 폭 2m의 스테인리스 밴드 지지체에 균일하게 유연하였다. 스테인리스 밴드 지지체 위에서, 잔류 용매량이 110％가 될 때까지 용매를 증발시켜서, 스테인리스 밴드 지지체로부터 박리하였다. 이어서, 텐터로 웹 양단부를 파지하고, 손폭 치수(TD) 방향의 연신 배율이 1.10배가 되도록 160℃에서 연신하였다. 연신 개시시의 잔류 용매는 30％이었다. 연신 후, 그 폭을 유지한 채로 수 초간 유지한 후 폭 유지를 해방하고, 125℃로 설정된 제3 건조 존에서 30분간 반송시켜 건조를 더 행하여, 폭 1.5m이면서 단부에 폭 1㎝, 높이 8㎛의 널링을 갖는 막 두께 80㎛인 비교예의 광학 필름(101)을 제작하였다.

〈주 도프의 조성〉

메틸렌클로라이드 300질량부

에탄올 30질량부

셀룰로오스 에스테르 수지 CE-1 100질량부

가소제(TPP: 트리페닐포스페이트) 10질량부

(광학 필름(102)의 제작)

주 도프의 조성을 하기와 같이 변경하고, 막 두께를 60㎛로 조정한 것 이외에는, 광학 필름(101)과 마찬가지로 하여, 광학 필름(102)을 제작하였다.

〈주 도프의 조성〉

메틸렌클로라이드 300질량부

에탄올 30질량부

셀룰로오스 에스테르 수지 CE-1 100질량부

가소제(TPP: 트리페닐포스페이트) 5질량부

가소제(EPEG: 에틸프탈릴에틸글리콜레이트) 5질량부

위상차 발현제(트리아진계 화합물: 예시 화합물 I-(3)) 2질량부

(광학 필름(103, 104)의 제작)

이용하는 셀룰로오스 에스테르 수지를 CE-1에서 CE-2로 변경한 것 이외에는, 광학 필름(101, 102)과 마찬가지로 하여 광학 필름(103, 104)을 제작하였다.

(광학 필름(105)의 제작)

주 도프의 조성을 하기와 같이 변경하고, 막 두께를 50㎛로 조정한 것 이외에는, 광학 필름(101)과 마찬가지로 하여, 광학 필름(105)을 제작하였다.

〈주 도프의 조성〉

메틸렌클로라이드 300질량부

에탄올 30질량부

셀룰로오스 에스테르 수지 CE-2 100질량부

가소제(당 에스테르 화합물 FA-7) 10질량부

(광학 필름(106)의 제작)

주 도프의 조성을 하기와 같이 변경한 것 이외에는, 광학 필름(105)과 마찬가지로 하여, 광학 필름(106)을 제작하였다.

〈주 도프의 조성〉

메틸렌클로라이드 300질량부

에탄올 30질량부

셀룰로오스 에스테르 수지 CE-2 100질량부

가소제(당 에스테르 화합물 FA-7) 5질량부

가소제(방향족 말단 에스테르 화합물 FB-19) 5질량부

박리 촉진제(시트르산의 부분 에틸에스테르 화합물) 0.2질량부

(광학 필름(107)의 제작)

주 도프의 조성을 하기와 같이 변경한 것 이외에는, 광학 필름(106)과 마찬가지로 하여, 광학 필름(107)을 제작하였다.

〈주 도프의 조성〉

메틸렌클로라이드 300질량부

에탄올 30질량부

셀룰로오스 에스테르 수지 CE-2 100질량부

가소제(당 에스테르 화합물 FA-7) 5질량부

가소제(방향족 말단 에스테르 화합물 FB-19) 5질량부

위상차 발현제(트리아진계 화합물: 예시 화합물 I-(3)) 2질량부

박리 촉진제(시트르산의 부분 에틸 에스테르 화합물) 0.2질량부

(광학 필름(108 내지 122)의 제작)

표 2에 나타내는 셀룰로오스 에스테르 수지, 가소제 2, 가소제 3, 위상차 발현제, 박리 촉진제, MD 연신, 막 두께를 조정한 것 이외에는, 광학 필름(107)과 마찬가지로 하여 광학 필름(108 내지 122)을 제작하였다.

또한, MD 연신은 MD 방향으로 1.03배 연신하고, 연신 후에 2％ 완화를 가하였다.

(용해도 파라미터(SP값)의 산출)

표 중의 셀룰로오스 에스테르 수지, 가소제의 용해도 파라미터(SP값)는 Hoy법에 따라서 구하였다. 또한, 표 2에 기재된 ΔSP값은, 광학 필름을 형성하는 가소제의 SP값과 셀룰로오스 에스테르 수지의 SP값의 차의 절댓값 중 최대의 것을 나타내었다.

《평가 항목, 평가 방법》

얻어진 광학 필름을 이용하여, 이하의 평가를 행하였다.

(리타데이션의 측정)

리타데이션값 Ro, Rth는 이하의 식에 의해 구하였다.

Ro=(nx-ny)×d

Rth=((nx+ny)/2-nz)×d

여기에서, d는 필름의 두께(㎚), 굴절률 nx(지상축 방향의 굴절률), ny(필름면 내에서 지상축에 직각인 방향의 굴절률), nz(두께 방향에서의 필름의 굴절률)이다.

리타데이션값(Ro), (Rth)은 자동 복굴절률계 KOBRA-21ADH(오지 게이소쿠기키(주))를 이용하여, 23℃, 55％RH의 환경하에서 파장 590㎚로 구하였다.

(헤이즈(전방산란) 측정)

제작한 광학 필름을, 23℃ 55％RH의 환경에서 5시간 이상 조습한 후, 필름의 헤이즈값을 헤이즈미터(탁도계)(형식: NDH 2000, 닛폰 덴쇼쿠 코교(주)제)를 이용하여 측정하였다. 광원은 5V 9W 할로겐구, 수광부는 실리콘 포토셀(비시감도 필터가 부착됨)이고, 측정은 JIS K-7136에 준하여 측정하였다.

(후방산란광 강도비 S(bs)/S(t)의 측정)

도 1과 같이, 광학 필름 시료를 세트하고, 광학 필름(1)의 법선 방향에서 백라이트(2)의 입사광과는 정역방향인 후방산란광의 출사각을 0°로 하였을 때에, 광검출기(3)에 의해, 590㎚에서의 출사각 25° 내지 85° 방향의 산란광을 측정하여 S(bs)로 하고, 입사광 총량 S(T)로 나눈 값을 후방산란의 산란광 강도비 S(bs)/S(t)의 값으로 하였다.

구체적인 조건은, S(bs): 필름 표면으로의 입사광 각을 0°로 한 경우의, 측정 파장 590㎚에서의 출사각 25° 내지 85° 방향의 후방산란 광량을 필름 표면으로부터 거리 300㎜에서 1° 간격으로 광검출기(3)를 이용하여 측정했을 때의 광량 적산값이고, S(T): 광원으로부터 필름 표면으로의 거리 600㎜에서 광검출기(3)를 이용하여 측정했을 때의 입사광 총량이다.

광원(2)은, 아사히 분코(주)제 크세논 광원 MAX-302를 백색광으로 이용하였다.

광검출기(3)는, 광전자 증배관(포토 멀티 튜브 하마마츠 포토닉스 R636-10)을 이용하였다. 광학 필름(1)으로의 입사광의 스폿 직경은 10㎜로 설정하여 측정을 행하였다.

(이방성 산란광 강도비 측정)

제작한 광학 필름을, 23℃ 55％RH의 환경에서 5시간 이상 조습한 후, 이방성 산란광 강도비를 고니오포토미터 GP-1-3D(오프텍스사 제조: 광원은 12V 50W 할로겐 램프, 수광부는 광전자 증배관 R636-10(하마마츠 포토닉스 제조))를 이용하여 측정하였다.

도 2a 및 도 2b에서, 광원 램프의 법선 방향에서 50° 방향의 위치에, 상기 광학 필름을 그의 지상축과 상기 고니오포토미터의 수광부의 주사 방향이 일치하도록 시료대에 설치했을 때의 산란광 강도(I_t), 또한 상기 광학 필름의 설치를 상기 광학 필름의 진상축과 고니오포토미터의 수광부의 주사 방향이 일치하도록 시료대에 설치한 경우의 산란광 강도(I_s)를 측정하여, 그 비(I_t/I_s)의 값을 구하였다.

상세하게는, 샘플은 하기 방법에 의해 제작하고, 필름의 지상축과 수광부 주사 방향이 일치하도록 세트하였다. 필름으로의 광의 입사 각도는 90°로 하고, 수광부를 수평으로 90°부터 180°까지 주사하여 산란광 프로파일을 구하였다. 또한, 측정시의 광량은 θ=180°에서의 광량으로 보정하고(포토 멀티 튜브 감도 -185V), 이 광량에서의 측정값을 산란광 강도(I_t)로 하였다.

이어서, 마찬가지로 광학 필름의 설치를 이 광학 필름의 진상축과 고니오포토미터의 수광부의 주사 방향이 일치하도록 시료대에 설치한 경우의 산란광 강도(I_s)로 하였다.

〈샘플의 제작〉

우선, 필름 이외의 측정기구의 블랭크 헤이즈 1을 측정한다. 1. 깨끗하게 한 슬라이드 유리 위에 글리세린을 한 방울(0.05㎖) 흘린다. 이때 액적에 기포가 들어가지 않도록 주의한다. 유리는 반드시 세제로 세정한 것을 사용한다(도 3 참조). 2. 그 위에 커버 유리를 싣는다.

이어서 이하의 수순으로, 시료를 포함한 헤이즈 2를 측정한다. 3. 슬라이드 유리 위에 글리세린 0.05㎖를 적하한다(도 3 참조). 4. 그 위에 측정하는 시료 필름을 기포가 들어가지 않도록 싣는다(도 4 참조). 5. 시료 필름 위에 글리세린 0.05㎖를 적하한다(도 5 참조). 6. 그 위에 커버 유리를 싣는다(도 6 참조). 7.상기한 바와 같이 제작한 적층체(위부터, 커버 유리/글리세린/시료 필름/글리세린/슬라이드 유리)를 필름의 지상축이 수광부 주사 방향에 일치하도록 고니오포토미터에 세트한다.

상기 측정에서 사용한 유리, 글리세린은 이하와 같다.

유리: MICRO SLIDE GLASS S9213 MATSUNAMI

글리세린: 간토 카가쿠 제조 Cica 특급(순도>99.0％); 굴절률 1.47

<편광판의 제작>

얻어진 광학 필름(101 내지 122)을 이용하여, 하기 방법에 의해 편광판(201 내지 222)을 제작하였다.

두께, 120㎛의 폴리비닐알코올 필름을, 일축 연신(온도 110℃, 연신 배율 5배)하였다. 이것을 요오드 0.075g, 요오드화 칼륨 5g, 물 100g을 포함하여 이루어지는 수용액에 60초간 침지하고, 이어서 요오드화 칼륨 6g, 붕산 7.5g, 물 100g을 포함하여 이루어지는 68℃의 수용액에 침지하였다. 이것을 수세, 건조하여 편광자를 얻었다.

이어서, 하기 공정 1 내지 5에 따라서 편광자와 상기 광학 필름(101 내지 122)과, 이면측에는 코니카미놀타 옵토(주)제 코니카미놀타 태크 KC4UY를 편광판 보호 필름으로서 접합시켜 편광판을 제작하였다.

공정 1: 광학 필름(101 내지 122)을 50℃의 2몰/l의 수산화칼륨 용액에 30초간 침지하고, 이어서 수세하여 건조하여 표면을 비누화한 광학 필름을 얻었다.

공정 2: 상기 편광자를 고형분 2질량％의 폴리비닐알코올 접착제 중에 1 내지 2초 침지하였다.

공정 3: 공정 2에서 편광자에 부착된 과잉 접착제를 가볍게 닦아 제거하고, 이것을 공정 1에서 처리한 광학 필름의 위에 싣고, 이면측 보호 필름을 더 실어 배치하였다. 이때, 본 발명의 광학 필름의 지상축과 편광자 흡수축이 직교하도록 주의 깊게 배치하였다.

공정 4: 공정 3에서 적층한 광학 필름(101 내지 122)과 편광자와 이면측 보호 필름을 압력 20 내지 30N/㎠, 반송 스피드는 약 2m/분으로 접합하였다.

공정 5: 80℃의 건조기 중에 공정 4에서 제작한 편광자와 광학 필름(101 내지 122)과 이면측 보호 필름을 접합시킨 시료를 2분간 건조하고, 편광판(201 내지 222)을 제작하였다.

<액정 표시 장치의 제작>

시야각 측정을 행하는 액정 패널을 이하와 같이 하여 제작하고, 액정 표시 장치로서의 특성을 평가하였다.

VA 모드형 액정 표시 장치(SONY사 제조 BRAVIAV1, 40인치형)의 미리 접합되어 있던 양면의 편광판을 박리하여, 상기 제작한 편광판을 광학 필름(101 내지 122) 측이, 액정 셀의 유리면이 되도록 양면에 접합하였다.

그때, 미리 접합되어 있던 편광판과 동일한 방향으로 흡수축이 향하도록 행하고, 액정 표시 장치(301 내지 322)를 각각 제작하였다.

《액정 표시 장치의 평가》

(정면 콘트라스트의 평가)

23℃ 55％RH의 환경에서, 각각의 액정 표시 장치의 백라이트를 1주간 연속 점등한 후, 측정을 행하였다. 측정에는 ELDIM사 제조 EZ-Contrast160D를 이용하여, 액정 표시 장치로 백 표시와 흑 표시의 표시 화면의 법선 방향의 휘도를 측정하고, 그 비를 정면 콘트라스트로 하였다.

◎: 정면 콘트라스트가 5000 이상

○: 정면 콘트라스트가 4500 이상 5000 미만

△: 정면 콘트라스트가 4000 이상 4500 미만

×: 정면 콘트라스트가 4000 미만

(정면 콘트라스트 불균일)

액정 표시 장치의 임의의 점 A를 통과하는 직선 I 위이면서, 점 A로부터 2.5㎝ 떨어진 2점을 점 B, 점 C로 하고, 또한 점 A를 통과하고, 직선 I에 수직인 직선상이면서, 점 A로부터 2.5㎝ 떨어진 2점을 점 D, 점 E로 한다.

점 A 내지 점 E에서 정면 콘트라스트를 각각 측정하고, 그 측정값의 표준 편차를 산출하여, 정면 콘트라스트의 불균일의 지표로 하였다.

상기 방법으로 산출한 표준 편차가, 0 이상 10 이하일 때를 ◎, 11 이상 20 이하일 때를 ○, 21 이상일 때를 ×로 정의하였다.

광학 필름(101 내지 122)의 구성, 및 상기 평가의 결과를 표 2, 표 3에 나타낸다.

표 2의 결과로부터 본 발명의 광학 필름은, VA 모드형 액정 표시 장치용으로서 바람직한 리타데이션을 가지면서, 후방산란광 강도비, 이방성 산란 강도비, 헤이즈가 우세하기 때문에, 표 3에 나타낸 바와 같이 본 발명의 광학 필름을 이용한 편광판을 접합한 액정 표시 장치는, 정면 콘트라스트, 정면 콘트라스트 불균일이 우세하다는 것을 알 수 있었다.

[실시예 2]

실시예 1의 광학 필름(115)을 이용하여, 표 4의 조건으로 비누화 처리를 실시하고, 비누화 처리 완료 광학 필름(401 내지 404)을 제작하였다.

이어서 실시예 1과 마찬가지로 하여, 광학 필름(401 내지 404)을 이용하여 편광판(501 내지 504)을 제작하고, 상기 편광판을 이용하여 액정 표시 장치(601 내지 604)를 제작하였다.

《편광판의 평가》

(편광도 불균일의 평가)

상기 편광판(501 내지 504)을 23℃ 55％RH의 환경에서 24시간 이상 조습한 후, 각각 100㎜ 사방으로 재단하였다. 시료 위의 500㎛×500㎛의 영역에 대하여, 편광 현미경 BX51-P(올림푸스사 제조)를 이용하여, 검광자의 광축과 편광판 흡수축의 각도를 0.01°피치로 0° 내지 90°로 바꾸어, 컬러 CCD 카메라(올림푸스사 제조 E-330)를 이용하여 촬영하였다. 이 화상을 화상 처리 소프트웨어 Image-Pro Plus(Media Cybernetics사 제조)를 이용하여, 상기 시료를 5㎛ 피치로 영역 분할하고, 상기 시료의 평균면 내 위상차와 동일한 면 내 위상차를 갖는 수정 파장판에 대하여, 파장판 지상축과 편광자의 흡수축의 각도를 0.01°피치로 0° 내지 90°로 바꾸어 촬영한 휘도값과 비교함으로써 각 영역의 배향 각도를 구하고, 시료의 배향 각도 분포 및 배향 각도의 표준 편차를 산출하였다. 이것을 편광도 불균일의 평가로 하였다.

〔배향 각도의 평가 기준〕

A: 배향 각도의 표준 편차가 0.05 이상 0.15 미만

B: 배향 각도의 표준 편차가 0.15 이상 0.30 미만

C: 배향 각도의 표준 편차가 0.30 이상 0.45 미만

D: 배향 각도의 표준 편차가 0.45 이상

《액정 표시 장치의 평가》

(정면 콘트라스트의 평가)

실시예 1과 마찬가지로 상기 편광판을 액정 표시 장치에 접합하여, 정면 콘트라스트를 평가하였다.

표 4로부터, 비누화 지수(M)가 0.5 내지 50의 범위의 비누화 처리로 함으로써, 편광도 불균일, 정면 콘트라스트가 우수하다는 것을 알 수 있었다.

1: 광학 필름
2: 광원
3: 광검출기
G1: 광원 램프
G2: 분광기
G3: 시료대
G4: 시료
G5: 수광 부분
G6: 스토퍼
Gl: 유리
F: 필름
gr: 글리세린

Claims (9)

1. 평균 아세틸기 치환도가 2.0 내지 2.6인 셀룰로오스 에스테르 수지를 함유하고, 23℃, 55％RH, 측정 광파장 590㎚에서의 면 내 위상차값(Ro)이 30 내지 100㎚, 두께 방향 위상차값(Rth)이 70 내지 400㎚, 막 두께가 15 내지 50㎛인 광학 필름이며, 상기 면 내 위상차값(Ro) 및 두께 방향 위상차값(Rth)은 각각 하기 식 i 및 식 ⅱ에 의해 구해지고, 상기 광학 필름이 하기 식 I을 만족하는 것을 특징으로 하는 광학 필름.
   <식 ⅰ>
   Ro=(nx-ny)×d
   <식 ⅱ>
   Rth={(nx+ny)/2-nz}×d
   (식 중, nx, ny, nz는, 각각 23℃·55％RH, 590㎚에서의 굴절률 nx(지상축 방향의 굴절률), ny(필름면 내에서 지상축에 직교하는 방향의 굴절률), nz(필름 두께 방향의 굴절률)이고, d는 필름의 두께(㎚)임)
   <식 I>
   0.01<S(bs)/S(T)<0.30
   (식 중, S(bs): 필름 표면으로의 입사광 각을 0°로 한 경우의, 측정 파장 590㎚에서의 출사각 25° 내지 85° 방향의 후방산란 광량을 필름 표면으로부터 거리 300㎜에서 1° 간격으로 측정했을 때의 광량 적산값을 나타내고, S(T): 광원으로부터 필름 표면으로의 거리 600㎜에서 측정했을 때의 입사광 총량을 나타낸다.
   단, 상기 광학 필름 표면에 대한 법선과 평행이면서 입사광과는 정역방향인 후방산란광의 출사각을 0°로 하고, 상기 법선과 평행이면서 입사광의 진행 방향과는 동일 방향인 전방산란광의 출사각을 180°로 함)
2. 제1항에 있어서, 광원으로부터 50° 방향의 위치에서의 광산란 강도에 대하여, 상기 광학 필름을 그의 지상축과 고니오포토미터의 수광부의 주사 방향이 일치하도록 시료대에 설치한 경우의 산란광 강도(I_t)와, 상기 광학 필름을 그의 진상축과 상기 고니오포토미터의 수광부의 주사 방향이 일치하도록 시료대에 설치한 경우의 산란광 강도(I_s)의 비(I_t/I_s)의 값이 0.7 이상 1.3 이하인 것을 특징으로 하는 광학 필름.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 광학 필름이, 가소제로서 당 에스테르계 화합물, 폴리에스테르계 화합물로부터 선택되는 적어도 1종의 화합물을 함유하고, 위상차 발현제로서 트리아진계 화합물 및 적어도 2개의 방향족환을 갖는 봉형 화합물로부터 선택되는 적어도 1종의 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 광학 필름.
4. 제3항에 있어서, 상기 당 에스테르계 화합물이, 하기 일반식 FA로 표시되는 총 평균 치환도가 3.0 내지 6.0인 화합물인 것을 특징으로 하는 광학 필름.
   <일반식 FA>
   

   

   
   (식 중, R₁ 내지 R₈은 각각 독립적으로 수소 원자, 치환 또는 비치환된 알킬카르보닐기, 또는 치환 또는 비치환된 아릴카르보닐기를 나타내고, R₁ 내지 R₈은 서로 동일하거나 상이할 수 있음)
5. 제3항에 있어서, 상기 폴리에스테르계 화합물이 하기 일반식 FB로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 광학 필름.
   <일반식 FB>
   B-(G-A)n-G-B
   (식 중, B는 히드록시기 또는 카르복실산 잔기, G는 탄소수 2 내지 12의 알킬렌글리콜 잔기 또는 탄소수 6 내지 12의 아릴글리콜 잔기 또는 탄소수가 4 내지 12인 옥시알킬렌글리콜 잔기, A는 탄소수 4 내지 12의 알킬렌디카르복실산 잔기 또는 탄소수 6 내지 12의 아릴디카르복실산 잔기를 나타내고, n은 1 이상의 정수를 나타냄)
6. 제1항 또는 제2항에 기재된 광학 필름, 및 편광판 보호 필름에 의해 편광자를 협지하도록 접합하는 편광판의 제조 방법이며, 상기 광학 필름을 비누화 지수(M) 0.5 이상, 50 이하가 되도록 비누화하는 것을 특징으로 하는 편광판의 제조 방법.
   비누화 지수(M): 비누화용 알칼리 용액의 농도(mol/l)×비누화 온도(×10℃)×비누화 시간(×10초)
7. 제6항에 기재된 편광판의 제조 방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 편광판.
8. 제1항 또는 제2항에 기재된 광학 필름을 구성 부재로서 이용한 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
9. 제7항에 기재된 편광판을 구성 부재로서 이용한 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.

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