KR101899158B1

KR101899158B1 - 광학 필름, 그 제조 방법, 편광판 및 액정 표시 장치

Info

Publication number: KR101899158B1
Application number: KR1020120032832A
Authority: KR
Inventors: 준 다케다; 아키노리 오치아이; 다로 시모코우치
Original assignee: 후지필름 가부시키가이샤
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2012-03-30
Publication date: 2018-09-14
Also published as: JP2012215690A; JP5476332B2; KR20150127790A; TW201305618A; TWI574057B

Abstract

과제
박막이고, 막두께의 균질성이 개량되어, 환경 습도 변화에 수반되는 면내 방향의 리타데이션의 변동이 억제된 광학 필름 및 그 제조 방법의 제공.
해결 수단
막두께 20 ∼ 60 ㎛ 이고, 식 (1) ∼ (3) 을 만족시키는 광학 필름.
식 (1) PV (전체면) ≤ 0.5 ㎛
식 (2) 2.5 > PV (MD)/PV (TD) ≥ 0.8
식 (3) ΔRe (30 - 80) < 3 nm
(PV (전체면) 은 각 원형 영역 내의 모든 점에 있어서의 막두께의 최대값과 최소값의 차분인 전체면 PV 값의 10 지점의 평균값 ; PV (MD) 는 각 원형 영역 내의 필름 반송 방향의 직경 상의 모든 점에 있어서의 막두께의 최대값과 최소값의 차분인 길이 PV 값의 10 지점의 평균값 ; PV (TD) 는 각 원형 영역 내의 필름 반송 방향과 직교하는 방향의 직경 상의 모든 점에 있어서의 막두께의 최대값과 최소값의 차분인 폭 PV 값의 10 지점의 평균값 ; ΔRe (30 - 80) 은, 상대 습도 30 ％ 에 있어서의 Re (30 ％) 와, 상대 습도 80 ％ 에 있어서의 Re (80 ％) 의 차이의 절대값)

Description

광학 필름, 그 제조 방법, 편광판 및 액정 표시 장치{OPTICAL FILM, METHOD FOR PRODUCING SAME, POLARIZER AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

본 발명은 광학 필름, 그 제조 방법, 및 그 광학 필름을 사용한 편광판 및 액정 표시 장치에 관한 것이다. 특히, 편광판 보호 필름이나 광학 보상 필름 등으로서 바람직하게 사용할 수 있는 광학 필름에 관한 것이다.

액정 표시 장치는, 소비 전력이 작은 공간 절약의 화상 표시 장치로서 해마다 그 용도가 확대되고 있다. 액정 표시 장치의 기본적인 구성은 액정 셀의 양측에 편광판을 형성한 것이다. 상기 편광판은 일정 방향의 편파면의 광만을 통과시키는 역할을 맡고 있고, 편광판의 성능에 의해 액정 표시 장치의 성능이 크게 좌우된다. 편광판은, 일반적으로 요오드나 염료를 흡착 배향시킨 폴리비닐알코올 필름 등으로 이루어지는 편광자의 표리 양측에 투명한 보호 필름을 부착한 구성으로 되어 있다. 최근, 액정 표시 장치의 TV 용도가 진행되어, 화면 사이즈의 대형화에 수반되는 고화질화와 저가격화가 점점 요구되고 있다. 특히 VA 모드의 액정 표시 장치는 비교적 콘트라스트가 높고, 비교적 제조의 수율이 높기 때문에 TV 용의 액정 표시 장치로서 가장 일반적인 것으로 되어 있다.

셀룰로오스아세테이트로 대표되는 셀룰로오스아실레이트 필름은 투명성이 높고, 편광자에 사용되는 폴리비닐알코올과의 밀착성을 용이하게 확보할 수 있는 점 등에서, 편광판 보호 필름이나 그 밖에 위상차를 발현시킨 위상차 필름 등, 여러가지 광학 필름으로서 널리 사용되어 왔다.

최근, 액정 표시 장치의 용도 확대에 따라, 텔레비전 등의 고품위 용도가 확대되고 있어, 사용되는 광학 필름에 대해서도 한층 높은 품질이 요구되게 되고 있다. 예를 들어, 표시 품질을 높이기 위하여 필름 면내 방향에서 균질화하는 것이나, 실외에 설치할 수 있도록 환경 습도 변화에 수반되는 광학 특성 변동이 적은 것이나, 액정 표시 장치 자체의 박형화에 수반되는 박막화 등이 요구되고 있다.

이와 같은 광학 필름을 제조하는 방법으로서, 용액 제막법 (製膜法) 이 널리 알려져 있다. 또, 일반적으로, 용액 제막은 지금까지, 반송 속도 45 m/분 정도의 저속 영역에서 박막화하면 필름 반송 방향과 직교하는 방향으로 평행한 단상 (段狀) 의 막두께 변동이 발생하여, 이른바 단 불균일이 악화되는 것이 알려져 있다. 이에 대해서는, 유연 (流延) 다이로부터의 폴리머 용액의 토출 속도를 고속화하는 것일수록 단 불균일을 개량할 수 있는 것도 일반적으로 알려져 있다. 그러나, 고속 영역에서는, 단 불균일은 양화 (良化) 되지만 박리가 곤란해지기 때문에, 용액 유연 적성을 부여하기 위하여, 냉각 겔화 방식을 채용하여, 고속 상태에서의 박리를 실시할 필요가 있었다.

또, 특허문헌 1 에는 안정적인 고속 유연을 행하여 단 불균일을 개량하는 수법으로서, 주행하는 지지체 상에 고분자 재료의 용액을 유연하여 제막하는 용액 제막 방법에 있어서, 상기 용액의 유연부를 상기 지지체의 주행 방향의 상류측에 흡인하는 흡인 조작을 행함과 함께, 상기 용액의 용질에 대한 양용매를 상기 유연부의 이어부에 적하하여, 상기 흡인 조작에 수반되는 상기 이어부의 펄럭임을 억제하는 방법이 기재되어 있었다.

일본 공개특허공보 제2003-181857호 (일본 특허 3856114)

여기서, 본 발명자들이 냉각 겔화 방식을 채용하여 고속 상태에서의 박리를 실시하는 방법으로 단 불균일을 개량한 박막의 광학 필름을 제조한 결과, 얻어진 광학 필름은 환경 습도 변화에 수반되는 면내 방향의 리타데이션의 변동이 크다는 과제가 있는 것을 알 수 있었다. 또, 특허문헌 1 에 기재된 방법으로 단 불균일을 개량한 박막의 광학 필름을 제조한 결과, 최근의 패널에 요구되는 균질성의 레벨까지는 면상이 개량되어 있지 않아, 막두께의 균질화의 관점에서는 불충분한 것을 알 수 있었다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 박막이고, 막두께의 균질성이 개량되어, 환경 습도 변화에 수반하는 면내 방향의 리타데이션의 변동이 억제된 광학 필름 및 그 제조 방법을 제공하는 것에 있다.

상기 과제하에서, 본 발명자들이 예의 검토를 행한 결과, 토출 장치로부터 유연되는 폴리머 용액의 점도, 토출 장치와 지지체의 거리, 유연 속도 그리고 유연 속도와 토출 장치의 립 클리어런스와 미연신 건조 막두께를 제어하면서, 흡인 장치에 의해 폴리머 용액의 비드 부분을 지지체의 주행 방향의 상류측으로부터 흡인하는 압력을 가함으로써, 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 알아내어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

구체적으로는, 이하의 수단에 의해 상기 과제를 해결하였다.

[1] 막두께 20 ∼ 60 ㎛ 이고, 하기 식 (1) ∼ (3) 을 만족시키는 것을 특징으로 하는 광학 필름.

식 (1) PV (전체면) ≤ 0.5 ㎛

식 (2) 2.5 > PV (MD)/PV (TD) ≥ 0.8

(식 (1) 및 (2) 중, 필름 반송 방향으로 각각 중심이 60 mm 씩 떨어진 직경 60 mm 의 원형 영역 10 지점에서 간섭 막두께계에 의해 막두께를 측정한 경우에 있어서, PV (전체면) 은 각 원형 영역 내의 모든 점에 있어서의 막두께의 최대값과 최소값의 차분인 전체면 PV 값의 10 지점의 평균값을 나타내고, PV (MD) 는 각 원형 영역 내의 필름 반송 방향의 직경 상의 모든 점에 있어서의 막두께의 최대값과 최소값의 차분인 길이 PV 값의 10 지점의 평균값을 나타내고, PV (TD) 는 각 원형 영역 내의 필름 반송 방향과 직교하는 방향의 직경 상의 모든 점에 있어서의 막두께의 최대값과 최소값의 차분인 폭 PV 값의 10 지점의 평균값을 나타낸다)

식 (3) ΔRe (30 - 80) < 3 nm

(식 (3) 중, ΔRe (30 - 80) 은, 파장 590 nm 에서 측정한, 상대 습도 30 ％ 에 있어서의 필름 면내 방향의 리타데이션의 값 Re (30 ％) 와, 상대 습도 80 ％ 에 있어서의 필름 면내 방향의 리타데이션의 값 Re (80 ％) 의 차이의 절대값을 나타낸다)

[2] 하기 식 (4) 를 만족시키는 것을 특징으로 하는 [1] 에 기재된 광학 필름.

식 (4) 1.8 > PV (MD)/PV (TD) ≥ 0.8

(식 (4) 중, 필름 반송 방향으로 각각 중심이 60 mm 씩 떨어진 직경 60 mm 의 원형 영역 10 지점에서 간섭 막두께계에 의해 막두께를 측정한 경우에 있어서, PV (MD) 는 각 원형 영역 내의 필름 반송 방향의 직경 상의 모든 점에 있어서의 막두께의 최대값과 최소값의 차분인 길이 PV 값의 10 지점의 평균값을 나타내고, PV (TD) 는 각 원형 영역 내의 필름 반송 방향의 직경 상의 모든 점에 있어서의 막두께의 최대값과 최소값의 차분인 폭 PV 값의 10 지점의 평균값을 나타낸다)

[3] 막두께가 25 ∼ 45 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 [1] 또는 [2] 에 기재된 광학 필름.

[4] 파장 590 nm 에서 측정한 면내 방향의 리타데이션 Re 가 0 nm ≤ │Re│ ≤ 5 nm 인 것을 특징으로 하는 [1] ∼ [3] 중 어느 1 항에 기재된 광학 필름.

[5] 셀룰로오스아실레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 [1] ∼ [4] 중 어느 1 항에 기재된 광학 필름.

[6] 토출 장치로부터 주행하는 지지체 상을 향하여 폴리머 용액을 유연하는 공정과,

유연된 상기 폴리머 용액의 상기 지지체에 도달할 때까지의 비드 부분에 대해, 상기 지지체의 주행 방향의 상류측으로부터 흡인 장치에 의해 흡인하는 공정과,

상기 지지체에 도달한 폴리머 용액을 유연 속도 15 ∼ 80 m/분으로 반송하여 필름상으로 성형하는 공정과,

상기 지지체의 박리부의 온도가 0 ℃ 이상이 되도록 제어하여 그 지지체로부터 상기 필름을 박리하는 공정을 포함하고,

하기 식 (11) ∼ (14) 를 만족시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.

식 (11) 1.0 × 10⁶/분 < (유연 속도 × 미연신 건조 막두께)/(토출부 클리어런스) < 1.0 × 10⁷/분

식 (11') 미연신 건조 막두께 = 연신 후 막두께 × {1 + (필름 반송 방향의 연신 배율 (％))/100} × {1 + (필름 반송 방향과 직교하는 방향의 연신 배율 (％))/100}

(식 (11) 중, 토출부 클리어런스는 상기 토출 장치의 립 클리어런스 (단위 : m) 를 나타내고, 유연 속도는 상기 지지체의 주행 속도 (단위 : m/분) 를 나타낸다)

식 (12) -1000 Pa < 비드에 대한 흡인 압력 < -200 Pa

(식 (12) 중, 비드에 대한 흡인 압력은, 상기 흡인 장치로부터 상기 비드에 가해지는 압력을 나타내고, 상기 비드가 상기 흡인 장치측으로 끌어당겨지는 방향의 압력을 부 (負) 의 값으로 나타내고, 상기 흡인 장치측으로부터 압출되는 방향의 압력을 정 (正) 의 값으로 나타낸다)

식 (13) 0.25 mm ≤ h_k

(식 (13) 중, h_k 는 상기 토출 장치와 상기 지지체의 거리 (단위 : mm) 를 나타낸다)

식 (14) 25 Pa·s < η

(식 (14) 중, η 는 상기 토출 장치로부터 토출되는 상기 폴리머 용액의 점도를, 그 폴리머 용액의 25 ℃, 1 Hz 로 측정한 진동 점도 (단위 : Pa·s) 를 나타낸다)

[7] 상기 유연 속도를 15 ∼ 55 m/분으로 제어하는 것을 특징으로 하는 [6] 에 기재된 광학 필름의 제조 방법.

[8] 필름 반송 방향의 연신 배율과, 필름 반송 방향과 직교하는 방향의 연신 배율의 합계가 5 ％ ∼ 20 ％ 인 [6] 또는 [7] 에 기재된 광학 필름의 제조 방법.

[9] 하기 식 (15) 및 (16) 을 만족시키도록 연신하는 것을 특징으로 하는 [6] ∼ [8] 중 어느 1 항에 기재된 광학 필름의 제조 방법.

식 (15) 3 ％ ≤ (필름 반송 방향과 직교하는 방향의 연신 배율)

식 (16) -2 ％ ≤ (필름 반송 방향의 연신 배율 - 필름 반송 방향과 직교하는 방향의 연신 배율)

[10] 상기 토출 장치로부터 토출되는 상기 폴리머 용액의 점도를, 그 폴리머 용액의 25 ℃, 1 Hz 로 측정한 진동 점도 η (단위 : Pa·s) 가 하기 식 (17) 을 만족시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는, [6] ∼ [9] 중 어느 1 항에 기재된 광학 필름의 제조 방법.

식 (17) 30 Pa·s < η < 200 Pa·s

[11] 상기 토출 장치와 상기 지지체의 거리 h_k (단위 : mm) 가, 하기 식 (18) 을 만족시키는 것을 특징으로 하는 [6] ∼ [10] 에 기재된 광학 필름의 제조 방법.

식 (18) 0.3 mm ≤ h_k ≤ 1.5 mm

[12] 상기 폴리머 용액이, 셀룰로오스아실레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 [6] ∼ [11] 중 어느 1 항에 기재된 광학 필름의 제조 방법.

[13] 상기 폴리머 용액이, 중축합 에스테르 화합물 및 당(糖)에스테르 화합물 중 적어도 일방을 포함하는 것을 특징으로 하는 [6] ∼ [12] 중 어느 1 항에 기재된 광학 필름의 제조 방법.

[14] 상기 지지체의 박리부의 온도가 10 ℃ 이상이 되도록 제어하여 그 지지체로부터 상기 필름을 박리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 [6] ∼ [13] 중 어느 1 항에 기재된 제조 방법.

[15] [6] ∼ [14] 중 어느 1 항에 기재된 광학 필름의 제조 방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 광학 필름.

[16] 편광자와, 그 편광자의 적어도 편측에 [1] ∼ [5] 및 [15] 중 어느 1 항에 기재된 광학 필름을 갖는 것을 특징으로 하는 편광판.

[17] [16] 에 기재된 편광판을 적어도 1 장 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.

본 발명에 의하면, 박막이고, 막두께의 균질성이 개량되어, 환경 습도 변화에 수반되는 면내 방향의 리타데이션의 변동이 억제된 광학 필름 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.

[도면의 간단한 설명]

도 1 은 본 발명의 IPS 형 액정 표시 장치의 일례의 단면 모식도이다.

도 2 는 비교예 5 의 광학 필름의 막두께를 간섭 막두께계로 측정하였을 때의 일례의 모식도이다.

도 3 은 실시예 17 의 광학 필름의 막두께를 간섭 막두께계로 측정하였을 때의 일례의 모식도이다.

도 4 는 실시예 32 의 광학 필름의 막두께를 간섭 막두께계로 측정하였을 때의 일례의 모식도이다.

도 5 는 본 발명을 적용한 용액 제막 장치의 개략 구성을 나타내는 모식도이다.

도 6 은 용액 제막시의 유연부 (비드) 의 상태의 일례를 나타내는 단면 모식도이다.

도 7 은 용액 제막시의 유연부 (비드) 의 상태의 다른 일례를 나타내는 단면 모식도이다.

이하에 있어서, 본 발명의 내용에 대해 상세하게 설명한다. 이하에 기재하는 구성 요건의 설명은, 본 발명의 대표적인 실시양태에 기초하여 이루어지는 경우가 있지만, 본 발명은 그러한 실시양태에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본원 명세서에 있어서 「∼」이란 그 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 의미로 사용된다. 또, 본 명세서에서는, 「프론트측」이란 표시면측을 의미하고, 「리어측」이란 백라이트측을 의미한다. 또, 본 명세서에서 「정면」이란, 표시면에 대한 법선 방향을 의미하고, 「정면 콘트라스트 (이하, 콘트라스트를 CR 이라고도 한다)」는, 표시면의 법선 방향에 있어서 측정되는 백휘도 및 흑휘도로부터 산출되는 콘트라스트를 말하는 것으로 한다.

[광학 필름]

본 발명의 광학 필름 (이하, 본 발명의 필름이라고도 한다) 은, 막두께 20 ∼ 60 ㎛ 이고, 하기 식 (1) ∼ (3) 을 만족시키는 것을 특징으로 한다.

식 (1) PV (전체면) ≤ 0.5 ㎛

식 (2) 2.5 > PV (MD)/PV (TD) ≥ 0.8

식 (3) ΔRe (30 - 80) < 3 nm

(식 (3) 중, ΔRe (30 - 80) 은, 상대 습도 30 ％ 에 있어서의 필름 면내 방향의 리타데이션의 값 Re (30 ％) 와, 상대 습도 80 ％ 에 있어서의 필름 면내 방향의 리타데이션의 값 Re (80 ％) 의 차이의 절대값을 나타낸다)

이하, 본 발명의 필름에 대해 설명한다.

<광학 필름의 특성>

(막두께)

본 발명의 필름은 막두께가 20 ∼ 60 ㎛ 이다. 또, 본 발명의 필름이 연신되어 있는 경우에도, 연신 후 막두께가 20 ∼ 60 ㎛이다.

본 발명의 필름은 막두께가 25 ∼ 60 ㎛ 인 것이 바람직하고, 25 ∼ 45 ㎛ 인 것이 보다 바람직하고, 25 ∼ 43 ㎛ 인 것이 특히 바람직하고, 25 ∼ 41 ㎛ 인 것이 보다 특히 바람직하다.

(PV 값)

본 발명의 필름은, 상기 식 (1) 및 (2) 를 만족시킨다.

식 (1) PV (전체면) ≤ 0.5 ㎛

식 (2) 2.5 > PV (MD)/PV (TD) ≥ 0.8

여기서, 상기 식 (1) 을 만족시키는 광학 필름은, 필름 면내의 막두께의 최대값과 최소값의 차이가 작은 것을 의미하고, 즉 필름 면내에 있어서 막두께가 균질인 것을 의미한다. 상기 식 (2) 를 만족시키는 광학 필름은, 필름 반송 방향의 막두께의 최대값과 최소값의 차이와 필름 반송 방향과 직교하는 방향의 막두께의 최대값과 최소값의 차이가 동일한 정도인 것을 의미하고, 즉 필름의 반송 방향의 막두께 불균일과 반송 방향과 직교하는 방향의 막두께 불균일이 동일한 정도인 것을 의미한다.

한편, 필름에 필름 반송 방향과 직교하는 방향과 평행한 이른바 단 불균일이 발생하고 있는 경우에는 PV (MD)/PV (TD) 는 2.5 이상이 되고, 반대로 필름 반송 방향과 평행한 막두께 불균일이 발생하고 있으면 0.8 미만이 된다.

따라서, 상기 식 (1) 및 (2) 를 만족시키는 본 발명의 광학 필름은, 단 불균일이 해소되어 있고, 또한, 막두께가 균질인 필름이다. 이와 같은 광학 필름은, 종래 용액 제막으로 박막으로 하면 제조하기가 곤란했지만, 후술하는 본 발명의 광학 필름의 제조 방법에 의하면, 낮은 제조 비용으로 제조할 수 있다.

본 발명의 광학 필름은, 상기 PV (전체면) 은, 0.45 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 0.40 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.

본 발명의 광학 필름은, 상기 PV (MD)/PV (TD) 는, 0.8 을 초과하고 2.5 미만인 것이 바람직하고, 하기 식 (4) 를 만족시키는 것이 보다 바람직하다.

식 (4) 1.8 > PV (MD)/PV (TD) ≥ 0.8

상기 PV (MD) 는 0.50 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 0.45 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.40 ㎛ 이하인 것이 특히 바람직하다.

상기 PV (TD) 는 0.50 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 0.45 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.40 ㎛ 이하인 것이 특히 바람직하다.

(리타데이션)

본 발명의 광학 필름은, 하기 식 (3) 을 만족시키는 것을 특징으로 한다.

식 (3) ΔRe (30 - 80) < 3 nm

본 발명의 광학 필름은, Re 의 환경 습도에 의한 변동이 작은 것을 특징으로 한다. 이와 같이 Re 의 환경 습도에 의한 변동이 작고, 또한, 상기 막두께의 범위를 만족시키고, 상기 식 (1) 및 (2) 를 만족시키는 본 발명의 광학 필름을 제조하는 것은 종래의 제조 방법으로는 곤란했지만, 후술하는 본 발명의 광학 필름의 제조 방법에 의하면, 이와 같은 박막의 광학 필름을 제조한 경우라도, 막두께가 균질이고, 또한, Re 의 습도 의존성이 작은 필름을 얻을 수 있다.

상기 ΔRe (30 - 80) 은 2 nm 미만인 것이 바람직하고, 1 nm 미만인 것이 보다 바람직하다.

본 발명의 필름은, 파장 590 nm 에서 측정한 면내 방향의 리타데이션 Re 가 0 nm ≤ │Re│ ≤ 5 nm 인 것이, 액정 표시 장치에 실장하였을 때의 광 누설을 저감시키는 관점에서 바람직하다. 상기 │Re│ 는 0 nm ≤ │Re│ ≤ 3 nm 인 것이 바람직하고, 0 nm ≤ │Re│ ≤ 2 nm 인 것이 보다 바람직하다.

본 발명의 필름은, 파장 590 nm 에서 측정한 막두께 방향의 리타데이션이 -10 nm ≤ Rth ≤ 200 nm 인 것이 바람직하고, 30 ∼ 150 nm 인 것이 보다 바람직하고, 35 ∼ 130 nm 인 것이 특히 바람직하다.

또 본 발명의 필름은 2 축성의 광학 보상 필름인 것이 바람직하다.

여기서 광학 보상 필름이 2 축성이라는 것은 광학 보상 필름의 nx, ny 및 nz (nx 는 면내에 있어서의 지상축 방향의 굴절률을 나타내고, ny 는 면내에 있어서 nx 에 직교하는 방향의 굴절률을 나타내고, nz 는 nx 및 ny 에 직교하는 방향의 굴절률을 나타낸다) 가 각각 모두 상이한 경우로서, 본 발명의 경우에는 nx > ny > nz 인 것이 더욱 바람직하다.

본 발명의 필름이 2 축성의 광학 특성을 나타낸다는 것은 액정 표시 장치, 특히 VA 모드 액정 표시 장치에 있어서의 경사 방향으로부터 관찰한 경우의 컬러 시프트의 문제를 저감시킴에 있어서 바람직한 특성이다.

본 명세서에 있어서의 Re (λ), Rth (λ) 는 각각, 파장 λ 에 있어서의 면내의 리타데이션 및 두께 방향의 리타데이션을 나타낸다. 본원 명세서에 있어서는, 특별히 기재가 없을 때는, 파장 λ 는, 590 nm 로 한다. Re (λ) 는 KOBRA 21ADH (오지 계측 기기 (주) 제조) 에 있어서 파장 λ nm 의 광을 필름 법선 방향으로 입사시켜 측정된다. Rth (λ) 는 상기 Re (λ) 를, 면내의 지상축 (KOBRA 21ADH 에 의해 판단된다) 을 경사축 (회전축) 으로서 (지상축이 없는 경우에는 필름 면내의 임의의 방향을 회전축으로 한다) 의 필름 법선 방향에 대해 법선 방향으로부터 편측 50 도까지 10 도 단계로 각각 그 경사진 방향으로부터 파장 λ nm 의 광을 입사시켜 전부 6 점 측정하고, 그 측정된 리타데이션값과 평균 굴절률의 가정값 및 입력된 막두께값을 기초로 KOBRA 21ADH 가 산출된다. 또한, 지상축을 경사축 (회전축) 으로서 (지상축이 없는 경우에는 필름 면내의 임의의 방향을 회전축으로 한다), 임의의 2 방향으로부터 레타데이션값을 측정하고, 그 값과 평균 굴절률의 가정값 및 입력된 막두께값을 기초로, 이하의 식 (A) 및 식 (B) 로부터 Rth 를 산출할 수도 있다. 여기서 평균 굴절률의 가정값은 폴리머 핸드북 (JOHN WILEY&SONS, INC), 각종 광학 필름의 카탈로그의 값을 사용할 수 있다. 평균 굴절률의 값이 이미 알려진 것이 아닌 것에 대해서는 아베 굴절계로 측정할 수 있다. 주된 광학 필름의 평균 굴절률의 값을 이하에 예시한다 : 셀룰로오스아실레이트 (1.48), 시클로올레핀 폴리머 (1.52), 폴리카보네이트 (1.59), 폴리메틸메타크릴레이트 (1.49), 폴리스티렌 (1.59) 이다. 이들 평균 굴절률의 가정값과 막두께를 입력함으로써, KOBRA 21ADH 는 nx, ny, nz 를 산출한다. 이 산출된 nx, ny, nz 로부터 Nz = (nx - nz)/(nx - ny) 가 더 산출된다.

여기서, 상기의 Re (θ) 는 법선 방향으로부터 각도 θ 경사진 방향에 있어서의 리타데이션값을 나타내고, nx, ny, nz 는, 굴절률 타원체의 각 주축 방위의 굴절률을 나타내고, d 는 필름 두께를 나타낸다.

Rth = ((nx + ny)/2 - nz) × d 식 (B)

또한 이 때, 파라미터로서 평균 굴절률 n 이 필요한데, 이것은 아베 굴절계 ((주) 아타고사 제조의 「아베 굴절계 2-T」) 에 의해 측정한 값을 이용하였다.

(광학 불균일)

또한, 본 발명의 광학 필름은, 크로스 니콜하에서 관찰하였을 때에, 광학 불균일도 적은 것이 바람직하다. 본 발명의 광학 필름은 단 불균일 등의 막두께의 균질화가 되어 있는 것을 특징으로 하는데, 본 발명의 광학 필름의 바람직한 양태에서는, 크로스 니콜하에서 관찰하였을 때의 광학 불균일도 억제되어 있다. 이와 같은 광학 불균일도 억제한 광학 필름은, 후술하는 본 발명의 광학 필름의 제조 방법의 바람직한 양태에 의해 제조할 수 있다.

(필름의 층 구조)

본 발명의 필름은 단층 필름이어도 되고, 2 층 이상의 적층 구조를 가지고 있어도 되는데, 단층 필름인 것이 바람직하다.

(필름 폭)

본 발명의 필름은, 필름 폭이 1000 mm 이상인 것이 바람직하고, 1500 mm 이상인 것이 보다 바람직하고, 1800 mm 이상인 것이 특히 바람직하다.

<폴리머>

본 발명의 필름은, 폴리머 필름이다.

본 발명의 필름은, 폴리머로서 열가소성 수지를 주성분으로서 포함하는 것이 바람직하다. 여기서, 주성분이란, 전체 폴리머 중 50 질량％ 이상의 비율의 폴리머를 말한다.

상기 열가소성 수지로는, 본 발명의 취지에 반하지 않는 한에 있어서 특별히 제한은 없지만, 용액 제막에 적절한 열가소성 수지인 것이 바람직하다.

상기 열가소성 수지로는, 예를 들어, 셀룰로오스아실레이트, 고리형 올레핀 수지, 스티렌계 수지, 아크릴계 수지 등을 들 수 있다.

그 중에서도 본 발명의 광학 필름은, 셀룰로오스아실레이트를 포함하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 광학 필름의 바람직한 양태인 셀룰로오스아실레이트를 포함하는 필름에 대해 바람직한 범위를 설명하는데, 본 발명은 셀룰로오스아실레이트를 포함하는 필름에 한정되는 것은 아니다. 먼저, 본 발명에 사용되는 셀룰로오스아실레이트에 대해 설명한다.

(셀룰로오스아실레이트)

본 발명에 사용되는 셀룰로오스아실레이트의 원료인 셀룰로오스로는, 면화 린터나 목재 펄프 (활엽수 펄프, 침엽수 펄프) 등이 있고, 어느 원료 셀룰로오스로부터 얻어지는 셀룰로오스아실레이트라도 사용할 수 있으며, 경우에 따라 혼합하여 사용해도 된다. 이들의 원료 셀룰로오스에 대한 상세한 기재는, 예를 들어, 마루자와, 우다 저, 「플라스틱 재료 강좌 (17) 섬유소계 수지」일간 공업 신문사 (1970년 발행) 나 발명 협회 공개 기보 공기 번호 2001-1745호 (7페이지 ∼ 8페이지) 에 기재된 셀룰로오스를 사용할 수 있고, 본 발명의 셀룰로오스아실레이트 적층 필름에 대해서는 특별히 한정되는 것은 아니다.

먼저, 본 발명에 바람직하게 사용되는 셀룰로오스아실레이트에 대해 상세하게 기재한다. 셀룰로오스를 구성하는 β-1,4 결합하고 있는 글루코오스 단위는, 2 위치, 3 위치 및 6 위치에 유리의 수산기를 가지고 있다. 셀룰로오스아실레이트는, 이들의 수산기의 일부 또는 전부를 아실기에 의해 아실화한 중합체 (폴리머) 이다. 아실 치환도는, 2 위치, 3 위치 및 6 위치에 위치하는 셀룰로오스의 수산기가 아실화되어 있는 비율 (각 위치에 있어서의 100 ％ 의 아실화는 치환도 1) 의 합계를 의미한다.

본 발명의 셀룰로오스아실레이트에 사용되는 아실기는 1 종류뿐이어도 되고, 혹은 2 종류 이상의 아실기가 사용되어 있어도 된다.

본 발명에 있어서의 셀룰로오스아실레이트의 아실기로는, 지방족기여도 되고 알릴기여도 되며 특별히 한정되지 않는다. 그들은, 예를 들어 셀룰로오스의 알킬카르보닐에스테르, 알케닐카르보닐에스테르 혹은 방향족 카르보닐에스테르, 방향족 알킬카르보닐에스테르 등이고, 각각 더욱 치환된 기를 가지고 있어도 된다. 이들의 바람직한 예로는, 아세틸기, 프로피오닐기, 부타노일기, 헵타노일기, 헥사노일기, 옥타노일기, 데카노일기, 도데카노일기, 트리데카노일기, 테트라데카노일기, 헥사데카노일기, 옥타데카노일기, 이소부타노일기, tert-부타노일기, 시클로헥산카르보닐기, 올레오일기, 벤조일기, 나프틸카르보닐기, 신나모일기 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 아세틸기, 프로피오닐기, 부타노일기, 도데카노일기, 옥타데카노일기, tert-부타노일기, 올레오일기, 벤조일기, 나프틸카르보닐기, 신나모일기 등이 보다 바람직하고, 특히 바람직하게는 아세틸기, 프로피오닐기, 부타노일기 (아실기가 탄소 원자수 2 ∼ 4 인 경우) 이고, 보다 특히 바람직하게는 아세틸기 (셀룰로오스아실레이트가, 셀룰로오스아세테이트인 경우) 이다.

즉, 상기 셀룰로오스아실레이트로는, 트리아세틸셀룰로오스 (TAC), 디아세틸셀룰로오스 (DAC), 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트 (CAP), 셀룰로오스아세테이트부틸레이트 (CAB), 셀룰로오스아세테이트프탈레이트 등을 들 수 있다. 본 발명의 셀룰로오스아실레이트 필름은, 상기 셀룰로오스아실레이트의 아실기가 모두 아세틸기인 것이 리타데이션 발현성이나 비용의 관점에서 바람직하다.

본 발명의 필름은, 상기 셀룰로오스아실레이트의 아실 치환도가 2.0 ∼ 2.9 를 만족시키는 것이, 광학 발현성의 관점에서 바람직하다. 상기 셀룰로오스아실레이트의 아실 치환도는, 2.1 ∼ 2.89 인 것이 보다 바람직하고, 2.4 ∼ 2.86 인 것이 특히 바람직하다.

또, 본 발명의 필름이 탄소수 3 이상의 아실기를 갖는 경우, 탄소수 3 이상의 아실기의 치환도는 0.3 ∼ 1.0 을 만족시키는 것이 바람직하고, 0.4 ∼ 0.9 인 것이 보다 바람직하고, 0.5 ∼ 0.8 인 것이 특히 바람직하다.

또한, 아실기의 치환도는, ASTM-D817-96 에 규정된 방법에 준하여 측정할 수 있다. 아실기로 치환되어 있지 않은 부분은 통상 수산기로서 존재하고 있다.

이들의 셀룰로오스아실레이트는 공지된 방법으로 합성할 수 있고, 예를 들어, 일본 공개특허공보 평10-45804호에 기재되어 있는 방법에 의해 합성할 수 있다.

셀룰로오스의 아실화에 있어서, 아실화제로는, 산무수물이나 산클로라이드를 사용한 경우, 반응 용매인 유기 용매로는, 유기산, 예를 들어 아세트산, 메틸렌클로라이드 등이 사용된다.

촉매로는, 아실화제가 산무수물인 경우에는, 황산과 같은 프로톤성 촉매가 바람직하게 사용되고, 아실화제가 산클로라이드 (예를 들어, CH₃CH₂COCl) 인 경우에는, 염기성 화합물이 사용된다.

가장 일반적인 셀룰로오스의 혼합 지방산 에스테르의 공업적 합성 방법은, 셀룰로오스를 아세틸기 및 다른 아실기에 대응하는 지방산 (아세트산, 프로피온산, 발레르산 등) 또는 그들의 산무수물을 포함하는 혼합 유기산 성분으로 아실화하는 방법이다.

상기 셀룰로오스아실레이트의 분자량은 수평균 분자량 (Mn) 으로 40000 ∼ 200000 인 것이 바람직하고, 100000 ∼ 200000 인 것이 더욱 바람직하다. 본 발명에서 사용되는 셀룰로오스아실레이트는 Mw/Mn 비가 4.0 이하인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1.4 ∼ 2.3 이다.

본 발명에 있어서, 셀룰로오스아실레이트 등의 평균 분자량 및 분자량 분포는, 겔 퍼미에이션 크로마토그래피 (GPC) 를 이용하여 수평균 분자량 (Mn), 중량 평균 분자량 (Mw) 을 산출하고, 국제 공개 WO2008-126535호에 기재된 방법에 의해, 그 비를 계산할 수 있다.

<첨가제>

본 발명의 필름에는, 용도에 따른 다양한 첨가제 (예를 들어, 자외선 방지제, 가소제, 열화 방지제, 미립자, 광학 특성 조정제 등) 를 첨가할 수 있다.

(1) 당에스테르 화합물 및 중축합 에스테르

본 발명의 필름은, 당에스테르 화합물 및 중축합 에스테르 중 어느 적어도 1 종을 함유하는 것이 필름의 내부 헤이즈 저감의 관점에서 바람직하다.

(1-1) 당에스테르 화합물

-당잔기(糖殘基)-

상기 당에스테르 화합물이란, 그 화합물을 구성하는 단당 또는 다당 중의 치환 가능한 기 (예를 들어, 수산기, 카르복실기) 중 적어도 1 개와, 적어도 1 종의 치환기가 에스테르 결합되어 있는 화합물을 말한다. 즉, 여기서 말하는 당에스테르 화합물에는 넓은 의미의 당 유도체류도 포함되고, 예를 들어 글루콘산과 같은 당잔기를 구조로서 포함하는 화합물도 포함된다. 즉, 상기 당에스테르 화합물에는, 글루코오스와 카르복실산의 에스테르체도, 글루콘산과 알코올의 에스테르체도 포함된다.

상기 당에스테르 화합물을 구성하는 단당 또는 다당 중의 치환 가능한 기는, 히드록실기인 것이 바람직하다.

상기 당에스테르 화합물 중에는, 당에스테르 화합물을 구성하는 단당 또는 다당 유래의 구조 (이하, 당잔기라고도 한다) 가 포함된다. 상기 당잔기의 단당당의 구조를, 당에스테르 화합물의 구조 단위라고 한다. 상기 당에스테르 화합물의 구조 단위는, 피라노오스 구조 단위 또는 푸라노오스 구조 단위를 포함하는 것이 바람직하고, 모든 당잔기가 피라노오스 구조 단위 또는 푸라노오스 구조 단위인 것이 보다 바람직하다. 또, 상기 당에스테르가 다당으로 구성되는 경우에는, 피라노오스 구조 단위 또는 푸라노오스 구조 단위를 모두 포함하는 것이 바람직하다.

상기 당에스테르 화합물의 당잔기는, 5 단당 유래여도 되고 6 단당 유래여도 되지만, 6 단당 유래인 것이 바람직하다.

상기 당에스테르 화합물 중에 포함되는 구조 단위의 수는, 1 ∼ 12 인 것이 바람직하고, 1 ∼ 6 인 것이 보다 바람직하고, 1 또는 2 인 것이 특히 바람직하다.

본 발명에서는, 상기 당에스테르 화합물은 히드록실기의 적어도 1 개가 에스테르화된 피라노오스 구조 단위 또는 푸라노오스 구조 단위를 1 개 ∼ 12 개 포함하는 당에스테르 화합물인 것이 보다 바람직하고, 히드록실기의 적어도 1 개가 에스테르화된 피라노오스 구조 단위 또는 푸라노오스 구조 단위를 1 또는 2 개 포함하는 당에스테르 화합물인 것이 보다 바람직하다.

상기 단당 또는 2 ∼ 12 개의 단당 단위를 포함하는 당류의 예로는, 예를 들어, 에리트로스, 트레오스, 리보스, 아라비노오스, 크실로오스, 릭소오스, 알로오스, 알트로오스, 글루코오스, 프룩토오스, 만노오스, 그로스, 이도오스, 갈락토오스, 탈로스, 트레할로스, 이소트레할로스, 네오트레할로스, 트레할로사민, 코지비오스, 니게로스, 말토오스, 말티톨, 이소말토오스, 소포로오스, 라미나리비오스, 셀로비오스, 겐티오비오스, 락토오스, 락토사민, 락티톨, 락툴로오스, 멜리비오스, 프리메베로스, 루티노오스, 실라비오스, 수크로오스, 수크랄로스, 투라노오스, 비시아노스, 셀로트리오스, 카코트리오스, 겐티아노스, 이소말토트리오스, 이소파노오스, 말토트리오스, 만니노트리오스, 멜레지토오스, 파노오스, 푸란테오스, 라피노오스, 솔라트리오스, 움벨리페로스, 리코테트라오스, 말토테트라오스, 스타키오스, 발토펜타오스, 벨바르코오스, 말토헥사오스, α-시클로덱스트린, β-시클로덱스트린, γ-시클로덱스트린, δ-시클로덱스트린, 자일리톨, 소르비톨 등을 들 수 있다.

바람직하게는, 리보스, 아라비노오스, 크실로오스, 라이조오스, 글루코오스, 프룩토오스, 만노오스, 갈락토오스, 트레할로스, 말토오스, 셀로비오스, 락토오스, 수크로오스, 수크랄로스, α-시클로덱스트린, β-시클로덱스트린, γ-시클로덱스트린, δ-시클로덱스트린, 자일리톨, 소르비톨이고, 더욱 바람직하게는, 아라비노오스, 크실로오스, 글루코오스, 프룩토오스, 만노오스, 갈락토오스, 말토오스, 셀로비오스, 수크로오스, β-시클로덱스트린, γ-시클로덱스트린이고, 특히 바람직하게는, 크실로오스, 글루코오스, 프룩토오스, 만노오스, 갈락토오스, 말토오스, 셀로비오스, 수크로오스, 자일리톨, 소르비톨이다. 상기 당에스테르 화합물은, 글루코오스 골격 또는 수크로오스 골격을 갖는 것이, 일본 공개특허공보 제2009-1696호의 [0059] 에 화합물 5 로서 기재되어 있고 동일 문헌의 실시예에서 사용되고 있는 말토오스 골격을 갖는 당에스테르 화합물 등과 비교하여, 폴리머와의 상용성의 관점에서 보다 특히 바람직하다.

-치환기의 구조-

본 발명에 사용되는 상기 당에스테르 화합물은, 사용되는 치환기를 포함하고, 하기 일반식 (1) 로 나타내는 구조를 갖는 것이 보다 바람직하다.

일반식 (1) (OH)_p-G-(L¹-R¹¹)_q(O-R¹²)_r

일반식 (1) 중, G 는 당잔기를 나타내고, L¹ 은 -O-, -CO-, -NR¹³- 중 어느 하나를 나타내고, R¹¹ 은 수소 원자 또는 1 가의 치환기를 나타내고, R¹² 는 에스테르 결합으로 결합한 1 가의 치환기를 나타낸다. p, q 및 r 은 각각 독립적으로 0 이상의 정수를 나타내고, p + q + r 은 상기 G 가 고리형 아세탈 구조의 무치환의 당류라고 가정한 경우의 히드록실기의 수와 동등하다.

상기 G 의 바람직한 범위는, 상기 당잔기의 바람직한 범위와 동일하다.

상기 L¹ 은, -O- 또는 -CO- 인 것이 바람직하고, -O- 인 것이 보다 바람직하다. 상기 L¹ 이 -O- 인 경우에는, 에테르 결합 또는 에스테르 결합 유래의 연결기인 것이 특히 바람직하고, 에스테르 결합 유래의 연결기인 것이 보다 특히 바람직하다.

또, 상기 L¹ 이 복수 있는 경우에는, 서로 동일해도 되고 상이해도 된다.

R¹¹ 및 R¹² 중 적어도 일방은 방향고리를 갖는 것이 바람직하다.

특히, 상기 L¹ 이 -O- 인 경우 (즉 상기 당에스테르 화합물 중의 히드록실기에 R¹¹, R¹² 가 치환하고 있는 경우), 상기 R¹¹, R¹² 및 R¹³ 은 치환 또는 무치환의 아실기, 치환 또는 무치환의 아릴기, 혹은, 치환 또는 무치환의 알킬기, 치환 또는 무치환의 아미노기 중에서 선택되는 것이 바람직하고, 치환 또는 무치환의 아실기, 치환 또는 무치환의 알킬기, 혹은 치환 또는 무치환의 아릴기인 것이 보다 바람직하고, 무치환의 아실기, 치환 또는 무치환의 알킬기, 혹은, 무치환의 아릴기인 것이 특히 바람직하다.

또한, 상기 R¹¹, R¹² 및 R¹³ 이 각각 복수 있는 경우에는, 서로 동일해도 되고 상이해도 된다.

상기 p 는 0 이상의 정수를 나타내고, 바람직한 범위는 후술하는 단당 유닛당의 히드록실기의 수의 바람직한 범위와 동일하지만, 본 발명에 있어서 상기 p 는 0 인 것이 바람직하다.

상기 r 은 상기 G 에 포함되는 피라노오스 구조 단위 또는 푸라노오스 구조 단위의 수보다 큰 수를 나타내는 것이 바람직하다.

상기 q 는 0 인 것이 바람직하다.

또, p + q + r 은 상기 G 가 고리형 아세탈 구조의 무치환의 당류라고 가정한 경우의 히드록실기의 수와 동등하기 때문에, 상기 p, q 및 r 의 상한값은 상기 G 의 구조에 따라 일의로 결정된다.

상기 당에스테르 화합물의 치환기의 바람직한 예로는, 알킬기 (바람직하게는 탄소수 1 ∼ 22, 보다 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 12, 특히 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 8 의 알킬기, 예를 들어, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 히드록시에틸기, 히드록시프로필기, 2-시아노에틸기, 벤질기 등), 아릴기 (바람직하게는 탄소수 6 ∼ 24, 보다 바람직하게는 6 ∼ 18, 특히 바람직하게는 6 ∼ 12 의 아릴기, 예를 들어, 페닐기, 나프틸기), 아실기 (바람직하게는 탄소수 1 ∼ 22, 보다 바람직하게는 탄소수 2 ∼ 12, 특히 바람직하게는 탄소수 2 ∼ 8 의 아실기, 예를 들어 아세틸기, 프로피오닐기, 부티릴기, 펜타노일기, 헥사노일기, 옥타노일기, 벤조일기, 톨루일기, 프탈릴기 등), 아미드기 (바람직하게는 탄소수 1 ∼ 22, 보다 바람직하게는 탄소수 2 ∼ 12, 특히 바람직하게는 탄소수 2 ∼ 8 의 아미드, 예를 들어 포름아미드기, 아세토아미드기 등), 이미드기 (바람직하게는 탄소수 4 ∼ 22, 보다 바람직하게는 탄소수 4 ∼ 12, 특히 바람직하게는 탄소수 4 ∼ 8 의 아미드기, 예를 들어, 숙시이미드기, 프탈이미드기 등), 아릴알킬기 (바람직하게는, 탄소수 7 ∼ 25, 보다 바람직하게는 7 ∼ 19, 특히 바람직하게는 7 ∼ 13 의 아릴기, 예를 들어 벤질기) 를 들 수 있다. 그 중에서도, 알킬기 또는 아실기가 보다 바람직하고, 메틸기, 아세틸기, 벤조일기, 벤질기가 보다 바람직하고, 아세틸기와 벤질기가 특히 바람직하다. 또한 그 중에서도 상기 당에스테르 화합물의 구성 당이 수크로오스 골격인 경우에는, 아세틸기와 벤질기를 치환기로서 갖는 당에스테르 화합물이, 일본 공개특허공보 제2009-1696호의 [0058] 에 화합물 3 으로서 기재되어 있고 동일 문헌의 실시예에서 사용되고 있는 벤조일기를 갖는 당에스테르 화합물과 비교하여, 폴리머와의 상용성의 관점에서 보다 특히 바람직하다.

또, 상기 당에스테르 화합물 중의 구조 단위당의 히드록실기의 수 (이하, 히드록실기 함률이라고도 한다) 는, 3 이하인 것이 바람직하고, 1 이하인 것이 보다 바람직하고, 0 인 것이 특히 바람직하다. 히드록실기 함률을 상기 범위로 제어함으로써, 고온 고습 시간 경과에 있어서의 당에스테르 화합물의 편광자층으로의 이동 및 PVA-요오드 착물의 파괴를 억제할 수 있어, 고온 고습 시간 경과에 있어서의 편광자 성능의 열화를 억제하는 점에서 바람직하다.

본 발명의 필름에 사용되는 상기 당에스테르 화합물은, 무치환의 히드록실기가 존재하지 않고, 또한, 치환기가 아세틸기 및/또는 벤질기만으로 이루어지는 것이 바람직하다.

또, 상기 당에스테르 화합물에 있어서의 아세틸기와 벤질기의 비율로는, 벤질기의 비율이 어느 정도 적은 편이, 액정 표시 장치에 넣었을 때의 흑색 기미 변화가 작아지기 때문에 바람직하다. 구체적으로는, 상기 당에스테르 화합물에 있어서의 모든 무치환의 히드록실기와 모든 치환기의 합에 대한, 벤질기의 비율이 60 ％ 이하인 것이 바람직하고, 40 ％ 이하인 것이 바람직하다.

상기 당에스테르 화합물의 입수 방법으로는, 시판품으로서 (주) 도쿄 화성제, 알드리치제 등으로부터 상업적으로 입수 가능하고, 혹은 시판되는 탄수화물에 대해 이미 알려진 에스테르 유도체화법 (예를 들어, 일본 공개특허공보 평8-245678호에 기재된 방법) 을 행함으로써 합성 가능하다.

상기 당에스테르 화합물은, 수평균 분자량이, 바람직하게는 200 ∼ 3500, 보다 바람직하게는 200 ∼ 3000, 특히 바람직하게는 250 ∼ 2000 의 범위가 바람직하다.

이하에, 본 발명에서 바람직하게 사용할 수 있는 상기 당에스테르 화합물의 구체예를 드는데, 본 발명은 이하의 양태에 한정되는 것은 아니다.

이하의 구조식 중, R 은 각각 독립적으로 임의의 치환기를 나타내고, 복수의 R 은 동일해도 되고, 상이해도 된다.

[화학식 1]

[화학식 2]

[화학식 3]

[화학식 4]

상기 당에스테르 화합물은, 본 발명의 필름에 포함되는 상기 폴리머 (바람직하게는 셀룰로오스아실레이트) 에 대해 2 ∼ 30 질량％ 함유하는 것이 바람직하고, 5 ∼ 20 질량％ 함유하는 것이 보다 바람직하고, 5 ∼ 15 질량％ 함유하는 것이 특히 바람직하다.

또, 후술하는 고유 복굴절이 부 (負) 인 첨가제를 상기 당에스테르 화합물과 병용하는 경우에는, 고유 복굴절이 부인 첨가제의 첨가량 (질량부) 에 대한 상기 당에스테르 화합물의 첨가량 (질량부) 은, 2 ∼ 10 배 (질량비) 첨가하는 것이 바람직하고, 3 ∼ 8 배 (질량비) 첨가하는 것이 보다 바람직하다.

또, 후술하는 폴리에스테르계 가소제를 상기 당에스테르 화합물과 병용하는 경우에는, 폴리에스테르계 가소제의 첨가량 (질량부) 에 대한 상기 당에스테르 화합물의 첨가량 (질량부) 은, 2 ∼ 10 배 (질량비) 첨가하는 것이 바람직하고, 3 ∼ 8 배 (질량비) 첨가하는 것이 보다 바람직하다.

또한, 상기 당에스테르 화합물은, 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 병용해도 된다.

(1-2) 중축합 에스테르 화합물

본 발명에 사용되는 상기 중축합 에스테르 화합물로는, 필름에 헤이즈를 발생시키거나, 필름으로부터 블리드 아웃 혹은 휘발시키지 않도록, 수평균 분자량이 300 이상 2000 미만인 중축합 에스테르 화합물계 가소제를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 중축합 에스테르 화합물은 특별히 한정되지 않지만, 분자 내에 방향고리 또는 시클로알킬고리를 갖는 폴리에스테르계 가소제를 바람직하게 사용할 수 있다.

예를 들어, 하기 일반식 (2) 로 나타낼 수 있는 방향족 말단 폴리에스테르계 가소제가 바람직하다.

일반식 (2) B¹-(G¹-A¹)n-G¹-B¹

(식 중, B¹ 은 벤젠모노카르복실산 잔기, G¹ 은 탄소수 2 ∼ 12 의 알킬렌글리콜 잔기 또는 탄소수 6 ∼ 12 의 아릴글리콜 잔기 또는 탄소수가 4 ∼ 12 인 옥시알킬렌글리콜 잔기, A¹ 은 탄소수 4 ∼ 12 의 알킬렌디카르복실산 잔기 또는 탄소수 6 ∼ 12 의 아릴디카르복실산 잔기를 나타내고, 또 n 은 1 이상의 정수를 나타낸다)

일반식 (2) 중, B¹ 로 나타내는 벤젠모노카르복실산 잔기와 G¹ 로 나타내는 알킬렌글리콜 잔기 또는 옥시알킬렌글리콜 잔기 또는 아릴글리콜 잔기, A¹ 로 나타내는 알킬렌디카르복실산 잔기 또는 아릴디카르복실산 잔기로 구성되는 것이다.

본 발명에서 사용되는 폴리에스테르계 가소제의 벤젠모노카르복실산 성분으로는, 예를 들어, 벤조산, 파라터셔리부틸벤조산, 오르소톨루일산, 메타톨루일산, 파라톨루일산, 디메틸벤조산, 에틸벤조산, 노르말프로필벤조산, 아미노벤조산, 아세톡시벤조산 등이 있고, 이들은 각각 1 종 또는 2 종 이상의 혼합물로서 사용할 수 있다.

본 발명에서 바람직하게 사용되는 폴리에스테르계 가소제의 탄소수 2 ∼ 12 의 알킬렌글리콜 성분으로는, 에틸렌글리콜, 1,2-프로필렌글리콜, 1,3-프로필렌글리콜, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,2-프로판디올, 2-메틸1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 2,2-디메틸-1,3-프로판디올(네오펜틸글리콜), 2,2-디에틸-1,3-프로판디올(3,3-디메틸올벤탄), 2-n-부틸-2-에틸-1,3프로판디올(3,3-디메틸올헵탄), 3-메틸-1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 2,2,4-트리메틸1,3-펜탄디올, 2-에틸1,3-헥산디올, 2-메틸1,8-옥탄디올, 1,9-노난디올, 1,10-데칸디올, 1,12-옥타데칸디올 등이 있고, 이들 글리콜은, 1 종 또는 2 종 이상의 혼합물로서 사용된다.

특히 탄소수 2 ∼ 12 의 알킬렌글리콜이 셀룰로오스아실레이트와의 상용성이 우수하기 때문에 바람직하다.

또, 본 발명에서 사용되는 폴리에스테르계 가소제의 탄소수 4 ∼ 12 의 옥시알킬렌글리콜 성분으로는, 예를 들어, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜 등이 있고, 이들 글리콜은, 1 종 또는 2 종 이상의 혼합물로서 사용할 수 있다.

본 발명에서 사용되는 폴리에스테르계 가소제의 탄소수 4 ∼ 12 의 알킬렌디카르복실산 성분으로는, 예를 들어, 숙신산, 말레산, 푸말산, 글루타르산, 아디프산, 아젤라인산, 세바스산, 도데칸디카르복실산 등이 있고, 이들은, 각각 1 종 또는 2 종 이상의 혼합물로서 사용된다.

탄소수 6 ∼ 12 의 아릴렌디카르복실산 성분으로는, 프탈산, 테레프탈산, 이소프탈산, 1,5나프탈렌디카르복실산, 1,4나프탈렌디카르복실산 등이 있다.

본 발명에서 사용되는 폴리에스테르계 가소제는, 수평균 분자량이, 바람직하게는 300 ∼ 1500, 보다 바람직하게는 400 ∼ 1000 의 범위가 바람직하다.

또, 그 산가는, 0.5 mgKOH/g 이하, 수산기가는 25 mgKOH/g 이하, 보다 바람직하게는 산가 0.3 mgKOH/g 이하, 수산기가는 15 mgKOH/g 이하인 것이 바람직하다.

또, 본 발명에서 사용되는 상기 폴리에스테르계 가소제로는, 일본 공개특허공보 2010-46834호의 [0141] ∼ [0156] 에 기재되어 있는 중합체도 바람직하게 사용할 수 있다.

상기 폴리에스테르계 가소제의 중축합은 통상적인 방법에 의해 행해진다. 예를 들어, (i) 상기 2 염기산과 글리콜의 직접 반응, 상기 2 염기산 또는 이들의 알킬에스테르류, 예를 들어 2 염기산의 메틸에스테르와 글리콜류의 폴리에스테르화 반응 또는 에스테르 교환 반응에 의해 열 용융 축합법이나, 혹은 (ii) 이들 산의 산클로라이드와 글리콜의 탈할로겐화 수소 반응 중 어느 방법에 의해 용이하게 합성할 수 있지만, 본 발명에서 사용되는 폴리에스테르계 가소제는 직접 반응에 의한 것이 바람직하다.

저분자량측에 분포가 높게 있는 폴리에스테르계 가소제는 셀룰로오스아실레이트와의 상용성이 매우 양호하고, 필름 형성 후, 투습도도 작고, 게다가 투명성이 풍부한 셀룰로오스아실레이트 필름을 얻을 수 있다.

분자량의 조절 방법은, 특별히 제한없이 종래의 방법을 사용할 수 있다. 예를 들어, 중합 조건에 따라 다르기도 하지만, 1 가의 산 또는 1 가의 알코올로 분자 말단을 봉쇄하는 방법에 의해, 이들의 1 가의 화합물을 첨가하는 양에 의해 컨트롤할 수 있다.

이 경우, 1 가의 산이 폴리머의 안정성으로부터 바람직하다. 예를 들어, 아세트산, 프로피온산, 부티르산 등을 들 수 있지만, 중축합 반응 중에는 계외로 증류 제거하지 않고, 정지시켜 반응계 외로 이와 같은 1 가의 산을 계외로 제거할 때에 증류 제거하기 쉬운 것이 선택되는데, 이들을 혼합 사용해도 된다.

또, 직접 반응의 경우에는, 반응 중에 증류 제거해 오는 물의 양에 의해 반응을 정지시키는 타이밍을 재는 것에 의해서도 수평균 분자량을 조절할 수 있다. 그 외에, 주입하는 글리콜 또는 2 염기산의 몰수를 치우치게 함으로써도 가능하고, 반응 온도를 컨트롤해도 조절할 수 있다.

본 발명에서 사용되는 폴리에스테르계 가소제의 분자량은, 전술한 GPC 에 의한 측정 방법, 말단기 정량법 (수산기가) 을 사용하여 측정할 수 있다.

본 발명에서 사용되는 상기 중축합 에스테르 화합물은, 본 발명의 필름에 포함되는 상기 폴리머 (바람직하게는 셀룰로오스아실레이트) 에 대해 1 ∼ 40 질량％ 함유하는 것이 바람직하고, 5 ∼ 30 질량％ 함유하는 것이 보다 바람직하고, 7 ∼ 20 질량％ 함유하는 것이 특히 바람직하다.

본 발명의 광학 필름에는, 상기 당에스테르 화합물 및 중축합 에스테르 이외의 첨가제로서, 함질소 화합물계 가소제나, 통상적인 셀룰로오스아실레이트 필름에 첨가할 수 있는 첨가제 등을 함유시킬 수 있다.

이들 첨가제로는, 예를 들어, 함질소 화합물계 가소제 ; 상기 당에스테르 화합물, 중축합 에스테르 및 함질소 화합물계 가소제 이외의 가소제 ; 미립자 ; 리타데이션 발현제 ; 고유 복굴절이 부인 첨가제 ; 산화 방지제, 열 열화 방지제 ; 착색제 ; 자외선 흡수제 등을 들 수 있다.

상기 그 밖의 첨가제에 대해서는, 국제 공개 WO2008-126535호에 기재되어 있는 화합물도 바람직하게 사용할 수 있다.

(2) 함질소 방향족 화합물계 가소제

본 발명의 광학 필름은 함질소 방향족 화합물계 가소제를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 함질소 방향족 화합물계 가소제는, 피리딘, 피리미딘, 트리아진, 푸린 중 어느 것을 모핵으로 하고, 그 모핵의 치환 가능한 어느 위치에 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아미노기, 아미드기 (아미드 결합을 통해, 임의의 아실기가 결합하고 있는 구조를 의미한다), 아릴기, 알콕시기, 티오알콕시기, 알킬 혹은 아릴티오기 (황 원자를 풀어 알킬기 혹은 아릴기가 연결된 기), 또는 복소고리기를 치환기로서 갖는 것이다. 단, 이들의 상기 함질소 방향족 화합물계 가소제의 모핵의 치환기는 또 다른 치환기로 치환되어 있어도 되고, 상기 다른 치환기로는 특별히 제한은 없다. 예를 들어 상기 모핵이 아미노기로 치환되어 있는 경우, 그 아미노기는 알킬기 (또한 알킬기끼리가 연결되어 고리를 형성하고 있어도 된다) 나 -SO₂R' (R' 는 임의의 치환기를 나타낸다) 로 치환되어 있어도 된다. 본 발명에서 사용되는 상기 함질소 방향족 화합물은, 셀룰로오스아실레이트에 대해 1 ∼ 40 질량％ 함유하는 것이 바람직하고, 1 ∼ 15 질량％ 함유하는 것이 보다 바람직하고, 2 ∼ 5 질량％ 함유하는 것이 특히 바람직하다.

이하에 함질소 방향족 화합물계 가소제의 구체예를 드는데, 본 발명은 이하의 구체예에 의해 한정되는 것은 아니다.

[화학식 5]

[화학식 6]

[화학식 7]

[화학식 8]

(상기 식 중에 있어서의 R¹ ∼ R³ 은 각각 하기 화합물 C-101 ∼ C-180 에 있어서의 R¹ ∼ R³ 을 나타낸다)

[화학식 9]

[화학식 10]

[화학식 11]

(상기 식 중에 있어서의 R² ∼ R³ 은 각각 하기 화합물 C-181 ∼ C-190 에 있어서의 R² ∼ R³ 을 나타낸다)

[화학식 12]

[화학식 13]

(상기 식 중에 있어서의 R³ 은 하기 화합물 D-101 ∼ D-110 에 있어서의 R³ 을 나타낸다)

[화학식 14]

[화학식 15]

[화학식 16]

[화학식 17]

[화학식 18]

[화학식 19]

[화학식 20]

[화학식 21]

[화학식 22]

[화학식 23]

[화학식 24]

[화학식 25]

(3) 상기 당에스테르 화합물, 중축합 에스테르 및 함질소 화합물계 가소제 이외의 가소제

본 발명의 필름에는, 상기 당에스테르 화합물, 중축합 에스테르 및 함질소 화합물계 가소제 이외의 그 밖의 가소제를 사용할 수 있다.

상기 그 밖의 가소제로는, 예를 들어, 인산에스테르계 가소제, 트리멜리트산에스테르계 가소제, 피로멜리트산계 가소제, 글리콜레이트계 가소제, 시트르산에스테르계 가소제, 카르복실산에스테르계 가소제, 아크릴계 폴리머 등을 바람직하게 사용할 수 있다.

인산에스테르계 가소제로는, 예를 들어 트리페닐포스페이트 (TPP), 트리크레질포스페이트 (TCP), 크레질디페닐포스페이트, 옥틸디페닐포스페이트, 비페닐디페닐포스페이트 (BDP), 트리옥틸포스페이트, 트리부틸포스페이트 등 ; 카르복실산에스테르계 가소제로는, 예를 들어 디메틸프탈레이트 (DMP), 디에틸프탈레이트 (DEP), 디부틸프탈레이트 (DBP), 디옥틸프탈레이트 (DOP), 디페닐프탈레이트 (DPP), 디에틸헥실프탈레이트 (DEHP), O-아세틸시트르산트리에틸 (OACTE), O-아세틸시트르산트리부틸 (OACTB), 시트르산아세틸트리에틸, 시트르산아세틸트리부틸, 올레산부틸, 리시놀산메틸아세틸, 세바스산디부틸, 트리아세틴, 트리부티린, 부틸프탈릴부틸글리콜레이트, 에틸프탈릴에틸글리콜레이트, 메틸프탈릴에틸글리콜레이트, 부틸프탈릴부틸글리콜레이트 등을 들 수 있다.

이들 중에서도 인산에스테르계의 가소제를 사용하는 것이 바람직하고, TPP 및 BDP 가 보다 바람직하다. 또, 이들 가소제는 2 종 이상을 병용하여 사용해도 된다.

(4) 미립자

본 발명의 광학 필름에 첨가되어 있어도 되는 미립자로는, 무기 화합물의 예로서, 이산화규소, 이산화티탄, 산화알루미늄, 산화지르코늄, 탄산칼슘, 탈크, 클레이, 소성 카올린, 소성 규산칼슘, 수화 규산칼슘, 규산알루미늄, 규산마그네슘 및 인산칼슘을 들 수 있다.

미립자는 규소를 포함하는 것이 헤이즈가 낮아지는 점에서 바람직하고, 특히 이산화규소가 바람직하다.

미립자의 1 차 입자의 평균 입경은 5 ∼ 50 nm 가 바람직하고, 더욱 바람직한 것은 7 ∼ 20 nm 이다. 이들은 주로 입경 0.05 ∼ 0.3 ㎛ 의 2 차 응집체로서 함유되는 것이 바람직하다.

이산화규소의 미립자는, 예를 들어, 에어로실 R972, R972V, R974, R812, 200, 200V, 300, R202, OX50, TT600, NAX50 (이상 니혼 에어로실 (주) 제조) 의 상품명으로 시판되어 있고, 사용할 수 있다.

산화지르코늄의 미립자는, 예를 들어, 에어로실 R976 및 R811 (이상 니혼 에어로실 (주) 제조) 의 상품명으로 시판되어 있고, 사용할 수 있다.

폴리머의 예로서, 실리콘 수지, 불소 수지 및 아크릴 수지를 들 수 있다. 실리콘 수지가 바람직하고, 특히 3 차원의 망상 구조를 갖는 것이 바람직하고, 예를 들어, 토스펄 103, 동 105, 동 108, 동 120, 동 145, 동 3120 및 동 240 (이상 토시바 실리콘 (주) 제조) 의 상품명으로 시판되어 있고, 사용할 수 있다.

이들 중에서도 에어로실 200V, 에어로실 R972V 가 셀룰로오스 유도체 필름의 헤이즈를 낮게 유지하면서, 마찰 계수를 낮추는 효과가 크기 때문에 특히 바람직하게 사용된다.

본 발명의 필름 중의 상기 폴리머 (바람직하게는 셀룰로오스아실레이트) 에 대한 이들 미립자의 함유량은 0.05 ∼ 1 질량％ 인 것이 바람직하고, 특히 0.1 ∼ 0.5 질량％ 가 바람직하다. 공 (共) 유연법에 의한 다층 구성의 셀룰로오스 유도체 필름의 경우에는, 표면에 이 첨가량의 미립자를 함유하는 것이 바람직하다.

(5) 리타데이션 발현제

본 발명의 필름은, 리타데이션 발현제를 포함하고 있어도 된다. 리타데이션 발현제를 채용함으로써, 저연신 배율로 높은 리타데이션 발현성을 얻을 수 있다. 한편, 본 발명의 필름은, 후술하는 본 발명의 제조 방법으로 제조됨으로써, 이들의 리타데이션 발현제를 포함하지 않는 경우라도, 리타데이션 발현성이 양호하다.

상기 리타데이션 발현제로는, 특별히 제한은 없지만, 막대상 화합물로 이루어지는 것이나, 시클로알칸 또는 방향족 고리와 같은 고리형 구조를 갖는 화합물로 이루어지는 것이나, 상기 비인산에스테르계의 화합물 중 리타데이션 발현성을 나타내는 화합물을 들 수 있다. 고리형 구조를 갖는 화합물로는, 원반상 화합물이 바람직하다. 상기 막대상 화합물 혹은 원반상 화합물로는, 적어도 2 개의 방향족 고리를 갖는 화합물을 리타데이션 발현제로서 바람직하게 사용할 수 있다.

또한, 2 종류 이상의 리타데이션 발현제를 병용해도 된다.

리타데이션 발현제는, 250 ∼ 400 nm 의 파장 영역에 최대 흡수를 갖는 것이 바람직하고, 가시 영역에 실질적으로 흡수를 갖고 있지 않은 것이 바람직하다.

리타데이션 발현재로는, 예를 들어 일본 공개특허공보 2004-50516호, 일본 공개특허공보 2007-86748호에 기재되어 있는 화합물, 일본 공개특허공보 2010-46834호에 기재되어 있는 화합물을 사용할 수 있으나, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다.

원반상 화합물로는, 예를 들어 유럽 특허출원공개 제0911656A2호 명세서에 기재된 화합물, 일본 공개특허공보 2003-344655호에 기재된 트리아진 화합물, 일본 공개특허공보 2008-150592호 [0097] ∼ [0108] 에 기재되는 트리페닐렌 화합물도 바람직하게 사용할 수도 있다.

원반상 화합물은, 예를 들어 일본 공개특허공보 2003-344655호에 기재된 방법, 일본 공개특허공보 2005-134884호에 기재된 방법 등, 공지된 방법에 의해 합성할 수 있다.

전술한 원반상 화합물 외에 직선적인 분자 구조를 갖는 막대상 화합물도 바람직하게 사용할 수 있고, 예를 들어 일본 공개특허공보 2008-150592호 [0110] ∼ [0127] 에 기재되는 막대상 화합물을 바람직하게 사용할 수 있다.

(6) 고유 복굴절이 부인 첨가제

본 발명의 필름은, 고유 복굴절이 부인 첨가제를 포함하고 있어도 된다. 상기 고유 복굴절이 부인 첨가제로서 사용할 수 있는 부의 고유 복굴절을 갖는 화합물에 대해, 이하 설명한다.

상기 부의 고유 복굴절을 갖는 화합물이란, 셀룰로오스아실레이트 필름 중에서, 필름의 특정한 방향에 대해 부의 고유 복굴절성을 나타내는 재료를 의미한다. 본 명세서 중에 있어서 부의 고유 복굴절성이란, 복굴절률이 부인 성질을 말한다. 또, 부의 고유 복굴절성을 가지고 있는지의 여부는, 예를 들어, 그 화합물을 첨가한 계로 하고 있지 않은 계에서의 필름의 복굴절을 복굴절계에 의해 측정하고, 그 차이를 비교함으로써 알 수 있다.

본 발명의 부의 고유 복굴절을 갖는 화합물은, 특별히 제한이 없으며, 부의 고유 복굴절을 나타내는 공지된 화합물 등을 사용할 수 있고, 예를 들어, 일본 공개특허공보 2010-46834호의 [0036] ∼ [0092] 에 개시되어 있는 화합물 등을 바람직하게 사용할 수 있다.

상기 부의 고유 복굴절을 갖는 화합물로는, 부의 고유 복굴절을 갖는 중합체나, 부의 고유 복굴절을 갖는 바늘상 미립자 (부의 고유 복굴절을 갖는 중합체의 바늘상 미립자를 포함한다) 등을 들 수 있다. 이하, 본 발명에 사용할 수 있는 부의 고유 복굴절을 갖는 중합체에 대해 설명한다.

상기 부의 고유 복굴절을 갖는 중합체란, 분자가 1 축성의 배향을 취해 형성된 층에 광이 입사하였을 때, 상기 배향 방향의 광의 굴절률이 상기 배향 방향과 직교하는 방향의 광의 굴절률보다 작아지는 폴리머를 말한다.

이와 같은 부의 고유 복굴절을 갖는 중합체로는, 부의 폴리머로는, 특정한 고리형 구조 (지방족 방향고리나 복소 방향고리 등의 원반상의 고리) 를 측사슬에 갖는 중합체 (예를 들어, 폴리스티렌, 폴리(4-히드록시)스티렌, 스티렌-무수 말레산 공중합체 등의 스티렌계 폴리머나, 폴리비닐피리딘 등), 폴리메틸메타크릴레이트 등의 (메트)아크릴계 폴리머, 셀룰로오스에스테르계 폴리머 (복굴절이 정 (正) 인 것을 제외한다), 폴리에스테르계 폴리머 (복굴절이 정인 것을 제외한다), 아크릴로니트릴계 폴리머, 알콕시실릴계 폴리머 혹은 이들의 다원 (2 원계, 3 원계 등) 공중합 폴리머 등을 들 수 있다. 이들은, 1 종 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다. 또, 공중합체일 때에는 블록 공중합체여도 되고 랜덤 공중합체여도 된다.

이 중에서도, 특정한 고리형 구조를 갖는 중합체, (메트)아크릴계 폴리머 및 알콕시실릴계 폴리머가 보다 바람직하고, 폴리스티렌, 폴리히드록시스티렌, 폴리비닐피리딘 및 (메트)아크릴계 폴리머가 특히 바람직하다.

상기 특정한 고리형 구조를 갖는 중합체를 첨가하면, 제막 후의 필름의 Rth 의 발현성을 높일 수 있어 바람직하다.

상기 특정한 고리형 구조를 갖는 중합체로는, 일본 공개특허공보 2010-46834호에 기재되어 있는 지방족 방향고리를 측사슬에 갖는 중합체를 바람직하게 사용할 수 있다. 그 중에서도, 폴리스티렌, 폴리(4-히드록시)스티렌이 바람직하고, 폴리스티렌과 폴리(4-히드록시)스티렌의 공중합체가 보다 바람직하다. 상기 폴리스티렌과 폴리(4-히드록시)스티렌의 공중합체의 공중합비 (몰비) 는, 10/90 ∼ 100/0 인 것이 바람직하고, 20/80 ∼ 90/10 인 것이 보다 바람직하다.

한편, 상기 특정한 고리형 구조를 갖는 중합체로는, 폴리비닐피리딘 등의 복소 방향고리를 측사슬에 갖는 중합체도 바람직하게 사용할 수 있다.

상기 (메트)아크릴계 폴리머를 첨가하면, 제막 후의 필름의 투명성이 우수하고, 투습도도 매우 낮아, 편광판용 보호 필름으로서 우수한 성능을 나타낸다. 상기 (메트)아크릴계 폴리머에 대해서는, 일본 공개특허공보 2009-1696호, 국제 공개 WO2008-126535호에 기재되어 있는 화합물을 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 상기 (메트)아크릴계 폴리머는, 측사슬에 지방족 방향고리나 복소 방향고리를 가지고 있어도 된다.

상기 부의 고유 복굴절을 갖는 화합물이, 부의 고유 복굴절을 갖는 중합체인 경우에는, 그 중량 평균 분자량은 500 ∼ 100,000 인 것이 바람직하고, 700 ∼ 50,000 인 것이 보다 바람직하고, 700 ∼ 100000 인 것이 특히 바람직하다.

분자량이 500 이상이면 휘산성이 양호하고, 분자량이 100,000 이하이면 셀룰로오스아실레이트 수지와의 상용성이 양호하기 때문에 셀룰로오스아실레이트 필름의 제막성도 양호해져, 모두 바람직하다.

본 발명의 필름에는, 상기 부의 고유 복굴절을 갖는 화합물을, 본 발명의 필름에 포함되는 상기 폴리머 (바람직하게는 셀룰로오스아실레이트) 에 대해 0 ∼ 20 질량％ 첨가하는 것이 바람직하고, 0 ∼ 15 질량％ 첨가하는 것이 보다 바람직하고, 0 ∼ 10 질량％ 첨가하는 것이 특히 바람직하다.

한편, 본 발명의 필름은, 후술하는 본 발명의 제조 방법으로 제조됨으로써, 이들의 비교적 고가인 부의 고유 복굴절을 갖는 화합물을 포함하지 않는 경우라도, 역파장 분산성이 크다. 그 때문에, 본 발명의 필름은, 부의 고유 복굴절을 갖는 화합물의 첨가량이 적은 것이, 제조 비용을 낮추는 관점에서 바람직하다.

(7) 산화 방지제, 열 열화 방지제

본 발명에서는, 산화 방지제, 열 열화 방지제로는, 통상 알려져 있는 것을 사용할 수 있다. 특히, 락톤계, 황계, 페놀계, 2 중 결합계, 힌더드아민계, 인계 화합물인 것을 바람직하게 사용할 수 있다. 상기 산화 방지제, 열 열화 방지제에 대해서는, 국제 공개 WO2008-126535호에 기재되어 있는 화합물을 바람직하게 사용할 수 있다.

(8) 착색제

본 발명에 있어서는, 착색제를 사용해도 된다. 착색제라는 것은 염료나 안료를 의미하는데, 본 발명에서는, 액정 화면의 색조를 청색조로 하는 효과 또는 옐로우 인덱스의 조정, 헤이즈의 저감을 갖는 것을 가리킨다. 상기 착색제에 대해서는, 국제 공개 WO2008-126535호에 기재되어 있는 화합물을 바람직하게 사용할 수 있다.

[본 발명의 광학 필름의 제조 방법]

본 발명의 광학 필름의 제조 방법 (이하, 본 발명의 제조 방법이라고도 한다) 은, 토출 장치로부터 주행하는 지지체 상을 향하여 폴리머 용액을 유연하는 공정과, 유연된 상기 폴리머 용액의 상기 지지체에 도달할 때까지의 비드 부분에 대해, 상기 지지체의 주행 방향의 상류측으로부터 흡인 장치에 의해 흡인하는 공정과, 상기 지지체에 도달한 폴리머 용액을 유연 속도 15 ∼ 80 m/분으로 반송하여 필름상으로 성형하는 공정과, 상기 지지체의 박리부의 온도가 0 ℃ 이상이 되도록 제어하여 그 지지체로부터 상기 필름을 박리하는 공정을 포함하고, 하기 식 (11) ∼ (14) 를 만족시키도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

식 (12) -1000 Pa < 비드에 대한 흡인 압력 < -200 Pa

(식 (12) 중, 비드에 대한 흡인 압력은, 상기 흡인 장치로부터 상기 비드에 가해지는 압력을 나타내고, 상기 비드가 상기 흡인 장치측으로 끌어당겨지는 방향의 압력을 부의 값으로 나타내고, 상기 흡인 장치측으로부터 압출되는 방향의 압력을 정의 값으로 나타낸다)

식 (13) 0.25 mm ≤ h_k

식 (14) 25 Pa·s < η

이와 같은 본 발명의 제조 방법에 의하면, 토출 장치로부터 유연되는 폴리머 용액의 점도, 토출 장치와 지지체의 거리, 유연 속도 그리고 유연 속도와 토출 장치의 립 클리어런스와 미연신 건조 막두께를 제어하면서, 흡인 장치에 의해 폴리머 용액의 비드 부분을 지지체의 주행 방향의 상류측으로부터 흡인하는 압력을 가함으로써, 박막이고, 막두께의 균질성이 개량되어, 환경 습도 변화에 수반되는 면내 방향의 리타데이션의 변동이 억제된 본 발명의 광학 필름을 얻을 수 있다.

이하, 본 발명의 제조 방법에 대해 설명한다.

본 발명의 제조 방법에서는, 본 발명의 광학 필름을, 용액 유연 제막법을 이용하여 제막할 수 있다. 필름의 면상을 개선하는 관점에서, 본 발명의 제조 방법은, 상기 폴리머로서 셀룰로오스아실레이트를 포함하는 필름을 용액 유연 제막에 의해 제막하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 제조 방법을, 용액 유연 제막법을 이용하는 경우를 예로 설명하는데, 본 발명의 제조 방법은 용액 유연 제막법에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 제조 방법으로서 상기 용융 제막법을 이용하는 경우에 대해서는, 공지된 방법을 이용할 수 있다.

<폴리머 용액>

용액 유연 제막 방법에서는, 상기 폴리머로서 바람직하게 사용되는 셀룰로오스아실레이트나 필요에 따라 각종 첨가제를 함유하는 폴리머 용액 (바람직하게는 셀룰로오스아실레이트 용액) 을 사용하여 웨브를 형성한다. 이하에 있어서, 용액 유연 제막 방법에 사용할 수 있는 폴리머 용액 (이하, 셀룰로오스아실레이트 용액 또는 도프라고 칭하는 경우도 있다) 에 대해, 본 발명의 바람직한 양태인 셀룰로오스아실레이트 필름을 제조하는 방법에 기초하여 설명한다.

(용매)

본 발명에서 사용되는 셀룰로오스아실레이트 등의 폴리머는 용매에 용해시켜 도프를 형성하고, 이것을 기재 상에 유연하여 필름을 형성시킨다. 이 때에 압출 혹은 유연 후에 용매를 증발시킬 필요성이 있기 때문에, 휘발성의 용매를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 반응성 금속 화합물이나 촉매 등과 반응하지 않고, 또한 유연용 기재를 용해시키지 않는 것이다. 또, 2 종 이상의 용매를 혼합하여 사용해도 된다.

또, 셀룰로오스아실레이트와 가수분해 중축합 가능한 반응성 금속 화합물을 각각 다른 용매에 용해시키고 나중에 혼합해도 된다.

여기서, 상기 셀룰로오스아실레이트에 대해 양호한 용해성을 갖는 유기 용매를 양용매라고 하고, 또 용해에 주된 효과를 나타내고, 그 중에서 대량으로 사용하는 유기 용매를 주 (유기) 용매 또는 주된 (유기) 용매라고 한다.

상기 양용매의 예로는 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로펜타논, 시클로헥사논 등의 케톤류, 테트라하이드로푸란 (THF), 1,4-디옥산, 1,3-디옥소란, 1,2-디메톡시에탄 등의 에테르류, 포름산메틸, 포름산에틸, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산아밀,

-부티로락톤 등의 에스테르류 외에, 메틸셀로솔브, 디메틸이미다졸리논, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, 아세토니트릴, 디메틸술폭시드, 술포란, 니트로에탄, 염화메틸렌, 아세토아세트산메틸 등을 들 수 있고, 1,3-디옥소란, THF, 메틸에틸케톤, 아세톤, 아세트산메틸 및 염화메틸렌이 바람직하다.

도프에는, 상기 유기 용매 외에, 1 ∼ 40 질량％ 의 탄소 원자수 1 ∼ 4 의 알코올을 함유시키는 것이 바람직하다.

이들은, 도프를 금속 지지체에 유연한 후, 용매가 증발하기 시작하여 알코올의 비율이 많아짐으로써 웨브 (지지체 상에 셀룰로오스아실레이트의 도프를 유연한 이후의 도프막을 부르는 법을 웨브로 한다) 를 겔화시켜, 금속 지지체로부터 박리하는 것을 용이하게 하는 겔화 용매로서 사용되거나, 이들의 비율이 적을 때에는 비염소계 유기 용매의 셀룰로오스아실레이트의 용해를 촉진시키는 역할도 있고, 반응성 금속 화합물의 겔화, 석출, 점도 상승을 억제하는 역할도 있다.

탄소 원자수 1 ∼ 4 의 알코올로는, 메탄올, 에탄올, n-프로판올, iso-프로판올, n-부탄올, sec-부탄올, tert-부탄올, 프로필렌글리콜모노메틸에테르를 들 수 있다.

이들 중, 도프의 안정성이 우수하고, 비점도 비교적 낮고, 건조성도 양호하며, 또한 독성이 없는 점 등에서 에탄올이 바람직하다. 이들 유기 용매는, 단독으로는 셀룰로오스아실레이트에 대해 용해성을 갖지 않아, 빈용매라고 한다.

본 발명에 있어서 셀룰로오스아실레이트 필름을 구성하는 셀룰로오스아실레이트는, 수산기나 에스테르, 케톤 등의 수소 결합성 관능기를 포함하기 때문에, 전체 용매 중에 5 ∼ 30 질량％, 보다 바람직하게는 7 ∼ 25 질량％, 더욱 바람직하게는 10 ∼ 20 질량％ 의 알코올을 함유하는 것이 유연 지지체로부터의 박리 하중 저감의 관점에서 바람직하다.

알코올 함유량을 조정함으로써, 본 발명의 제조 방법에 의해 제조되는 셀룰로오스아실레이트 필름의 Re 나 Rth 의 발현성을 조정하기 쉽게 할 수 있다. 구체적으로는, 알코올 함유량을 높이는 것이나, 후술하는 본 발명의 제조 방법에 있어서의 연신 전의 건조 온도 (열처리 온도) 를 비교적 낮게 설정함으로써, Re 나 Rth 의 도달 범위를 보다 크게 하거나 할 수 있게 된다.

또, 본 발명에 있어서는, 물을 소량 함유시키는 것도 용액 점도나 건조시의 웨트 필름 상태의 막 강도를 높이거나, 드럼법 유연시의 도프 강도를 높이는 데에 유효하고, 예를 들어 용액 전체에 대해 0.1 ∼ 5 질량％ 함유시켜도 되고, 보다 바람직하게는 0.1 ∼ 3 질량％ 함유시켜도 되고, 특히 0.2 ∼ 2 질량％ 함유시켜도 된다.

본 발명에 있어서의 폴리머 용액의 용매로서 바람직하게 사용되는 유기 용매가 조합의 예에 대해서는, 일본 공개특허공보 2009-262551호에 거론되어 있다.

또, 필요에 따라, 비할로겐계 유기 용매를 주용매로 할 수도 있고, 상세한 기재는 발명 협회 공개 기보 (공기 번호 2001-1745, 2001년 3월 15일 발행, 발명 협회) 에 기재가 있다.

본 발명에 있어서의 폴리머 용액 중의 셀룰로오스아실레이트 농도는, 5 ∼ 40 질량％ 가 바람직하고, 10 ∼ 30 질량％ 가 더욱 바람직하고, 15 ∼ 30 질량％ 가 가장 바람직하다.

상기 셀룰로오스아실레이트 농도는, 셀룰로오스아실레이트를 용매에 용해시키는 단계에서 소정의 농도가 되도록 조정할 수 있다. 또 미리 저농도 (예를 들어 4 ∼ 14 질량％) 의 용액을 조제한 후에, 용매를 증발시키는 등에 의해 농축시켜도 된다. 또한, 미리 고농도의 용액을 조제 후에, 희석시켜도 된다. 또, 첨가제를 첨가함으로써, 셀룰로오스아실레이트의 농도를 저하시킬 수도 있다.

첨가제를 첨가하는 시기는, 첨가제의 종류에 따라 적절히 결정할 수 있다.

이와 같은 조건을 만족시켜 바람직한 고분자 화합물인 셀룰로오스아실레이트를 고농도로 용해시키는 용제로서 가장 바람직한 용제는 염화메틸렌 : 에틸알코올의 비가 95 : 5 ∼ 80 : 20 인 혼합 용제이다. 혹은, 아세트산메틸 : 에틸알코올 60 : 40 ∼ 95 : 5 의 혼합 용매도 바람직하게 사용된다.

<각 공정의 상세>

(1) 용해 공정

셀룰로오스아실레이트에 대한 양용매를 주로 하는 유기 용매에, 용해 가마 안에서 그 셀룰로오스아실레이트, 첨가제를 교반하면서 용해시켜 도프를 형성하는 공정, 혹은 셀룰로오스아실레이트 용액에 첨가제 용액을 혼합하여 도프를 형성하는 공정이다.

셀룰로오스아실레이트의 용해에는, 상압으로 실시하는 방법, 주용매의 비점 이하로 행하는 방법, 주용매의 비점 이상으로 가압하여 행하는 방법, 일본 공개특허공보 평9-95544호, 일본 공개특허공보 평9-95557호, 또는 일본 공개특허공보 평9-95538호에 기재된 바와 같은 냉각 용해법으로 행하는 방법, 일본 공개특허공보 평11-21379호에 기재된 바와 같은 고압으로 행하는 방법 등 다양한 용해 방법을 이용할 수 있는데, 특히 주용매의 비점 이상으로 가압하여 행하는 방법이 바람직하다.

도프 중의 셀룰로오스아실레이트의 농도는 10 ∼ 35 질량％ 인 것이 바람직하다. 용해 중 또는 후의 도프에 첨가제를 첨가하여 용해 및 분산시킨 후, 여과재로 여과하고, 탈포하여 송액 펌프로 다음 공정으로 보낸다.

본 발명의 광학 필름의 제조 방법에서는, 상기 토출 장치로부터 토출되는 상기 폴리머 용액의 점도를, 그 폴리머 용액의 25 ℃, 1 Hz 로 측정한 진동 점도 η (단위 : Pa·s) 가 하기 식 (14) 를 만족시키도록 제어하는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 진동 점도 η 로 함으로써, 본 발명의 제조 방법의 조건을 만족시키도록 필름을 용액 제막할 수 있다.

식 (14) 25 Pa·s < η

본 발명의 광학 필름의 제조 방법에서는, 상기 토출 장치로부터 토출되는 상기 폴리머 용액의 점도를, 그 폴리머 용액의 25 ℃, 1 Hz 로 측정한 진동 점도 η (단위 : Pa·s) 가 하기 식 (17) 을 만족시키도록 제어하는 것이 바람직하다.

식 (17) 30 Pa·s < η < 200 Pa·s

상기 폴리머 용액의 점도는, 40 Pa·s < η < 200 Pa·s 인 것이 보다 바람직하고, 40 Pa·s < η < 100 Pa·s 인 것이 특히 바람직하다.

(2) 유연 공정, 흡인 공정, 성형 공정

상기 유연 공정은, 토출 장치로부터 주행하는 지지체 상을 향하여 폴리머 용액을 유연하는 공정이다. 바람직한 양태로는, 도프를, 송액 펌프 (예를 들어, 가압형 정량 기어 펌프) 를 통과시켜 가압 다이로 송액하고, 무한하게 이송하는 무단 (無端) 의 금속 벨트, 예를 들어 스테인리스 벨트, 혹은 회전하는 금속 드럼 등의 금속 지지체 상의 유연 위치로, 가압 다이슬릿으로부터 도프를 유연하는 공정을 들 수 있다.

상기 흡인 공정은, 유연된 상기 폴리머 용액의 상기 지지체에 도달할 때까지의 비드 부분에 대해, 상기 지지체의 주행 방향의 상류측으로부터 흡인 장치에 의해 흡인하는 공정이다.

상기 성형 공정은, 상기 지지체에 도달한 폴리머 용액을 유연 속도 15 ∼ 80 m/분으로 반송하여 필름상으로 성형하는 공정이다.

또한 이들 유연 공정, 흡인 공정 및 성형 공정에 있어서, 본 발명의 제조 방법에서는, 상기 식 (11) ∼ (14) 를 만족시키도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부 도면에 따라 본 발명에 관련된 용액 제막 방법의 바람직한 실시형태에 대해 상세히 설명한다.

도 5 는, 본 발명을 적용한 용액 제막 장치의 개략 구성을 나타내는 모식도이다.

동 도면에 나타내는 바와 같이 용액 제막 장치 (10) 는 주로, 유연 다이 (상기 토출 장치에 상당) 와, 유연 밴드 (상기 주행하는 지지체에 상당) (14) 와, 감압 챔버 (16) (상기 흡인 장치에 상당) 로 구성되어 있다.

유연 다이 (12) 는, 유연 드럼 (20) 의 위치에 있어서 유연 밴드 (14) 에 대향하여 배치되어 있다. 유연 다이 (12) 의 선단으로부터는, 셀룰로오스트리아세테이트 등의 고분자 재료를 포함하는 도프가 막상으로 압출된다. 압출된 도프는, 주행하는 유연 밴드 (14) 의 표면에 가착 (假着) 되어, 반송된다.

본 발명의 제조 방법에서는, 상기 토출 장치와 상기 지지체의 거리 h_k (단위 : mm) 는, 하기 식 (13) 을 만족시킨다.

식 (13) 0.25 mm ≤ h_k

이와 같은 양태로 함으로써, 비드 부분이 지지체에 도달하기까지 토출 장치의 진동이나 후술하는 흡인 장치에 의한 흡인에 의한 진동 등의 영향에 의한 막두께 불균일을 발생하기 어렵게 할 수 있다.

상기 토출 장치와 상기 지지체의 거리 h_k (단위 : mm) 는, 하기 식 (18) 을 만족시키는 것이 바람직하다.

식 (18) 0.3 mm ≤ h_k ≤ 1.5 mm

상기 h_k 는 0.5 ∼ 1.2 mm 인 것이 보다 바람직하다.

본 발명의 제조 방법에서는, 하기 식 (11) 을 만족시키도록 상기 토출 장치의 토출부 클리어런스를 제어한다.

이와 같이 제어함으로써, 토출 장치로부터 토출된 비드 부분이 지나치게 길어지지 않도록 할 수 있고, 비드 부분이 지지체에 도달하기까지 토출 장치의 진동이나 후술하는 흡인 장치에 의한 흡인에 의한 진동 등의 영향에 의한 막두께 불균일을 발생하기 어렵게 할 수 있다.

상기 식 (11) 의 (유연 속도 × 미연신 건조 막두께)/(토출부 클리어런스) 의 값은, 그 하한값이 1.1 × 10⁶/분 이상인 것이 바람직하고, 1.2 × 10⁶/분 이상인 것이 보다 바람직하다. 또, 상한값은 9.0 × 10⁶/분 이하인 것이 바람직하고, 6.0 × 10⁶/분 이하인 것이 보다 바람직하다.

상기 토출 장치는, 이른바 다이인 것이 바람직하고, 다이의 구금 (口金) 부분의 슬릿 형상을 조정할 수 있어, 막두께를 균일하게 하기 쉬운 가압 다이가 바람직하다. 가압 다이에는, 코트 행거 다이나 T 다이 등이 있고, 모두 바람직하게 사용된다. 제막 속도를 높이기 위하여 가압 다이를 금속 지지체 상에 2 기 이상 형성하고, 도프량을 분할하여 중층해도 된다. 혹은 복수의 도프를 동시에 유연하는 공유연법에 의해 적층 구조의 필름을 얻는 것도 바람직하다.

한편, 상기 식 (11) 을 만족시키도록 필름의 미연신 건조 막두께를 조정해도 되고, 원하는 두께가 되도록, 도프 중에 포함되는 고형분 농도, 다이의 구금의 슬릿 간극, 다이로부터의 압출 압력, 금속 지지체 속도 등을 조절해도 된다.

유연 밴드 (14) 는, 무단상으로 형성되고, 유연 드럼 (20) 과 구동용 드럼 (도시 생략) 사이에 감겨 있는 것이 바람직하다. 이 유연 드럼 (20) 은, 구동용 드럼을 회전시킴으로써, 구동 드럼과 유연 드럼 (20) 의 둘레를 주회하도록 주행하는 것이 바람직하다.

상기 주행하는 지지체의 주행 속도는, 유연 속도 15 ∼ 80 m/분으로 반송이다. 또, 상기 유연 속도는, 상기 식 (11) 도 만족시키도록 제어할 필요가 있다.

상기 유연 속도는, 15 ∼ 55 m/분인 것이 바람직하고, 30 ∼ 55 m/분인 것이 보다 바람직하다.

한편, 감압 챔버 (16) 는, 유연 밴드 (14) 의 주행 방향에 대해 유연 다이 (12) 의 상류측에 형성되어 있고, 흡인 덕트 (22) 를 통해 블로어 (24) 에 접속되어 있다. 이 블로어 (24) 를 구동시킴으로써 감압 챔버 (16) 의 내부가 부압이 되고, 유연 다이 (12) 와 유연 밴드 (14) 의 간극의 도프의 유연부 (26) 중에서 유연 밴드 (14) 에 가착되는 측의 표면에 흡인력이 부여된다. 이로써, 유연 밴드 (14) 를 고속으로 주행시켜도, 도프의 유연부 (26) 의 안정화가 도모된다.

본 발명의 제조 방법에서는, 상기 흡인 공정에 있어서, 하기 식 (12) 를 만족시키도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

식 (12) -1000 Pa < 비드에 대한 흡인 압력 < -200 Pa

구체적으로는, 흡인 장치에 의해 흡인하지 않는 경우에는 도프의 비드 부분은 도 6 과 같은 양태가 되는 경우가 있지만, 본 발명의 제조 방법에서는, 상기 식 (12) 를 만족시키도록 흡인하고, 아울러 상기 서술한 조건을 만족시키도록 제어함으로써, 도 7 과 같이 비드 부분을 변형할 수 있다. 이와 같이 비드 부분을 변형함으로써, 상기 토출 장치부터 상기 지지체까지의 사이의 비드 부분의 거리를 실질적으로 짧게 할 수 있어, 상기 토출 장치와 상기 지지체의 거리 h_k 에 접근시킬 수 있다.

상기 비드에 대한 흡인 압력은, -900 Pa < 비드에 대한 흡인 압력 < -300 Pa 인 것이 바람직하고, -800 Pa < 비드에 대한 흡인 압력 < -350 Pa 인 것이 보다 바람직하다.

또한, 감압 챔버 (16) 와 블로어 (24) 사이의 흡인 덕트 (22) 에는, 감압 챔버 (16) 의 10 ∼ 100 배의 용량을 갖는 버퍼 탱크 (28) 가 형성되고, 감압 챔버 (16) 로 진동이 전달되는 것이 방지되는 것이 바람직하다.

이와 같이, 본 실시형태의 용액 제막 장치 (10) 에 의하면, 본 발명의 광학 필름을 15 ∼ 80 m/분의 임의의 유연으로 제조할 수 있게 된다. 즉, 20 ∼ 60 ㎛ 의 박막이고, 막두께의 균질성이 개량되어, 환경 습도 변화에 수반되는 면내 방향의 리타데이션의 변동이 억제된 광학 필름을 제조할 수 있음과 함께, 그 박막 필름을 15 ∼ 80 m/분의 임의의 유연으로 제조할 수 있다. 또, 종래 두께의 80 ㎛ 의 필름을 제조하는 경우에는, 50 m/분 이상에서의 안정적인 고속 유연이 가능하다.

(3) 용매 증발 공정

웨브 (셀룰로오스아실레이트 필름의 완성품이 되기 전의 상태로서, 아직 용매를 많이 포함하는 것을 이렇게 부른다) 를 지지체 상에서 가열하여, 지지체로부터 웨브가 박리 가능하게 될 때까지 용매를 증발시키는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.

도 1 에서는, 유연 밴드 (14) 상의 도프는, 유연 밴드 (14) 가 일주분 주행하는 동안에 용제가 증발하여 건조되어, 소정의 자기 지지성이 얻어진다. 그리고, 유연한 막을, 후술하는 박리 공정에 있어서, 예를 들어 유연 다이 (12) 의 하방 위치에서 유연 밴드 (14) 로부터 박리함으로써, 띠상의 필름이 얻어진다.

용매를 증발시키는 데에는, 웨브측으로부터 바람을 불게 하는 방법 및/또는 금속 지지체의 이면으로부터 액체에 의해 전열시키는 방법, 복사열에 의해 표리로부터 전열하는 방법 등이 있는데, 이면 액체 전열의 방법이, 건조 효율이 양호하여 바람직하다. 또 그들을 조합하는 방법도 바람직하다. 이면 액체 전열의 경우에는, 도프 사용 유기 용매의 주용매 또는 가장 낮은 비점을 갖는 유기 용매의 비점 이하로 가열하는 것이 바람직하다.

(4) 박리 공정

지지체 상에서 용매가 증발한 웨브를, 박리 위치에서 박리하는 공정이다.

본 발명의 광학 필름의 제조 방법에서는, 상기 지지체의 박리부의 온도가 0 ℃ 이상이 되도록 제어하여 그 지지체로부터 상기 필름을 박리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

박리된 웨브는 다음 공정으로 보내진다. 또한, 박리하는 시점에서의 웨브의 잔류 용매량 (하기 식) 이 너무 지나치게 크면 박리하기 어렵거나, 반대로 금속 지지체 상에서 충분히 지나치게 건조시키고 나서 박리하면, 도중에 웨브의 일부가 박리된다.

여기서, 종래의 제조 방법으로서 제막 속도를 높이는 방법 (잔류 용매량이 가능한 한 많은 동안에 박리함으로써 제막 속도를 높일 수 있다) 으로서 겔 유연법 (겔 캐스팅) 이 있다. 예를 들어, 도프 중에 셀룰로오스아실레이트에 대한 빈용매를 첨가하여, 도프 유연 후, 겔화하는 방법, 금속 지지체의 온도를 낮추어 겔화하는 방법 등이 있다. 금속 지지체 상에서 겔화시켜 박리시의 막의 강도를 높여 둠으로써, 박리를 빠르게 하여 제막 속도를 높일 수 있는 것이 알려져 있다. 이에 대해, 본 발명자들은 이와 같은 종래의 제조 방법으로 겔화하여 제막 속도 (즉, 유연 속도) 를 높여 얻어진 광학 필름은 막두께의 균질성이 부족한 것을 알아냈다. 즉, 본 발명의 광학 필름의 제조 방법에서는 상기 지지체의 박리부의 온도를 상기 범위로 제어하여 겔화하지 않고 박리하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 광학 필름의 제조 방법에서는, 상기 지지체의 박리부의 온도가 10 ℃ 이상인 것이 바람직하고, 10 ∼ 30 ℃ 인 것이 보다 바람직하다.

지지체 상에서의 웨브의 박리시 잔류 용매량은, 건조의 조건의 강약, 지지체의 길이 등에 의해 5 ∼ 150 질량％ 의 범위에서 박리하는 것이 바람직한데, 잔류 용매량이 보다 많은 시점에서 박리하는 경우, 경제 속도와 품질의 균형으로 박리시의 잔류 용매량이 결정된다.

또, 그 박리 위치에 있어서의 웨브의 잔류 용매량을 10 ∼ 150 질량％ 로 하는 것이 바람직하고, 10 ∼ 120 질량％ 로 하는 것이 더욱 바람직하다.

잔류 용매량은 하기 식으로 나타낼 수 있다.

잔류 용매량 (질량％) = [(M - N)/N] × 100

여기서, M 은 웨브의 임의 시점에서의 질량, N 은 질량 M 인 것을 110 ℃ 에서 3 시간 건조시켰을 때의 질량이다.

(5) 건조, 연신 공정

본 발명의 제조 방법에서는, 본 발명의 취지에 반하지 않는 한에 있어서, 그 연신 온도에 특별히 제한은 없다. 한편, 예를 들어, Tg - 5 ℃ 이하의 온도에서 상기 연신 공정을 행하는 것이, 얻어지는 셀룰로오스아실레이트 필름의 막두께에 대한 광학 발현성을 높이는 관점에서는, 바람직하다 (단, Tg 는 미연신 상태에서의 셀룰로오스아실레이트 필름의 유리 전이 온도 (단위 : ℃) 를 나타낸다). 특히, 셀룰로오스아실레이트 필름을 Tg - 5 ℃ 이상으로 한번도 가열되어 있지 않은 상태에 있어서 Tg - 5 ℃ 이하의 온도에서 상기 연신 공정을 행하는 것이 보다 바람직하다.

상기 박리 공정 후, 웨브를 건조 장치 내에 복수 배치한 롤에 교대로 통과시켜 반송하는 건조 장치, 및/또는 클립으로 웨브의 양단을 클립하여 반송하는 텐터 장치를 사용하여, 웨브를 건조시키는 것이 바람직하다.

본 발명의 제조 방법에서는, 연신하기 전에 웨브를 열처리해도 되고, 열처리하지 않아도 되지만, 열처리하는 경우에는, 셀룰로오스아실레이트 필름의 유리 전이 온도를 Tg 로 하였을 때, Tg - 5 ℃ 이상으로 한번도 가열하지 않는 것이 바람직하다.

건조 및 열처리의 수단은 웨브의 양면에 열풍을 불게 하는 것이 일반적이지만, 바람 대신에 마이크로 웨이브를 쬐어 가열하는 수단도 있다. 사용하는 용매에 따라, 온도, 풍량 및 시간이 상이하여, 사용 용매의 종류, 조합에 따라 조건을 적절히 선택하면 된다.

본 발명의 제조 방법에서는, 필름 반송 방향 (이하, 세로 방향이라고도 한다) 과 필름 반송 방향과 직교하는 방향 (이하, 횡방향이라고도 한다) 중 어느 방향으로 연신해도 된다. 더욱 바람직하게는 세로 및 가로 방향으로 2 축 연신된 것이다. 연신은 1 단으로 실시해도 되고, 다단으로 실시해도 된다.

본 발명의 제조 방법에서는, 필름 반송 방향의 연신 배율과, 필름 반송 방향과 직교하는 방향의 연신 배율의 합계가 5 ％ ∼ 20 ％ 인 것이 바람직하고, 5 ∼ 18 ％ 인 것이 보다 바람직하고, 5 ∼ 16 ％ 인 것이 특히 바람직하다.

본 발명의 제조 방법에서는, 하기 식 (15) 및 (16) 을 만족시키도록 연신하는 것이, Re 의 절대값을 작게 하여 0 nm ≤ │Re│ ≤ 5 nm 를 만족시키도록 하는 관점에서 바람직하다.

상기 (필름 반송 방향의 연신 배율 - 필름 반송 방향과 직교하는 방향의 연신 배율) 의 값은, 0 ％ 이상인 것이 바람직하고, 3 ％ ∼ 6 ％ 인 것이 특히 바람직하다.

필름 반송 방향으로의 연신에 있어서의 연신 배율은, 0 ∼ 10 ％ 인 것이 바람직하고, 0 ∼ 5 ％ 인 것이 보다 바람직하고, 0 ∼ 2 ％ 인 것이 특히 바람직하다. 상기 연신시의 셀룰로오스아실레이트 웨브의 연신 배율 (신장) 은, 금속 지지체 속도와 박리 속도 (박리 롤 드로우) 의 주속차에 의해 달성할 수 있다. 예를 들어, 2 개의 닙롤을 갖는 장치를 사용한 경우, 입구측의 닙롤의 회전 속도보다, 출구측의 닙롤의 회전 속도를 빠르게 함으로써, 반송 방향 (세로 방향) 으로 셀룰로오스아실레이트 필름을 바람직하게 연신할 수 있다. 이와 같은 연신을 행함으로써, 리타데이션의 발현성을 조정할 수 있다.

또한, 여기서 말하는 「연신 배율 (％)」이란, 이하의 식에 의해 구해지는 것을 의미한다.

연신 배율 (％) = 100 × {(연신 후의 길이) - (연신 전의 길이)}/연신 전의 길이

필름 반송 방향과 직교하는 방향에 대한 연신에 있어서의 연신 배율은, 3 ％ 이상인 것이 바람직하고,

3 ∼ 10 ％ 인 것이 보다 바람직하고, 3 ∼ 8 ％ 인 것이 특히 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서는, 필름 반송 방향과 직교하는 방향으로 연신하는 방법으로서, 텐터 장치를 사용하여 연신하는 것이 바람직하다.

(6) 권취

얻어진 필름을 권취하는 권취기로는, 일반적으로 사용되고 있는 권취기를 사용할 수 있고, 정 (定) 텐션법, 정토크법, 테이퍼 텐션법, 내부 응력 일정한 프로그램 텐션 컨트롤법 등의 권취 방법으로 권취할 수 있다. 이상과 같이 하여 얻어진 광학 필름 롤은, 필름의 지상축 방향이, 권취 방향 (필름의 길이 방향) 에 대해, ±2 도인 것이 바람직하고, ±1 도의 범위인 것이 더욱 바람직하다. 또는, 권취 방향에 대해 직각 방향 (필름의 폭방향) 에 대해, ±2 도인 것이 바람직하고, ±1 도의 범위에 있는 것이 더욱 바람직하다. 특히 필름의 지상축 방향이, 권취 방향 (필름의 길이 방향) 에 대해, ±0.1 도 이내인 것이 바람직하다. 혹은 필름의 폭 방향에 대해 ±0.1 도 이내인 것이 바람직하다.

이상과 같이 하여 얻어진 필름의 길이는, 1 롤당 100 ∼ 10000 m 로 권취하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 500 ∼ 7000 m 이고, 더욱 바람직하게는 1000 ∼ 6000 m 이다. 필름의 폭은, 0.5 ∼ 5.0 m 가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.0 ∼ 3.0 m 이고, 더욱 바람직하게는 1.0 ∼ 2.5 m 이다. 권취할 때, 적어도 편단에 널링을 부여하는 것이 바람직하고, 널링의 폭은 3 mm ∼ 50 mm 가 바람직하고, 보다 바람직하게는 5 mm ∼ 30 mm, 높이는 0.5 ∼ 500 ㎛ 가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1 ∼ 200 ㎛ 이다. 이것은 편방 누름이어도 되고 양방 누름이어도 된다.

이와 같이 하여 얻어진 웨브를 권취하여, 최종 완성물인 셀룰로오스아실레이트 필름을 얻을 수 있다.

[편광판]

본 발명의 편광판은, 편광자와, 그 편광자의 적어도 편측에 본 발명의 필름을 적어도 1 장 포함한다. 이하, 본 발명의 편광판에 대해 설명한다.

본 발명의 필름과 동일하게, 본 발명의 편광판의 양태는, 액정 표시 장치에 그대로 장착할 수 있는 크기로 절단된 필름편의 양태의 편광판뿐만 아니라, 연속 생산에 의해, 장척상으로 제작되어 롤상으로 감아올려진 양태 (예를 들어, 롤 길이 2500 m 이상이나 3900 m 이상의 양태) 의 편광판도 포함된다. 대화면 액정 표시 장치용으로 하기 위해서는, 상기한 바와 같이, 편광판의 폭은 1470 mm 이상으로 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 편광판의 구체적인 구성에 대해서는, 특별히 제한은 없고 공지된 구성을 채용할 수 있는데, 예를 들어, 일본 공개특허공보 2008-262161호의 도 6 에 기재된 구성을 채용할 수 있다.

[액정 표시 장치]

본 발명의 액정 표시 장치는, 본 발명의 편광판을 적어도 1 장 포함한다.

본 발명의 액정 표시 장치는 액정 셀과 그 액정 셀의 양측에 배치된 1 쌍의 편광판을 갖는 액정 표시 장치로서, 상기 편광판의 적어도 일방이 본 발명의 편광판인 것을 특징으로 하는 IPS, OCB 또는 VA 모드의 액정 표시 장치인 것이 바람직하다.

본 발명의 액정 표시 장치의 구체적인 구성으로는 특별히 제한은 없고 공지된 구성을 채용할 수 있는데, 예를 들어 도 1 에 기재된 구성으로 한 예를 채용할 수 있다. 또, 일본 공개특허공보 2008-262161호의 도 2 에 기재된 구성도 바람직하게 채용할 수 있다.

실시예

이하에 실시예를 들어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 이하의 실시예에 나타내는 재료, 사용량, 비율, 처리 내용, 처리 순서 등은, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 한, 적절히 변경할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 이하에 나타내는 구체예에 한정되는 것은 아니다.

<<측정법>>

본 발명에서는, 하기의 측정 방법에 의해 측정을 행하였다.

(연신 후 막두께, PV (전체면), PV (MD), PV (TD))

샘플 필름을, 필름 반송 방향으로 각각 중심이 60 mm 씩 떨어진 직경 60 mm 의 원형 영역 10 지점에서 간섭 막두께계에 의해 막두께, 전체면 PV 값, 길이 PV 값 및 폭 PV 값을 측정하였다. 10 지점의 평균값을 구하고, 그 결과를 각각 연신 후 막두께, PV (전체면), PV (MD), PV (TD) 로서 하기 표 6 및 표 7 에 기재하였다.

또, PV (MD)/PV (TD) 의 값을 구하고, 그 값도 하기 표 6 및 표 7 에 기재하였다.

(Re, Rth)

샘플 필름을 25 ℃, 상대 습도 60 ％ 에서 2 시간 이상 조습 (調濕) 하고, 복굴절 측정 장치 (KOBRA 21ADH, 오지 계측기 (주) 제조) 를 사용하여, 25 ℃, 상대 습도 60 ％ 에서 파장 590 nm 에 있어서의 Re 값 및 Rth 값을 측정하여 산출하였다.

그들의 결과를 하기 표 6 및 표 7 에 기재하였다. 또한, 표 중, Re 가 마이너스인 경우에는, MD 방향으로 지상축을 갖는 것을 의미한다.

(ΔRe (30 - 80))

샘플 필름을 25 ℃·상대 습도 30 ％ 에서 12 시간 조습 후, 자동 복굴절계 (KOBRA-21ADH : 오지 계측 기기 (주) 제조) 를 사용하여, 25 ℃·상대 습도 60 ％ 에 있어서, 면내 리타데이션값 (Re) 을 측정하여 산출하였다. 또, 25 ℃·상대 습도 80 ％ 에서 12 시간 조습한 것 이외에는 상기 방법과 동일하게 하여 Re 를 측정하여 산출하였다. 이들 값의 차이의 절대값을 Re 의 습도 의존성 ΔRe (30 - 80) 으로 하였다.

그들의 결과를 하기 표 6 및 표 7 에 기재하였다.

(필름 광학 불균일)

샘플 필름을 크로스 니콜하에서 육안으로 관찰하고, 광학 불균일을 이하의 기준으로 평가하였다.

◎ : 전혀 보이지 않는다.

○ : 극히 약간 보인다.

△ : 옅게 보인다.

× : 강하고 명확하게 보인다.

얻어진 결과를 하기 표 6 및 표 7 에 나타냈다.

[실시예 1 ∼ 50 및 비교예 1 ∼ 12]

(1) 합성에 의한 셀룰로오스아실레이트 수지의 조제

하기 표 6 및 표 7 에 기재된 아실 치환도의 셀룰로오스아실레이트를 조제하였다. 촉매로서 황산 (셀룰로오스 100 질량부에 대해 7.8 질량부) 을 첨가하고, 각 카르복실산을 첨가하여 40 ℃ 에서 아실화 반응을 행하였다. 그 후, 황산 촉매량, 수분량 및 숙성 시간을 조정함으로써 전체 치환도와 6 위치 치환도를 조정하였다. 숙성 온도는 40 ℃ 에서 행하였다. 또한 이 셀룰로오스아실레이트의 저분자량 성분을 아세톤으로 세정하여 제거하였다.

(2) 도프 조제

하기 조성물을 믹싱 탱크에 투입하고, 교반하여 각 성분을 용해시키고, 다시 90 ℃ 로 약 10 분간 가열한 후, 평균 공경 34 ㎛ 의 여과지 및 평균 공경 10 ㎛ 의 소결 금속 필터로 여과하였다. 실시예 1 에서 사용한 셀룰로오스아실레이트 용액의 구성을 하기에 나타낸다.

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실시예 1 의 셀룰로오스아실레이트 용액

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하기 표 6 및 표 7 에 기재된 셀룰로오스아실레이트 합계 100.0 질량부

하기 표 6 및 표 7 에 기재된 첨가제

(하기 표 6 및 표 7 에 기재된 양 단위 : 질량부)

메틸렌클로라이드 403.0 질량부

메탄올 60.2 질량부

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[화학식 26]

T1 : TPP/BDP (트리페닐포스페이트/비페닐디페닐포스페이트 = 1/1 (몰비))

[화학식 27]

<1-2> 매트제 분산액

다음으로 상기 방법으로 제조한 셀룰로오스아실레이트 용액을 포함하는 하기 조성물을 분산기에 투입하여, 매트제 분산액을 조제하였다.

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매트제 분산액

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·매트제 (에어로실 R972) 0.2 질량부

·메틸렌클로라이드 72.4 질량부

·메탄올 10.8 질량부

·셀룰로오스아실레이트 용액 10.3 질량부

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상기 실시예 1 의 셀룰로오스아실레이트 용액을 100 질량부, 매트제 분산액을 셀룰로오스아실레이트 수지에 대해 무기 미립자가 0.02 질량부가 되는 양을 혼합하고, 실시예 1 의 제막용 도프를 조제하였다. 얻어진 도프에 대해, 25 ℃, 1 Hz 로 진동 점도 (단위 : Pa·s) 를 측정한 결과를 하기 표 6 에 기재하였다.

그 밖의 실시예 및 비교예에 대해서는, 하기 표 6 및 표 7 에 기재된 구성으로 한 것 이외에는 동일하게 하여, 제막용 도프를 조정하였다.

(3) 유연

상기 서술한 도프를, 지지체와의 거리 h_k 가 하기 표 6 및 표 7 에 기재된 높이가 되도록 유연 다이를 설치하였다. 그 후, 하기 표 6 및 표 7 에 기재된 립 클리어런스의 유연 다이로부터 막상으로 압출하고, 하기 표 6 및 표 7 에 기재된 유연 속도로 유연을 행하였다. 그 때, 감압 챔버의 압력을 하기 표 6 및 표 7 에 기재된 압력으로 하여 비드 부분의 흡인 조작을 행함과 함께, 밴드 유연기를 사용하여 유연하였다. 이 때의 (유연 속도 × 미연신 건조 막두께)/(토출부 클리어런스) 의 값이 특정한 값이 되도록 후술하는 연신 공정 후의 연신 후 막두께로부터 피드백하여 제어하고, 그 값을 하기 표 6 및 표 7 에 기재하였다. 또한, 밴드는 SUS 제였다.

(4) 박리, 건조

유연되어 얻어진 웨브 (필름) 를, 하기 표 6 및 표 7 에 기재된 지지체 온도의 박리점에서 밴드로부터 박리하였다. 그 후, 클립으로 웨브의 양단을 클립하여 반송하는 텐터 장치를 사용하여 그 텐터 장치 내에서 20 분간 건조시켰다.

(5) 연신

얻어진 웨브 (필름) 를 밴드로부터 박리하고, 클립에 끼워, 필름 전체의 질량에 대한 잔류 용매량이 30 ∼ 5 ％ 의 상태일 때에 고정단 1 축 연신의 조건으로, 하기 표 6 및 표 7 에 기재된 연신 배율로 텐터를 사용하여 필름 반송 방향과 직교하는 방향 (가로 방향) 으로 연신하였다. 또, 이제까지의 조작으로 필름에 가해져 있던 필름 반송 방향으로의 연신 배율을 하기 표 6 및 표 7 에 기재하였다.

그 후에 필름으로부터 클립을 분리하여 110 ℃ 에서 30 분간 건조시켰다. 이 때, 연신 후의 막두께가 표 6 및 표 7 에 기재된 연신 후 막두께 (단위 : ㎛) 를 측정하였다.

(6) 권취

그 후, 실온까지 냉각시킨 후에 각 필름을 권취하고, 그 제조 적성을 판단할 목적에서, 롤 폭 1280 mm, 롤 길이 2600 mm 의 롤을 상기 조건으로 최저 24 롤 제작하였다. 연속으로 제조한 24 롤 중의 1 롤에 대해 100 m 간격으로 길이 1 m 의 샘플 (폭 1280 mm) 을 잘라내어 각 실시예 및 비교예의 필름으로 하고, 각 측정을 행하였다.

표 6 및 표 7 로부터, 실시예의 필름은 모두 박막이고, 막두께의 균질성이 개량되어, 환경 습도 변화에 수반되는 면내 방향의 리타데이션의 변동이 억제된 광학 필름인 것을 알 수 있었다.

한편, 비교예 1 은 (유연 속도 × 미연신 건조 막두께)/(토출부 클리어런스) 의 하한값을 하회하도록 막두께를 얇게 하여 제막한 필름으로서, 얻어진 필름은 PV (전체면) 이 크고, PV (MD)/PV (TD) 의 값도 크고, 광학 불균일도 발생되어 있었다.

비교예 2 는 (유연 속도 × 미연신 건조 막두께)/(토출부 클리어런스) 의 하한값을 하회하도록 유연 속도를 느리게 하여 제막한 필름으로서, 얻어진 필름은 PV (전체면) 이 크고, 광학 불균일도 발생되어 있었다.

비교예 3 은 유연 속도의 상한값을 상회하는 양태로 제막한 필름으로서, 얻어진 필름은 PV (전체면) 이 크고, PV (MD)/PV (TD) 의 값도 크고, Re 의 습도 의존성도 컸다.

비교예 4 는 흡인 챔버를 사용하지 않고 제막한 필름으로서, 얻어진 필름은 PV (전체면) 이 크고, PV (MD)/PV (TD) 의 값도 크고, 광학 불균일도 발생되어 있었다.

비교예 5 는 흡인 챔버 압력의 하한값을 하회하는 양태로 제막한 필름으로서, 얻어진 필름은 PV (전체면) 이 크고, PV (MD)/PV (TD) 의 값도 크고, 광학 불균일도 발생되어 있었다.

비교예 6 은 흡인 챔버 압력의 상한값을 상회하는 양태로 제막한 필름으로서, 필름을 제작할 수 없었다.

비교예 7 은 박리시의 지지체 온도의 하한값을 하회하는 양태로 제막한 필름으로서, 얻어진 필름은 Re 의 습도 의존성이 매우 컸다.

비교예 8 은 (유연 속도 × 미연신 건조 막두께)/(토출부 클리어런스) 의 하한값을 하회하는 것 이외에는 본 발명의 조건을 만족시키는 양태로 제막한 필름으로서, 얻어진 필름은, PV (전체면) 이 크고, 광학 불균일도 발생되어 있었다.

비교예 9 는 (유연 속도 × 미연신 건조 막두께)/(토출부 클리어런스) 의 하한값을 하회하도록 유연 속도를 느리게 하여 제막한 필름으로서, 비교예 2 보다 두껍게 제막하였음에도 불구하고, 얻어진 필름은 PV (MD)/PV (TD) 의 값이 크고, 광학 불균일도 발생되어 있었다.

비교예 11 은 다이와 지지체의 거리의 하한값을 하회하는 양태로 제막한 필름으로서, 필름을 제작할 수 없었다.

비교예 12 는 도프 용액의 점도의 하한값을 하회하는 양태로 제막한 필름으로서, 필름을 제작할 수 없었다.

또한, (유연 속도 × 미연신 건조 막두께)/(토출부 클리어런스) 가 1.0 × 10⁷/분 이상이 되는 양태로 제막을 시도한 결과, 토출부의 압력이 급상승하여, 이상을 발생시켜, 유연 필름을 완성시킬 수 없었다.

비교예 5, 실시예 17 및 실시예 32 의 광학 필름의 막두께를 간섭 막두께계로 측정하였을 때의 어느 원형 영역에 있어서의 모식도를, 각각 도 2 ∼ 도 4 에 기재하였다. 이들 도면으로부터, 실시예 17 및 실시예 32 의 광학 필름의 막두께는, 비교예 5 의 막두께보다 면내에서 균질적인 것을 알 수 있었다.

[실시예 101 ∼ 150, 비교예 101 ∼ 112]

(편광판 시료의 제작)

상기에서 제작한 각 실시예 및 비교예의 필름의 표면을 알칼리 비누화 처리하였다. 1.5 규정의 수산화나트륨 수용액에 55 ℃ 에서 2 분간 침지시키고, 실온의 수세 욕조 중에서 세정하고, 30 ℃ 에서 0.1 규정의 황산을 사용하여 중화하였다. 다시, 실온의 수세 욕조 중에서 세정하고, 다시 100 ℃ 의 온풍으로 건조시켰다. 계속해서, 두께 80 ㎛ 의 롤상 폴리비닐알코올 필름을 요오드 수용액 중에서 연속하여 5 배로 연신하고, 건조시켜 두께 20 ㎛ 의 편광자를 얻었다. 폴리비닐알코올 (쿠라레 제조 PVA-117H) 3 ％ 수용액을 접착제로 하여, 상기 알칼리 비누화 처리한 각 실시예 및 비교예의 필름과, 동일한 알칼리 비누화 처리한 후지택 TD80UL (후지 필름사 제조) 을 준비하고, 이들의 비누화한 면이 편광자측이 되도록 하여 편광자를 사이에 끼워 부착하고, 각 실시예 및 비교예의 필름, 편광자, TD80UL 이 이 순서로 부착되어 있는 편광판을 각각 얻었다. 이 때, 각 필름의 MD 방향 및 TD80UL 의 지상축이, 편광자의 흡수축과 평행이 되도록 첩부하였다.

(액정 표시 장치의 제작)

IPS 패널로서 시판되는 LG 사 제조 42LE5500 을 표면의 편광판 및 위상차판을 벗겨, 액정 셀로서 사용하였다. 도 1 (상방이 프론트측) 의 구성과 같이, 외측 보호 필름 (1) (후지 필름사 제조 후지택 TD80UL), PVA 편광자 (2), 하기에서 제조하는 PS 필름 (3), 각 실시예의 필름 (5) 을, IPS 액정 셀 (6) (상기 IPS 액정 셀) 및 상기 시판되는 IPS 패널에 장착되어 있는 이면측 편광판 (액정 셀 (6) 측으로부터 순서대로 접착제 (7), 편광판 보호 필름 (8) (후지 필름사 제조 Z-TAC), 편광자 (2'), 편광판 보호 필름 (9) (후지 필름사 제조 후지택 TD80UL)) 에 대해, 이 순서대로 점착제 (4, 4') 를 사용하여 부착하고, 각 실시예의 액정 표시 장치를 제작하였다. 이 때, 상하의 편광판의 흡수축이 직교하도록 부착하였다. 구체적인 액정 표시 장치의 제조 방법 및 평가 방법을 이하에 기재한다.

시판되는 폴리스티렌, G9504 PS JAPAN 사 제조를 사용하였다.

메틸렌클로라이드에 대해, 폴리스티렌의 25 질량％ 용액을 제작하고, 셀룰로오스아실레이트 필름과 동일한 방법으로 유연, 건조, 박리를 실시하였다. 박리한 필름에 대해, TD 방향으로 연신 온도 110 ℃ 에서 100 ％ 연신을 실시하였다.

이 PS 필름의 광학 특성을 평가한 결과, Re, Rth 는 -105 nm, -105 nm 였다. 여기서, -는 연신 방향에 대해 수직으로 지상축이 존재하는 것을 의미한다.

이 PS 필름과 각 실시예에서 제작한 광학 필름을 점착제를 통해 부착하고, 제작한 필름을 적층체 F 로 하였다. 이 적층체 F 의 PS 필름층에 대해 코로나 처리를 실시하였다. 그 후, 적층체 F 의 MD 방향이, 편광자의 흡수축과 평행이 되도록, 적층체와 편광자를 PVA 풀을 통해 접착하여, 편광판을 제작하였다.

이 편광판을 시판되는 LG 사 제조 42LE5500 IPS 패널을 분해하고, 프론트측의 편광판을 치환하여, 실장을 행하고, 패널의 콘트라스트, 시야각 특성, 면상 평가를 실시하였다.

그 결과, 각 실시예의 광학 필름을 사용한 액정 표시 장치는 양호한 성능을 나타냈다.

1 외측 보호 필름
2, 2' PVA 편광자
3 PS 필름
4, 4' 점착제
5 각 실시예의 필름
6 IPS 액정 셀
7 접착제
8 편광판 보호 필름
9 편광판 보호 필름
10 용액 제막 장치
12 토출 장치 (유연 다이)
13 립 클리어런스
14 지지체
15 필름
16 흡인 챔버
20 유연 드럼
22 흡인 덕트
24 블로어
26 비드 부분 (유연부)
28 버퍼 탱크
h_k 토출 장치와 지지체의 거리

Claims

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토출 장치로부터 주행하는 지지체 상을 향하여 폴리머 용액을 유연 (流延) 하는 공정과,
유연된 상기 폴리머 용액이 상기 지지체에 도달할 때까지의 비드 부분에 대해, 상기 지지체의 주행 방향의 상류측으로부터 흡인 장치에 의해 흡인하는 공정과,
상기 지지체에 도달한 폴리머 용액을 유연 속도 15 ∼ 80 m/분으로 반송하여 필름상으로 성형하는 공정과,
상기 지지체의 박리부의 온도가 0 ℃ 이상이 되도록 제어하여 상기 지지체로부터 상기 필름을 박리하는 공정을 포함하고,
하기 식 (11) ∼ (14) 를 만족시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
식 (11) 1.0 × 10⁶/분 < (유연 속도 × 미연신 건조 막두께)/(토출부 클리어런스) < 1.0 × 10⁷/분
식 (11') 미연신 건조 막두께 = 연신 후 막두께 × {1 + (필름 반송 방향의 연신 배율 (％))/100} × {1 + (필름 반송 방향과 직교하는 방향의 연신 배율 (％))/100}
(식 (11) 중, 토출부 클리어런스는 상기 토출 장치의 립 클리어런스 (단위 : m) 를 나타내고, 유연 속도는 상기 지지체의 주행 속도 (단위 : m/분) 를 나타낸다)
식 (12) -1000 Pa < 비드에 대한 흡인 압력 < -200 Pa
(식 (12) 중, 비드에 대한 흡인 압력은, 상기 흡인 장치로부터 상기 비드에 가해지는 압력을 나타내고, 상기 비드가 상기 흡인 장치측으로 끌어당겨지는 방향의 압력을 부 (負) 의 값으로 나타내고, 상기 흡인 장치측으로부터 압출되는 방향의 압력을 정 (正) 의 값으로 나타낸다)
식 (13) 0.25 mm ≤ h_k
(식 (13) 중, h_k 는 상기 토출 장치와 상기 지지체의 거리 (단위 : mm) 를 나타낸다)
식 (14) 25 Pa·s < η
(식 (14) 중, η 는 상기 토출 장치로부터 토출되는 상기 폴리머 용액의 점도를, 상기 폴리머 용액의 25 ℃, 1 Hz 로 측정한 진동 점도 (단위 : Pa·s) 를 나타낸다)
제 6 항에 있어서,
하기 식 (16') 을 만족시키도록 연신하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
식 (16') 3 ％ ≤ (필름 반송 방향의 연신 배율 - 필름 반송 방향과 직교하는 방향의 연신 배율) ≤ 6 ％
제 6 항에 있어서,
필름 반송 방향과 직교하는 방향으로 연신할 때의 상기 필름 전체의 질량에 대한 잔류 용매량이 30 ~ 5 ％ 인, 광학 필름의 제조 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 유연 속도를 15 ∼ 55 m/분으로 제어하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
제 6 항에 있어서,
필름 반송 방향의 연신 배율과, 필름 반송 방향과 직교하는 방향의 연신 배율의 합계가 5 ％ ∼ 20 ％ 인, 광학 필름의 제조 방법.
제 6 항, 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
하기 식 (15) 및 (16) 을 만족시키도록 연신하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
식 (15) 3 ％ ≤ (필름 반송 방향과 직교하는 방향의 연신 배율)
식 (16) -2 ％ ≤ (필름 반송 방향의 연신 배율 - 필름 반송 방향과 직교하는 방향의 연신 배율)
제 6 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 토출 장치로부터 토출되는 상기 폴리머 용액의 점도를, 상기 폴리머 용액의 25 ℃, 1 Hz 로 측정한 진동 점도 η (단위 : Pa·s) 가 하기 식 (17) 을 만족시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
식 (17) 30 Pa·s < η < 200 Pa·s
제 6 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 토출 장치와 상기 지지체의 거리 h_k (단위 : mm) 가, 하기 식 (18) 을 만족시키는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
식 (18) 0.3 mm ≤ h_k ≤ 1.5 mm
제 6 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 폴리머 용액이, 셀룰로오스아실레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
제 6 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 폴리머 용액이, 중축합 에스테르 화합물 및 당에스테르 화합물 중 적어도 일방을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
제 6 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지지체의 박리부의 온도가 10 ℃ 이상이 되도록 제어하여 상기 지지체로부터 상기 필름을 박리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
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