KR102389044B1 - 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터 및 이로부터 제조된 필름 - Google Patents
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Abstract
복수개의 피발로일 치환기 및 복수개의 아릴-아실 치환기를 갖고 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터가 이의 제조 방법과 함께 개시된다. 상기 셀룰로스 에스터는 필름, 예를 들어 +A 광학 필름 및/또는 +C 광학 필름에 사용하기에 적합할 수 있다. 상기 셀룰로스 에스터를 사용하여 제조된 광학 필름은, 예를 들어 액정 디스플레이에서의 보상 필름 및/또는 3D 기술에서 사용되는 원형 편광 생성에서의 파장판과 같은 다양한 상업적 용도를 갖는다.
Description
본원은 일반적으로, 셀룰로스 에스터 조성물, 셀룰로스 에스터 조성물의 제조 방법 및 이로부터 제조된 광학 필름에 관한 것이다.
셀룰로스 에스터, 예를 들어 셀룰로스 트라이아세테이트("CTA" 또는 "TAC"), 셀룰로스 아세테이트 프로피오네이트("CAP") 및 셀룰로스 아세테이트 부티레이트("CAB")는 액정 디스플레이("LCD") 산업용 각종 다양한 필름에 사용된다. 가장 주목할 만한 것은, 편광자 시트와 함께 사용되는 보호 필름 및 보상 필름으로서의 이의 용도이다. 상기 필름은 전형적으로 용매 캐스팅으로 제조되며, 이어서, 배향되고 요오드화된 폴리비닐 알코올("PVOH") 편광 필름의 어느 한면에 라미네이션되어, 긁힘과 습기 침투로부터 PVOH 층을 보호하고 구조적 강성을 증가시킨다. 이는 보상 필름(파장판(waveplate)으로도 공지됨)으로서 사용될 때, 편광자 스택과 함께 라미네이션되거나 편광판과 액정 층 사이에 달리 포함될 수 있다. 파장판은 LCD의 콘트라스트 비, 넓은 시야각 및 색 이동(color shift) 성능을 향상시키는 역할을 할 수 있다. LCD 기술이 상당히 발전하기는 했지만, 여전히 개선이 필요하다.
본원은,
(a) 복수개의 발색단-아실 치환기; 및
(b) 복수개의 피발로일 치환기
를 포함하는 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터를 개시하며, 이때
상기 셀룰로스 에스터는 약 0 내지 약 0.9 범위의 하이드록실 치환도(DSOH)를 가지며,
상기 셀룰로스 에스터는 약 0.1 내지 약 1.2 범위의 피발로일 치환도("DSPv")를 가지며,
상기 셀룰로스 에스터는 약 0.4 내지 약 1.6 범위의 발색단-아실 치환도("DSCh")를 가지며,
[C2 및 C3에서의 발색단-아실 치환도의 합("C2DSCh" 및 "C3DSCh")] - [C6에서의 발색단-아실 치환도("C6DSCh")]가 약 0.5 내지 약 1.6이고,
상기 발색단-아실은,
(i) (C6-20)아릴-아실(여기서, 상기 아릴은 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환됨);
(ii) 헤테로아릴-아실(여기서, 상기 헤테로아릴은, N, O 및 S로부터 선택되는 1 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 고리이고, 상기 헤테로아릴은 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환됨);
(iii) 
(여기서, 상기 아릴은 C1-6 아릴이고, 상기 아릴은 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환됨); 및
(iv) 
(여기서, 상기 헤테로아릴은, N, O 및 S로부터 선택되는 1 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 고리이고, 상기 헤테로아릴은 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환됨)
로부터 선택되고, 이때 각각의 R1은 독립적으로, 나이트로; 시아노; (C1-6)알킬; 할로(C1-6)알킬; (C6-20)아릴-CO2-; (C6-20)아릴; (C1-6)알콕시; 할로(C1-6)알콕시; 할로; N, O 및 S로부터 선택되는 1 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 헤테로아릴; 및 
로부터 독립적으로 선택된다.
본 발명은 또한, 상기 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터로 제조된 조성물, 필름 및 액정 디스플레이("LCD")를 개시한다.
본 발명의 실시양태는 첨부된 도면을 참조하여 본원에 기술된다.
도 1a는, 각각 0 nm의 Re 및 -40 nm의 Rth를 갖는 2개의 통상적인 셀룰로스 트라이아세테이트 필름("TAC")을 갖는 한 쌍의 교차 편광자를 통과하는 후면광을 개략적으로 도시하는 것이다.
도 1b는, 도 1a에 도시된 구조의 광 투과 또는 광 누출의 계산된 등분포도(iso-contour plot)를 도시하는 것이다.
도 2a는, 0.5의 Nz 및 270 nm의 Re를 갖는 파장판이 사이에 배치된 한 쌍의 교차 편광자를 통과하는 후면광을 개략적으로 도시한 것이며, 이때 각각의 상기 편광자는, 상기 파장판에 인접한 제로 위상차(zero retardation) TAC 필름을 포함한다.
도 2b는, 도 2a에 도시된 구조의 광 투과 또는 광 누출의 계산된 등분포도를 도시하는 것이다.
도 3a는, 하부 편광자 및 상부 편광자를 통과하는 후면광을 개략적으로 도시하는 것이며, 여기서 한 쌍의 편광자는 하나의 +A 플레이트(Re = 137.5 nm)와 하나의 +C 플레이트(Rth = 100 nm)가 사이에 배치되어 있고 교차되며, 각각의 편광자는 각각 +A 플레이트 및 +C 플레이트에 인접한 제로 위상차 TAC 필름을 포함한다.
도 3b는, 도 3a에 도시된 구조의 광 투과 또는 광 누출의 계산된 등분포도를 도시하는 것이다.
도 4a는 A-B 구성의 본 발명에 따른 다층 필름을 도시한다.
도 4b는 A-B-A 구성의 본 발명에 따른 다층 필름을 도시한다.
도 1a는, 각각 0 nm의 Re 및 -40 nm의 Rth를 갖는 2개의 통상적인 셀룰로스 트라이아세테이트 필름("TAC")을 갖는 한 쌍의 교차 편광자를 통과하는 후면광을 개략적으로 도시하는 것이다.
도 1b는, 도 1a에 도시된 구조의 광 투과 또는 광 누출의 계산된 등분포도(iso-contour plot)를 도시하는 것이다.
도 2a는, 0.5의 Nz 및 270 nm의 Re를 갖는 파장판이 사이에 배치된 한 쌍의 교차 편광자를 통과하는 후면광을 개략적으로 도시한 것이며, 이때 각각의 상기 편광자는, 상기 파장판에 인접한 제로 위상차(zero retardation) TAC 필름을 포함한다.
도 2b는, 도 2a에 도시된 구조의 광 투과 또는 광 누출의 계산된 등분포도를 도시하는 것이다.
도 3a는, 하부 편광자 및 상부 편광자를 통과하는 후면광을 개략적으로 도시하는 것이며, 여기서 한 쌍의 편광자는 하나의 +A 플레이트(Re = 137.5 nm)와 하나의 +C 플레이트(Rth = 100 nm)가 사이에 배치되어 있고 교차되며, 각각의 편광자는 각각 +A 플레이트 및 +C 플레이트에 인접한 제로 위상차 TAC 필름을 포함한다.
도 3b는, 도 3a에 도시된 구조의 광 투과 또는 광 누출의 계산된 등분포도를 도시하는 것이다.
도 4a는 A-B 구성의 본 발명에 따른 다층 필름을 도시한다.
도 4b는 A-B-A 구성의 본 발명에 따른 다층 필름을 도시한다.
본 발명은, 하기의 본 발명의 상세한 설명 및 본원에 제공된 실시예를 참조하여 더 용이하게 이해될 수 있다. 본 발명이 기술된 특정 방법, 조성물 및 조건에 제한되지 않으며, 이에 따라 다양할 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 본원에서 용어는 단지 본 발명의 특정 양태를 설명하기 위한 것이며 제한적인 것으로는 의도되지 않음을 이해해야 한다.
정의
본 명세서 및 이하의 청구 범위에서, 복수개의 용어가 참조될 것이며, 이는 하기와 같은 의미를 갖는 것으로 정의되어야한다.
값은 "약" 또는 "대략" 제시된 수로서 표현될 수 있다. 유사하게, 범위는 본원에서 "약" 하나의 특정 값으로부터 및/또는 "약" 또는 또다른 특정 값까지 표현될 수 있다. 상기 범위가 표현될 때, 또다른 양태는 하나의 특정 값에서부터 및/또는 다른 특정 값까지를 포함한다. 유사하게, 선행하는 "약"을 사용함으로써, 값이 근사치로서 표현될 때, 이러한 특정 값이 또다른 양태를 형성함이 이해될 것이다.
본원에서 용어 "하나"는 하나 이상을 의미한다.
본원에서 용어 "및/또는"은, 2개 이상의 항목의 목록으로 사용되는 경우, 열거된 항목들 중 임의의 항목이 홀로 사용될 수 있거나, 열거된 항목들 중 2개 이상의 임의의 조합이 사용될 수 있음을 의미한다. 예를 들어, 조성물이 성분 A, B 및/또는 C를 포함하는 것으로 기술되는 경우, 상기 조성물은 A 단독; B 단독; C 단독; A와 B의 조합; A와 C의 조합, B와 C의 조합; 또는 A, B 및 C의 조합을 함유할 수 있다.
본원에서 용어 "포함하는" 및 "포함하다"는, 상기 용어 이전에 인용된 주제로부터 상기 용어 이후에 인용되는 하나 이상의 요소까지에 사용되는 개방-종지형 전이 용어이며, 이때 상기 전이 용어 이후에 열거되는 요소(들)가 상기 주제를 구성하는 유일한 요소일 필요는 없다.
본원에서 용어 "갖는", "가지다" 및 "갖다"는, 상기 제공된 "포함하는" 및 "포함하다"와 동일한 개방-종지형 의미를 가진다.
본원에서 용어 "함유하는" 및 "함유하다"는, 상기 제공된 "포함하는" 및 "포함하다"와 동일한 개방-종지형 의미를 가진다.
광학 필름을 제조하는데 사용하기에 적합한 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터는 복수개의 알킬-아실 치환기 및 복수개의 아릴-아실 치환기를 포함할 수 있다. 본원에서 용어 "아실 치환기"는, 하기 구조를 갖는 치환기를 나타낸다:
상기 셀룰로스 에스터 내의 상기 아실 기는 일반적으로 에스터 결합을 통해(즉, 산소 원자를 통해) 상기 셀룰로스의 피라노스 고리에 결합된다.
본원에서 용어 "아릴-아실" 치환기는, "R"이 아릴 기인 아실 치환기를 나타낸다. 본원에서 용어 "아릴"은, 아렌(즉, 일환형 또는 다환형 방향족 탄화수소) 내 고리 탄소로부터 수소 원자를 제거함으로써 형성된 1가 기를 나타낸다. 몇몇 경우, 상기 아릴-아실 기에는 탄소 단위가 선행된다(예를 들어, (C5-6)아릴-아실, (C6-12)아릴-아실 또는 (C6-20)아릴-아실). 다양한 실시양태에 사용하기에 적합한 아릴 기의 예는, 비제한적으로, 페닐, 벤질, 톨릴, 자일릴 및 나프틸을 포함한다. 상기 아릴 기는 치환되거나 비치환될 수 있다.
본원에서 용어 "알킬-아실"은, "R"이 알킬 기인 아실 치환기를 나타낼 것이다. 본원에서 용어 "알킬"은, 비-방향족 탄화수소로부터 수소 원자를 제거함으로써 형성된 1가 기를 나타낼 것이며, 헤테로원자를 포함할 수 있다. 본원에 사용하기에 적합한 알킬 기는 선형, 분지형 또는 환형일 수 있고, 포화되거나 불포화될 수 있다. 본원에 사용하기에 적합한 알킬 기는 임의의 (C1-20), (C1-12), (C1-5) 또는 (C1-3)알킬 기를 포함한다. 다양한 실시양태에서, 알킬은 C1-5 직쇄 알킬 기일 수 있다. 또다른 실시양태에서, 알킬은 C1-3 직쇄 알킬 기일 수 있다. 적합한 알킬 기의 특정 예는, 비제한적으로. 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, 2급-부틸, 3급-부틸, 펜틸, 헥실, 옥틸, 데실, 도데실, 및 사이클로헥실 기를 포함한다. 알킬-아실 기의 예는 아세틸, 프로피오닐, 부티로일 등을 포함한다.
"할로알킬"은, 하나 이상의 수소가 할로겐 기로 치환된 알킬 치환기를 의미한다. 할로알킬 기의 탄소 단위에는 흔히, 예를 들어 할로(C1-6)알킬이 포함된다. 할로알킬 기는 선형 또는 분지형일 수 있다. 할로알킬의 비제한적인 예는 클로로메틸, 트라이플루오로메틸, 다이브로모에틸 등을 포함한다.
"헤테로아릴"은, 아릴 고리 내의 탄소 단위 중 적어도 하나가 헤테로원자(예컨대, O, N 및 S)로 치환된 아릴을 의미한다. 헤테로아릴은 고리가 일환형 또는 다환형일 수 있다. 흔히, 헤테로아릴 고리 시스템을 구성하는 단위는, 예를 들어 5원 내지 20원 고리 시스템을 포함한다. 5원 헤테로아릴은, 헤테로아릴 고리를 형성하는 5개의 원자를 갖는 고리 시스템을 의미한다. 헤테로아릴의 비제한적인 예는 피리딘일, 퀴놀린일, 피리미딘일, 티오페닐 등을 포함한다.
"알콕시"는, 알킬-O-, 또는 산소 기에 말단 결합된 알킬 기를 의미한다. 흔히, 탄소 단위는, 예를 들어 (C1-6)알콕시를 포함한다. 알콕시의 비제한적인 예는 메톡시, 에톡시, 프로폭시 등을 포함한다.
"할로알콕시"는, 수소들 중 적어도 하나가 할로겐으로 치환된 알콕시를 의미한다. 흔히, 탄소 단위는, 예를 들어 할로(C1-6)알콕시를 포함한다. 할로알콕시의 비제한적인 예는 트라이플루오로메톡시, 브로모메톡시, 1-브로모-에톡시 등을 포함한다.
"할로"는 할로겐, 예컨대 플루오로, 클로로, 브로모 또는 요오도를 의미한다.
본원에서 용어 "실질적으로"는 5 % 이내를 의미한다. 예를 들어, "실질적으로 수직"은 84.5° 내지 94.5° 범위를 의미한다.
"실질적으로 소모되었다"는, 적어도 95% 이상 소모되었다는 것을 의미하다.
용어 "나프토일"은 
(1-나프토일) 또는 
(2-나프토일)을 의미한다.
가소제는, 수지 또는 중합체의 특성을 개선하기 위해(예를 들어, 가소성, 가요성 및 취성을 개선하기 위해) 수지 또는 중합체에 첨가되는 물질이다. 본 발명에 사용하기에 적합한 가소제의 예는 아비톨(Abitol) E, 퍼말린(Permalyn) 3100, 퍼말린 2085, 퍼말린 6110, 포랄린(Foralyn) 110, 아드멕스(Admex) 523, 옵티필름 인핸서(Optifilm Enhancer) 400, 유니플렉스(Uniplex) 552, 유니플렉스 280, 유니플렉스 809, 트라이페닐포스페이트, 트라이(에틸렌글리콜)비스(2-에틸헥소에이트), 트라이(에틸렌글리콜)비스(n-옥타노에이트), 다이에틸프탈레이트 및 이들의 조합물을 포함한다.
"치환도"는, 무수 글루코스 단위("AGU") 당 치환기의 치환 수준을 기술하는데 사용된다. 일반적으로, 통상적인 셀룰로스는, 치환될 수 있는 각각의 AGU 내에 3개의 하이드록실 기를 함유한다. 따라서, DS는 0 내지 3 사이의 값을 가질 수 있다. 그러나, 저분자량 셀룰로스 혼합된 에스터는, 말 단기 기여로부터 3을 약간 초과하는 총 치환도를 가질 수 있다. 저분자량 셀룰로스 혼합된 에스터는 본원에서 후속적으로 더 상세히 논의된다. DS는 통계적 평균 값이기 때문에, 1의 값이 모든 AGU에 단일 치환기가 있음을 보장하지는 않는다. 몇몇 경우, 비치환된 무수 글루코스 단위가 존재할 수 있고, 몇몇은 2개의 치환기를 갖고, 몇몇은 3개의 치환기를 가질 수 있으며, 대개 상기 값은 비-정수일 것이다. 총 DS는, 무수 글루코스 단위 당 모든 치환기의 평균 개수로서 정의된다. AGU 당 치환도는 또한, 특정 치환기(예를 들어, 하이드록실, 아세틸, 부티릴 또는 프로피오닐)를 지칭할 수 있다. 또한, 치환도는 무수 글루코스 단위의 탄소 단위를 특정할 수 있다.
수치 범위
본원은 수치 범위를 사용하여 본 발명과 관련된 특정 매개변수를 정량화한다. 수치 범위가 제공되는 경우, 상기 범위는, 상기 범위의 더 낮은 값만을 인용하는 청구 제한사항뿐만 아니라 상기 범위의 더 높은 값을 인용하는 청구 제한사항에 대한 문언적 지지를 제공하는 것으로 간주될 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 10 내지 100의 개시된 수치 범위는, "10 초과"(상한 없음)를 인용하는 청구 및 "100 미만"(하한 없음)을 인용하는 청구에 대한 문언적 지지를 제공하다.
본원은, 본 발명과 관련된 특정 매개변수를 정량화하기 위해 특정 수치 값을 사용하며, 여기서 구체적인 수치 값이 명시적으로 수치 범위의 일부는 아니다. 본원에 제공되는 각각의 특정 수치 값은, 넓은 범위, 중간 범위 및 좁은 범위에 대한 문언적 지지를 제공하는 것으로 해석될 수 있음을 이해해야 한다. 각각의 특정 수치 값과 관련된 넓은 범위는, 2개의 유효 숫자까지 반올림된, 상기 수치 값 ± 상기 수치 값의 60%이다. 각각의 특정 수치와 관련된 중간 범위는, 2개의 유효 숫자까지 반올림된, 상기 수치 값 ± 상기 수치 값의 30%이다. 각각의 특정 수치 값과 관련된 좁은 범위는, 2개의 유효 숫자까지 반올림된, 상기 수치 값 ± 상기 수치 값의 15%이다. 예를 들어, 명세가 62℉의 특정 온도를 기술하는 경우, 상기 기술은, 25℉ 내지 99℉(62℉ ± 37℉)의 넓은 수치 범위, 43℉ 내지 81℉(62℉ ± 19℉)의 중간 수치 범위, 및 53℉ 내지 71℉(62℉ ± 9℉)의 좁은 수치 범위에 대한 문언적 지지를 제공한다. 상기 넓은 수치 범위, 중간 수치 범위 및 좁은 수치 범위는 특정 값에 적용될 뿐만 아니라 이러한 특정 값들 간의 차이에도 적용되어야 한다. 따라서, 명세가 110 psia의 제 1 압력 및 48 psia의 제 2 압력(62 psi의 차이)을 기술하는 경우, 이들 두 스트림 간의 압력 차에 대한 넓은 범위, 중간 범위 및 좁은 범위는 25 내지 99 psi, 43 내지 81 psi 및 53 내지 71 psi일 것이다.
본원 전반에 걸쳐, 특허 또는 공보가 인용되는 경우, 이들 참고 문헌의 전체 개시 내용은, 본 발명이 속하는 최신 기술을 더 충분히 기술하기 위하여, 본 발명과 불일치하지 않는 정도로 본원에 참고로 인용되는 것으로 의도된다.
전술된 바와 같이, 상기 셀룰로스 에스터로부터 제조된 필름은 액정 디스플레이("LCD")에 사용될 수 있다. 일반적으로, LCD는 십자형 편광자 세트를 포함하는 편광자 적층을 사용한다. LCD에 사용되는 교차 편광자의 전형적인 세트의 경우, 특히 시야각이 증가함에 따라, 대각선을 따라 상당한 광 누출(이는, 불량한 콘트라스트 비를 유발함)이 발생할 수 있다. 이러한 광 누출을 보정하거나 "보상"하기 위해 다양한 광학 필름을 사용할 수 있다. 이들 필름은, 보정되어야 하는 바람직하지 않은 특정 정도의 광학 위상차를 액정 셀 자체가 부여하기 때문에, 사용되는 액정 셀의 유형에 따라 변하는 특정한 잘 정의된 복굴절(또는 위상차)을 가질 수 있다. 이러한 보상 필름들 중 몇몇은 다른 것들보다 제조하기 쉽기 때문에 흔히 성능과 비용 간에 절충이 수행된다. 또한, 대부분의 보상 및 보호 필름은 용매 캐스팅으로 제조되지만, 환경 친화적이지 않은 용매를 처리할 필요가 없도록 용융 압출에 의해 더 많은 필름을 제조하는 것에 대한 압박이 존재한다. 용매 캐스팅 및 용융 캐스팅 둘 다에 의해 제조될 수 있는 더 제어가능한 광학 위상차를 갖는 물질을 갖는 것은 상기 필름의 제조에 더 큰 융통성을 허용한다.
광학 필름은 통상적으로 복굴절 면에서 정량화되며, 이는 다시 굴절률(n)과 관련된다. 굴절률은 전형적으로, 중합체의 경우에는 일반적으로 1.4 내지 1.8 범위일 수 있고, 셀룰로스 에스터의 경우에는 약 1.46 내지 1.50일 수 있다. 굴절률이 높을수록, 제시된 물질을 통해 광파가 더 천천히 전파된다.
비배향된 등방성 물질의 경우, 굴절률은 입사 광파의 편광 상태에 관계없이 동일할 것이다. 상기 물질이 배향되거나 달리 이방성이 될 때, 굴절률은 물질 방향에 의존적이 된다. 본 발명의 목적을 위해, nx, ny 및 nz(이들은 각각, 기계 방향("MD"), 횡방향("TD") 및 두께 방향 각각에 대응함)로 표시되는 3개의 중요 굴절률이 있다. 물질이 (예를 들어, 연신에 의해) 더 이방성이 되면, 임의의 2개의 굴절률 간의 차이는 증가할 것이다. 상기 차이는 "복굴절"로서 지칭된다. 선택할 수 있는 물질 방향의 수많은 조합이 존재하기 때문에, 대응적으로 상이한 복굴절 값이 존재한다. 평면 복굴절(또는 "평면내(in-plane)" 복굴절)(Δe) 및 두께 복굴절(또는 "평면외" 복굴절)(Δth)은 하기 수학식 1a 및 1b와 같이 정의된다.
[수학식 1a]
Δe= nx - ny
[수학식 1b]
Δth= nz - (nx + ny)/2
복굴절 Δe는, MD 방향과 TD 방향 간의 상대적 평면내 배향의 척도이며 단위가 없다. 반면에, Δth는 평균 평면 방향에 대해 두께 방향의 배향의 척도를 제공하다.
광학 필름과 관련하여 흔히 사용되는 또다른 용어는 광학 위상차(R)이다. R은 단순히, 해당 필름의 복굴절과 두께(d)의 곱이다. 따라서, 하기 수학식 2a 및 2b와 같은 관계가 성립한다.
[수학식 2a]
Re = Δed = (nx - ny)d
[수학식 2b]
Rth = Δthd = [nz - (nx + ny)/2]d
위상차는, 2개의 직교 광파 간의 상대적 상 이동(phase shift)의 직접적인 척도이며, 전형적으로 나노미터(nm) 단위로 보고된다. 일부 저자들 사이에서, Rth의 정의가, Rth가 계산되는 방법에 따라 특히 부호(±)와 관련하여 다르다는 것에 주목한다.
물질은 또한, 이의 복굴절/위상차 거동과 관련하여 변하는 것으로 공지되어 있다. 예를 들어, 대부분의 물질은 연신되는 경우 연신 방향을 따라 더 높은 굴절률을 나타내고 연신 방향에 수직으로 더 낮은 굴절률을 나타낼 것이다. 이는, 분자 수준에서 굴절률이 전형적으로 중합체 쇄의 축을 따라 더 높고 쇄에 수직으로 더 낮기 때문에 발생하다. 이러한 물질은 통상적으로 "양의 복굴절성(positively birefringent)"으로 지칭되며, 현재의 상업용 셀룰로스 에스터를 비롯한 대부분의 표준 중합체를 대표하다. 이후에 설명되겠지만, 양의 복굴절성 물질을 사용하여 양의 또는 음의 복굴절성 필름 또는 파장판을 제조할 수 있다.
혼란을 피하기 위해, 중합체 분자 자체의 복굴절 거동을 "고유 복굴절(intrinsic birefringence)"로서 지칭하며, 이는 중합체의 특성이다. 재료 광학 관점으로부터, 고유 복굴절은, 물질이 완전히 연신되어 모든 쇄가 하나의 방향으로 완전히 정렬되는 경우(대부분의 중합체의 경우, 이는 이론적 한계이며, 그 이유는, 중합체가 완전히 정렬될 수 없기 때문이다)에 발생하는 복굴절의 척도이다. 본 발명의 목적을 위해, 이는 또한, 제시된 양의 쇄 배향에 대한 제시된 중합체의 감도의 척도를 제공한다. 예를 들어, 높은 고유 복굴절을 갖는 샘플은 낮은 고유 복굴절을 갖는 샘플보다, 심지어 필름 내 상대 응력 수준이 거의 동일하더라도, 필름 형성 동안 더 많은 복굴절을 나타낼 것이다.
중합체는 양의, 음의 또는 제로 고유 복굴절을 가질 수 있다. 음의 고유 복굴절성 중합체는 (평행 방향에 대해) 연신 방향에 수직으로 더 높은 굴절률을 나타낸다. 특정 스타이렌 및 아크릴은, 이들의 다소 부피가 큰 부수적인 측부 기로 인해, 음의 고유 복굴절성 거동을 가질 수 있다. 조성에 따라, 방향족 고리 구조를 갖는 몇몇 셀룰로스 에스터는 또한 음의 고유 복굴절을 나타낼 수 있다. 반대로, 제로 고유 복굴절은 특별한 경우이며, 연신시 복굴절을 나타내지 않으며 이에 따라 제로 고유 복굴절을 갖는 물질을 대표한다. 이러한 물질은, 임의의 광학 위상차 또는 왜곡을 나타내지 않고 가공 동안 성형되거나 연신되거나 또는 달리 응력을 받을 수 있으므로, 특정 광학 용도에 이상적일 수 있다.
LCD에서 사용되는 실제 보상 필름(들)은, 예를 들어 이축 필름(여기서는, 3개의 굴절률이 모두 상이하고, 2개의 광축이 존재함) 및 일축 필름(이는 단지 하나의 광축을 갖고, 3개의 굴절률 중 2개가 동일함)을 비롯한 다양한 형태를 취할 수 있다. 또한, 다른 부류의 보상 필름(여기서는, 광학 축이 필름 두께를 통해 비틀리거나 기울어져 있음)(예컨대, 디스코틱 필름)이 존재하지만, 이는 일반적으로 덜 중요하다. 일반적으로, 제조될 수 있는 보상 필름의 유형은 중합체의 복굴절 특성(즉, 양의, 음의 또는 제로 고유 복굴절)에 의해 제한된다. 몇 가지 예가 하기에 기술된다.
일축 필름의 경우, 하기 수학식 3a가 되는 굴절률을 갖는 필름은 "+A" 광학 필름으로서 나타내진다.
[수학식 3a]
nx > ny = nz "+A" 광학 필름
상기 필름에서, 필름의 x-방향(기계 방향)은 높은 굴절률을 갖지만, y-방향 및 두께 방향은 대략 동일한 크기이다(또한, nx보다 작음). 이러한 유형의 필름은 또한, x-방향을 따라 광축을 갖는 양의 일축 결정 구조로도 지칭된다. 상기 필름은, 예를 들어 필름 연신기를 사용하여 양의 고유 복굴절성 물질을 일축 연신함으로써 제조될 수 있다.
반대로, "-A" 일축 필름은 하기 수학식 3b와 같이 정의되며, 여기서 x-축 굴절률은 다른 방향들(이들은 거의 동일함)보다 낮다.
[수학식 3b]
nx < ny = nz "-A" 광학 필름
-A 광학 필름을 제조하는 하나의 방법은, 음의 고유 복굴절성 중합체를 연신하거나, 다르게는, (예를 들어, 하부 에칭된 배향 층을 사용하여) 분자가 바람직한 방향으로 정렬되도록 음의 (고유) 복굴절성 액정 중합체를 표면 상에 코팅하는 것이다.
위상차 면에서, "±A" 광학 필름은, Re와 Rth 사이에 하기 수학식 3c에 제시된 바와 같은 관계가 있다.
[수학식 3c]
Rth = -Re/2 "±A" 광학 필름
일축 광학 필름의 또다른 부류는 "+C" 또는 "-C"일 수 있는 C 광학 필름이다. C 광학 필름과 A 광학 필름의 차이는, C 광학 필름에서는 고유한 굴절률(또는 광학 축)이 필름의 평면과 반대인 두께 방향이라는 것이다. 따라서, 하기 수학식 4a 및 4b와 같은 관계가 성립한다.
[수학식 4a]
nz > ny = nx "+C" 광학 필름
[수학식 4b]
nz < ny = nx "-C" 광학 필름
C 광학 필름은, 필름의 용매 캐스팅 동안 형성되는 응력을 이용하여 제조될 수 있다. 인장 응력은 일반적으로, 캐스팅 벨트에 의해 부과되는 구속으로 인해 필름의 평면상에 형성되며, 이는 또한 성질상 등-이축 연신된다. 이는, 필름의 평면내에서 쇄들을 정렬하여, 양의 및 음의 고유 복굴절성 물질에 대해 -C 또는 +C 필름을 제공하는 경향이 있다. 디스플레이에 사용되는 수많은 셀룰로스 에스터 필름은 용매 캐스팅되고, 대부분이 본질적으로 양의 복굴절성을 가지므로, 용매 캐스팅된 셀룰로스 에스터는 일반적으로 -C 광학 필름만을 생성한다는 것이 명백하다. 상기 필름은 또한 +A 광학 필름을 제조하기 위해 일축 연신될 수 있다 (초기 캐스팅시 위상차가 매우 낮다고 가정함).
일축 광학 필름 이외에, 이축 배향 필름을 사용할 수도 있다. 이축 필름은, 3가지 굴절률(nx, ny 및 nz)을 주요 방향들로(이들의 주축의 방향을 따라) 단순히 나열하는 것을 비롯한 다양한 방식으로 정량화된다. 일반적으로, nx ≠ ny ≠ nz이다.
하나의 특정 이축 배향된 필름은, 한 쌍의 교차 편광자 또는 평면내 스위칭("IPS") 방식 액정 디스플레이의 광 누출을 보상하기 위해 독특한 광학 특성을 갖는다. 상기 광학 필름은, 약 0.4 내지 약 0.9 범위 또는 약 0.5의 매개변수 Nz를 가지며, 여기서 Nz는 하기 수학식 5와 같이 정의된다.
[수학식 5]
Nz = (nx - nz)/(nx - ny)
상기 매개변수는, 평면내 복굴절에 대한 유효 평면외 복굴절을 제공한다. 한 쌍의 교차 편광자에 대한 보상 필름으로 사용될 때, Nz는 약 0.5로 선택될 수 있다. Nz가 약 0.5일 때, 대응 평면외 위상차(Rth)는 약 0.0 nm이다.
광학 필름의 보상 효과를 보여주기 위해, 보상 필름이 있거나 없는 한 쌍의 교차 편광판의 하기 광 투과 또는 누출을 컴퓨터 모의시험에 의해 계산한다.
도 1a는, Re = 0 nm 및 Rth = -40 nm를 갖는 2개의 통상적인 셀룰로스 트라이아세테이트("TAC") 필름을 갖는 한 쌍의 교차 편광자를 통과하는 후면광을 개략적으로 도시한다. 도 1b는, 0° 내지 80°의 편각(polar angle) 및 0° 내지 360°의 방위각을 갖는, 도 1a의 구성 구조에 따른 광 투과 또는 광 누출의 계산된 등분포도를 보여준다. 계산된 결과는, 편광자의 투과 축을 따라 45°에서 약 2.2 %의 광 누출이 존재함을 보여준다.
도 2a는, 하나의 파장판(Nz = 0.5 및 Re = 270 nm), 및 2개의 제로 위상차 TAC 필름(Re = 0 nm 및 Rth = 0 nm)을 갖는 한 쌍의 교차 편광자를 통과하는 후면광을 개략적으로 도시한다. 도 2b는, 0° 내지 80°의 편각 및 0° 내지 360°의 방위각을 갖는, 도 2a의 구성 구조에 따른 광 투과 또는 광 누출의 계산된 등분포도를 보여준다. 계산된 결과는, 최대 광 누출이 편광판 투과 축을 따라 45°에서 약 0.03%로 감소됨을 보여 주며, 이는 도 1에 설명된 경우에 비해 큰 개선이다. 따라서 Nz = 0.5 및 Re = 270 nm인 파장판은 광 누출을 감소시키는 역할을 할 수 있다. 물론, 이러한 결과는, 0.5의 Nz 및 270의 Re를 갖는 파장판에만 국한되지 않는다. 예를 들어, 파장판은 -270 nm의 Re를 갖는 -A 광학 필름일 수도 있다. 상기 파장판이 셀룰로스계 에스터인 경우, 이는 제로 위상차 필름들 중 하나를 대체할 수 있고, PVA 층에 직접 부착될 수 있으며, 이는 다시 제조 비용을 감소시킬 수 있다. 하기에 설명되는 바와 같이, 본원에 제시되는 다양한 실시양태는, 셀룰로스 에스터를 포함하고, 약 0.4 내지 약 0.9 범위 또는 약 0.5의 Nz를 갖는 광학 필름(예를 들어, 파장판)에 관한 것이다.
도 3a는, 하나의 +A 광학 필름(Re = 137.5 nm), 하나의 +C 광학 필름(Rth = 100 nm) 및 2개의 제로 위상차 TAC 필름(Re = 0 nm 및 Rth = 0 nm)을 갖는 한 쌍의 교차 편광자를 통과하는 후면광을 개략적으로 도시한다. 도 3b는, 0° 내지 80°의 편각 및 0° 내지 360°의 방위각을 갖는, 도 3a의 구성 구조에 따른 광 투과 또는 광 누출의 계산된 등분포도를 보여준다. 계산된 결과는, 광 누출이 편광자의 투과 축을 따라 45°에서 최대 약 0.04 %로 감소됨을 보여 주며, 이는 또한 도 1에 예시된 경우에 비해 큰 개선이다. 따라서, 제시된 위상차를 갖는 +A 및 +C 광학 필름은 광 누출을 감소시키는 역할을 했다. 파장판이 또한 -C 광학 필름(예를 들어, -100 nm의 Rth를 가짐)과 결합된 -A 광학 필름(예를 들어, -137.5 nm의 Re를 가짐)일 수 있음을 지적할 필요가 있다. -A 광학 필름이 하부 제로 위상차 필름을 대체할 수 있고, PVA 층에 직접 접착될 수 있으며, 이는 다시 제조 비용을 감소시킬 수 있다. 본원에 제시된 다양한 실시양태는 셀룰로스 에스터를 포함하는 광학 필름에 관한 것이다.
상기 모의시험 예는, 적절한 광학 필름(예를 들어, 파장판)을 추가함으로써, 한 쌍의 교차 편광자의 광 누출이 크게 감소될 수 있음을 입증한다. 상기 광학 필름은 또한, 평면내("IPS") 방식 액정 디스플레이의 광 누출을 보상하는 데에 사용될 수 있다. 이론에 구속되고자 하지 않으면서, IPS-LCD의 광 누출은 주로 교차 편광자로부터 기인하는 것으로 생각된다.
다양한 실시양태에서, 아릴-아실 치환기가 피라노스 고리의 C2 및 C3에 우선적으로 배치되는 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터가 사용될 수 있다. 위치-선택성은, 탄소 13 NMR 분광법(문헌[Macromolecules, 1991, 24, 3050-3059] 참조)에 의해 셀룰로스 에스터 내의 C6, C3 및 C2에서의 상대 치환도("RDS")를 결정함으로써 측정될 수 있다. 하나의 유형의 아실 치환기의 경우 또는 제 2 아실 치환기가 소량(DS < 0.2)으로 존재하는 경우, RDS는 고리 탄소의 통합에 의해 가장 쉽게 직접 결정될 수 있다. 고리 RDS를 결정하는 것 이외에, 2개 이상의 아실 치환기가 유사한 양으로 존재하는 경우, 카보닐 탄소의 통합에 의해 각각의 치환기의 RDS를 독립적으로 결정하기 위해, 셀룰로스 에스터를 추가의 치환기로 완전히 대체하는 것이 때때로 필요하다. 통상적인 셀룰로스 에스터에서, 위치-선택성은 일반적으로 관찰되지 않으며 C6/C3, C6/C2 또는 C3/C2의 RDS 비는 일반적으로 1 이하이다. 본질적으로, 통상의 셀룰로스 에스터는 랜덤 공중합체이다. 대조적으로, 하나 이상의 아실화제를 적절한 용매에 용해된 셀룰로스에 첨가할 때, 셀룰로스의 C6 위치는 C2 및 C3 위치보다 훨씬 더 빨리 아실화된다. 결과적으로, C6/C3 및 C6/C2 비율은 1보다 현저하게 크며, 이는 6,3- 또는 6,2-향상된 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터의 특징이다.
위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터 및 그의 제조 방법의 예는 미국 특허 출원 공개 제 2010/0029927 호, 미국 특허 출원 공개 제 2010/0267942 호 및 미국 특허 제 8,354,525 호에 기술되어 있으며, 이들 출원 및 특허의 내용을 본원에 참고로 인용한다. 일반적으로, 상기 출원들은, 셀룰로스를 이온성 액체에 용해시켜 셀룰로스 에스터를 제조하고, 이어서 이를 아실화 시약과 접촉시키는 것에 관한 것이다. 따라서, 본 발명의 다양한 실시양태에서, 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터를 제조하기 위한 두 가지 일반적인 방법을 사용할 수 있다. 하나의 방법에서, 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터는, 먼저 셀룰로스 용액을 하나 이상의 알킬 아실화 시약과 접촉시키고, 이어서 목적하는 치환도("DS") 및 중합도("DP")를 갖는 셀룰로스 에스터를 제공하기에 충분한 접촉 온도 및 접촉 시간으로 상기 셀룰로스 용액을 아릴-아실화 시약과 접촉시킴으로써, 단계별 첨가를 사용하여 제조할 수 있다. 상기 단계적 첨가에서, 알킬 기를 함유하는 아실 기는 C6에서 우선적으로 배치될 수 있고, 아릴 기 함유 아실 기는 C2 및/또는 C3에서 우선적으로 배치될 수 있다. 다르게는, 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터는, 셀룰로스 용액을 하나 이상의 알킬 아실화 시약과 접촉시키고, 이어서 알킬 기를 함유하는 아실 기가 C6에서 우선적으로 배치된 알킬 에스터의 단리에 의해 제조할 수 있다. 이어서, 상기 알킬 에스터를 임의의 적절한 유기 용매에 용해시키고, C2 및/또는 C3에 아릴 기 함유 아실 기를 우선적으로 배치할 수 있는 아릴-아실화 시약과, 목적하는 치환도("DS") 및 중합도("DP")를 갖는 셀룰로스 에스터를 제공하기에 충분한 접촉 온도 및 접촉 시간으로 접촉시킴으로써 제조할 수 있다. 이렇게 제조된 셀룰로스 에스터는 일반적으로 하기 구조를 포함한다:
상기 식에서, R2, R3 및 R6은 수소(단, R2, R3 및 R6이 동시에 수소는 아님), 알킬-아실 기 및/또는 에스터 결합을 통해 상기 셀룰로스에 결합된 아릴-아실 기(예를 들어, 전술된 것)이다.
상기 방법에 의해 제조된 셀룰로스 에스터의 중합도("DP")는 10 이상일 수 있다. 다른 실시양태에서, 셀룰로스 에스터의 DP는 50 이상, 100 이상 또는 250 이상일 수 있다. 다른 실시양태에서, 셀룰로스 에스터의 DP는 약 5 내지 약 100 범위, 또는 약 10 내지 약 50 범위일 수 있다.
본원에 사용하기에 적합한 아실화 시약은, 비제한적으로, 본원에 기술된 위치-선택적 치환된 셀룰로스 에스터의 아실 치환기에 사용하기에 적합한 전술된 알킬 또는 아릴 기를 함유하는, 알킬 또는 아릴 카복실산 무수물, 카복실산 할라이드 및/또는 카복실산 에스터를 포함할 수 있다. 적합한 카복실산 무수물의 예는, 비제한적으로, 아세트산 무수물, 프로피온산 무수물, 부티르산 무수물, 피발로일 무수물, 벤조산 무수물 및 나프토일 무수물을 포함한다. 카복실산 할라이드의 예는, 비제한적으로, 아세틸, 프로피오닐, 부티릴, 피발로일, 벤조일 및 나프토일 클로라이드 또는 브로마이드를 포함한다. 카복실산 에스터의 예는, 비제한적으로, 아세틸, 프로피오닐, 부티릴, 피발로일, 벤조일 및 나프토일 메틸 에스터를 포함한다. 하나 이상의 실시양태에서, 상기 아실화 시약은, 아세트산 무수물, 프로피온산 무수물, 부티르산 무수물, 피발로일 무수물, 벤조일 무수물 및 나프토일 무수물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 카복실산 무수물일 수 있다.
본원은, (a) 복수개의 발색단-아실 치환기; 및 (b) 복수개의 피발로일 치환기를 포함하는 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터를 개시하며, 이때 상기 셀룰로스 에스터는 약 0 내지 약 0.9 범위의 하이드록시 치환도(DSOH)를 갖고, 상기 셀룰로스 에스터는 약 0.1 내지 약 1.2 범위의 피발로일 치환도("DSPv")를 갖고, 상기 셀룰로스 에스터는 약 0.5 내지 약 1.6 범위의 발색단 아실 치환도(DSCh)를 가지며, 여기서 위치-선택성은, [C2 및 C3에서의 발색단-아실 치환도의 합("C2DSCh" 및 "C3DSCh")] - [C6에서의 발색단-아실 치환도("C6DSCh")]가 약 0.5 내지 약 1.6 사이가 되도록 하는 것이며, 상기 발색단-아실은, (i) (C6-20)아릴-아실(여기서, 아릴은 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환됨); (ii) 헤테로아릴-아실(여기서, 헤테로아릴은, N, O 및 S로부터 선택되는 1 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 고리이고, 헤테로아릴은 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환됨); (iii) 
(여기서, 아릴은 C1-6 아릴이고, 아릴은 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환됨); 또는 (iv) 
(여기서, 헤테로아릴은, N, O 및 S로부터 선택되는 1 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 고리이고, 헤테로아릴은 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환됨)로부터 선택되고, 이때 각각의 R1은 독립적으로, 나이트로; 시아노; (C1-6)알킬; 할로(C1-6)알킬; 할로; (C6-20)아릴-CO2-; (C6-20)아릴; (C1-6)알콕시; 할로(C1-6)알콕시; N, O 및 S로부터 선택되는 1 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 헤테로아릴; 및 
로부터 선택된다.
하나의 실시양태에서, DSPv는 약 0.2 내지 약 0.8 범위이다. 하나의 실시양태에서, DSPv는 약 0.3 내지 약 0.5 범위이다. 하나의 실시양태에서, DSPv는 약 0.1 내지 약 0.6 범위이다. 하나의 실시양태에서, DSPv는 약 0.8 내지 약 1.2 범위이다.
하나의 실시양태에서, DSCh는 약 0.5 내지 약 1.5 범위이다. 하나의 실시양태에서, DSCh는 약 0.4 내지 약 0.8 범위이다. 하나의 실시양태에서, DSCh는 약 0.8 내지 약 1.6 범위이다. 하나의 실시양태에서, DSCh는 약 0.7 내지 약 1.0 범위이다.
하나의 실시양태에서, DSOH는 약 0.1 내지 약 0.6 범위이다. 하나의 실시양태에서, DSOH는 약 0.1 내지 약 0.4 범위이다. 하나의 실시양태에서, DSOH는 약 0.4 내지 약 0.9 범위이다.
하나의 실시양태에서, DSOH는 약 0.2 내지 약 0.3 범위이고, DSPv는 약 0.3 내지 약 0.5 범위이고, DSCh는 약 1.0 내지 약 1.3 범위이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터는 복수개의 (C1-6)알킬-아실 치환기를 추가로 포함한다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, C2DSCh - C3DSCh는 0.1 초과이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터는 복수개의 (C1-6)알킬-아실 치환기를 추가로 포함한다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, C2DSCh - C3DSCh는 0.2 초과이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터는 복수개의 (C1-6)알킬-아실 치환기를 추가로 포함한다.
상기 실시양태의 하나의 부류에서, 발색단-아실은, 비치환되거나 1 내지 5개의 R1로 치환된 벤조일, 또는 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환된 나프토일이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터는 복수개의 (C1-6)알킬-아실 치환기를 추가로 포함한다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 발색단-아실은, 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환된 벤조일이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터는 복수개의 (C1-6)알킬-아실 치환기를 추가로 포함한다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 발색단-아실은, 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환된 나프토일이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터는 복수개의 (C1-6)알킬-아실 치환기를 추가로 포함한다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 발색단-아실은 나프토일이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 발색단-아실은 벤조일이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터는 복수개의 (C1-6)알킬-아실 치환기를 추가로 포함한다.
하나의 실시양태에서, DSOH는 약 0.1 내지 약 0.6 범위이고, DSPv는 약 0.1 내지 약 0.6 범위이고, DSCh는 약 0.5 내지 약 1.5 범위이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, C2DSCh - C3DSCh는 0.1 초과이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터는 복수개의 (C1-6)알킬-아실 치환기를 추가로 포함한다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, C2DSCh - C3DSCh는 0.2 초과이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터는 복수개의 (C1-6)알킬-아실 치환기를 추가로 포함한다.
상기 실시양태의 하나의 부류에서, 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터는 복수개의 (C1-6)알킬-아실 치환기를 추가로 포함한다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.4 범위이다.
상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 아세틸, 프로피오닐, 부티릴, 펜타노일 및 헥사노일로부터 선택된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.4 범위이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 아세틸 및 프로피오닐로부터 선택된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.4 범위이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 프로피오닐이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.4 범위이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 아세틸이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.4 범위이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 부티릴이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.4 범위이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 펜타노일이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.4 범위이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 헥사노일이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.4 범위이다.
하나의 실시양태에서, DSOH는 약 0.1 내지 약 1.1 범위이고, DSPv는 약 0.3 내지 약 0.4 범위이고, DSCh는 약 0.3 내지 약 1.1 범위이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, C2DSCh - C3DSCh는 0.1 초과이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터는 복수개의 (C1-6)알킬-아실 치환기를 추가로 포함한다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, C2DSCh - C3DSCh는 0.2 초과이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터는 복수개의 (C1-6)알킬-아실 치환기를 추가로 포함한다.
상기 실시양태의 하나의 부류에서, 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터는 복수개의 (C1-6)알킬-아실 치환기를 추가로 포함한다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.3 범위이다.
상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 아세틸, 프로피오닐, 부티릴, 펜타노일 및 헥사노일로부터 선택된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.3 범위이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 아세틸 및 프로피오닐로부터 선택된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.3 범위이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 프로피오닐이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.3 범위이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 아세틸이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.3 범위이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 부티릴이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.3 범위이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 펜타노일이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.3 범위이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 헥사노일이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.3 범위이다.
하나의 실시양태에서, DSOH는 약 0.1 내지 약 1.0 범위이고, DSPv는 약 0.3 내지 약 0.5 범위이고, DSCh는 약 0.8 내지 약 1.3 범위이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, C2DSCh - C3DSCh는 0.1 초과이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터는 복수개의 (C1-6)알킬-아실 치환기를 추가로 포함한다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, C2DSCh - C3DSCh는 0.2 초과이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터는 복수개의 (C1-6)알킬-아실 치환기를 추가로 포함한다.
상기 실시양태의 하나의 부류에서, 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터는 복수개의 (C1-6)알킬-아실 치환기를 추가로 포함한다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.4 범위이다.
상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 아세틸, 프로피오닐, 부티릴, 펜타노일 및 헥사노일로부터 선택된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.4 범위이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 아세틸 및 프로피오닐로부터 선택된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.4 범위이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 프로피오닐이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.4 범위이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 아세틸이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.4 범위이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 부티릴이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.4 범위이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 펜타노일이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.4 범위이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 헥사노일이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.4 범위이다.
하나의 실시양태에서, 위치-선택성은, [C2 및 C3에서의 발색단-아실 치환도의 합("C2DSCh" 및 "C3DSCh")] - [C6에서의 발색단-아실 치환도("C6DSCh")]이 약 0.5 내지 약 1.6 범위가 되도록 하는 것이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, C2DSCh - C3DSCh는 0.1 초과이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, C2DSCh - C3DSCh는 0.2 초과이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, C2DSCh - C3DSCh는 0.3 초과이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, C2DSCh - C3DSCh는 0.4 초과이다.
하나의 실시양태에서, 위치-선택성은, [C2 및 C3에서의 발색단-아실 치환도의 합("C2DSCh" 및 "C3DSCh")] - [C6에서의 발색단-아실 치환도("C6DSCh")]이 약 0.8 내지 약 1.6 범위가 되도록 하는 것이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, C2DSCh - C3DSCh는 0.1 초과이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, C2DSCh - C3DSCh는 0.2 초과이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, C2DSCh - C3DSCh는 0.3 초과이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, C2DSCh - C3DSCh는 0.4 초과이다.
하나의 실시양태에서, 위치-선택성은, [C2 및 C3에서의 발색단-아실 치환도의 합("C2DSCh" 및 "C3DSCh")] - [C6에서의 발색단-아실 치환도("C6DSCh")]이 약 0.9 내지 약 1.6 범위가 되도록 하는 것이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, C2DSCh - C3DSCh는 0.1 초과이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, C2DSCh - C3DSCh는 0.2 초과이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, C2DSCh - C3DSCh는 0.3 초과이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, C2DSCh - C3DSCh는 0.4 초과이다.
하나의 실시양태에서, 발색단-아실은, 비치환된 또는 치환된 벤조일 또는 비치환된 또는 치환된 나프토일이고, 이때 DSOH는 약 0.2 내지 약 0.3 범위이고, DSPv는 약 0.3 내지 약 0.5 범위이고, DSCh는 약 1.0 내지 약 1.3 범위이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터는 복수개의 (C1-6)알킬-아실 치환기를 추가로 포함한다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.4 범위이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 아세틸, 프로피오닐, 부티릴, 펜타노일 및 헥사노일로부터 선택된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.4 범위이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 아세틸 및 프로피오닐로부터 선택된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.4 범위이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 프로피오닐이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.4 범위이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 아세틸이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.4 범위이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 부티릴이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.4 범위이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 펜타노일이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.4 범위이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 헥사노일이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.4이다.
하나의 실시양태에서, 발색단-아실은, 비치환된 또는 치환된 벤조일 또는 비치환된 또는 치환된 나프토일이고, 이때 DSOH는 약 0.1 내지 약 0.6 범위이고, DSPv는 약 0.1 내지 약 0.6 범위이고, DSAr는 약 0.5 내지 약 1.5의 범위이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터는 복수개의 (C1-6)알킬-아실 치환기를 추가로 포함한다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.4 범위이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 아세틸, 프로피오닐, 부티릴, 펜타노일 및 헥사노일로부터 선택된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.4 범위이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 아세틸 및 프로피오닐로부터 선택된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.4 범위이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 프로피오닐이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.4 범위이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 아세틸이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.4 범위이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 부티릴이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.4 범위이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 펜타노일이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.4 범위이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 헥사노일이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.4이다.
하나의 실시양태에서, 발색단-아실은 약 200 nm 내지 약 350 nm 범위의 흡수 최대(λmax)를 갖는다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터는 복수개의 (C1-6)알킬-아실 치환기를 추가로 포함한다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터는 복수개의 (C1-6)알킬-아실 치환기를 추가로 포함한다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 아세틸, 프로피오닐, 부티릴, 펜타노일 및 헥사노일로부터 선택된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 아세틸 및 프로피오닐로부터 선택된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 프로피오닐이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 아세틸이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 부티릴이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서 (C1-6)알킬-아실 치환기는 펜타노일이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 헥사노일이다.
상기 실시양태의 하나의 부류에서, 발색단-아실은 약 230 nm 내지 약 270 nm 범위의 흡수 최대(λmax)를 갖는다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 발색단-아실은 약 247 nm 내지 약 350 nm 범위의 흡수 최대(λmax)를 갖는다.
하나의 실시양태에서, 발색단-아실은, 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환된 (C6-20)아릴-아실이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터는 복수개의 (C1-6)알킬-아실 치환기를 추가로 포함한다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 아세틸, 프로피오닐, 부티릴, 펜타노일 및 헥사노일로부터 선택된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 아세틸 및 프로피오닐로부터 선택된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 프로피오닐이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 아세틸이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 부티릴이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서 (C1-6)알킬-아실 치환기는 펜타노일이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 헥사노일이다.
하나의 실시양태에서, 발색단-아실은 헤테로아릴-아실이고, 이때 헤테로아릴은, N, O 및 S로부터 선택되는 1 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 고리이고, 헤테로아릴은 비치환되거나 1 내지 5개의 R1로 치환된다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터는 복수개의 (C1-6)알킬-아실 치환기를 추가로 포함한다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 아세틸, 프로피오닐, 부티릴, 펜타노일 및 헥사노일로부터 선택된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 아세틸 및 프로피오닐로부터 선택된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 프로피오닐이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 아세틸이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 부티릴이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서 (C1-6)알킬-아실 치환기는 펜타노일이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 헥사노일이다.
하나의 실시양태에서, 발색단-아실은 
이고, 이때 아릴은 C1-6 아릴이고, 아릴은 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환된다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터는 복수개의 (C1-6)알킬-아실 치환기를 추가로 포함한다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 아세틸, 프로피오닐, 부티릴, 펜타노일 및 헥사노일로부터 선택된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 아세틸 및 프로피오닐로부터 선택된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 프로피오닐이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 아세틸이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 부티릴이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서 (C1-6)알킬-아실 치환기는 펜타노일이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 헥사노일이다.
하나의 실시 태양에서, 발색단-아실은 
이고, 이때 헤테로아릴은, N, O 및 S로부터 선택되는 1 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 고리이고, 헤테로아릴은 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환된다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터는 복수개의 (C1-6)알킬-아실 치환기를 추가로 포함한다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 아세틸, 프로피오닐, 부티릴, 펜타노일 및 헥사노일로부터 선택된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 아세틸 및 프로피오닐로부터 선택된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 프로피오닐이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 아세틸이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 부티릴이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서 (C1-6)알킬-아실 치환기는 펜타노일이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 헥사노일이다.
하나의 실시양태에서, 발색단-아실은, 비치환되거나 1 내지 5개의 R1로 치환된 벤조일, 및 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환된 나프토일로부터 선택된다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터는 복수개의 (C1-6)알킬-아실 치환기를 추가로 포함한다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 아세틸, 프로피오닐, 부티릴, 펜타노일 및 헥사노일로부터 선택된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 아세틸 및 프로피오닐로부터 선택된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 프로피오닐이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 아세틸이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 부티릴이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서 (C1-6)알킬-아실 치환기는 펜타노일이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 헥사노일이다.
하나의 실시양태에서, 발색단-아실은, 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환된 벤조일이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터는 복수개의 (C1-6)알킬-아실 치환기를 추가로 포함한다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 아세틸, 프로피오닐, 부티릴, 펜타노일 및 헥사노일로부터 선택된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 아세틸 및 프로피오닐로부터 선택된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 프로피오닐이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 아세틸이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 부티릴이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서 (C1-6)알킬-아실 치환기는 펜타노일이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 헥사노일이다.
하나의 실시양태에서, 발색단-아실은, 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환된 나프토일이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 나프토일은 2-나프토일이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 나프토일은 1-나프토일이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터는 복수개의 (C1-6)알킬-아실 치환기를 추가로 포함한다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 아세틸, 프로피오닐, 부티릴, 펜타노일 및 헥사노일로부터 선택된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 아세틸 및 프로피오닐로부터 선택된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 프로피오닐이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 아세틸이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 부티릴이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서 (C1-6)알킬-아실 치환기는 펜타노일이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 헥사노일이다.
하나의 실시양태에서, 상기 발색단-아실은 하기로부터 선택된다:
상기 식에서, *는 상기 발색단-아실 치환기가 상기 셀룰로스 에스터의 산소에 부착되는 지점을 나타낸다.
상기 실시양태의 하나의 부류에서, 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터는 복수개의 (C1-6)알킬-아실 치환기를 추가로 포함한다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 아세틸, 프로피오닐, 부티릴, 펜타노일 및 헥사노일로부터 선택된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 아세틸 및 프로피오닐로부터 선택된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 프로피오닐이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 아세틸이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 부티릴이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서 (C1-6)알킬-아실 치환기는 펜타노일이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 헥사노일이다.
하나의 실시양태에서, 상기 발색단-아실은 하기로부터 선택된다:
상기 식에서, *는 상기 발색단-아실 치환기가 상기 셀룰로스 에스터의 산소에 부착되는 지점을 나타낸다.
상기 실시양태의 하나의 부류에서, 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터는 복수개의 (C1-6)알킬-아실 치환기를 추가로 포함한다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 아세틸, 프로피오닐, 부티릴, 펜타노일 및 헥사노일로부터 선택된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 아세틸 및 프로피오닐로부터 선택된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 프로피오닐이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 아세틸이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 부티릴이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서 (C1-6)알킬-아실 치환기는 펜타노일이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 헥사노일이다.
하나의 실시양태에서, 상기 발색단-아실은 하기로부터 선택된다:
상기 식에서, *는 상기 발색단-아실 치환기가 상기 셀룰로스 에스터의 산소에 부착되는 지점을 나타낸다.
상기 실시양태의 하나의 부류에서, 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터는 복수개의 (C1-6)알킬-아실 치환기를 추가로 포함한다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 아세틸, 프로피오닐, 부티릴, 펜타노일 및 헥사노일로부터 선택된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 아세틸 및 프로피오닐로부터 선택된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 프로피오닐이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 아세틸이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 부티릴이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서 (C1-6)알킬-아실 치환기는 펜타노일이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 헥사노일이다.
하나의 실시양태에서, 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터는 복수개의 (C1-6)알킬-아실 치환기를 추가로 포함한다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.4 범위이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 1.1 내지 약 1.4 범위이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.1 범위이다.
상기 실시양태의 하나의 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 아세틸, 프로피오닐, 부티릴, 펜타노일 및 헥사노일로부터 선택된다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.4 범위이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 1.1 내지 약 1.4 범위이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.1 범위이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 아세틸 및 프로피오닐로부터 선택된다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.4 범위이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 1.1 내지 약 1.4 범위이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.1 범위이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 프로피오닐이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.4 범위이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 1.1 내지 약 1.4 범위이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.1 범위이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 아세틸이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.4 범위이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 1.1 내지 약 1.4 범위이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.1 범위이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 부티릴이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.4 범위이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 1.1 내지 약 1.4 범위이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.1 범위이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 펜타노일이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기는 헥사노일이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.4 범위이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 1.1 내지 약 1.4 범위이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 약 0.1 내지 약 1.1 범위이다.
필름
본원은 또한, (a) 복수개의 발색단-아실 치환기, 및 (b) 복수개의 피발로일 치환기를 포함하는 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터를 포함하는 필름을 개시하며, 이때 상기 셀룰로스 에스터는 약 0 내지 약 0.9 범위의 하이드록시 치환도(DSOH)를 갖고, 상기 셀룰로스 에스터는 약 0.1 내지 약 1.2 범위의 피발로일 치환도("DSPv")를 갖고, 상기 셀룰로스 에스터는 0.5 내지 약 1.6 범위의 발색단-아실 치환도(DSCh)를 갖고, 위치-선택성은, [C2 및 C3에서의 발색단-아실 치환도의 합("C2DSCh" 및 "C3DSCh")] - [C6에서의 발색단-아실 치환도("C6DSCh")]가 약 0.5 내지 약 1.6이 되도록 하는 것이고, 상기 발색단-아실은, (i) (C6-20)아릴-아실(여기서, 아릴은 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환됨); (ii) 헤테로아릴-아실(여기서, 헤테로아릴은, N, O 및 S로부터 선택되는 1 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 고리이고, 헤테로아릴은 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환됨) ; (iii) 
(여기서, 아릴은 C1-6 아릴이고, 아릴은 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환됨); 또는 (iv) 
(여기서, 헤테로아릴은, N, O 및 S로부터 선택되는 1 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 고리이고, 헤테로아릴은 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환됨)로부터 선택되고, 이때 각각의 R1은 독립적으로, 나이트로; 시아노; (C1-6)알킬; 할로(C1-6)알킬; (C6-20)아릴-CO2-; (C6-20)아릴; (C1-6)알콕시; 할로(C1-6)알콕시; 할로; N, O 및 S로부터 선택되는 1 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 헤테로아릴; 및 
로부터 선택된다.
상기 필름의 하나의 실시양태에서, 발색단-아실은 (C6-20)아릴-아실이고, 여기서 아릴은 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환된다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터는 복수개의 (C1-6)알킬-아실 치환기를 추가로 포함한다.
상기 실시양태의 하나의 부류에서, (C6-20)아릴-아실은 벤조일 또는 나프토일이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터는 복수개의 (C1-6)알킬-아실 치환기를 추가로 포함한다.
상기 실시양태의 하나의 부류에서, (C6-20)아릴-아실은 벤조일이다.
상기 실시양태의 하나의 부류에서, (C6-20)아릴-아실은 나프토일이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 나프토일은 2-나프토일이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 나프토일은 1-나프토일이다.
상기 필름의 하나의 실시양태에서, 발색단-아실은 헤테로아릴-아실이고, 여기서 헤테로아릴은, N, O 및 S로부터 선택되는 1 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 고리이고, 헤테로아릴은 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환된다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터는 복수개의 (C1-6)알킬-아실 치환기를 추가로 포함한다.
상기 필름의 하나의 실시양태에서, 발색단-아실은 
이고, 여기서 아릴은 C1-6 아릴이고, 아릴은 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환된다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터는 복수개의 (C1-6)알킬-아실 치환기를 추가로 포함한다.
상기 필름의 하나의 실시양태에서, 발색단-아실은 
이고, 여기서 헤테로아릴은, N, O 및 S로부터 선택되는 1 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 고리이고, 헤테로아릴은 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환된다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터는 복수개의 (C1-6)알킬-아실 치환기를 추가로 포함한다.
하나의 실시양태에서, 상기 발색단-아실은 하기로부터 선택된다:
상기 식에서, *는 상기 발색단-아실 치환기가 상기 셀룰로스 에스터의 산소에 부착되는 지점을 나타낸다.
상기 실시양태의 하나의 부류에서, 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터는 복수개의 (C1-6)알킬-아실 치환기를 추가로 포함한다.
하나의 실시양태에서, 상기 발색단-아실은 하기로부터 선택된다:
상기 식에서, *는 상기 발색단-아실 치환기가 상기 셀룰로스 에스터의 산소에 부착되는 지점을 나타낸다.
상기 실시양태의 하나의 부류에서, 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터는 복수개의 (C1-6)알킬-아실 치환기를 추가로 포함한다.
하나의 실시양태에서, 발색단-아실은 약 200 nm 내지 약 350 nm 범위의 흡수 최대(λmax)를 갖는다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터는 복수개의 (C1-6)알킬-아실 치환기를 추가로 포함한다.
상기 필름의 하나의 실시양태에서, 발색단-아실은, 비치환되거나 치환된 나프토일이고, DSOH는 약 0.2 내지 약 0.3 범위이고, DSPv는 약 0.3 내지 약 0.5 범위이고, DSCh는 약 1.1 내지 약 1.3 범위이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 필름은 약 0.5 μm 내지 약 5 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 필름은 약 5 μm 내지 약 20 μm 범위의 두께를 갖는다.
상기 필름의 하나의 실시양태에서, 상기 필름은 45°, 일축 또는 이축 연신된 광학 필름이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 필름은 45° 연신된 광학 필름이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 필름은 일축 연신된 광학 필름이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 필름은 이축 연신된 광학 필름이다.
이 필름의 또다른 실시양태에서, 필름은 대각선으로 45˚ 연신되며, 이는, 3D 디스플레이, OLED 및 다른 용도를 위한 롤-투-롤(roll to roll) 라미네이션 공정을 통해 원형 편광자 제조 생산량을 증가시킬 것이다.
하나의 실시양태는, 상기 필름을 포함하는 편광자이다. 하나의 실시양태는, 상기 필름을 포함하는 원형 편광자이다.
하나의 실시양태는, 상기 필름을 포함하는 다층 필름이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 다층 필름은 A 플레이트 필름이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 다층 필름은 약 20 μm 내지 약 140 μm 범위의 두께를 갖는다.
상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 다층 필름은 45°, 일축 또는 이축으로 연신된다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 다층 필름은 45° 연신된다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 다층 필름은 일축 연신된다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 다층 필름은 이축 연신된다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 다층 필름은, 라미네이션, 코팅 또는 동시-캐스팅에 의해 제조된 2개 이상의 필름을 포함한다. 상기 실시양태의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 라미네이션, 코팅 또는 동시-캐스팅에 의해 제조된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 라미네이션에 의해 제조된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 코팅에 의해 제조된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 동시-캐스팅에 의해 제조된다.
상기 필름의 하나의 실시양태에서, 상기 필름은 0.8 미만의 투과율 b* 값을 갖는다. 상기 필름의 하나의 실시양태에서, 상기 필름은 0.7 미만의 투과율 b* 값을 갖는다. 상기 필름의 하나의 실시양태에서, 상기 필름은 0.6 미만의 투과율 b* 값을 갖는다. 상기 필름의 하나의 실시양태에서, 상기 필름은 0.5 미만의 투과율 b* 값을 갖는다. 상기 필름의 하나의 실시양태에서, 상기 필름은 0.4 미만의 투과율 b* 값을 갖는다. 상기 필름의 하나의 실시양태에서, 상기 필름은 0.3 미만의 투과율 b* 값을 갖는다.
상기 필름의 하나의 실시양태에서, 상기 필름은 589 nm의 파장에서 측정시 약 0.001 내지 약 0.020의 복굴절("Δn")을 갖는다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 필름은 약 1 μm 내지 약 20 μm의 두께를 갖는다. 하나의 실시양태에서, 상기 필름은 589 nm의 파장에서 측정시 약 0.006 내지 약 0.020의 복굴절("Δn")을 갖는다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 필름은 약 1 μm 내지 약 20 μm의 두께를 갖는다. 상기 필름의 하나의 실시양태에서, 상기 필름은 589 nm의 파장에서 측정시 약 0.008 내지 약 0.020 범위의 Δn을 갖는다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 필름은 약 1 μm 내지 약 20 μm의 두께를 갖는다. 상기 필름의 하나의 실시양태에서, 상기 필름은 589 nm의 파장에서 측정시 약 0.009 내지 약 0.020 범위의 Δn을 갖는다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 필름은 5 μm 내지 20 μm의 두께를 갖는다. 하나의 실시양태에서, 상기 필름은 589 nm의 파장에서 측정시 약 0.01 내지 약 0.020 범위의 Δn을 갖는다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 필름은 1 μm 내지 20 μm의 두께를 갖는다.
상기 필름의 하나의 실시양태에서, 상기 필름은 약 4.0 미만의 %헤이즈를 갖는다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 필름의 두께는 1 μm 내지 20 μm이다. 상기 필름의 하나의 실시양태에서, 상기 필름은 약 3.0 미만의 %헤이즈를 갖는다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 필름의 두께는 1 μm 내지 20 μm이다. 상기 필름의 하나의 실시양태에서, 상기 필름은 약 2.0 미만의 %헤이즈를 갖는다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 필름의 두께는 1 μm 내지 20 μm이다. 하나의 실시양태에서, 상기 필름은 약 1.0 미만의 %헤이즈를 갖는다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 필름의 두께는 1 μm 내지 20 μm이다. 하나의 실시양태에서, 상기 필름은 약 0.9 미만의 %헤이즈를 갖는다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 필름의 두께는 1 μm 내지 20 μm이다. 하나의 실시양태에서, 상기 필름은 약 0.8 미만의 %헤이즈를 갖는다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 필름의 두께는 1 μm 내지 20 μm이다. 하나의 실시양태에서, 상기 필름은 약 0.7 미만의 %헤이즈를 갖는다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 필름의 두께는 1 μm 내지 20 μm이다. 하나의 실시양태에서, 상기 필름은 약 0.6 미만의 %헤이즈를 갖는다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 필름의 두께는 1 μm 내지 20 μm이다. 하나의 실시양태에서, 상기 필름은 약 0.5 미만의 %헤이즈를 갖는다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 필름의 두께는 1 μm 내지 20 μm이다. 하나의 실시양태에서, 상기 필름은 0.4 미만의 %헤이즈를 갖는다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 필름의 두께는 1 μm 내지 20 μm이다. 하나의 실시양태에서, 상기 필름은 약 0.3 미만의 %헤이즈를 갖는다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 필름의 두께는 1 μm 내지 20 μm이다. 하나의 실시양태에서, 상기 필름은 약 0.2 미만의 %헤이즈를 갖는다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 필름의 두께는 1 μm 내지 20 μm이다.
필름 두께는 연신 전의 필름 두께 및 연신 조건에 좌우될 수 있다. 연신 후, 필름 두께는 약 1 μm 내지 약 500 μm, 약 5 μm 내지 약 200 μm, 약 10 μm 내지 약 120 μm, 약 20 μm 내지 약 100 μm, 약 30 μm 내지 약 100 μm, 약 40 μm 내지 약 80 μm, 또는 약 20 μm 내지 약 140 μm일 수 있다. 상기 필름의 하나의 실시양태에서, 연신 후 필름의 두께는 약 0.5 μm 내지 약 20 μm 범위이다.
연신 전에, 상기 필름의 평균 두께는 약 1 μm 내지 약 500 μm, 약 5 μm 내지 약 200 μm, 약 10 μm 내지 약 120 μm, 약 20 μm 내지 약 100 μm, 약 30 μm 약 80 μm, 또는 약 40 μm 내지 약 80 μm일 수 있다. 상기 필름의 하나의 실시양태에서, 연신 전 필름의 두께는 약 0.5 μm 내지 약 20 μm 범위이다.
상기 필름의 하나의 실시양태에서, 상기 필름은 +C 필름, -C 필름 또는 +A 필름이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 필름은 0.5 μm 내지 약 20 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 필름은 20 μm 내지 약 140 μm 범위의 두께를 갖는다.
상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 필름은 +C 필름이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 필름은 0.5 μm 내지 약 20 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 필름은 20 μm 내지 약 140 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 필름은 -C 필름이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 필름은 0.5 μm 내지 약 20 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 필름은 20 μm 내지 약 140 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 필름은 +A 필름이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 필름은 0.5 μm 내지 약 20 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 필름은 20 μm 내지 약 140 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 필름은 -A 필름이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 필름은 0.5 μm 내지 약 20 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 필름은 20 μm 내지 약 140 μm 범위의 두께를 갖는다.
상기 필름의 하나의 실시양태에서, 상기 필름은 약 589 nm의 파장 및 약 14 μm 내지 약 19 μm 범위의 두께에서 측정시 약 44 nm 내지 약 244 nm 범위의 평면외 위상차("Rth")를 가진다. 하나의 실시양태에서, 상기 필름은 약 589 nm의 파장 및 약 8 μm 내지 약 16 μm 범위의 두께에서 측정시 약 80 nm 내지 약 120 nm 범위의 Rth를 갖는다.
상기 필름의 하나의 실시양태에서, 상기 필름은 약 589 nm의 파장 및 약 2 μm 내지 약 15 μm 범위의 두께에서 측정시 약 -100 nm 내지 약 100 nm 범위의 평면외 위상차("Rth")를 가진다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 필름은 연신되지 않는다. 상기 필름의 하나의 실시양태에서, 상기 필름은 약 589 nm의 파장 및 약 2 μm 내지 약 17 μm 범위의 두께에서 측정시 약 -50 nm 내지 약 50 nm 범위의 평면외 위상차("Rth")를 가진다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 필름은 연신되지 않는다.
상기 필름의 하나의 실시양태에서, 상기 필름은 약 589 nm의 파장 및 약 2 μm 내지 약 17 μm 범위의 두께에서 측정시 약 -0.5 nm 내지 약 5 nm 범위의 평면내 위상차("Re")를 가진다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 필름은 연신되지 않는다.
하나의 실시양태에서, 상기 필름은 -0.5 < Re(450)/Re(550) < 5 및 -1.6 < Re(650)/Re(550) < 1.5의 관계를 만족시키는 양의 평면내 위상차를 가지며, 이때 Re(450), Re(550) 및 Re(650)은 각각 450 nm, 550 nm 및 650 nm의 광 파장에서의 평면내 위상차이다.
하나의 실시양태에서, 상기 필름은 0.5 < Rth(450)/Rth(550) < 2.5 및 0.4 < Rth(650)/Rth(550) < 1.3의 관계를 만족시키는 양의 평면외 방향 위상차를 가지며, 이때 Rth(450), Rth(550) 및 Rth(650)은 각각 450 nm, 550 nm 및 650 nm의 광 파장에서의 평면내 위상차이다.
상기 필름은 전술된 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터를 하나 이상 포함할 수 있다. 하나의 실시양태에서, 상기 필름은, 약 0.1 내지 약 1.2 범위의 DSPv를 갖는 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터를 포함한다.
상기 필름의 하나의 실시양태에서, 발색단-아실은, 비치환되거나 1 내지 5개의 R1로 치환된 벤조일; 또는 비치환되거나 1 내지 5개의 R1로 치환된 나프토일이고, 여기서 DSOH는 약 0.2 내지 약 0.3 범위이고, DSPv는 약 0.3 내지 약 0.5 범위이고, DSAr는 약 1.0 내지 약 1.3 범위이다.
하나의 실시양태에서, DSPv는 약 0.2 내지 약 0.8 범위이다. 하나의 실시양태에서, DSPv는 약 0.3 내지 약 0.5 범위이다. 하나의 실시양태에서, DSPv는 약 0.1 내지 약 0.6 범위이다. 하나의 실시양태에서, DSPv는 약 0.8 내지 약 1.2 범위이다.
하나의 실시양태에서, DSCh는 약 0.5 내지 약 1.5 범위이다. 하나의 실시양태에서, DSCh는 약 0.4 내지 약 0.8 범위이다. 하나의 실시양태에서, DSCh는 약 0.8 내지 약 1.6 범위이다. 하나의 실시양태에서, DSCh는 약 0.7 내지 약 1.0 범위이다.
하나의 실시양태에서, DSOH는 약 0.1 내지 약 0.6 범위이다. 하나의 실시양태에서, DSOH는 약 0.1 내지 약 0.4 범위이다. 하나의 실시양태에서, DSOH는 약 0.4 내지 약 0.9 범위이다.
하나의 실시양태에서, DSOH는 약 0.1 내지 약 0.6 범위이고, DSPv는 약 0.1 내지 약 0.6 범위이고, DSCh는 약 0.5 내지 약 1.5 범위이다. 하나의 실시양태에서, DSOH는 약 0.1 내지 약 1.1 범위이고, DSPv는 약 0.3 내지 약 0.4 범위이고, DSCh는 약 0.3 내지 약 1.1 범위이다. 하나의 실시양태에서, DSOH는 약 0.1 내지 약 1.0 범위이고, DSPv는 약 0.3 내지 약 0.5 범위이고, DSCh는 약 0.8 내지 약 1.3 범위이다.
하나의 실시양태에서, 위치-선택성은, [C2 및 C3에서의 발색단-아실 치환도의 합("C2DSCh" 및 "C3DSCh")] - [C6에서의 발색단-아실 치환도("C6DSCh")]가 약 0.5 내지 약 1.6 범위가 되도록 하는 것이다. 하나의 실시양태에서, 위치-선택성은, [C2 및 C3에서의 발색단-아실 치환도의 합("C2DSCh" 및 "C3DSCh")] - [C6에서의 발색단-아실 치환도("C6DSCh")]가 약 0.8 내지 약 1.6 범위가 되도록 하는 것이다. 하나의 실시양태에서, 위치-선택성은, [C2 및 C3에서의 발색단-아실 치환도의 합("C2DSCh" 및 "C3DSCh")] - [C6에서의 발색단-아실 치환도("C6DSCh")]가 약 0.9 내지 약 1.6 범위가 되도록 하는 것이다.
상기 필름은 다층 필름으로 형성될 수 있다. 다층 필름은 용매 동시-캐스팅, 용융 공-압출, 라미네이션 또는 코팅 공정에 의해 제조될 수 있다. 이러한 절차는 일반적으로 당분야에 공지되어 있다. 다층 구조를 형성하기 위한 용매 동시-캐스팅, 용융 공-압출, 라미네이션 및 코팅 방법의 예는 미국 특허 출원 제 2009/0050842 호, 미국 특허 출원 제 2009/0054638 호 및 미국 특허 출원 제 2009/0096962 호에서 확인된다.
다층 구조를 형성하기 위한 용매 동시-캐스팅, 용융 공-압출, 라미네이션 및 코팅 방법의 다른 예는 미국 특허 제 4,592,885 호; 미국 특허 제 7,172,713 호; 미국 특허 출원 공개 제 2005/0133953 호; 및 미국 특허 출원 제 2010/0055356 호에 기재되어 있으며, 이들 특허 및 출원 내용 전체를 본원에 참고로 인용한다.
다층 필름은 A-B 구조 또는 A-B-A 구조로 구성될 수 있다(각각, 도 4a 및 도 4b). 하나의 실시양태에서, 층 A는, 본원에 개시된 셀룰로스 에스터로부터 제조될 수 있고, 층 B는 본원에 개시된 셀룰로스 에스터, 다른 셀룰로스 에스터, 폴리카보네이트, 폴리에스터, 폴리이미드, 사이클로올레핀 중합체 또는 사이클로올레핀 공중합체로부터 제조될 수 있다. 층 B는 또한, 전술된 중합체들의 조합으로부터 제조될 수 있다. 다른 셀룰로스 에스터의 예는 셀룰로스 아세테이트 부티레이트, 셀룰로스 아세테이트, 셀룰로스 아세테이트 프로피오네이트, 셀룰로스 프로피오네이트 및 셀룰로스 부티레이트이다. 2층 구조의 경우, 상부 및 하부 층은 상이한 셀룰로스 에스터를 사용하여 제조된다. 3층 구조의 경우, 상부 및 하부 층은 동일한 셀룰로스 에스터를 사용하여 제조되고, 중간층은 상이한 셀룰로스 에스터를 사용하여 제조된다. 다른 구성, 예를 들어 A-X-B (여기서, X는 접착제 또는 결합 층) 및 B-A-B도 가능하다. 각각의 층의 두께는 같거나 다를 수 있다. 각각의 층의 두께를 변화시킴으로써, 목적하는 광학 위상차 및 역 광학 분산을 수득할 수 있다. 연신 전의 A 층의 두께는 약 1 μm 내지 약 20 μm 범위일 수 있고, 연신 후 층 B의 두께는 약 19 내지 약 120 μm일 수 있다.
특정 평면내 위상차(Re) 값을 수득하기 위해, 다층 필름을 연신할 수 있다. 연신 조건, 예컨대 연신 온도, 연신 비, 연신 유형(예를 들어, 45°, 일축 또는 이축), 예열 시간 및 온도, 및 연신후 어닐링 시간 및 온도를 조절함으로써, 목적하는 Re, Rth 및 역 광학 분산이 달성될 수 있다. 연신 온도는 130℃ 내지 200℃ 범위일 수 있다. 연신 비는 기계 방향(MD)에서 1.0 내지 1.4 범위일 수 있고, 횡방향(TD)에서 1.1 내지 2.0 범위일 수 있다. 예열 시간은 10 내지 300 초 범위일 수 있으며 예열 온도는 연신 온도와 같을 수 있다. 어닐링후 시간은 0 내지 300 초 범위일 수 있고, 어닐링후 온도는 10℃ 내지 40℃ 범위일 수 있다.
광학 보상 필름 기술 분야에서는, 광의 위상차가 파장에 따라 달라져서 색 이동을 유발하는 것이 공지되어 있다. 보상 필름의 이러한 파장 의존성 (또는 분산) 특성은, 색 이동이 최소화되도록 광학 디바이스를 설계할 때 고려될 수 있다. 파장 분산 곡선은, 양의 위상차 또는 음의 위상차를 갖거나 위상차가 없는 보상 필름에 대해 "정상", "반전" 또는 "평탄"인 것으로 정의된다. 양의 위상차를 갖는 보상 필름(+A 플레이트 또는 +C 플레이트)은, 위상차 값이 더 단파장 쪽으로 갈수록 증가적으로 양의 값을 갖는 정상 분산 곡선, 또는 위상차 값이 더 단파장 쪽으로 갈수록 감소적으로 양의 값을 갖는 반전 분산 곡선을 가질 수 있다. 음의 위상차를 갖는 보상 필름(-A 플레이트 또는 -C 플레이트)은, 위상차의 값이 더 단파장 쪽으로 갈수록 증가적으로 음의 값을 갖는 정상 분산 곡선, 또는 위상차의 값이 더 단파장 쪽으로 갈수록 감소적으로 음의 값을 갖는 반전 분산 곡선을 가질 수 있다. 이들 곡선의 예시적인 형태는 도 1에 도시되어 있다.
파장판은 통상적으로 이의 굴절률 프로파일에 따라 하기와 같이 명명된다:
+A 플레이트 : nx > ny = nz; -A 플레이트 : nx < ny = nz
+C 플레이트 : nx = ny < nz; -C 플레이트 : nx = ny > nz
여기서, nx 및 ny는 평면내 굴절률을 나타내고, nz는 두께 굴절률을 나타낸다.
상기 파장판은 일축 복굴절성 플레이트이다. 파장판은 또한 이축 복굴절성이 될 수 있는데, 이때 nx, ny 및 nz는 모두 동일하지는 않다. 이는 통상적으로 이축 필름으로서 명명된다.
파장의 1/4(λ/4)과 동일한 평면내 위상차(Re)를 갖는 A 플레이트는 1/4 파장판(QWP)으로 명명된다. 이상적인 무색(achromatic) QWP는 모든 파장에서 λ/4의 평면내 위상차를 갖는다. 이를 달성하기 위해, QWP의 파장 분산은 반전되어야 하고, 하기 관계식을 만족해야 한다.
Re(450)/Re(550) = 0.818 및 Re(650)/Re(550) = 1.182
상기 식에서, Re(450), Re(550) 및 Re(650)은 각각 450 nm, 550 nm 및 650 nm의 광 파장에서의 평면내 위상차이다.
무색(또는 광대역) 파장판은, 최적의 시야 품질을 제공하기 위해 각각의 파장에서 동일한 방식으로 광을 유도할 수 있기 때문에 매우 바람직하다. 그러나, 통상적인 파장판은 정상 분산 곡선을 나타내며, 이는 광대역 파장판 용도에 적합하지 않다. 따라서, 평면내 및 평면외 위상차에 대해 반전된 파장 분산 특성을 갖는 파장판에 대한 필요성이 존재한다.
A 플레이트는 통상적으로, 시야각을 개선하기 위한 보상 필름으로서 액정 디스플레이 (LCD)에 사용된다. 이는 또한 OLED(유기 발광 다이오드) 디스플레이 장치에 사용될 수 있다. 예를 들어, 개선된 시야 품질을 위해, OLED에 의해 반사된 주변 광을 감소시키도록 OLED 소자에 원형 편광판을 제공하기 위해, QWP가 선형 편광자와 함께 사용된다. 이러한 용도는 전형적으로, 평면내 상 이동 보상을 위해 A 플레이트에 의해 제공되는 평면내 위상차를 이용하다. 예를 들어, C 플레이트와 조합된 A 플레이트가 특히, 비스듬한 시야각에서 교차 편광자의 광 누출을 감소시키는데 특히 유용하다.
하나의 실시양태는 상기 필름을 포함하는 다층 필름이며, 이때 상기 다층 필름은 A 플레이트 필름이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 다층 필름은 20 μm 내지 약 140 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 필름은 약 1 μm 내지 약 20 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 45°, 일축 또는 이축 연신된다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 45° 연신된다. 상기 실시양태의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 일축 연신된다.
상기 실시양태의 하나의 부류에서, A 플레이트 필름은 -A 플레이트 필름이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 20 μm 내지 약 140 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 45°, 일축 또는 이축으로 연신된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 필름은 약 1 μm 내지 약 20 μm의 범위의 두께를 갖는다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 45° 연신된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 일축 연신된다.
상기 실시양태의 하나의 부류에서, A 플레이트 필름은 +A 플레이트 필름이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 20 μm 내지 약 140 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 45°, 일축 또는 이축으로 연신된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 필름은 약 1 μm 내지 약 20 μm의 범위의 두께를 갖는다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 45° 연신된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 일축 연신된다.
하나의 실시양태에서, 상기 다층 필름은 또다른 셀룰로스 에스터, 폴리카보네이트, 폴리에스터, 폴리이미드, 사이클로올레핀 중합체, 사이클로올레핀 공중합체 또는 이들의 조합물을 포함하는 다른 필름을 추가로 포함한다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 셀룰로스 에스터는 셀룰로스 아세테이트 부티레이트, 셀룰로스 아세테이트, 셀룰로스 아세테이트 프로피오네이트, 셀룰로스 프로피오네이트, 셀룰로스 부티레이트 또는 이들의 조합물이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 셀룰로스 에스터는 셀룰로스 아세테이트 부티레이트이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 셀룰로스 에스터는 셀룰로스 아세테이트이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 셀룰로스 에스터는 셀룰로스 아세테이트 프로피오네이트이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 셀룰로스 에스터는 셀룰로스 프로피오네이트이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 셀룰로스 에스터는 셀룰로스 부티레이트이다.
상기 실시양태의 하나의 부류에서, 다른 필름은 폴리카보네이트를 포함한다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 다른 필름은 폴리에스터를 포함한다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 다른 필름은 폴리이미드를 포함한다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 다른 필름은 사이클로올레핀 중합체를 포함한다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 다른 필름은 사이클로올레핀 공중합체를 포함한다.
하나의 실시양태는 상기 필름을 포함하는 다층 필름이고, 이때 상기 다층 필름은, 589 nm의 파장 및 약 20 μm 내지 약 140 μm 범위의 두께에서 측정시, 약 -300 nm 내지 약 0 nm 범위의 평면외 위상차("Rth")를 가지며, 상기 다층 필름은 연신된다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 다층 필름은 일축, 이축 또는 45° 연신된다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 다층 필름은 약 20 μm 내지 약 140 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 필름은 약 1 μm 내지 약 20 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 일축, 이축 또는 45° 연신된다.
하나의 실시양태는 상기 필름을 포함하는 다층 필름이고, 이때 상기 다층 필름은, 589 nm의 파장 및 약 20 μm 내지 약 140 μm 범위의 두께에서 측정시, 약 -200 nm 내지 약 -50 nm 범위의 평면외 위상차("Rth")를 가지며, 상기 다층 필름은 연신된다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 다층 필름은 일축, 이축 또는 45° 연신된다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 다층 필름은 약 20 μm 내지 약 140 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 필름은 약 1 μm 내지 약 20 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 일축, 이축 또는 45° 연신된다.
하나의 실시양태는, 상기 필름을 포함하는 다층 필름이며, 이때 상기 다층 필름은, 550 nm의 파장(λ)에서, 약 40 내지 약 160 nm 범위, 약 50 내지 150 nm 범위, 약 100 내지 150 nm 범위, 또는 약 110 내지 150 범위의 평면내 위상차(Re), 및 약 0 내지 약 -200 nm 범위, 약 0 내지 -150 nm 범위, 또는 약 -30 내지 -100 범위의 평면외 위상차(Rth)를 갖는다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 다층 필름은 일축, 이축 또는 45° 연신된다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 다층 필름은 약 20 μm 내지 약 140 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 필름은 약 1 μm 내지 약 20 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 일축, 이축 또는 45° 연신된다.
하나의 실시양태는, 상기 필름을 포함하는 다층 필름이며, 이때 상기 다층 필름은, 0.7 < Re(450)/Re(550) < 1 및 1 < Re(650)/Re(550) < 1.25의 관계를 만족시키는 양의 평면내 위상차를 가지며, 여기서 Re(450), Re(550) 및 Re(650)은 각각 450 nm, 550 nm 및 650 nm의 광 파장에서의 평면내 위상차이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 다층 필름은 일축, 이축 또는 45° 연신된다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 다층 필름은 약 20 μm 내지 약 140 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 필름은 약 1 μm 내지 약 20 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 일축, 이축 또는 45° 연신된다.
하나의 실시양태는, 상기 필름을 포함하는 다층 필름이며, 이때 상기 다층 필름은, 550 nm의 광 파장에서 약 50 내지 약 160 nm의 평면내 위상차(Re)를 가진다. 상기 필름의 하나의 실시양태에서, 상기 필름은 550 nm의 광 파장에서 약 -200 nm 내지 약 0 nm의 평면외 위상차(Rth)를 가진다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 다층 필름은 일축, 이축 또는 45° 연신된다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 다층 필름은 약 20 μm 내지 약 140 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 필름은 약 1 μm 내지 약 20 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 일축, 이축 또는 45° 연신된다.
하나의 실시양태는, 상기 필름을 포함하는 다층 필름이며, 이때 상기 다층 필름은, 550 nm의 파장에서 측정시, 약 50 내지 약 160 nm의 평면내 위상차(Re) 및 약 -200 nm 내지 약 20 nm의 평면외 위상차(Rth)를 가진다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 다층 필름은 일축, 이축 또는 45° 연신된다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 다층 필름은 약 20 μm 내지 약 140 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 필름은 약 1 μm 내지 약 20 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 일축, 이축 또는 45° 연신된다.
하나의 실시양태는, 상기 필름을 포함하는 다층 필름이며, 이때 상기 다층 필름은, 550 nm의 파장(λ)에서, 약 50 내지 약 160 nm의 평면내 위상차(Re) 및 약 -200 nm 내지 약 20 nm의 평면외 위상차(Rth), 및 0.7 < Re(450)/Re(550) < 1 및 1 < Re(650)/Re(550) < 1.25의 관계를 만족하는 양의 평면내 위상차(Re)를 가지며, 여기서 Re(450), Re(550) 및 Re(650)는 각각 450 nm, 550 nm 및 650 nm의 광 파장에서 측정되는 평면내 위상차이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 다층 필름은 일축, 이축 또는 45° 연신된다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 다층 필름은 약 20 μm 내지 약 140 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 필름은 약 1 μm 내지 약 20 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 일축, 이축 또는 45° 연신된다.
하나의 실시양태는, 상기 필름을 포함하는 다층 필름이며, 이때 상기 다층 필름은, 550 nm의 파장(λ)에서, 약 50 내지 약 160 nm의 평면내 위상차(Re) 및 약 -20 nm 내지 약 -200 nm의 평면외 위상차(Rth), 및 0.75 < Re(450)/Re(550) < 0.9 및 1.05 < Re(650)/Re(550) < 1.2의 관계를 만족하는 양의 평면내 위상차(Re)를 가지며, 여기서 Re(450), Re(550) 및 Re(650)는 각각 450 nm, 550 nm 및 650 nm의 광 파장에서 측정되는 평면내 위상차이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 다층 필름은 일축, 이축 또는 45° 연신된다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 다층 필름은 약 20 μm 내지 약 140 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 필름은 약 1 μm 내지 약 20 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 일축, 이축 또는 45° 연신된다.
하나의 실시양태는, 상기 필름을 포함하는 다층 필름이며, 이때 상기 다층 필름은 45°, 일축 또는 이축 연신된다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 다층 필름은 약 20 μm 내지 약 140 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은, 0.7 < Re(450)/Re(550) < 1 및 1 < Re(650)/Re(550) < 1.25의 관계를 만족하는 양의 평면내 위상차(Re)를 가지며, 여기서 Re(450), Re(550) 및 Re(650)는 각각 450 nm, 550 nm 및 650 nm의 광 파장에서 측정되는 평면내 위상차이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 필름은 약 1 μm 내지 약 20 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 일축 연신된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 이축 연신된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 45° 연신된다.
상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은, 550 nm의 파장(λ)에서, 약 40 내지 약 160 nm 범위, 약 50 내지 150 nm 범위, 약 100 내지 150 nm 범위, 또는 약 110 내지 150 nm 범위의 평면내 위상차(Re), 및 약 0 내지 약 -200 nm 범위, 약 0 내지 -150 nm 범위, 또는 약 -30 내지 -100 nm 범위의 평면외 위상차(Rth)를 가진다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 필름은 약 1 μm 내지 약 20 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 일축 연신된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 이축으로 연신된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 45° 연신된다.
상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 550 nm의 광 파장에서 약 50 내지 약 160 nm의 평면내 위상차(Re)를 갖는다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 필름은 약 1 μm 내지 약 20 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 일축 연신된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 이축으로 연신된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 45° 연신된다.
상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 550 nm의 광 파장에서 약 -200 nm 내지 약 0 nm의 평면외 위상차(Rth)를 갖는다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 필름은 약 1 μm 내지 약 20 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 일축 연신된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 이축으로 연신된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 45° 연신된다.
상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은, 550 nm의 파장에서 측정시 약 50 내지 약 160 nm의 평면내 위상차(Re) 및 약 -200 내지 약 20 nm의 평면외 위상차(Rth)를 갖는다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 필름은 약 1 μm 내지 약 20 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 일축 연신된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 이축으로 연신된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 45° 연신된다.
상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은, 550 nm의 파장(λ)에서 약 50 내지 약 160 nm의 평면내 위상차(Re) 및 약 -200 내지 약 20 nm의 평면외 위상차(Rth), 및 0.7 < Re(450)/Re(550) < 1 및 1 < Re(650)/Re(550) < 1.25의 관계를 만족하는 양의 평면내 위상차(Re)를 갖고, 여기서 Re(450), Re(550) 및 Re(650)은 각각 450 nm, 550 nm 및 650 nm의 광 파장에서 측정된 평면내 위상차이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 필름은 약 1 μm 내지 약 20 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 일축 연신된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 이축으로 연신된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 45° 연신된다.
상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은, 550 nm의 파장(λ)에서 약 50 내지 약 160 nm의 평면내 위상차(Re) 및 약 -20 내지 약 -200 nm의 평면외 위상차(Rth), 및 0.75 < Re(450)/Re(550) < 0.9 및 1.05 < Re(650)/Re(550) < 1.2의 관계를 만족시키는 양의 평면내 위상차(Re)를 갖고, 여기서 Re(450), Re(550) 및 Re(650)는 각각 450 nm, 550 nm 및 650 nm의 광 파장에서 측정된 평면내 위상차이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 필름은 약 1 μm 내지 약 20 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 일축 연신된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 이축으로 연신된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 45° 연신된다.
다양한 실시양태에서, 첨가제, 예를 들어 가소제, 안정화제, UV 흡수제, 블로킹 방지제, 슬립 제, 윤활제, 염료, 안료, 위상차 조절제 등을, 전술된 광학 필름의 제조에 사용되는 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터와 혼합할 수 있다. 상기 첨가제의 예는, 예를 들어, 미국 특허 출원 공개 제 2009/0050842 호, 미국 특허 출원 공개 제 2009/0054638 호 및 미국 특허 출원 공개 제 2009/0096962 호에 기재되어 있으며, 상기 출원들의 내용을 본원에 참고로 인용한다.
임의의 전술된 필름은 용매 캐스팅, 용융 압출, 라미네이션 또는 코팅 공정에 의해 제조될 수 있다. 이러한 절차는 일반적으로 당분야에 공지되어 있다. 용매 캐스팅, 용융 압출, 라미네이션 및 코팅 방법의 예는, 예를 들어 미국 특허 출원 공개 제 2009/008842 호, 미국 특허 출원 공개 제 2009/0054638 호 및 미국 특허 출원 공개 제 2009/0096962 호에서 확인할 수 있으며, 이들 출원의 내용을 본원에 참고로 인용한다. 필름을 형성하기 위한 용매 캐스팅, 용융 압출, 라미네이션 및 코팅 방법의 다른 예는, 예를 들어 미국 특허 제 4,592,885 호 및 제 7,172,713 호 및 미국 특허 출원 공개 제 2005/0133953 호 및 미국 특허 출원 공개 제 2010/0055356 호에서 확인할 수 있으며, 이들 특허 및 출원의 내용을 본원에 참고로 인용한다.
본원에 기술된 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터를 사용하여 목적하는 Re 및 Rth 값을 수득하는 것을 돕기 위해, 상기 필름(단일 층 또는 다층)을 연신할 수 있다. 연신 조건, 예를 들어 연신 온도, 연신 유형(45°, 일축 또는 이축), 연신 비, 예열 시간 및 온도, 및 연신후 어닐링 시간 및 온도를 조절함으로써, 목적하는 Re 및 Rth를 달성할 수 있다. 정확한 연신 조건은 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터의 특정 조성, 가소제의 양 및 유형, 및 특정 조성물의 유리 전이 온도에 좌우될 수 있다. 따라서, 특정 연신 조건은 광범위하게 변할 수 있다. 다양한 실시양태에서, 연신 온도는 약 160 내지 약 200℃ 범위일 수 있다. 추가적으로, 기계 방향("MD")에서의 1.0에 기초한 연신 비는 횡방향("TD")에서 약 1.3 내지 약 2.0 범위일 수 있다. 예열 시간은 약 10 내지 약 300 초 범위일 수 있고, 예열 온도는 연신 온도와 동일할 수 있다. 어닐링후 시간은 약 0 내지 약 300 초 범위일 수 있고, 어닐링후 온도는 연신 온도보다 약 10 내지 약 40℃ 미만 범위일 수 있다. 필름 두께는 연신 전 필름 두께 및 연신 조건에 좌우될 수 있다. 연신 후, 필름 두께는 약 1 μm 내지 약 500 μm, 약 5 μm 내지 약 200 μm, 또는 약 10 μm 내지 약 120 μm, 약 20 μm 내지 약 100 μm, 약 30 μm 내지 약 100 μm일 수 있다. 약 80 μm, 또는 약 40 μm 내지 약 60 μm일 수 있다.
광학 특성에 더하여, 본원에 기술된 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터로부터 제조된 필름은 다른 중요한 특징을 갖는다. LCD 디스플레이에 사용되는 많은 통상적인 셀룰로스 에스터는, 치수 안정성에 영향을 미치고 필름의 광학적 값을 변화시키는 비교적 높은 수분 흡착량을 갖는다. 본원에 기술된 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터로부터 제조된 필름은 낮은 수분 흡수율을 가지며, 상기 필름의 광학적 값은 높은 습도 및 온도에서도 거의 변하지 않는다. 따라서, 다양한 실시양태에서, 본 발명의 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터는 2 중량% 미만의 수분, 1 중량% 미만의 수분 또는 0.5 중량% 미만의 수분을 함유할 수 있다. 다른 다양한 실시양태에서, 상기 셀룰로스 에스터 필름에 대한 Re의 변화는, 60℃ 및 100% 상대 습도에서 240시간 동안 저장시 4% 미만, 1% 미만 또는 0.5% 미만일 수 있다.
본원에 기술된 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터는 놀랍게도 열적으로 안정하여, 필름의 용융 압출에 매우 유용하게 한다. 따라서, 본 발명의 한 양태는, 330℃, 340℃ 또는 350℃에서의 열 중량 분석에 의해 10% 미만의 중량 손실을 갖는 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터에 관한 것이다.
본 발명의 필름은 광학 보상 필름으로서 사용될 수 있다. 본원에 기술된 광학 보상 필름은 LCD에 사용될 수 있다. 특히, 전술된 광학 필름은 LCD의 편광자 스택에서 보상 필름의 일부 또는 전부로서 사용될 수 있다. 전술된 바와 같이, 편광자 스택은 일반적으로, 액정 층의 한쪽 면에 배치된 2개의 교차 편광자를 포함한다. 보상 필름은, 편광자들 중 하나와 액정 층 사이에 배치될 수 있다. 하나 이상의 실시양태에서, 전술된 단일 층 광학 필름은 그 자체로 LCD의 보상 필름(즉, 파장판)으로서 사용될 수 있다. 상기 실시양태에서, 단일 층 광학 필름은, LCD의 편광 필터들 중 하나와 액정 층 사이에 배치될 수 있다. 다른 실시양태에서, 전술된 +A 플레이트는 LCD의 보상 필름(즉, 파장판)에 사용될 수 있다. 상기 실시양태에서, -A 플레이트는 하나 이상의 추가의 광학 필름에 인접하여 배치될 수 있으며, 상기 추가의 광학 필름은 +C 플레이트일 수 있다. 임의의 전술된 실시양태에서, 본원에 기술된 광학 필름을 포함하여 제조된 LCD는 평면내-스위칭("IPS") 방식으로 조작될 수 있다.
본원에 기술된 광학 보상 필름은 또한 OLED에 사용될 수 있다. 예를 들어, QWP는 선형 편광자와 결합되어 원형 편광자를 형성한다. 원형 편광자를 OLED 장치 정면에 놓으면 OLED 금속 전극으로부터 반사된 주변 광을 감소시켜, 특히 QWP가 이상에 가까운 반전 분산을 가질 때, 개선된 시야 품질(예컨대, 높은 콘트라스트 비 및 더 적은 색 이동)을 수득할 수 있다.
본원에 기술된 광학 보상 필름은 또한 원형 편광자에 사용될 수 있다. 특히, 본 발명의 전술된 중합체 필름을 하나 이상 포함하는 단일 1/4 파장판이 제조될 수 있으며, 이는, 선형 편광된 광을 원형 편광된 광으로 변환하는데 사용될 수 있다. 상기 양태는, 원형 편광된 3차원("3D") 안경 및/또는 3D 미디어 디스플레이, 예컨대 텔레비전("3D TV")에 사용하기에 특히 유용할 수 있다. 따라서, 하나 이상의 실시양태에서, 전술된 단일 층 광학 필름을 포함하는 단일 1/4 파장판이 제조될 수 있다. 다른 다양한 실시양태에서, 전술된 +A 플레이트를 포함하는 단일 1/4 파장판이 제조될 수 있다. 상기 1/4 파장판은 3D TV의 유리에, 예를 들어 편광 스택 위쪽에 적용될 수 있다. 또한, 상기 1/4 파장판은 3D 안경의 유리에 적용될 수 있다. 3D 안경의 경우, 상기 광학 필름은, 하나의 렌즈의 광학 축이 다른 렌즈의 광학 축에 수직이거나 실질적으로 수직이도록 적용될 수 있다. 3D 안경에서의 결과는, 특정 관찰되는 편광이 하나의 렌즈에서는 차단되지만 다른 렌즈는 통과하여, 관찰되는 3D 광학 효과를 야기한다는 것이다. 다양한 실시양태에서, 전술된 광학 필름을 하나 이상 포함하는 1/4 파장판은 하나 이상의 추가의 편광자(이는, 선형 편광자일 수 있음)와 함께 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 광학 보상 필름은 양의 평면내 위상차(Re) 및 반전된 평면내 파장 분산 특성을 가지며, 이때 위상차 값은 더 짧은 파장쪽으로 갈수록 감소적으로 양의 값을 갖는다. 이층 및 다층 필름의 경우, 상기 분산 특성은, Re(450)/Re(550) < 1 및 Re(650)/Re(550) > 1의 관계를 만족시키는, 450 nm, 550 nm 및 650 nm의 파장에서 측정된 위상차들의 비로 표현된다. Re(450)/Re(550) 비는 0.71 내지 0.99, 0.72 내지 0.98, 0.74 내지 0.97, 0.76 내지 0.96, 0.78 내지 0.95, 0.8 내지 0.9 또는 0.81 내지 0.85일 수 있다. Re(650)/Re(550) 비는 1.01 내지 1.24, 1.02 내지 1.23, 1.03 내지 1.22, 1.04 내지 1.21, 1.05 내지 1.2 또는 1.1 내지 1.19일 수 있다.
하나의 실시양태에서, 본 발명의 광학 보상 필름은, 550 nm의 파장(λ)에서 약 50 내지 약 160 nm의 평면내 위상차(Re)를 갖는다. 또다른 실시양태에서, 상기 중합체 필름은, 550 nm의 파장(λ)에서 약 0 내지 약 -200 nm의 평면외 위상차(Rth)를 갖는다. 또다른 실시양태에서, 상기 중합체 필름은, 0.7 < Re(450)/Re(550) < 1 및 1 < Re(650)/Re(550) < 1.25의 관계를 만족시키는 양의 평면내 위상차를 가지며, 여기서 Re(450), Re(550) 및 Re(650)은 각각 450 nm, 550 nm 및 650 nm의 광 파장에서 평면내 위상차이다. 하나의 실시양태에서, 상기 중합체 필름은, 0.75 < Re(450)/Re(550) < 0.9 및 1.05 < Re(650)/Re(550) < 1.2의 관계를 만족시키는 양의 평면내 위상차를 갖는다. 상기 특정 실시양태 중 어느 하나에서, 상기 중합체 필름은, nx > ny = nz의 굴절률 프로파일 및 반전된 파장 분산을 갖는 +A 플레이트일 수 있다.
하나의 양태에서, 전술된 광학 보상 필름의 제 1 중합체 필름 및 제 2 중합체 필름은 라미네이션에 의해 부착된다. 또다른 양태에서, 제 2 중합체는 용액 캐스팅에 의해 제 1 중합체 필름 상에 코팅된다.
다른 실시양태에서, 연신 이전에 본 발명의 다층 필름에 첨가제(예컨대, 소분자 또는 중합체)를 도입함으로써, 광학 보상 필름의 위상차 또는 분산 특성을 추가로 향상시킬 수 있다. 바람직하게는, 상기 첨가제는, 연신시 필름의 평면 내에 정렬될 수 있는 강성 막대형 잔기를 갖는다. 상기 강성 막대형 잔기의 화학 구조는 특별히 제한되지 않는다.
본 발명의 필름은, 본 발명의 필름을 하나 이상의 다른 필름과 함께 라미네이션하거나 또는 공-압출함으로써 다층 필름으로 형성될 수 있다. 다층 필름은 용액 캐스팅에 의해 수득할 수 있는데, 이때 하나의 필름을 먼저 용액 캐스팅하고, 용액 캐스팅에 의해 형성된 제 1 필름 상에 다른 필름을 용액 캐스팅한다. 하나의 실시양태에서, 제 1 또는 제 2 용액 캐스팅 필름은 본 발명의 필름이다.
본원은 또한, 하기를 포함하는 다층 필름을 개시한다:
(1) (a) 복수개의 발색단-아실 치환기; 및 (b) 복수개의 발색단-아실 치환기를 포함하는 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터를 포함하는 층 (A)(여기서, 상기 셀룰로스 에스터는 약 0 내지 약 0.9 범위의 하이드록시 치환도(DSOH)를 갖고, 상기 셀룰로스 에스터는 약 0.1 내지 약 1.2의 범위의 피발로일 치환도("DSPv")를 갖고, 상기 셀룰로스 에스터는 0.4 내지 약 1.6 범위의 발색단-아실 치환도(DSCh)를 갖고, 상기 위치-선택성은, [C2 및 C3에서의 발색단-아실 치환도의 합("C2DSCh" 및 "C3DSCh")] - [C6에서의 발색단-아실 치환도("C6DSCh")]가 약 0.1 내지 약 1.6 사이가 되도록 하는 것이고, 상기 발색단-아실은, (C6-20)아릴-아실(여기서, 아릴은 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환됨); 헤테로아릴-아실(여기서, 헤테로아릴은, N, O 및 S로부터 선택되는 1 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 고리이고, 헤테로아릴은 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환됨); 
(여기서, 아릴은 C1-6 아릴이고, 아릴은 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환됨); 및 
(여기서, 헤테로아릴은, N, O 및 S로부터 선택되는 1 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 고리이고, 헤테로아릴은 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환됨)로부터 선택되고, 이때 각각의 R1은 독립적으로, 나이트로; 시아노; (C1-6)알킬; 할로(C1-6)알킬; (C6-20)아릴-CO2-; (C6-20)아릴; (C1-6)알콕시; 할로(C1-6)알콕시; 할로; N, O 및 S로부터 선택되는 1 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 헤테로아릴; 및 
로부터 선택됨); 및
(2) 셀룰로스 에스터, 폴리카보네이트, 폴리에스터, 폴리이미드, 사이클로올레핀 중합체, 사이클로올레핀 공중합체 또는 이들의 조합물을 포함하는 층 (B).
하나의 실시양태에서, 층 (B)는, 복수개의 (C1-6)알킬-CO- 치환기를 포함하는 셀룰로스 에스터를 포함하며, 이때 상기 셀룰로스 에스터는 약 0.25의 범위의 하이드록실 치환도("DSOH2)"를 갖고, 상기 셀룰로스 에스터는 약 1.70 내지 약 2.75 범위의 (C1-6)알킬-CO- 치환도("DS아실")를 갖는다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 셀룰로스 에스터는 셀룰로스 아세테이트 부티레이트, 셀룰로스 아세테이트, 셀룰로스 아세테이트 프로피오네이트, 셀룰로스 프로피오네이트, 셀룰로스 부티레이트 또는 이들의 조합물이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 셀룰로스 에스터는 셀룰로스 아세테이트 부티레이트이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 셀룰로스 에스터는 셀룰로스 아세테이트이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 셀룰로스 에스터는 셀룰로스 아세테이트 프로피오네이트이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 셀룰로스 에스터는 셀룰로스 프로피오네이트이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 셀룰로스 에스터는 셀룰로스 부티레이트이다.
하나의 실시양태에서, 층 (B)는 폴리카보네이트를 포함한다. 하나의 실시양태에서, 층 (B)는 폴리에스터를 포함한다. 하나의 실시양태에서, 층 (B)는 폴리이미드를 포함한다. 하나의 실시양태에서, 층 (B)는 사이클로올레핀 중합체를 포함한다. 하나의 실시양태에서, 층 (B)는 사이클로올레핀 공중합체를 포함한다.
하나의 실시양태에서, 상기 다층 필름은 용매 동시-캐스팅, 용융 공-압출, 라미네이션 또는 코팅 공정에 의해 제조된다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 다층 필름은 용매 동시-캐스팅공정에 의해 제조된다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 다층 필름은 용융 공-압출 공정에 의해 제조된다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 다층 필름은 적층 공정에 의해 제조된다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 다층 필름은 코팅 공정에 의해 제조된다.
하나의 실시양태에서, 상기 다층 필름은 A-B 구성으로 하나의 층 (A) 및 하나의 층 (B)을 포함한다. 하나의 실시양태에서, 상기 다층 필름은 A-B-A 구성으로 2개의 층 (A) 및 하나의 층 (B)을 포함한다.
하나의 실시양태에서, 상기 다층 필름은 하나 이상의 방향으로 연신되어 있다. 하나의 실시양태에서, 상기 다층 필름은 45°, 일축 또는 이축으로 연신되어 있다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 다층 필름은 45° 연신되어 있다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 다층 필름은 일축 연신되어 있다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 다층 필름은 이축 연신되어 있다.
하나의 실시양태에서, 상기 다층 필름은, 589 nm의 파장 및 약 20 μm 내지 약 140 μm 범위의 두께에서 측정시 약 -300 nm 내지 약 0 nm 범위의 평면외 위상차("Rth")를 사지며, 이때 상기 다층 필름은 연신된다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 다층 필름은 일축, 이축 또는 45° 연신된다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 다층 필름은 약 20 μm 내지 약 140 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 필름은 약 1 μm 내지 약 20 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 일축, 이축 또는 45° 연신된다.
하나의 실시양태에서, 상기 다층 필름은, 589 nm의 파장 및 약 20 μm 내지 약 140 μm 범위의 두께에서 측정시 약 -200 nm 내지 약 -50 nm 범위의 평면외 위상차("Rth")를 가지며, 이때 상기 다층 필름은 연신된다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 다층 필름은 일축, 이축 또는 45° 연신된다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 다층 필름은 약 20 μm 내지 약 140 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 층 (A)는 약 1 μm 내지 약 20 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 일축, 이축 또는 45° 연신된다.
하나의 실시양태에서, 상기 다층 필름은, 550 nm의 파장(λ)에서 측정시 약 40 내지 약 160 nm 범위, 약 50 내지 150 nm 범위, 약 100 내지 150 nm 범위 또는 약 110 내지 150 nm 범위의 평면내 위상차(Re), 및 약 0 내지 약 -200 nm, 약 0 내지 -150 nm 범위, 또는 약 -30 내지 -100 nm 범위의 평면외 위상차(Rth)를 가진다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 다층 필름은 일축, 이축 또는 45° 연신된다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 다층 필름은 약 20 μm 내지 약 140 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 층 (A)는 약 1 μm 내지 약 20 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 일축, 이축 또는 45° 연신된다.
하나의 실시양태에서, 상기 다층 필름은, 0.7 < Re(450)/Re(550) < 1 및 1 < Re(650)/Re(550) < 1.25의 관계를 만족시키는 양의 평면내 위상차를 가지며, 여기서 Re(450), Re(550) 및 Re(650)은 각각 450 nm, 550 nm 및 650 nm의 광 파장에서의 평면내 위상차이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 다층 필름은 일축, 이축 또는 45° 연신된다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 다층 필름은 약 20 μm 내지 약 140 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 층 (A)는 약 1 μm 내지 약 20 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 일축, 이축 또는 45° 연신된다.
하나의 실시양태에서, 상기 다층 필름은 550 nm의 광 파장에서 약 50 내지 약 160 nm의 평면내 위상차(Re)를 갖는다. 상기 필름의 하나의 실시양태에서, 상기 필름은 550 nm의 광 파장에서 약 -200 nm 내지 약 0 nm의 평면외 위상차(Rth)를 갖는다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 다층 필름은 일축, 이축 또는 45° 연신된다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 다층 필름은 약 20 μm 내지 약 140 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 층 (A)는 약 1 μm 내지 약 20 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 일축, 이축 또는 45° 연신된다.
하나의 실시양태에서, 상기 다층 필름은 550 nm의 파장에서 측정시 약 50 내지 약 160 nm의 평면내 위상차(Re) 및 약 -200 내지 약 20 nm의 평면외 위상차(Rth)를 갖는다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 다층 필름은 일축, 이축 또는 45° 연신된다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 다층 필름은 약 20 μm 내지 약 140 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 층 (A)는 약 1 μm 내지 약 20 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 일축, 이축 또는 45° 연신된다.
하나의 실시양태에서, 상기 다층 필름은, 550 nm의 파장(λ)에서 약 50 내지 약 160 nm의 평면내 위상차(Re) 및 약 -200 내지 약 20 nm의 평면외 위상차(Rth), 및 0.7 < Re(450)/Re(550) < 1 및 1 < Re(650)/Re(550) < 1.25의 관계를 만족시키는 양의 평면내 위상차(Re)를 가지며, 여기서 Re(450), Re(550) 및 Re(650)은 각각 450 nm, 550 nm 및 650 nm의 광 파장에서 측정된 평면내 위상차이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 다층 필름은 일축, 이축 또는 45° 연신된다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 다층 필름은 약 20 μm 내지 약 140 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 층 (A)는 약 1 μm 내지 약 20 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 일축, 이축 또는 45° 연신된다.
하나의 실시양태에서, 상기 다층 필름은, 550 nm의 파장(λ)에서 약 50 내지 약 160 nm의 평면내 위상차(Re) 및 약 -20 내지 약 -200 nm의 평면외 위상차(Rth), 및 0.75 < Re(450)/Re(550) < 0.9 및 1.05 < Re(650)/Re(550) < 1.2의 관계를 만족시키는 양의 평면내 위상차(Re)를 가지며, 여기서 Re(450), Re(550) 및 Re(650)는 각각 450 nm, 550 nm 및 650 nm의 광 파장에서 측정된 평면내 위상차이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 다층 필름은 일축, 이축 또는 45° 연신된다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 다층 필름은 약 20 μm 내지 약 140 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 층 (A)는 약 1 μm 내지 약 20 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 일축, 이축 또는 45° 연신된다.
하나의 실시양태에서, 상기 다층 필름은 A 플레이트 필름이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 다층 필름은 일축, 이축 또는 45° 연신된다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 다층 필름은 일축 연신된다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 다층 필름은 이축 연신된다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 다층 필름은 45° 연신된다.
상기 실시양태의 하나의 부류에서, A 플레이트 필름은 -A 플레이트 필름이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 20 μm 내지 약 140 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 45°, 일축 또는 이축으로 연신된다.
상기 실시양태의 하나의 부류에서, A 플레이트 필름은 +A 플레이트 필름이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 20 μm 내지 약 140 μm 범위의 두께를 갖는다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 다층 필름은 45°, 일축 또는 이축으로 연신된다.
방법
본원은 또한, 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터의 제조 방법을 개시하며, 상기 방법은, (1) 위치-선택적으로 탈보호된 셀룰로스 에스터("RDCE")를 수득하기에 충분한 조건 하에, 위치-선택적으로 치환되지 않은 셀룰로스 에스터("NSCE")를 탈아실화제("DA")와 접촉시키는 단계를 포함하며, 이때 DA는 한번에 또는 연속적으로 첨가되며, DA는 아민 화합물이고, RDCE의 하이드록실 치환기의 C2 치환도("C2DSOH") 또는 RDCE의 하이드록실 치환기의 C3 치환도(C3DSOH)가 RDCE의 하이드록실 치환기의 하이드록실 치환기의 C6 치환도("C6DSOH")보다 크다.
상기 방법의 하나의 실시양태에서, C2DSOH는 C3DSOH보다 크다.
RDCE의 제조 조건은 당업자에게 공지되어 있다. 상기 조건은 온도, 시간, 용매, 첨가 순서, 첨가제 첨가 등의 조정을 포함한다. 반응 온도는 (예를 들어, 약 20℃ 내지 약 80℃의 범위로) 조절될 수 있다. 시간은 (예를 들어, 약 5시간 내지 약 48 시간의 범위에서) 조절될 수 있다. 용매 시스템은 (예를 들어, 용매의 존재 또는 부재 하에 및 용매 혼합물의 존재 하에) 조절될 수 있다. 첨가제는 예를 들어 (C2-8)알칸산일 수 있다.
RDCE는 또한, 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터를 합성하기 위해 당업자에게 공지된 아실화제로 처리될 수 있다.
상기 방법의 하나의 실시양태에서, 상기 조건은 (C2-8)알칸산을 첨가하는 것을 포함한다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, (C2-8)알칸산은 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 이소부티르산, 발레르산, 카프릴산, 피발산, 1- 또는 2-나프토산 또는 벤조산이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 조건은 또한 약 25℃ 내지 약 50℃ 범위의 반응 온도 및 약 15시간 내지 약 24시간 범위의 반응 시간을 포함한다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서 (C2-8)알칸산은 아세트산이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서 (C2-8)알칸산은 프로피온산이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서 (C2-8)알칸산은 부티르산이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서 (C2-8)알칸산은 이소부티르산이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서 (C2-6)알칸산은 발레르산이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C2-8)알칸산은 카프릴산이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C2-8)알칸산은 피발산이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, (C2-8)알칸산은 1-나프토산이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서 (C2-8)알칸산은 2-나프토산이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서 (C2-8)알칸산은 벤조산이다.
상기 방법의 하나의 실시양태에서, 상기 아민 화합물은 메틸아민, 에틸아민, 하이드록실아민, 히드라진 및/또는 이들의 용매화물, 수화물 및 염으로부터 선택된다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 아민 화합물은 메틸아민이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 아민 화합물은 에틸아민이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 아민 화합물은 하이드록실아민이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 아민 화합물은 히드라진이다.
상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 조건은 또한 약 25℃ 내지 약 50℃ 범위의 반응 온도; 약 15시간 내지 약 24시간 범위의 반응 시간; 및 (C2-8)알칸산의 첨가를 포함한다.
상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 아민 화합물은 메틸아민이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 아민 화합물은 에틸아민이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 아민 화합물은 하이드록실아민이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 아민 화합물은 히드라진이다.
상기 방법의 하나의 실시양태에서, 상기 조건은 용매의 부재 하에 반응을 수행하는 것을 포함한다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 조건은 또한 약 25℃ 내지 약 50℃ 범위의 반응 온도; 약 15시간 내지 약 24시간 범위의 반응 시간; 및 (C2-8)알칸산의 첨가를 포함한다.
상기 방법의 하나의 실시양태에서, 상기 조건은 (C1-8)알칸올 및 피리딘으로부터 선택되는 하나 이상의 용매를 첨가하는 것을 포함한다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 조건은 또한 약 25℃ 내지 약 50℃ 범위의 반응 온도; 약 15시간 내지 약 24시간 범위의 반응 시간; 및 (C2-8)알칸산의 첨가를 포함한다.
상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 조건은 또한 약 25℃ 내지 약 50℃ 범위의 반응 온도; 약 15시간 내지 약 24시간 범위의 반응 시간; 및 (C2-8)알칸산의 첨가를 포함한다.
상기 실시양태의 하나의 부류에서, 용매는 (C1-8)알칸올이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 조건은 또한 약 25℃ 내지 약 50℃ 범위의 반응 온도; 약 15시간 내지 약 24시간 범위의 반응 시간; 및 (C2-8)알칸산의 첨가를 포함한다.
상기 부류의 하나의 하위 부류에서, (C1-8)알칸올은 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올 및 이소부탄올로부터 선택된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 상기 조건은 또한 약 25℃ 내지 약 50℃ 범위의 반응 온도; 약 15시간 내지 약 24시간 범위의 반응 시간; 및 (C2-8)알칸산의 첨가를 포함한다.
상기 실시양태의 하나의 부류에서, 용매는 다이메틸 설폭사이드와 (C1-8)알칸올의 혼합물이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, 조건은 또한 약 25℃ 내지 약 50℃ 범위의 반응 온도; 약 15시간 내지 약 24시간 범위의 반응 시간; 및 (C2-8)알칸산의 첨가를 포함한다.
상기 방법의 하나의 실시양태에서, 상기 조건은 약 20℃ 내지 약 80℃ 범위의 반응 온도를 포함한다. 상기 방법의 하나의 실시양태에서, 상기 조건은 약 25℃ 내지 약 50℃ 범위의 반응 온도를 포함한다. 상기 방법의 하나의 실시양태에서, 상기 조건은 약 40℃ 내지 약 50℃ 범위의 반응 온도를 포함한다.
상기 방법의 하나의 실시양태에서, RDCE의 DSOH는 약 1.7 내지 약 1.9 범위이고; C2DSOH > C3DSOH; 및 C2DSOH 또는 C3DSOH > C6DSOH이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, C2DSOH + C3DSOH > C6DSOH이다.
상기 방법의 하나의 실시양태에서, RDCE의 DSOH는 약 1.8 내지 약 1.9 범위이고; C2DSOH > C3DSOH; 및 C2DSOH 또는 C3DSOH > C6DSOH이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, C2DSOH + C3DSOH > C6DSOH이다.
본원은 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터의 제조 방법을 개시하며, 상기 방법은,
(1) 제 1 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터("FRSCE")를 수득하기에 충분한 조건 하에, 위치-선택적으로 탈보호된 셀룰로스 에스터("RDCE")를 입체 장애 아실화제("SHAA")와 용매 중에서 접촉시키는 단계(이때, RDCE의 C2DSOH 또는 C3DSOH는 RDCE의 C6DSOH보다 크고, SHAA는 한번에 또는 연속 단계로 첨가되고, 입체 장애 아실 기는 1급 알코올 위치에 대해 선택적이거나 부분적으로 선택적임); 및
(2) 제 2 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터("SRSCE")를 수득하기에 충분한 조건 하에, 제 1 아실 기("FAG")를 위치-선택적으로 첨가하기 위해 FRSCE를 제 1 아실화제("FAA")와 접촉시키는 단계(이때, FAG는 C2 또는 C3 알코올 위치에 대해 선택적이며, FAA는 한번에 또는 연속 단계로 첨가됨)
를 포함한다.
상기 방법의 하나의 실시양태에서, 상기 방법으로부터 제조된 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터가 필름으로 형성되는 경우, 상기 필름은 0.8 미만의 투과율 b* 값을 갖는다. 상기 방법의 하나의 실시양태에서, 상기 방법으로부터 제조된 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터가 필름으로 형성되는 경우, 상기 필름은 0.7 미만의 투과율 b* 값을 갖는다. 상기 방법의 하나의 실시양태에서, 상기 방법으로부터 제조된 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터가 필름으로 형성되는 경우, 상기 필름은 0.6 미만의 투과율 b* 값을 갖는다. 상기 방법의 하나의 실시양태에서, 상기 방법으로부터 제조된 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터가 필름으로 형성되는 경우, 상기 필름은 0.5 미만의 투과율 b* 값을 갖는다. 상기 방법의 하나의 실시양태에서, 상기 방법으로부터 제조된 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터가 필름으로 형성되는 경우, 상기 필름은 0.4 미만의 투과율 b* 값을 갖는다. 상기 방법의 하나의 실시양태에서, 상기 방법으로부터 제조된 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터가 필름으로 형성되는 경우, 상기 필름은 0.3 미만의 투과율 b* 값을 갖는다.
상기 방법의 하나의 실시양태에서, 상기 방법으로부터 제조된 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터가 필름으로 형성되는 경우, 상기 필름은 약 4.0 미만의 %헤이즈를 갖는다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 필름의 두께는 1 μm 내지 20 μm이다. 상기 방법의 하나의 실시양태에서, 상기 방법으로부터 제조된 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터가 필름으로 형성되는 경우, 상기 필름은 약 3.0 미만의 %헤이즈를 갖는다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 필름의 두께는 1 μm 내지 20 μm이다. 상기 방법의 하나의 실시양태에서, 상기 방법으로부터 제조된 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터가 필름으로 형성되는 경우, 상기 필름은 약 2.0 미만의 %헤이즈를 갖는다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 필름의 두께는 1 μm 내지 20 μm이다. 상기 방법의 하나의 실시양태에서, 상기 방법으로부터 제조된 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터가 필름으로 형성되는 경우, 상기 필름은 약 1.0 미만의 %헤이즈를 갖는다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 필름의 두께는 1 μm 내지 20 μm이다. 상기 방법의 하나의 실시양태에서, 상기 방법으로부터 제조된 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터가 필름으로 형성되는 경우, 상기 필름은 약 0.9 미만의 %헤이즈를 갖는다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 필름의 두께는 1 μm 내지 20 μm이다. 상기 방법의 하나의 실시양태에서, 상기 방법으로부터 제조된 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터가 필름으로 형성되는 경우, 상기 필름은 약 0.8 미만의 %헤이즈를 갖는다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 필름의 두께는 1 μm 내지 20 μm이다. 상기 방법의 하나의 실시양태에서, 상기 방법으로부터 제조된 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터가 필름으로 형성되는 경우, 상기 필름은 약 0.7 미만의 %헤이즈를 갖는다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 필름의 두께는 1 μm 내지 20 μm이다. 상기 방법의 하나의 실시양태에서, 상기 방법으로부터 제조된 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터가 필름으로 형성되는 경우, 상기 필름은 약 0.6 미만의 %헤이즈를 갖는다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 필름의 두께는 1 μm 내지 20 μm이다. 상기 방법의 하나의 실시양태에서, 상기 방법의 하나의 실시양태에서, 상기 방법으로부터 제조된 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터가 필름으로 형성되는 경우, 상기 필름은 약 0.5 미만의 %헤이즈를 갖는다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 필름의 두께는 1 μm 내지 20 μm이다. 상기 방법의 하나의 실시양태에서, 상기 방법으로부터 제조된 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터가 필름으로 형성되는 경우, 상기 필름은 약 0.4 미만의 %헤이즈를 갖는다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 필름의 두께는 1 μm 내지 20 μm이다. 상기 방법의 하나의 실시양태에서, 상기 방법으로부터 제조된 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터가 필름으로 형성되는 경우, 상기 필름은 약 0.3 미만의 %헤이즈를 갖는다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 필름의 두께는 1 μm 내지 20 μm이다. 상기 방법의 하나의 실시양태에서, 상기 방법으로부터 제조된 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터가 필름으로 형성되는 경우, 상기 필름은 약 0.2 미만의 %헤이즈를 갖는다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 상기 필름의 두께는 1 μm 내지 20 μm이다.
상기 방법의 하나의 실시양태에서, RDCE는, RDCE을 수득하기에 충분한 조건 하에, 위치-선택적으로 치환되지 않은 셀룰로스 에스터를 탈아실화제("DA")와 접촉시키는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조되며, 이때 DA는 한번에 또는 연속 단계로 첨가되고, DA는 플루오라이드 염, 하이드록사이드 염 및 아민 화합물로부터 선택되고, 위치-선택적으로 탈보호된 셀룰로스 에스터는 2급 알코올 위치에서 선택적으로 탈보호된 것이다.
상기 실시양태의 하나의 부류에서, RDCE의 DSOH는 약 1.7 내지 약 1.9 범위이고; C2DSOH > C3DSOH; 및 C2DSOH 또는 C3DSOH > C6DSOH이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, C2DSOH + C3DSOH > C6DSOH이다.
상기 실시양태의 하나의 부류에서, RDCE의 DSOH는 약 1.8 내지 약 1.9 범위이고; C2DSOH > C3DSOH; 및 C2DSOH 또는 C3DSOH > C6DSOH이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, C2DSOH + C3DSOH > C6DSOH이다.
상기 방법의 하나의 실시양태에서, SHAA는 피발로일 무수물 및 피발로일 할라이드로부터 선택된다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, SHAA는 약 0.2 내지 약 0.5 당량의 범위로 존재한다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, FAA는 아세틸 무수물, 아세틸 할라이드, 프로피오닐 무수물, 프로피오닐 무수물, 부티릴 할라이드, 부티릴 할라이드, 이소부티로일 무수물, 이소부티로일 할라이드, 비치환된 또는 치환된 벤조일 무수물, 비치환된 또는 치환된 벤조일 할라이드, 비치환된 또는 치환된 나프토일 무수물, 및 비치환된 또는 치환된 나프토일 할라이드로부터 선택되고, FAA는 약 0.2 내지 약 2.0 당량의 범위로 존재한다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, FAA는 1-나프토일 무수물 또는 2-나프토일 무수물이다. 용매는 메틸 에틸 케톤, 아세톤, 테트라하이드로퓨란, 피리딘, 치환된 피리딘, 1,3-다이메틸-2-이미다졸리디논, 다이메틸아세트아마이드, 다이옥산, 다이메틸폼아마이드, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 메틸이소부틸 케톤, N-메틸이미다졸, N-메틸피롤리돈, 트라이클로로메탄 및 다이클로로메탄으로부터 선택된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, FAA는 1-나프토일 할라이드 또는 2-나프토일 할라이드이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 용매는 메틸 에틸 케톤, 아세톤, 테트라하이드로퓨란, 피리딘, 치환된 피리딘, 1,3-다이메틸-2-이미다졸리디논, 다이메틸아세트아마이드, 다이옥산, 다이메틸폼아마이드, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 메틸이소부틸 케톤, N-메틸이미다졸, N-메틸피롤리돈, 트라이클로로메탄 및 다이클로로메탄으로부터 선택된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, FAA는 벤조일 무수물이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 용매는 메틸 에틸 케톤, 아세톤, 테트라하이드로퓨란, 피리딘, 치환된 피리딘, 1,3-다이메틸-2-이미다졸리디논, 다이메틸아세트아마이드, 다이옥산, 다이메틸폼아마이드, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 메틸이소부틸 케톤, N-메틸이미다졸, N-메틸피롤리돈, 트라이클로로메탄 및 다이클로로메탄으로부터 선택된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, FAA는 벤조일 할라이드이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 용매는 메틸 에틸 케톤, 아세톤, 테트라하이드로퓨란, 피리딘, 치환된 피리딘, 1,3-다이메틸-2-이미다졸리디논, 다이메틸아세트아마이드, 다이옥산, 다이메틸폼아마이드, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 메틸이소부틸 케톤, N-메틸이미다졸, N-메틸피롤리돈, 트라이클로로메탄 및 다이클로로메탄으로부터 선택된다.
상기 부류의 하나의 하위 부류에서, FAA는 발색단-아실-X이고, 이때 X는 클로로, 브로모 또는 요오도이고; 발색단-아실은, (i) (C6-20)아릴-아실(여기서, 아릴은 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환됨); (ii) 헤테로아릴-아실(여기서, 헤테로아릴은, N, O 및 S로부터 선택되는 1 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 고리이고, 헤테로아릴은 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환됨); (iii) 
(여기서, 아릴은 C1-6 아릴이고, 아릴은 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환됨); 또는 (iv) 
(여기서, 헤테로아릴은, N, O 및 S로부터 선택되는 1 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 고리이고, 헤테로아릴은 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환됨)로부터 선택되고, 이때 각각의 R1은 독립적으로, 나이트로, 시아노, (C1-6)알킬로부터 선택되고; 할로(C1-6)알킬; (C6-20)아릴-CO2-; (C6-20)아릴; (C1-6)알콕시; 할로(C1-6)알콕시; 할로; N, O 및 S로부터 선택되는 1 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 헤테로아릴; 및 
로부터 선택된다.
상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 용매는 메틸 에틸 케톤, 아세톤, 테트라하이드로퓨란, 피리딘, 치환된 피리딘, 1,3-다이메틸-2-이미다졸리디논, 다이메틸아세트아마이드, 다이옥산, 다이메틸폼아마이드, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 메틸이소부틸 케톤, N-메틸이미다졸, N-메틸피롤리돈, 트라이클로로메탄 및 다이클로로메탄으로부터 선택된다.
상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 발색단-아실은 (C6-20)아릴-아실이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 발색단-아실은 헤테로아릴-아실이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 발색단-아실은 
이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 발색단-아실은 
이다.
상기 실시양태의 하나의 부류에서, SHAA는 약 0.3 내지 약 0.5 당량의 범위로 존재한다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, FAA는 아세틸 무수물, 아세틸 할라이드, 프로피오닐 무수물, 프로피오닐 할라이드, 부티릴 무수물, 부티릴 할라이드, 이소부티로일 무수물, 이소부티로일 할라이드, 비치환된 또는 치환된 벤조일 무수물, 비치환된 또는 치환된 벤조일 할라이드, 비치환된 또는 치환된 나프토일 무수물, 및 비치환된 또는 치환된 나프토일 할라이드로부터 선택되고, FAA는 약 0.2 내지 약 2.0 당량의 범위로 존재한다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, FAA는 1-나프토일 무수물 또는 2-나프토일 무수물이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 용매는 메틸 에틸 케톤, 아세톤, 테트라하이드로퓨란, 피리딘, 치환된 피리딘, 1,3-다이메틸-2-이미다졸리디논, 다이메틸아세트아마이드, 다이옥산, 다이메틸폼아마이드, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 메틸이소부틸 케톤, N-메틸이미다졸, N-메틸피롤리돈, 트라이클로로메탄 및 다이클로로메탄으로부터 선택된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, FAA는 1-나프토일 할라이드 또는 2-나프토일 할라이드이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 용매는 메틸 에틸 케톤, 아세톤, 테트라하이드로퓨란, 피리딘, 치환된 피리딘, 1,3-다이메틸-2-이미다졸리디논, 다이메틸아세트아마이드, 다이옥산, 다이메틸폼아마이드, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 메틸이소부틸 케톤, N-메틸이미다졸, N-메틸피롤리돈, 트라이클로로메탄 및 다이클로로메탄으로부터 선택된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, FAA는 벤조일 무수물이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 용매는 메틸 에틸 케톤, 아세톤, 테트라하이드로퓨란, 피리딘, 치환된 피리딘, 1,3-다이메틸-2-이미다졸리디논, 다이메틸아세트아마이드, 다이옥산, 다이메틸폼아마이드, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 메틸이소부틸 케톤, N-메틸이미다졸, N-메틸피롤리돈, 트라이클로로메탄 및 다이클로로메탄으로부터 선택된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, FAA는 벤조일 할라이드이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 용매는 메틸 에틸 케톤, 아세톤, 테트라하이드로퓨란, 피리딘, 치환된 피리딘, 1,3-다이메틸-2-이미다졸리디논, 다이메틸아세트아마이드, 다이옥산, 다이메틸폼아마이드, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 메틸이소부틸 케톤, N-메틸이미다졸, N-메틸피롤리돈, 트라이클로로메탄 및 다이클로로메탄으로부터 선택된다.
상기 부류의 하나의 하위 부류에서, FAA는 발색단-아실-X이고, 이때 X는 클로로, 브로모 또는 요오도이고; 발색단-아실은, (i) (C6-20)아릴-아실(여기서, 아릴은 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환됨); (ii) 헤테로아릴-아실(여기서, 헤테로아릴은, N, O 및 S로부터 선택되는 1 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 고리이고, 헤테로아릴은 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환됨); (iii) 
(여기서, 아릴은 C1-6 아릴이고, 아릴은 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환됨); 또는 (iv) 
(여기서, 헤테로아릴은, N, O 및 S로부터 선택되는 1 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 고리이고, 헤테로아릴은 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환됨)로부터 선택되고, 이때 각각의 R1은 독립적으로 나이트로; 시아노; (C1-6)알킬; 할로(C1-6)알킬; (C6-20)아릴-CO2-; (C6-20)아릴; (C1-6)알콕시; 할로(C1-6)알콕시; 할로; N, O 및 S로부터 선택되는 1 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 헤테로아릴; 및 
로부터 선택된다
상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 용매는 메틸 에틸 케톤, 아세톤, 테트라하이드로퓨란, 피리딘, 치환된 피리딘, 1,3-다이메틸-2-이미다졸리디논, 다이메틸아세트아마이드, 다이옥산, 다이메틸폼아마이드, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 메틸이소부틸 케톤, N-메틸이미다졸, N-메틸피롤리돈, 트라이클로로메탄 및 다이클로로메탄으로부터 선택된다.
상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 발색단-아실은 (C6-20)아릴-아실이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 발색단-아실은 헤테로아릴-아실이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 발색단-아실은 
이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 발색단-아실은 
이다.
상기 방법의 하나의 실시양태에서, SHAA는 피발로일 무수물이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, SHAA는 약 0.2 내지 약 0.5 당량의 범위로 존재한다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, FAA는 아세틸 무수물, 아세틸 할라이드, 프로피오닐 무수물, 프로피오닐 무수물, 부티릴 할라이드, 부티릴 할라이드, 이소부티로일 무수물, 이소부티로일 할라이드, 비치환된 또는 치환된 벤조일 무수물, 비치환된 또는 치환된 벤조일 할라이드, 비치환된 또는 치환된 나프토일 무수물, 및 비치환된 또는 치환된 나프토일 할라이드로부터 선택되고, FAA는 약 0.2 내지 약 2.0 당량의 범위로 존재한다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, FAA는 1-나프토일 무수물 또는 2-나프토일 무수물이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 용매는 메틸 에틸 케톤, 아세톤, 테트라하이드로퓨란, 피리딘, 치환된 피리딘, 1,3-다이메틸-2-이미다졸리디논, 다이메틸아세트아마이드, 다이옥산, 다이메틸폼아마이드, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 메틸이소부틸 케톤, N-메틸이미다졸, N-메틸피롤리돈, 트라이클로로메탄 및 다이클로로메탄으로부터 선택된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, FAA는 1-나프토일 할라이드 또는 2-나프토일 할라이드이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 용매는 메틸 에틸 케톤, 아세톤, 테트라하이드로퓨란, 피리딘, 치환된 피리딘, 1,3-다이메틸-2-이미다졸리디논, 다이메틸아세트아마이드, 다이옥산, 다이메틸폼아마이드, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 메틸이소부틸 케톤, N-메틸이미다졸, N-메틸피롤리돈, 트라이클로로메탄 및 다이클로로메탄으로부터 선택된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, FAA는 벤조일 무수물이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 용매는 메틸 에틸 케톤, 아세톤, 테트라하이드로퓨란, 피리딘, 치환된 피리딘, 1,3-다이메틸-2-이미다졸리디논, 다이메틸아세트아마이드, 다이옥산, 다이메틸폼아마이드, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 메틸이소부틸 케톤, N-메틸이미다졸, N-메틸피롤리돈, 트라이클로로메탄 및 다이클로로메탄으로부터 선택된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, FAA는 벤조일 할라이드이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 용매는 메틸 에틸 케톤, 아세톤, 테트라하이드로퓨란, 피리딘, 치환된 피리딘, 1,3-다이메틸-2-이미다졸리디논, 다이메틸아세트아마이드, 다이옥산, 다이메틸폼아마이드, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 메틸이소부틸 케톤, N-메틸이미다졸, N-메틸피롤리돈, 트라이클로로메탄 및 다이클로로메탄으로부터 선택된다.
상기 부류의 하나의 하위 부류에서, FAA는 발색단-아실-X이고, 이때 X는 클로로, 브로모 또는 요오도이고; 발색단-아실은 (i) (C6-20)아릴-아실(여기서, 아릴은 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환됨); (ii) 헤테로아릴-아실(여기서, 헤테로아릴은, N, O 및 S로부터 선택되는 1 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 고리이고, 헤테로아릴은 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환됨); (iii) 
(여기서, 아릴은 C1-6 아릴이고, 아릴은 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환됨); 또는 (iv) 
(여기서, 헤테로아릴은, N, O 및 S로부터 선택되는 1 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 고리이고, 헤테로아릴은 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환됨)로부터 선택되고, 이때 각각의 R1은 독립적으로 나이트로; 시아노; (C1-6)알킬; 할로(C1-6)알킬; (C6-20)아릴-CO2-; (C6-20)아릴; (C1-6)알콕시; 할로(C1-6)알콕시; 할로; N, O 및 S로부터 선택되는 1 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 헤테로아릴; 및 
로부터 선택된다.
상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 용매는 메틸 에틸 케톤, 아세톤, 테트라하이드로퓨란, 피리딘, 치환된 피리딘, 1,3-다이메틸-2-이미다졸리디논, 다이메틸아세트아마이드, 다이옥산, 다이메틸폼아마이드, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 메틸이소부틸 케톤, N-메틸이미다졸, N-메틸피롤리돈, 트라이클로로메탄 및 다이클로로메탄으로부터 선택된다.
상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 발색단-아실은 (C6-20)아릴-아실이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 발색단-아실은 헤테로아릴-아실이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 발색단-아실은 
이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 발색단-아실은 
이다.
상기 실시양태의 하나의 부류에서, SHAA는 약 0.3 내지 약 0.5 당량의 범위로 존재한다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, FAA는 아세틸 무수물, 아세틸 할라이드, 프로피오닐 무수물, 프로피오닐 무수물, 부티릴 할라이드, 부티릴 할라이드, 이소부티로일 무수물, 이소부티로일 할라이드, 비치환된 또는 치환된 벤조일 무수물, 비치환된 또는 치환된 벤조일 할라이드, 비치환된 또는 치환된 나프토일 무수물, 및 비치환된 또는 치환된 나프토일 할라이드로부터 선택되고, FAA는 약 0.2 내지 약 2.0 당량의 범위로 존재한다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, FAA는 1-나프토일 무수물 또는 2-나프토일 무수물이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 용매는 메틸 에틸 케톤, 아세톤, 테트라하이드로퓨란, 피리딘, 치환된 피리딘, 1,3-다이메틸-2-이미다졸리디논, 다이메틸아세트아마이드, 다이옥산, 다이메틸폼아마이드, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 메틸이소부틸 케톤, N-메틸이미다졸, N-메틸피롤리돈, 트라이클로로메탄 및 다이클로로메탄으로부터 선택된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, FAA는 1-나프토일 할라이드 또는 2-나프토일 할라이드이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 용매는 메틸 에틸 케톤, 아세톤, 테트라하이드로퓨란, 피리딘, 치환된 피리딘, 1,3-다이메틸-2-이미다졸리디논, 다이메틸아세트아마이드, 다이옥산, 다이메틸폼아마이드, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 메틸이소부틸 케톤, N-메틸이미다졸, N-메틸피롤리돈, 트라이클로로메탄 및 다이클로로메탄으로부터 선택된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, FAA는 벤조일 무수물이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 용매는 메틸 에틸 케톤, 아세톤, 테트라하이드로퓨란, 피리딘, 치환된 피리딘, 1,3-다이메틸-2-이미다졸리디논, 다이메틸아세트아마이드, 다이옥산, 다이메틸폼아마이드, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 메틸이소부틸 케톤, N-메틸이미다졸, N-메틸피롤리돈, 트라이클로로메탄 및 다이클로로메탄으로부터 선택된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, FAA는 벤조일 할라이드이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 용매는 메틸 에틸 케톤, 아세톤, 테트라하이드로퓨란, 피리딘, 치환된 피리딘, 1,3-다이메틸-2-이미다졸리디논, 다이메틸아세트아마이드, 다이옥산, 다이메틸폼아마이드, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 메틸이소부틸 케톤, N-메틸이미다졸, N-메틸피롤리돈, 트라이클로로메탄 및 다이클로로메탄으로부터 선택된다.
상기 부류의 하나의 하위 부류에서, FAA는 발색단-아실-X이고, 이때 X는 클로로, 브로모 또는 요오도이고; 발색단-아실은, (i) (C6-20)아릴-아실(여기서, 아릴이 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환됨); (ii) 헤테로아릴-아실(여기서, 헤테로아릴은, N, O 및 S로부터 선택되는 1 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 고리이고, 헤테로아릴은 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환됨); (iii) 
(여기서, 아릴은 C1-6 아릴이고, 아릴은 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환됨); 또는 (iv) 
(여기서, 헤테로아릴은, N, O 및 S로부터 선택되는 1 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 고리이고, 헤테로아릴은 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환됨)로부터 선택되고, 이때 각각의 R1은 독립적으로, 나이트로; 시아노; (C1-6)알킬; 할로(C1-6)알킬; (C6-20)아릴-CO2-; (C6-20)아릴; (C1-6)알콕시; 할로(C1-6)알콕시; 할로; N, O 및 S로부터 선택되는 1 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 헤테로아릴; 및 
로부터 선택된다.
상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 용매는 메틸 에틸 케톤, 아세톤, 테트라하이드로퓨란, 피리딘, 치환된 피리딘, 1,3-다이메틸-2-이미다졸리디논, 다이메틸아세트아마이드, 다이옥산, 다이메틸폼아마이드, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 메틸이소부틸 케톤, N-메틸이미다졸, N-메틸피롤리돈, 트라이클로로메탄 및 다이클로로메탄으로부터 선택된다.
상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 발색단-아실은 (C6-20)아릴-아실이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 발색단-아실은 헤테로아릴-아실이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 발색단-아실은 
이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 발색단-아실은 
이다.
상기 방법의 하나의 실시양태에서, SHAA는 피발로일 할라이드이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, SHAA는 약 0.2 내지 약 0.5 당량의 범위로 존재한다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, FAA는 아세틸 무수물, 아세틸 할라이드, 프로피오닐 무수물, 프로피오닐 무수물, 부티릴 할라이드, 부티릴 할라이드, 이소부티로일 무수물, 이소부티로일 할라이드, 비치환된 또는 치환된 벤조일 무수물, 비치환된 또는 치환된 벤조일 할라이드, 비치환된 또는 치환된 나프토일 무수물, 및 비치환된 또는 치환된 나프토일 할라이드로부터 선택되고, FAA는 약 0.2 내지 약 2.0 당량의 범위로 존재한다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, FAA는 1-나프토일 무수물 또는 2-나프토일 무수물이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 용매는 메틸 에틸 케톤, 아세톤, 테트라하이드로퓨란, 피리딘, 치환된 피리딘, 1,3-다이메틸-2-이미다졸리디논, 다이메틸아세트아마이드, 다이옥산, 다이메틸폼아마이드, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 메틸이소부틸 케톤, N-메틸이미다졸, N-메틸피롤리돈, 트라이클로로메탄 및 다이클로로메탄으로부터 선택된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, FAA는 1-나프토일 할라이드 또는 2-나프토일 할라이드이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 용매는 메틸 에틸 케톤, 아세톤, 테트라하이드로퓨란, 피리딘, 치환된 피리딘, 1,3-다이메틸-2-이미다졸리디논, 다이메틸아세트아마이드, 다이옥산, 다이메틸폼아마이드, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 메틸이소부틸 케톤, N-메틸이미다졸, N-메틸피롤리돈, 트라이클로로메탄 및 다이클로로메탄으로부터 선택된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, FAA는 벤조일 무수물이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 용매는 메틸 에틸 케톤, 아세톤, 테트라하이드로퓨란, 피리딘, 치환된 피리딘, 1,3-다이메틸-2-이미다졸리디논, 다이메틸아세트아마이드, 다이옥산, 다이메틸폼아마이드, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 메틸이소부틸 케톤, N-메틸이미다졸, N-메틸피롤리돈, 트라이클로로메탄 및 다이클로로메탄으로부터 선택된다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, FAA는 벤조일 할라이드이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 용매는 메틸 에틸 케톤, 아세톤, 테트라하이드로퓨란, 피리딘, 치환된 피리딘, 1,3-다이메틸-2-이미다졸리디논, 다이메틸아세트아마이드, 다이옥산, 다이메틸폼아마이드, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 메틸이소부틸 케톤, N-메틸이미다졸, N-메틸피롤리돈, 트라이클로로메탄 및 다이클로로메탄으로부터 선택된다.
상기 부류의 하나의 하위 부류에서, FAA는 발색단-아실-X이고, 이때 X는 클로로, 브로모 또는 요오도이고; 발색단-아실은, (i) (C6-20)아릴-아실(여기서, 아릴은 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환됨); (ii) 헤테로아릴-아실(여기서, 헤테로아릴은, N, O 및 S로부터 선택되는 1 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 고리이고, 헤테로아릴은 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환됨); (iii) 
(여기서, 아릴은 C1-6 아릴이고, 아릴은 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환됨); 또는 (iv) 
(여기서, 헤테로아릴은, N, O 및 S로부터 선택되는 1 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 고리이고, 헤테로아릴은 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환됨)로부터 선택되고, 이때 각각의 R1은 독립적으로, 나이트로; 시아노; (C1-6)알킬로부터 선택되고; 할로(C1-6)알킬; (C6-20)아릴-CO2-; (C6-20)아릴; (C1-6)알콕시; 할로(C1-6)알콕시; 할로; N, O 및 S로부터 선택되는 1 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 헤테로아릴; 및 
로부터 선택된다.
상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 용매는 메틸 에틸 케톤, 아세톤, 테트라하이드로퓨란, 피리딘, 치환된 피리딘, 1,3-다이메틸-2-이미다졸리디논, 다이메틸아세트아마이드, 다이옥산, 다이메틸폼아마이드, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 메틸이소부틸 케톤, N-메틸이미다졸, N-메틸피롤리돈, 트라이클로로메탄 및 다이클로로메탄으로부터 선택된다.
상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 발색단-아실은 (C6-20)아릴-아실이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 발색단-아실은 헤테로아릴-아실이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 발색단-아실은 
이다. 상기 하위 부류의 하나의 하위 부류에서, 발색단-아실은 
이다.
상기 방법의 하나의 실시양태에서, 용매는 메틸 에틸 케톤, 아세톤, 테트라하이드로퓨란, 피리딘, 치환된 피리딘, 1,3-다이메틸-2-이미다졸리디논, 다이메틸아세트아마이드, 다이옥산, 다이메틸폼아마이드, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 메틸이소부틸 케톤, N-메틸피롤리돈, 트라이클로로메탄 및 다이클로로메탄으로부터 선택된다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 용매는 피리딘, 다이메틸아세트아마이드, 다이메틸폼아마이드 및 N-메틸이미다졸로부터 선택된다.
상기 방법의 하나의 실시양태에서, FAA는 아세틸 무수물, 아세틸 할라이드, 프로피오닐 무수물, 프로피오닐 무수물, 부티릴 무수물, 부티릴 할라이드, 이소부티로일 무수물, 이소부티로일 할라이드, 비치환된 또는 치환된 벤조일 무수물, 비치환된 또는 치환된 벤조일 할라이드, 비치환된 또는 치환된 나프토일 무수물, 및 비치환된 또는 치환된 나프토일 할라이드로부터 선택된다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, FAA는 약 0.2 내지 약 2.0 당량의 범위로 존재한다.
상기 방법의 하나의 실시양태에서, FAA는, 비치환된 또는 치환된 벤조일 무수물, 비치환된 또는 치환된 벤조일 할라이드, 비치환된 또는 치환된 나프토일 무수물 및 비치환된 또는 치환된 나프토일 할라이드로부터 선택된다.
상기 방법의 하나의 실시양태에서, FAA는, 비치환된 또는 치환된 벤조일 무수물이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, FAA는 약 0.2 내지 약 2.0 당량의 범위로 존재한다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 비치환된 또는 치환된 벤조일 무수물은 벤조일 무수물 및 2-(벤조티아졸-2-일) 벤조일 무수물로부터 선택된다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, FAA는 약 0.2 내지 약 2.0 당량의 범위로 존재한다.
상기 방법의 하나의 실시양태에서, FAA는, 비치환된 또는 치환된 벤조일 할라이드이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, FAA는 약 0.2 내지 약 2.0 당량의 범위로 존재한다. 상기 방법의 한 부류의 실시양태에서, 비치환된 또는 치환된 벤조일 할라이드는 벤조일 할라이드 및 2-(벤조티아졸-2-일)벤조일 할라이드로부터 선택된다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, FAA는 약 0.2 내지 약 2.0 당량의 범위로 존재한다.
상기 방법의 하나의 실시양태에서, FAA는, 비치환된 또는 치환된 나프토일 무수물이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, FAA는 약 0.2 내지 약 2.0 당량의 범위로 존재한다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 비치환된 또는 치환된 나프토일 무수물은 1-나프토일 무수물 또는 2-나프토일 무수물로부터 선택된다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, FAA는 약 0.2 내지 약 2.0 당량의 범위로 존재한다.
상기 방법의 하나의 실시양태에서, FAA는 비치환된 또는 치환된 나프토일 할라이드이다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, FAA는 약 0.2 내지 약 2.0 당량의 범위로 존재한다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, 비치환된 또는 치환된 나프토일 클로라이드는 1-나프토일 할라이드 또는 2-나프토일 할라이드로부터 선택된다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, FAA는 약 0.2 내지 약 2.0 당량의 범위로 존재한다.
상기 방법의 하나의 실시양태에서, FAA는 발색단-아실-X이고, 이때 X는 클로로, 브로모 또는 요오도이고; 발색단-아실은 (i) (C6-20)아릴-아실(여기서, 아릴은 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환됨); (ii) 헤테로아릴-아실(여기서, 헤테로아릴은, N, O 및 S로부터 선택되는 1 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 고리이고, 헤테로아릴은 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환됨); (iii) 
(여기서, 아릴은 C1-6 아릴이고, 아릴은 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환됨); 또는 (iv) 
(여기서, 헤테로아릴은, N, O 및 S로부터 선택되는 1 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 고리이고, 헤테로아릴은 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환됨)로부터 선택되고, 이때 각각의 R1은 독립적으로, 나이트로; 시아노; (C1-6)알킬로부터 선택되고; 할로(C1-6)알킬; (C6-20)아릴-CO2-; (C6-20)아릴; (C1-6)알콕시; 할로(C1-6)알콕시; 할로; N, O 및 S로부터 선택되는 1 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 헤테로아릴; 및 
로부터 선택된다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, FAA는 약 0.2 내지 약 2.0 당량의 범위로 존재한다.
상기 실시양태의 하나의 부류에서, 발색단-아실은 헤테로아릴-아실이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, FAA는 약 0.2 내지 약 2.0 당량의 범위로 존재한다.
상기 실시양태의 하나의 부류에서, 발색단-아실은 
이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, FAA는 약 0.2 내지 약 2.0 당량의 범위로 존재한다.
상기 실시양태의 하나의 부류에서, 발색단-아실은 
이다. 상기 부류의 하나의 하위 부류에서, FAA는 약 0.2 내지 약 2.0 당량의 범위로 존재한다.
상기 방법의 하나의 실시양태에서, 상기 방법은, (3) 제 3 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터("TRSCE")를 수득하기에 충분한 조건 하에, SRSCE를 제 2 아실화제("SAA")와 접촉시키는 단계를 추가로 포함하며, 이때 SAA는 한 번에 또는 연속 단계로 첨가된다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, FAA가 적어도 실질적으로 소모된 후, SAA가 SRSCE와 접촉한다. 상기 실시양태의 하나의 부류에서, FAA가 실질적으로 소모되기 전에, SAA가 SRSCE와 접촉한다.
본 발명은, 이의 실시양태의 하기 실시예에 의해 추가로 예시될 수 있지만, 이들 실시예는 단지 설명의 목적으로 포함되며, 달리 구체적으로 언급되지 않는 한, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 않음이 이해될 것이다.
실시예
재료 및 방법
일반적인 절차:
NMR 특성분석: 양성자 NMR 데이터는, 600 MHz에서 작동하는 제올(JEOL) 모델 이클립스(Eclipse)-600 NMR 분광계에서 수득하였다. 샘플 튜브 크기는 5 mm이고, 샘플 농도는 약 20 mg/mL DMSO-d6였다. 각각의 스펙트럼은, 80℃에서 64번의 스캔과 15초의 펄스 지연을 사용하여 기록하였다. 1 내지 2 방울의 트라이플루오로아세트산-d를 각각의 샘플에 가하여, 관심 스펙트럼 영역으로부터 잔류 수분을 이동시켰다. 화학적 이동은, 내부 기준(2.49 ppm)으로서 DMSO-d6의 중심 피크를 갖는 테트라메틸실란으로부터 백만 분율("ppm")로 보고된다.
정량적인 13C NMR 데이터는, 100 MHz에서 작동하는 제올 모델 GX-400 NMR 분광계에서 수득하였다. 샘플 튜브 크기는 10 mm이고, 샘플 농도는 약 100 mg/mL DMSO-d6였다. 크롬(III) 아세틸아세토네이트를 완화제로서 5 mg/100 mg 셀룰로스 에스터로 각각의 샘플에 가했다. 각각의 스펙트럼은 전형적으로, 80℃에서 10000번의 스캔과 1초의 펄스 지연을 사용하여 기록하였다. 화학적 이동은, 내부 기준(39.5 ppm)으로서 DMSO-d6의 중심 피크를 갖는 테트라메틸실란으로부터 ppm 단위로 보고된다.
양성자 및 탄소 NMR 지정, 치환도 및 셀룰로스 에스터의 다양한 아실 기의 치환도("RDS")는, 미국 특허 출원 공개 제 2012/0262650 호에 개시된 절차를 변경하여 결정하였다.
필름 제조용 셀룰로스 에스터 용액 및 필름 제조는 미국 특허 출원 공개 제 2012/0262650 호에 개시된 절차를 변경하여 제조하였다.
약어
AcOH는 아세트산이고; adj는 "조절된"이고; ArCl은 아릴-아실 클로라이드이고; Bt는 (2-벤조티아졸-2-일)벤조일이고; BtCl은 2-(벤조티아졸-2-일) 벤조일 클로라이드이고; Bz는 벤조일이고; BzCl은 벤조일 클로라이드이고; ℃는 섭씨이고; CPPvNp는 프로피오닐, 피롤릴 및 나프토일 치환된 셀룰로스 에스터이고; CP는 프로피오닐 치환된 셀룰로스 에스터이고; CPNp는 프로피오닐 및 나프토일 치환된 셀룰로스 에스터이고; CPBz는 프로피오닐 및 벤조일 치환된 셀룰로스 에스터를 의미하고; DCE는 다이클로로에탄이고; DCM은 다이클로로메탄이고; DEP는 다이에틸 프탈레이트이고; DMAC는 다이메틸아세트아마이드이고; DMSO는 다이메틸 설폭사이드이고; DMSO-d6은 과중수소화된(perdeuterated) 다이메틸 설폭사이드를 의미하고; DSAr은 아릴-아실의 치환도(DSAr 및 DSCh는 상호교환적으로 사용됨)이고; DSCh는 발색단-아실 치환기의 치환도이고; DSOH는 하이드록실의 치환도이고; DSNp는 나프토일의 치환도이고; DSBz는 벤조일의 치환도이고; eq는 당량이고; EX 또는 Ex는 실시예이고; g는 그램을 의미하고; h는 시간이고; Int는 중간체이고; iPrOH는 이소프로판올이고; L은 리터이고; MEK는 메틸 에틸 케톤이고; MeOH는 메탄올이고; mg은 밀리그램을 의미하고; MIPK는 메틸 이소프로필 케톤이고; min은 분이고; mL은 밀리리터를 의미하고; NMI는 N-메틸이미다졸이고; NMR은 핵 자기 공명이고; NpCl은 2-나프토일 클로라이드이고; P는 프로피오닐이고; POH는 프로피온산이고; Pv는 피발로일이고; PvCl은 피발로일 클로라이드이고; Pyr은 피리딘이고; rt는 실온이고; TPP는 트라이페닐 포스페이트이고; wt%는 중량%이고; F는 퓨란-2-카보닐이고; T는 티오펜-2-카보닐이고; BFC는 벤조 퓨란-2-카보닐이고; BZT는 벤조[b]티오펜-2-카보닐이고; BZTA는 벤조[d]티아졸-2-카보닐이고; BZOA는 벤조[d]옥사졸-2-카보닐이고; NMP는 1-메틸-1H-피롤-2-카보닐이고; MCA는 (E)-메틸 3-(4-(클로로카보닐)페닐)-2-시아노아크릴레이트이고; CThA는 (E)-2-시아노-3-(티오펜-2-일)아크릴로일이고; TCA는 (E)-2-시아노-3-(p-톨릴)아크릴로일이고; NapNap은 6-(클로로카보닐)나프탈렌-2-일 2-나프토에이트이고; Bpc는 [1,1'-바이페닐]-4-카보닐이고; BzBz는 4-(클로로카보닐)페닐 벤조에이트이고; TMB는 3,4,5-트라이메톡시벤조일퓨란-2-카보닐이고; CMPA는 (E)-2-시아노-3-(4-메톡시페닐)아크릴로일이고; TPB는 4-(티오펜-2-일)벤조일이고; BTB는 4-(벤조[d]티아졸-2-일)벤조일이고; BOB는 4-(벤조[d]옥사졸-2-일)벤조일이다.
위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터의 합성을 위한 일반적인 과정
중간체
중간체 1의 제조: 질소 하에, 오버헤드 교반 및 하부 밸브를 갖는 4구 2 L 재킷식 플라스크에 iPrOH(259 g)를 가했다. 상기 재킷은 43℃로 설정하였다. 이 반응기에, 물질에 와류를 유도하기 위해 구부러진 깔때기를 통해, 이스트만(Eastman)(상표명) 캡(CAP) 482-20(60g)을 가했다. 이 슬러리를 10분 동안 교반하였다. 이 슬러리에, AcOH(4.52 g, 0.40 당량) 및 DMSO(259 g) 중의 N2H4·2H2O(18.1 g, 1.90 당량)를 가했다. 이 반응 혼합물을 24시간 동안 교반하였다. 여기에 물을 가하여 도프(dope)를 침전시켜, 생성물을 백색 고체로서 수득하였다. 이 고체를 프릿상에서 여과하고, 다량의 물로 세척하였다. 생성물을 알루미늄 팬에 옮기고 2일 동안 55℃에서 진공 건조시켰다. 이 생성물을 1H NMR, 13C NMR로 분석하여, DSPr = 1.19 및 DSOH = 1.81을 결정하였다.
중간체 2의 제조: 중간체 1의 변형으로, 1.70 당량의 히드라진 일수화물을 사용하였다. 피리딘으로 iPrOH 및 DMSO 용매를 대체하고, 아세트산을 프로피온산(0.1 당량)으로 대체하고, 반응 온도를 50℃로 설정하여, 중간체 1과 유사한 중간체 2를 수득하였다: DSPr = 1.15 및 DSOH = 1.85.
중간체 3의 제조: CPPv: 질소하에, 오버헤드 기계적 교반을 갖는 1 L 4구 재킷식 수지 주전자 반응 플라스크에 무수 다이메틸아세트아마이드(DMAC, 6.27 mol) 및 N-메틸이미다졸(NMI, 1.23 mol)을 채웠다. 이 혼합물에, 분말에 와류를 유도하기 위해 구부러진 깔때기를 사용하여, 단계 1로부터의 CP(0.288 mol)를 교반 하에 가했다. 이 혼합물을 35℃에서 2시간 동안 교반하여, 균질 혼합물을 수득하였다. 이 도프에, DMAC(0.194 mol) 중의 피발로일 클로라이드(CP에 0.44 몰 당량)를 25분에 걸쳐 적가하였다. 이 반응 혼합물을 35℃에서 5시간 동안 교반하였다. 이 반응 물질을 균질화 하에 4 L의 물에 부음으로써, 셀룰로스-프로피오네이트-피발로에이트(CP-PV로도 지칭됨) 생성물을 침전시켜, 백색 고체를 수득하였다. 이 고체를 폴리프로필렌 직조 백에서 수집하고, 6시간 동안 탈이온수로 연속적으로 세척하였다. 세척된 생성물을 밀폐된 백에 넣은 채로 원심 분리하여 과량의 물을 제거하고, 이어서 생성물을 유리 결정화 접시에 옮기고, 진공 오븐에서 55℃ 및 -22 in.Hg로 밤새도록 건조시켰다. 생성물을 1H NMR 및 13C NMR로 분석하여, DSPr = 1.19, DSPv = 0.38 및 DSOH = 1.43을 결정하였다.
하기 표 1은, N2H4·2H2O 당량, 사용된 N2H4·2H2O 용매, 중합체(중량%), 산(아세트산 또는 프로피온산), 반응 시간 및 반응 온도와 함께, 합성된 셀룰로스 프로피오네이트의 목록을 제공한다.
표 1
하기 표 2는 1H 및 13C NMR에 의해 결정된, 중간체 2 내지 12에 대한, 하이드록실 치환된 및 프로피오닐에 대한 C2, C3 및 C6 치환도를 제공한다.
표 2
실시예 1(CPPvNp)의 제조: 질소 하에, 기계적으로 교반을 갖는 500 mL 4구 플라스크에 DMAC(177 g) 및 중간체 1(17.47 g)을 가했다. 이 혼합물에 NMI(38.66 g)를 가하고, 이 혼합물을 실온에서 밤새도록 교반하여, 도프를 수득하였다. 상기 도프에 DMAC(3.01g) 중의 PvCl(3.01g, 0.32 당량)을 20분에 걸쳐 적가하고, 이 혼합물을 실온에서 2시간 동안 교반하였다. 이 반응 혼합물에 DMAC(21.28 g) 중의 NpCl(21.28 g, 1.43 당량)을 30분에 걸쳐 적가하였다. 이 반응 혼합물을 12시간 동안 교반하였다. 고속 균질화기를 사용하여 1.5 L의 물에 천천히 부어 난류 혼합을 제공함으로써 도프를 침전시켜, 백색 고체를 수득하였다. 이 고체를 진공 여과로 분리하고, 이어서 물(4X) 및 iPrOH(2X)로 재-슬러리화하여, 표제 화합물을 수득하였다. 생성물을 진공 하에 55℃에서 밤새도록 건조시켰다. 실시예 1을 1H NMR, 13C NMR로 분석하여, DSPr = 1.18, DSPv = 0.27; DSNp = 1.20; DSOH = 0.35를 결정하였다.
전술된 절차에 따라, 용매, 및 PvCl 및 ChCl(BCl 또는 NCl)의 당량을 변화시킴으로써, 하기 표 3의 실시예를 제조하였다. 추가적으로, 중간체 합성을 위한 중간체 및 치환도를 또한 제공한다.
표 3
실시예 26(CPPvF)의 제조: 자기 교반 막대가 장착되고 격막으로 캡핑되고 N2로 배기된 건조 250 mL 삼각 플라스크에 무수 다이메틸아세트아마이드(DMAC, 1.53 mol) 및 N-메틸이미다졸(NMI, 0.164 mol)을 채웠다. 이 혼합물에, 상기 단계 2로부터의 CP-Pv(0.0.034 mol)를 교반 하에 가했다. 이 혼합물을 실온에서 2시간 동안 교반하여, 균질 혼합물을 수득하였다. 이 도프에, 교반 하에 DMAC(0.126 mol) 중의 퓨라노일 클로라이드(CP-Pv에 대해 0.114 몰 당량)를 1분에 걸쳐 가했다. 이 반응물을 N2 블랑켓 하에 실온에서 24시간 동안 교반하였다. 균질화하면서 1.2 L의 메탄올에 부어 생성물을 침전시킴으로써, 백색 고체(CP-Pv-F로도 지칭됨)를 수득하였다. 이 고체를 폴리프로필렌 직조 백에 수집하고, 메탄올(2 X 800 mL)로 세척하였다. 세척된 생성물을 밀폐된 백에 넣은 채로 세척 스테이션으로 옮기고, 탈이온수로 6시간 동안 연속적으로 세척하였다. 이 생성물을 원심 분리하여 과량의 물을 제거한 후, 생성물을 유리 결정화 접시로 옮기고, 55℃ 및 -22 in.Hg의 진공 오븐에서 밤새도록 건조시켰다. 이 생성물을 1H NMR, 13C NMR로 광학 특성에 대해 분석하였다.
하기 표 4의 실시예는, 실시예 26의 합성에 대한 절차를 변경하여 합성하였다. 각각의 실시예를 합성하는데 사용된 Ch-Cl의 당량이 제공된다. 각각의 화합물을, Pr, Pv, Ch 및 OH 치환기에 대한 치환도를 결정하기 위해 특성분석하였다.
표 4
하기 표 5는, 13C NMR에 의해 결정된 치환도 값을 제공한다. 표준화되거나 조절된 치환도는, [13C NMR에 의해 결정된 총 아실]과 [1H NMR에 의해 결정된 총 아실]의 비를 곱함으로써 계산하였다.
표 5
하기 표 6은, 13C NMR에 의해 결정된 셀룰로스 에스터 골격의 C2, C3 및 C6에서의 Pv 및 Np에 대한 치환도를 PV 및 Np에 대한 총 치환도와 함께 제공한다.
표 6
상기 표 6에 제공된 데이터를 사용하여, 하기 표 7의 값을 계산하였다. 하기 데이터는, 아릴-아실 기가 C6 위치보다 C2 및 C3 위치를 선호한다는 것을 나타낸다. 또한, C3 위치보다는 C2 위치를 선호한다.
표 7
필름 캐스팅에 대한 일반적인 절차
용매(DCM, DCM 중 10% 메탄올, DCM 중 10 % DCE, MEK 또는 MIPK) 및 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터(10 중량%) 및 임의적으로 가소제 (10 중량%, DEP 또는 TPP)를 혼합하여 도프를 수득하였다. 이어서, 나이프 도포기를 사용하여 필름을 유리 위에 캐스팅하고, DCM 기반 도프의 경우에는 실온에서, 또는 MEK와 MIPK 기반 도프로 제조된 도프의 경우에는 강제 공기 오븐에서 85℃로 10분 동안 건조하였다. 캐스팅된 필름을 100℃ 및 120℃에서 각각 10분 동안 강제 공기 오븐에서 어닐링하였다. 필름의 두께는 메트리콘 프리즘 커플러(Metricon Prism Coupler) 2010(메트리콘 코포레이션(Metricon Corp.))을 사용하여 측정하였다. 복굴절 및 위상차는 M-2000V 타원 편광계(J. A. Woollam Co.)를 사용하여 측정하였다.
실시예 25.1의 제조: DCM 중의 실시예 25(10 중량%), TPP (10 중량%), 10% MeOH의 도프를 사용하여 필름(11.9 μm)을 캐스팅하였다. Δn = 0.006 (589 nm), Rth[450 nm]/Rth[550 nm] = 1.2(분산); Rth = 0.92(650 nm/550 nm).
하기 표 8은 본 발명의 화합물의 캐스팅 결과를 제공한다. 도프를 제조하는데 사용되는 용매가, 사용되는 가소제와 함께 제공된다. 도프를 사용하여 필름을 제조하고, 복굴절 및 두께를 측정하였다. 복굴절은 589 nm의 파장을 사용하여 수득하였다. 필름의 두께는 메트리콘 프리즘 커플러 2010(메트리콘 코포레이션)을 사용하여 측정하였다. 위상차는 M-2000V 타원 편광계(J. A. Woolam Co.)를 사용하여 측정하였다. 헤이즈 및 b* 측정은, 확산 투과율 방식(직경 1 인치 포트)의 헌터랩 울트라스캔(HunterLab Ultrascan) 가시광 비색계를 사용하여 수행하였다. 도프의 경우, 1 cm 길이의 셀을 사용하였다. 도프의 b* 및 헤이즈의 경우, 10 회의 측정을 수행하였으며, 평균을 보고하였다
표 8
용액 캐스트에 의한 2층 필름의 제조
중합체 도프 준비 및 필름 캐스팅 절차(예로서, 이스트만 비주얼라이즈(Eastman Visualize)(상표명) 머티리얼(Material) 234("VM234") 필름 사용)
VM234 중합체를, 고체(VM234 및 TPP를 합친 것)를 기준으로, 가소제로서 DCM 중 13% MeOH 및 10 중량% 트라이페닐포스페이트(TPP)와 함께 12 중량%의 용액으로 혼합하였다. 가소제 유형은 목적하는 필름 강도 및 광학 특성을 기준으로 조절할 수 있다. 전형적인 제법은 하기를 사용한다:
54 g의 VM234,
6 g의 TPP(또는 다른 가소제),
390 g의 용매(DCM 중 13% MeOH).
16 온스의 입구가 넓은 항아리 내에서 도프를 제조하고, 실온에서 12 내지 24시간 동안 또는 완전히 용해될 때까지 롤러 상에 두었다. 중합체는, 용액 중에 존재하는 "피시 아이(fish eye)"(즉, 겔) 없이 완전히 용해될 필요가 있다. 캐스팅할 준비가 되면, 도프를 롤러로부터 제거하고, 모든 거품이 용액으로부터 제거될 때까지 정치시킬 수 있다.
3.5의 속도로 설정된 가드코 오토매틱 드로우다운 머신(GardCo Automatic Drawdown Machine) II, 및 유리 표면으로부터 30 mil의 드로우다운 간격으로 설정된 스테인레스 강 블레이드를 갖는 10 인치 가드코(GardCo) 조절식 마이크로미터 필름 도포기(60 μm 필름을 표적으로 함)를 사용하여, 유리판 상에 필름을 캐스팅하였다. 도프를, 캐스팅 블레이드의 "풋(foot)"들 사이의 웅덩이(puddle)로서 부었다. 상기 오토매틱 드로우다운 머신은 도프 위쪽으로 캐스팅 블레이드를 밀어서, 이를 목적하는 두께로 편다. 즉시, 비-접촉식 커버를 캐스팅된 도프 위쪽에 두어, 용매 증발 속도를 늦추고, 기포 형성을 방지한다. 이 시간이 끝날 무렵에, 상기 커버를 15분 동안 약 1 cm 개방하여 받쳐 놓고, 이후 커버를 완전히 제거하고, 커버 없이 필름을 추가로 15분 동안 건조시켰다.
필름이 건조되면, 면도날을 사용하여 캐스팅 플레이트로부터 제거하고, 두 장의 종이 시트 사이에 두었다. 말림을 방지하기 위해, 필름의 시트 상부에 무거운 직사각형 추(weight)를 놓았다. 필름은 일주일까지 추 하에 놓일 수 있다.
이어서, 필름 시트를 어닐링, 측정 및 연신을 위해 6개의 더 작은 필름으로 절단하였다. 필름의 크기는 연신 유형에 따라 결정된다. 일축(비구속식) 연신의 경우, 필름은 8.8 cm 폭 x 12 cm 길이였다. 구속식 연신을 위한 필름은 12 cm x 12 cm였다.
절단된 필름을, 중간을 3 인치 x 3 인치 정사각형으로 절단한 2개의 얇은 알루미늄 정사각형들 사이에 개별적으로 배치하였다. 전체 필름을, 필름 중앙의 3 인치 x 3 인치를 제외하고는 알루미늄으로 덮었다. 모든 측정이 수행되는 것이 필름의 이 부분이다. 알루미늄 판을, 필름의 각각의 모서리에 하나씩 4개의 올빼미 클립(owl clip)으로 고정시켰다.
고정된 필름을 어닐링을 위해 쿠키 시트 상에 적층하였다. 전형적으로, 3개의 필름의 2개의 스택 내에, '쿠키 시트'마다 6개의 필름을 적층하였다. 이어서, 필름의 쿠키 시트를, 100℃로 설정된 블루 앰(Blue M) 오븐에 10분 동안 두고, 이어서 즉시, 120℃로 설정된 블루 엠 오븐으로 옮겨, 추가로 10분 동안 어닐링하였다. 어닐링 공정이 완료된 후, 필름은 실온으로 냉각하고, 이어서, 측정 이전에 알루미늄 판으로부터 제거하였다.
각각의 필름의 광학 특성은, 제이 에이 울란 캄파니 인코포레이티드(J.A. Woollan Co., Inc.) 분광 편광 타원 편광계를 조우 캄파니(JAW Co.) 위상차 측정 프로그램 및 윈도우즈(Windows)용 대응 브이 에이 에스 이(V.A.S.E.) 소프트웨어와 함께 사용하여 측정하였다. 각각의 필름의 색상(B*) 및 헤이즈는, 확산된 투과율 방식으로 헌터랩 울트라스캔(HunterLab Ultrascan) 가시광 비색계를 사용하여 측정하였다. 필름의 두께는 휴대용 포시텍터(Positector) 6000을 사용하여 측정하였다.
필름 제조 절차를 변경하여, 하기 표 9의 필름을 제조하였다.
표 9. DSUV 광학 데이터
표 10
2층 코팅
상기 열거된 절차와 일관되되, 약간 더 적은 캐스팅 블레이드(10 인치 대신 9 인치)를 사용하여 2층 기판을 캐스팅하였다.
코팅제는 용매 중의 8 내지 9 중량% 중합체로, 4 온스의 입구가 넓은 항아리 내에서 코팅을 도핑하였다. 코팅에는 가소제를 사용하지 않았다. 전형적인 도프 제법은 하기와 같이 구성될 수 있다:
4 g의 중합체(자외선-염료 화합물), 및
41 g의 용매 (87/13, DCM/MeOH 또는 MEK, 또는 기판에 사용된 용매 시스템과 일치함).
2층 필름을 캐스팅하기 위해, 기판을 먼저 캐스팅하고, 건조하였다. 할당된 건조 방법 및 시간 후에, 스테인레스 강 블레이드를 갖는 10 인치 가드코 조절식 마이크로미터 필름 도포기를 기판 필름의 표면으로부터 1 내지 2 mil의 드로우다운 간격으로 설정하였다. 캐스팅 블레이드의 가장자리를 기판 필름의 가장자리 바깥쪽의 유리 상에 놓았다(캐스팅 블레이드가 기판을 긁지 않도록). 코팅 도프를 기판 위쪽의 유리판 상의 웅덩이에 붓고, 기판과 동일한 절차를 사용하여, 기판 상부에 필름을 캐스팅하고 건조시켰다. 이어서, 필름을 상기 절차와 동일한 방식으로 제조하였다.
2층 필름의 코팅 두께는 메트리콘 엠씨유(Metricon MCU) 모델 2010 프리즘 커플러를 사용하여 측정할 수 있다. 먼저, 기판의 굴절률을 측정하고, 이어서 상기 굴절률을 이용하여 코팅의 두께를 계산하였다.
2층 필름의 연신
질소 탱크를 켠다. 연신기를 켠다. 지정된 정밀 커터를 사용하여 샘플을 준비한다. 장치에 시험 매개 변수를 설정하고, 목적하는 온도로 예열한다. 샘플을 연신할 클립에 장착한다. 컴퓨터를 사용하여 클립들을 맞물리게 하고, 연신 테스트를 시작한다. 연신 시작 전에, 연신 오븐 내에서 25초 동안 필름을 가열하다(침지(soak) 시간). 필름은 일반적으로 일축(비-구속식) 또는 이축(구속식)으로 연신한다. 일축 연신된 필름은 필름의 원래 크기를 기준으로 지정된 비율로 연신된다. 연신 비는 전형적으로, 1 x 1.4의 비로 연신된 필름이 이의 원래 길이보다 40% 더 길도록, 1 x 1.4 내지 1 x 2.0 사이이다. 필름은 초 당 1% 속도로 연신된다. 연신 테스트가 완료되면, 클립을 해제한다. 컴퓨터 스위치를 사용하여, 클립을 개방하고, 이어서 샘플을 제거한다. 모든 샘플을 당일에 시험한 후, 자동 가동중단(shutdown)을 개시한다. 질소 탱크를 끄고, 라인을 배출/플러싱한다. 질소를 닫고, 장치 상의 공기 밸브를 닫는다.
다양한 2층 필름의 광학 특성
표 11. 비-구속식 기계 방향 연신된 퓨라노일 광학 보상 필름의 광학 특성
표 12. 비-구속식 기계 방향 연신된 벤조티오페노일 광학 보상 필름의 광학 특성
표 13. 45° 연신된 광학 보상 필름의 광학 특성
필름 연성에 접근하는 절차
박리 시험
1. 중합체 도프 제조 및 필름 캐스팅 절차를 이용하여, 4 인치 X 5.5 인치 유리판 상에 10 μ 두께의 필름을 캐스팅한다.
2. 내절단성 장갑 및 면도날을 사용하여, 필름의 왼쪽 가장자리에서부터 필름의 오른쪽 가장자리를 가로질러 필름의 상부로부터 필름에 약 1 인치의 자국을 낸다.
3. 한 장의 스카치(Scotch)(상표명) 테이프의 하부 절반을, 필름의 아래쪽 부분의 상부를 가로질러 놓고, 테이프를 뒤집어서 핑거홀드(fingerhold)를 제공한다.
4. 유리 슬라이드의 필름을 연속 동작으로 조심스럽게 박리하기 시작한다.
5. 상기 슬라이드로부터 필름의 80%가 멀쩡히 벗겨지면, 필름은 박리 시험을 통과한 것이다.
강도 등급
1. 중합체 도프 제조 및 필름 캐스팅 절차를 사용하여 유리판 상에 필름을 캐스팅한다.
2. 내절단성 장갑을 끼고, 필름 모서리 아래에 면도날을 밀어 넣어, 유리판으로부터 필름을 제거하기 시작하다. 제거되는 행위에 어떻게 반응하는지에 따라 필름의 등급을 매긴다.
3. 등급은 하기와 같다:
(a) 우수 - 필름이 한개 또는 두개의 큰 조각으로 나옴.
(b) 양호 - 필름이 몇개의 중간 내지 큰 조각들로 나옴.
(c) 나쁨 - 필름이 다수의 작은 조각들로 나옴.
(d) 불량 - 필름이 작거나 잘게 조각난 조각들로 나옴.
필름 68.1을 실시예 68로부터 제조하였다. 필름 A 내지 C를, 하기 표 14에 제시되는 바와 같이 프로피오닐, 피발로일, 나프토일 및 하이드록실에 대한 치환도를 갖는 셀룰로스 에스터로부터 제조하였다. 하기 표 14의 데이터는, 0.16 미만의 DSOH를 갖는 필름이 필름 강도 및 박리 시험에 실패함을 보여준다.
표 14. 연성 및 비-연성 RACE C + 광학 보상 필름을 생성하는 조성물
개시된 실시양태에 제한되지 않는 청구범위
전술된 본 발명의 형태는 단지 예시로서 사용되어야 하며, 본 발명의 범위를 해석하기 위한 제한적인 의미로 사용되어서는 안된다. 당업자는, 본 발명의 진의를 벗어나지 않고, 전술된 실시양태에 대한 변경을 용이하게 수행할 수 있다.
본 발명자들은, 첨부된 청구범위에 개시된 본 발명의 문언적 범위의 밖이긴 하지만 이로부터 실질적으로 벗어나지 않는 임의의 장치에 관한 것처럼, 본 발명의 합리적으로 공정한 범위를 결정하고 평가하기 위해 균등론에 의존하고자 함을 진술한다.
Claims (18)
- (a) 복수개의 발색단-아실 치환기;
(b) 복수개의 피발로일 치환기; 및
(c) 복수개의 (C1-6)알킬-아실 치환기
를 포함하는 위치-선택적으로(regioselectively) 치환된 셀룰로스 에스터로서,
상기 셀룰로스 에스터는 0 내지 0.9 범위의 하이드록실 치환도(DSOH)를 가지며,
상기 셀룰로스 에스터는 0.1 내지 1.2 범위의 피발로일 치환도("DSPv")를 가지며,
상기 셀룰로스 에스터는 0.4 내지 1.6 범위의 발색단-아실 치환도("DSCh")를 가지며,
상기 (C1-6)알킬-아실 치환기의 치환도("DSAK")는 0.1 내지 1.4 범위이고,
[C2 및 C3에서의 발색단-아실 치환도("C2DSCh" 및 "C3DSCh")의 합] - [C6에서의 발색단-아실 치환도("C6DSCh")]가 0.1 내지 1.6이고,
상기 발색단-아실은,
(i) (C6-20)아릴-아실(여기서, 상기 아릴은 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환됨);
(ii) 헤테로아릴-아실(여기서, 상기 헤테로아릴은, N, O 또는 S로부터 선택되는 1 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 고리이고, 상기 헤테로아릴은 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환됨);
(iii)(여기서, 상기 아릴은 C1-6 아릴이고, 상기 아릴은 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환됨); 또는
(iv)(여기서, 상기 헤테로아릴은, N, O 또는 S로부터 선택되는 1 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 고리이고, 상기 헤테로아릴은 비치환되거나 또는 1 내지 5개의 R1로 치환됨)
로부터 선택되고, 이때 각각의 R1은 독립적으로, 나이트로; 시아노; (C1-6)알킬; 할로(C1-6)알킬; (C6-20)아릴-CO2-; (C6-20)아릴; (C1-6)알콕시; 할로(C1-6)알콕시; 할로; N, O 또는 S로부터 선택되는 1 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 헤테로아릴; 또는로부터 독립적으로 선택되는, 셀룰로스 에스터.
- 제 1 항에 있어서,
C2DSCh - C3DSCh가 0.01 이상인, 셀룰로스 에스터. - 제 2 항에 있어서,
DSOH가 0.1 내지 0.6 범위이고,
DSPv가 0.1 내지 0.6 범위이고,
DSCh가 0.5 내지 1.5 범위인, 셀룰로스 에스터. - 제 3 항에 있어서,
C2DSCh - C3DSCh가 0.2 이상인, 셀룰로스 에스터. - 제 1 항에 있어서,
상기 발색단-아실이, 비치환된 또는 치환된 벤조일, 또는 비치환된 또는 치환된 나프토일로부터 선택되는, 셀룰로스 에스터. - 제 5 항에 있어서,
상기 발색단-아실이, 비치환된 또는 치환된 벤조일인, 셀룰로스 에스터. - 제 5 항에 있어서,
상기 발색단-아실이, 비치환된 또는 치환된 나프토일인, 셀룰로스 에스터. - 제 1 항에 있어서,
상기 발색단-아실이 하기로부터 선택되는, 셀룰로스 에스터:
상기 식에서, *는 상기 발색단-아실 치환기가 상기 셀룰로스 에스터의 산소에 부착되는 지점을 나타낸다. - 제 8 항에 있어서,
상기 발색단-아실이 하기로부터 선택되는, 셀룰로스 에스터:
상기 식에서, *는 상기 발색단-아실 치환기가 상기 셀룰로스 에스터의 산소에 부착되는 지점을 나타낸다. - 제 9 항에 있어서,
상기 발색단-아실이 하기로부터 선택되는, 셀룰로스 에스터:
상기 식에서,
*는 상기 발색단-아실 치환기가 상기 셀룰로스 에스터의 산소에 부착되는 지점을 나타낸다. - 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 발색단-아실이 200 nm 내지 350 nm 범위의 흡수 최대(λmax)를 갖는, 셀룰로스 에스터. - 제 11 항에 있어서,
상기 발색단-아실이 247 nm 내지 350 nm 범위의 흡수 최대(λmax)를 갖는, 셀룰로스 에스터. - 제 1 항에 있어서,
상기 (C1-6)알킬-아실 치환기가 아세틸, 프로피오닐, 부티릴, 펜타노일 또는 헥사노일로부터 선택되는, 셀룰로스 에스터. - 제 13 항에 있어서,
상기 (C1-6)알킬-아실 치환기가 아세틸인, 셀룰로스 에스터. - 제 13 항에 있어서,
상기 (C1-6)알킬-아실 치환기가 프로피오닐과 아세틸의 조합인, 셀룰로스 에스터. - 제 13 항에 있어서,
상기 (C1-6)알킬-아실 치환기가 프로피오닐인, 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터. - 제 13 항에 있어서,
상기 (C1-6)알킬-아실 치환기가 부티릴인, 위치-선택적으로 치환된 셀룰로스 에스터. - 삭제
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