KR20140106440A - 광학 필름, 롤상 광학 필름, 편광판, 액정 표시 장치 및 광학 필름의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

(과제) 수축력이 낮고, 탄성률이 높은 광학 필름의 제공.
(해결 수단) 반복 단위를 갖는 화합물, 및 셀룰로오스에스테르를 적어도 포함하고, 파장 590 ㎚ 에 있어서의 면내 리타데이션 (Re) 이 10 ㎚ 이하이고, 탄성률이 3.5 ㎬ 를 초과하며, 반복 단위를 갖는 화합물이 다염기산 및 다가 알코올의 축합체이고, 또한, 하기 (1) ∼ (6) 의 조건을 만족하는 광학 필름. (1) 다염기산으로서 탄소수 5 이하의 다염기산을 적어도 포함한다；(2) 다염기산의 평균 탄소수가 3 이상 6 미만；(3) 다가 알코올의 평균 탄소수가 2 이상 3 이하；(4) 1 종의 다염기산과 1 종의 다가 알코올의 조합에 의해 구성되는 반복 단위가 모두 탄소수 4 이상 9 이하；(5) 수 평균 분자량이 800 이상 5000 이하；(6) 수산기가가 40 ㎎KOH/g 미만.

Description

광학 필름, 롤상 광학 필름, 편광판, 액정 표시 장치 및 광학 필름의 제조 방법{OPTICAL FILM, ROLLED OPTICAL FILM, POLARIZING PLATE, LIQUID CRYSTAL DISPLAY DIVICE AND PRODUCING METHOD FOR OPTICAL FILM}

본 발명은, 광학 필름, 롤상 광학 필름, 편광판, 액정 표시 장치 및 광학 필름의 제조 방법에 관한 것이다.

할로겐화 은 사진 감광 재료, 위상차 필름, 편광판 및 화상 표시 장치에는, 셀룰로오스에스테르, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 시클로올레핀 폴리머, 비닐 폴리머, 및, 폴리이미드 등으로 대표되는 폴리머 필름이 사용되고 있다.

이들 폴리머로부터는, 평면성이나 균일성의 점에서 보다 우수한 필름을 제조할 수 있기 때문에, 광학 용도의 필름으로서 널리 채용되고 있다.

이와 같은 필름을, 위상차 필름, 위상차 필름의 지지체, 편광판의 보호 필름, 및 액정 표시 장치와 같은 광학 용도에 사용하는 경우, 그 광학 이방성의 제어는, 표시 장치의 성능 (예를 들어, 시인성) 을 결정하는 데에 있어서 매우 중요한 요소가 된다. 최근의 액정 표시 장치의 광시야각화 요구에 수반하여 리타데이션 제어에 의한 보상성 향상이 요구되도록 되었고, 편광막과 액정 셀 사이에 배치되는 위상차 필름의 면내 방향의 리타데이션값 (Re；이하, 간단히 「Re」 라고 칭하는 경우가 있다.) 과 막두께 방향의 리타데이션값 (Rth；이하, 간단히 「Rth」 라고 칭하는 경우가 있다.) 을 적절히 제어하는 것이 요구되고 있다.

한편, 최근, 텔레비전 용도를 중심으로 액정 표시 장치의 대형화, 박형화의 요구가 높아지고 있지만, 대형화, 박형화에 의해 편광판의 수축력에서 기인하는 패널에 휨 (워프) 이 발생하고, 광 누설 등의 문제가 발생되어 왔다. 종래의 편광판의 수축력은 편광막의 수축이 주요인이었지만, 박형화에 수반하여 보호 필름의 영향도 강해지고 있다. 이 때문에, 보호 필름의 수축력 억제가 필요해지고 있어, 예를 들어, 특허문헌 1 ∼ 4 는, 금속 산화물 입자, 비인산에스테르계 가소제, 소정의 조건을 만족하는 폴리에스테르, 또는 소정의 반복 단위를 갖는 화합물을 셀룰로오스에스테르에 첨가한 셀룰로오스에스테르 필름을 제안하고 있고, 특허문헌 5 는, 셀룰로오스에스테르 필름에 소정 조건의 열 처리를 실시하는 것을 제안하고 있다.

국제 공개공보 WO2007/088736호 국제 공개공보 WO2007/026524호 국제 공개공보 WO2007/000910호 일본 공개특허공보 2012-42938호 일본 공개특허공보 2009-137289호

본 발명자들이 예의 검토를 실시한 결과, 액정 표시 장치의 신뢰성 향상을 위해, 편광판 보호 필름의 하기 2 개의 식으로 나타내는 각 수축력을 작게 하는 것이 중요한 것을 알아내었다.

[고온 고습 조건하 수축력] = 습열 처리 후의 탄성률 × 막두께 × 습열 처리 후의 습도 치수 변화

[고온 저습 조건하 수축력] = 열 처리 후의 탄성률 × 막두께 × 치수 변화 (열 처리 후의 습도 치수 변화 ＋ 열 처리 후의 열 수축)

특허문헌 1 ∼ 5 에서는, 첨가제를 첨가하면, 필름의 습도 치수 변화 (함수율) 가 감소하기 때문에, 수축력을 보다 억제하는 것이 가능하다. 그러나 수축력의 감소에 수반하여 탄성률도 저하되어 버린다. 탄성률이 저하되면, 제조 적성 (반송성, 권적성 (卷適性), 롤 외관) 의 제약을 받는다는 새로운 과제가 발생하는 것을 알았다. 이 현상은, 배향 완화하여 탄성률이 저하되기 쉬운 리타데이션이 낮은 필름에서 특히 현저하다.

또, 아크릴 수지를 사용한 아크릴 필름은, 탄성률, 취성, 접착성 등에 약간 문제가 있어, 반송성이나 편광판 가공 적성에 문제가 있는 것도 알았다.

본 발명은, 상기 문제를 해결하기 위해서 이루어진 것이며, 수축력이 낮고, 탄성률이 높은 광학 필름을 제공하는 것에 있다.

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 검토를 거듭한 결과, 소정의 반복 단위를 갖는 화합물을 첨가함으로써, 반복 단위를 갖는 화합물의 첨가량을 늘려 수축력을 저감시켜도, 탄성률의 저하를 억제할 수 있는 것을 알아내어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

상기 과제를 해결하기 위한 구체적 수단인 본 발명은 이하와 같다.

[1] 반복 단위를 갖는 화합물, 및 셀룰로오스에스테르를 적어도 포함하고,

파장 590 ㎚ 에 있어서의 면내 리타데이션 (Re) 이 10 ㎚ 이하이고,

탄성률이 3.5 ㎬ 를 초과하며,

반복 단위를 갖는 화합물이 다염기산 및 다가 알코올의 축합체이고, 또한, 하기 (1) ∼ (6) 의 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 광학 필름.

(1) 다염기산으로서 탄소수 5 이하의 다염기산을 적어도 포함한다.

(2) 다염기산의 평균 탄소수가 3 이상 6 미만.

(3) 다가 알코올의 평균 탄소수가 2 이상 3 이하.

(4) 1 종의 다염기산과 1 종의 다가 알코올의 조합에 의해 구성되는 반복 단위가 모두 탄소수 4 이상 9 이하.

(5) 수 평균 분자량이 800 이상 5000 이하.

(6) 수산기가가 40 ㎎KOH/g 미만.

[2] [1] 에 기재된 광학 필름은 반복 단위를 갖는 화합물을 셀룰로오스에스테르에 대해 0.1 ∼ 50 질량％ 포함하는 것이 바람직하다.

[3] [1] 또는 [2] 에 기재된 광학 필름은, 음파 전파 속도가 최대가 되는 방향과 그것과 직교하는 방향에 있어서의 음파 전파 속도의 비 (최대 방향/최대 방향의 직교 방향) 가 1.10 이상인 것이 바람직하다.

[4] [1] ∼ [3] 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름은 추가로 리타데이션의 습열 내구성을 향상시키는 화합물을 포함하는 것이 바람직하다.

[5] [1] ∼ [4] 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름은 추가로 습도 의존성 저감제를 포함하는 것이 바람직하다.

[6] [1] ∼ [5] 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름은 추가로 리타데이션 조정제를 포함하는 것이 바람직하다.

[7] [1] ∼ [6] 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름은 다염기산으로서 적어도 숙신산을 포함하는 것이 바람직하다.

[8] [1] ∼ [7] 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름이 감겨 이루어지고, 길이 방향의 탄성률이 3.5 ㎬ 를 초과하는 것을 특징으로 하는 롤상 광학 필름.

[9] [8] 에 기재된 롤상 광학 필름은 음파 전파 속도의 최대 방향이 길이 방향인 것이 바람직하다.

[10] [8] 또는 [9] 에 기재된 롤상 광학 필름은 길이 방향의 길이가 100 ∼ 16000 m 인 것이 바람직하다.

[11] [8] ∼ [10] 중 어느 한 항에 기재된 롤상 광학 필름을 권출 (卷出) 시켜 이루어지는 것을 특징으로 하는 광학 필름.

[12] [1] ∼ [7] 및 [11] 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름과 편광막을 갖는 것을 특징으로 하는 편광판.

[13] [12] 에 기재된 편광판은, 편광막의 흡수축과, 광학 필름의 음파 전파 속도의 최대 방향이 평행이 되도록 배치되는 것이 바람직하다.

[14] [1] ∼ [7] 및 [11] 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름, 혹은, [12] 또는 [13] 에 기재된 편광판을 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.

[15] [1] ∼ [7] 및 [11] 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름의 제조 방법으로서,

적어도 하기 (a), (b), 및 (c) 의 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.

(a) 반복 단위를 갖는 화합물, 셀룰로오스에스테르, 및 용매를 적어도 포함하는 용액을 지지체 상에 유연하는 공정

(b) 지지체 상에 유연된 용액으로부터 용매를 제거하여 필름을 제막 (製膜) 하고, 필름을 지지체로부터 박리하는 공정

(c) 필름을 반송 방향으로 연신하는 공정

[16] [15] 에 기재된 광학 필름의 제조 방법은 연신 속도가 50 ∼ 10,000 ％/분인 것이 바람직하다.

[17] [15] 또는 [16] 에 기재된 광학 필름의 제조 방법은, 반송 방향을 따라 연신 배율을 100 ％ ∼ 150 ％ 의 사이에서 순차 확대하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 수축력을 억제하고, 또한 탄성률을 향상시킨 광학 필름, 롤상 광학 필름, 편광판, 액정 표시 장치 및 광학 필름의 제조 방법을 제공 가능하게 되었다.

본 발명의 내용에 대하여 상세하게 설명한다. 이하에 기재하는 구성 요건의 설명은, 본 발명의 대표적인 실시양태에 기초하여 이루어지는 경우가 있지만, 본 발명은 그러한 실시양태에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본원 명세서에 있어서 「 ∼ 」 란, 그 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 의미로 사용된다.

(광학 필름)

본 발명의 광학 필름은, 반복 단위를 갖는 화합물, 및 셀룰로오스에스테르를 적어도 포함하고, 파장 590 ㎚ 에 있어서의 면내 리타데이션 (Re) 이 10 ㎚ 이하이고, 탄성률이 3.5 ㎬ 를 초과하며, 반복 단위를 갖는 화합물이 다염기산 및 다가 알코올의 축합체이고, 또한, 하기 (1) ∼ (6) 의 조건을 만족하는 것을 특징으로 한다.

(1) 다염기산으로서 탄소수 5 이하의 다염기산을 적어도 포함한다.

(2) 다염기산의 평균 탄소수가 3 이상 6 미만.

(3) 다가 알코올의 평균 탄소수가 2 이상 3 이하.

(4) 1 종의 다염기산과 1 종의 다가 알코올의 조합에 의해 구성되는 반복 단위가 모두 탄소수 4 이상 9 이하.

(5) 수 평균 분자량이 800 이상 5000 이하.

(6) 수산기가가 40 ㎎KOH/g 미만.

이와 같은 구성을 갖기 때문에 본 발명의 광학 필름은 수축력이 낮고, 탄성률이 높다.

또한, 본 발명의 광학 필름은, 한번도 롤상으로 권취되지 않고 얻어진 광학 필름이어도 되고, 롤상 광학 필름을 권출하여 소정의 크기로 잘라낸 광학 필름이어도 된다.

본 발명의 광학 필름은, 소정의 반복 단위를 갖는 화합물을 셀룰로오스에스테르에 함유시킴으로써, 탄성률이 3.5 ㎬ 를 초과해도 수축력을 억제할 수 있다. 이에 따라, 본원 발명의 광학 필름은 수축이 억제되고 또한 제조 적성이 우수하다. 또, 소정의 반복 단위를 갖는 화합물을 함유시킴으로써, 필름 제조시에 있어서의 배어나옴 (블리드 아웃) 을 억제하는 것도 가능해진다.

이하, 광학 필름의 각 재료에 대하여 설명한다.

[반복 단위를 갖는 화합물]

본 발명의 광학 필름에 포함되는 반복 단위를 갖는 화합물은 다염기산 및 다가 알코올의 축합체이고, 또한, 하기 (1) ∼ (6) 의 조건을 만족한다.

(1) 다염기산으로서 탄소수 5 이하의 다염기산을 적어도 포함한다.

(2) 다염기산의 평균 탄소수가 3 이상 6 미만.

(3) 다가 알코올의 평균 탄소수가 2 이상 3 이하.

(4) 1 종의 다염기산과 1 종의 다가 알코올의 조합에 의해 구성되는 반복 단위가 모두 탄소수 4 이상 9 이하.

(5) 수 평균 분자량이 800 이상 5000 이하.

(6) 수산기가가 40 ㎎KOH/g 미만.

소수화 처리 (말단 봉지) 한 수산기가가 40 ㎎KOH/g 미만인 반복 단위를 갖는 화합물을 사용하면, 필름의 함수율이 저감되고, 습도 치수 변화가 저하되는 것은 알려져 있다. 그러나, 수축력을 충분히 저감시키기 위해서는 화합물의 첨가량을 늘리면 탄성률이 저하되기 때문에, 수축력 저감과 제조 적성의 양립에는 이르지 않았다.

본 발명자들은, 아디프산 대신에/또는 아디프산과 병용하여, 숙신산 등의 아디프산보다 탄소수가 적은 이염기산을 사용하는 등, 상기 조건 (1) ∼ (6) 을 만족하는 종래보다 약간 친수적인 올리고머로 한 반복 단위를 갖는 화합물을 사용한 결과, 필름의 저함수율화에 더하여, 당업자의 예상에 반해 습도 치수 변화도 양화 (良化) 되는 것을 알아내었다.

또한, 상기 조건 (1) ∼ (6) 을 만족하는 종래보다 약간 친수적인 올리고머로 한 반복 단위를 갖는 화합물을 사용한 광학 필름은 수축력을 낮게 유지할 수 있어, 워프 발생을 억제 할 수 있다 (워프 성능). 아울러 탄성률을 높게 할 수 있음으로써 (3.5 ㎬ 초과), 반송성 등의 제조 적성을 확보할 수 있다.

상기 다가 알코올과 다염기산의 축합체로는, 특별히 제한은 없지만, 이염기산과 글리콜의 반응에 의해 얻어지는 축합체 (반응물) 인 것이 바람직하다. 이하, 본 발명에 있어서의 다가 알코올과 다염기산의 축합체의 합성에 바람직하게 사용할 수 있는 이염기산 및 글리콜에 대하여 구체적으로 설명하는 경우가 있지만, 본 발명은 이염기산과 글리콜의 반응에 의해 얻어지는 축합체를 사용하는 양태에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 광학 필름에 사용할 수 있는 상기 반복 단위를 갖는 화합물은 (1) 다염기산으로서 탄소수 5 이하의 다염기산을 적어도 포함한다. 즉, 상기 반복 단위를 갖는 화합물은, 탄소수 5 이하의 다염기산 유래의 반복 단위를 포함한다. 상기 반복 단위를 갖는 화합물은, 탄소수 5 이하의 다염기산 유래의 반복 단위를 포함함으로써, 탄성률을 높일 수 있다.

반복 단위를 갖는 화합물이 다가 알코올과 1 종의 다염기산의 축합체인 경우에는, 그 1 종의 다염기산은 탄소수가 5 이하인 다염기산이며, 이 경우 상기 (2) 다염기산의 평균 탄소수가 3 이상 6 미만이라는 조건도 만족하게 된다.

한편, 반복 단위를 갖는 화합물이, 다가 알코올과 2 종 이상의 다염기산의 혼합물의 축합체인 경우에는, 탄소수가 5 이하인 다염기산을 적어도 1 종 포함하고, 또한 상기 (2) 다염기산의 평균 탄소수가 3 이상 6 미만이라는 조건도 만족하는 것이 필요해진다.

본 발명의 광학 필름에 사용할 수 있는 상기 반복 단위를 갖는 화합물은 (2) 다염기산의 평균 탄소수가 3 이상 6 미만이다. 즉, 상기 반복 단위를 갖는 화합물은 다염기산 유래의 반복 단위의 평균 탄소수가 3 이상 6 미만이다. 본 발명에 사용하는 상기 반복 단위를 갖는 화합물의 이염기산의 평균 탄소수는 4 이상 6 미만인 것이 바람직하고, 4 이상 5 이하인 것이 바람직하다. 단, 이염기산이 1 종인 경우에는 탄소수가 5 이하이고, 4 이하가 바람직하다. 본 발명에서는 2 종 이상의 이염기산의 혼합물을 사용해도 되고, 상기 서술한 바와 같이 이 경우, 탄소수가 5 이하인 다염기산을 적어도 포함하고, 또한 2 종 이상의 이염기산의 평균 탄소수가 상기 범위가 된다. 이염기산의 평균 탄소수가 상기 범위이면, 휘도 불균일의 개량에 더하여, 본 발명의 광학 필름을 구성하는 폴리머와의 상용성이 우수하고, 광학 필름의 제막시, 가열 연신시, 및 필름을 장기 보관했을 경우에 있어서도 블리드 아웃을 잘 발생하지 않기 때문에 바람직하다.

본 발명에 있어서 다가 알코올과 다염기산의 축합체에 사용되는 이염기산으로는, 상기 조건 (1), (2) 및 (4) 를 만족하는 것이면 특별히 제한은 없고, 지방족 디카르복실산 및 방향족 디카르복실산 모두 사용할 수 있지만, 탄소수 2 ∼ 12 의 지방족 디카르복실산 잔기 또는 지환식 디카르복실산 잔기 또는 탄소수 8 ∼ 12 의 방향족 디카르복실산 잔기인 것이 바람직하다. 그리고, 가열 처리에 수반하는 블리드 아웃을 억제하기 위해서, 적어도 탄소수 5 이하의 지방족 다염기산을 포함하는 것이 보다 바람직하다.

지방족 디카르복실산으로는, 예를 들어, 옥살산, 말론산, 숙신산, 말레산, 푸마르산, 글루타르산, 아디프산, 수베르산, 아젤라산, 시클로헥산디카르복실산, 세바크산, 도데칸디카르복실산 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 말론산, 숙신산 및 아디프산이 상용성 향상의 관점에서 바람직하고, 숙신산 및 아디프산이 상기 조건 (1) ∼ (6) 을 만족하기 쉬운 관점에서 보다 바람직하며, 숙신산이 특히 바람직하다.

방향족 디카르복실산으로는, 예를 들어, 프탈산, 테레프탈산, 이소프탈산, 1,5-나프탈렌디카르복실산, 1,4-나프탈렌디카르복실산 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 프탈산 및 테레프탈산이 바람직하고, 프탈산이 특히 바람직하다.

지방족 디카르복실산과 방향족 디카르복실산을 병용하는 것도 바람직하다. 구체적으로는, 아디프산과 프탈산의 병용, 아디프산과 테레프탈산의 병용, 숙신산과 프탈산의 병용, 숙신산과 테레프탈산의 병용이 바람직하고, 숙신산과 프탈산의 병용, 숙신산과 테레프탈산의 병용이 보다 바람직하며, 숙신산과 프탈산의 병용이 특히 바람직하다. 지방족 디카르복실산과 방향족 디카르복실산을 병용하는 경우, 양자의 비율 (몰비) 은 특별히 한정되지 않지만, 95：5 ∼ 40：60 이 바람직하고, 55：45 ∼ 45：55 가 보다 바람직하다.

본 발명의 광학 필름에 사용할 수 있는 상기 반복 단위를 갖는 화합물은, (3) 다가 알코올의 평균 탄소수가 2 이상 3 이하이다. 즉, 상기 반복 단위를 갖는 화합물은, 다가 알코올 유래의 반복 단위의 평균 탄소수가 2 이상 3 이하이다. 2 종 이상의 다가 알코올을 사용하는 경우에는, 그 2 종 이상의 평균 탄소수가 상기 범위가 되는 것이 바람직하다. 다가 알코올의 평균 탄소수가 상기 범위이면, 휘도 불균일의 개량에 더하여, 본 발명의 광학 필름을 구성하는 셀룰로오스에스테르와의 상용성이 우수하고, 필름의 제막시 및 가열 연신시에 있어서도 블리드 아웃을 잘 발생시키지 않기 때문에 바람직하다.

또, 본 발명에 있어서 다가 알코올과 다염기산의 축합체에 사용되는 글리콜로는, 상기 조건 (3) 및 (4) 를 만족하는 것이면 특별히 제한은 없지만, 탄소수가 2 ∼ 12 인 지방족 또는 지환식 글리콜 잔기, 탄소수 6 ∼ 12 의 방향족 글리콜 잔기인 것이 바람직하다.

글리콜 (디올) 로는, 지방족 디올 및 방향족 디올을 들 수 있으며, 지방족 디올이 바람직하다.

지방족 디올로는, 알킬디올 또는 지환식 디올류를 들 수 있으며, 예를 들어, 에틸렌글리콜(에탄디올), 1,2-프로판디올(프로필렌글리콜), 1,3-프로판디올, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 2-메틸-1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 2,2-디메틸-1,3-프로판디올(네오펜틸글리콜), 2,2-디에틸-1,3-프로판디올(3,3-디메틸롤펜탄), 2-n-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올(3,3-디메틸롤헵탄), 3-메틸-1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,4-시클로헥산디올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올, 2-에틸-1,3-헥산디올, 2-메틸-1,8-옥탄디올, 1,9-노난디올, 1,10-데칸디올, 디에틸렌글리콜 등을 들 수 있다.

바람직한 지방족 디올로는, 에틸렌글리콜, 1,2-프로판디올, 및 1,3-프로판디올 중 적어도 1 종이고, 특히 바람직하게는, 에틸렌글리콜 및 1,2-프로판디올의 적어도 1 종이다. 2 종 사용하는 경우에는, 에틸렌글리콜 및 1,2-프로판디올을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 광학 필름에 사용할 수 있는 상기 반복 단위를 갖는 화합물은, (4) 1 종의 다염기산과 1 종의 다가 알코올의 조합에 의해 구성되는 반복 단위가 모두 탄소수 4 이상 9 이하이기 때문에, 수축력 억제와 탄성률 개선을 양립할 수 있다.

여기서, 상기 1 종의 다염기산과 1 종의 다가 알코올의 조합에 의해 구성되는 반복 단위가 모두 탄소수 n¹ (n¹ 은 자연수를 나타낸다) 이상이란, 상기 반복 단위를 갖는 화합물에 사용되는 다염기산 중 최소의 탄소수를 갖는 다염기산의 탄소수와, 상기 반복 단위를 갖는 화합물에 사용되는 다가 알코올 중 최소의 탄소수를 갖는 다가 알코올의 탄소수의 합이 n¹ 이상인 것을 의미한다. 상기 1 종의 다염기산과 1 종의 다가 알코올의 조합에 의해 구성되는 반복 단위가 모두 탄소수 n² (n² 는 자연수를 나타낸다) 이하란, 상기 반복 단위를 갖는 화합물에 사용되는 다염기산 중 최대의 탄소수를 갖는 다염기산의 탄소수와, 상기 반복 단위를 갖는 화합물에 사용되는 다가 알코올 중 최대의 탄소수를 갖는 다가 알코올의 탄소수의 합이 n² 이하인 것을 의미한다.

상기 반복 단위를 갖는 화합물은, 1 종의 다염기산과 1 종의 다가 알코올의 조합에 의해 구성되는 반복 단위의 탄소수가 4 이상 8 이하인 것이 바람직하고, 4 이상 7 이하가 보다 바람직하다.

본 발명의 광학 필름에 사용할 수 있는 상기 반복 단위를 갖는 화합물은 (6) 수산기가가 40 ㎎KOH/g 미만이기 때문에, 수축력 억제와 탄성률 개선을 양립할 수 있다.

상기 반복 단위를 갖는 화합물은 다가 알코올과 다염기산의 축합체 (반응물) 이며, 반응물의 양 말단은 반응물 상태여도 되지만, 추가로 반응물의 양 말단에 모노카르복실산이나 모노알코올을 반응시켜, 소위 말단 봉지를 실시하면, 습열 환경하에서 유지했을 경우의 리타데이션 변화를 억제할 수 있어 바람직하다. 상기 반복 단위를 갖는 화합물은 말단이 미봉지된 축합체와 비교하여 수산기가가 저하되어 상기 (6) 의 조건을 쉽게 만족할 수 있고, 즉, 수산기가가 40 ㎎KOH/g 미만으로 하기 쉽다. 상기 반복 단위를 갖는 화합물의 수산기가는 20 ㎎KOH/g 이하인 것이 바람직하고, 10 ㎎KOH/g 이하인 것이 더욱 바람직하다.

상기 반복 단위를 갖는 화합물의 양 말단을, 모노알코올 잔기나 모노카르복실산 잔기로 보호하는 경우, 모노알코올 잔기로는 탄소수 1 ∼ 30 의 치환, 무치환의 모노알코올 잔기가 바람직하고, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 이소부탄올, 펜탄올, 이소펜탄올, 헥산올, 이소헥산올, 시클로헥실알코올, 옥탄올, 이소옥탄올, 2-에틸헥실알코올, 노닐알코올, 이소노닐알코올, tert-노닐알코올, 데칸올, 도데칸올, 도데카헥산올, 도데카옥탄올, 알릴알코올, 올레일알코올 등의 지방족 알코올, 벤질알코올, 3-페닐프로판올 등의 치환 알코올 등을 들 수 있다.

또, 모노카르복실산 잔기로 봉지하는 경우에는, 모노카르복실산 잔기로서 사용되는 모노카르복실산은, 탄소수 1 ∼ 30 의 치환, 무치환의 모노카르복실산이 바람직하다. 이들은, 지방족 모노카르복실산이어도 되고 방향족 카르복실산이어도 된다. 먼저 바람직한 지방족 모노카르복실산에 대해 기술하면, 아세트산, 프로피온산, 부탄산, 카프릴산, 카프로산, 데칸산, 도데칸산, 스테아르산, 올레산을 들 수 있고, 방향족 모노카르복실산으로는, 예를 들어 벤조산, p-tert-부틸벤조산, 오르토톨루일산, 메타톨루일산, 파라톨루일산, 디메틸벤조산, 에틸벤조산, 노르말프로필벤조산, 아미노벤조산, 아세톡시벤조산 등이 있으며, 이들은 각각 1 종 또는 2 종 이상의 혼합물로서 사용할 수 있다.

이 때, 양 말단의 모노카르복실산 잔기의 탄소수가 3 이하이면, 휘발성이 저하되기 때문에, 그 다가 알코올과 다염기산의 축합체의 가열에 의한 감량이 커지지 않아, 공정 오염의 발생이나 면상 (面狀) 고장의 발생을 저감시킬 수 있다. 이와 같은 관점에서는, 봉지에 사용하는 모노카르복실산류로는 지방족 모노카르복실산이 바람직하다. 모노카르복실산이 탄소수 2 ∼ 22 의 지방족 모노카르복실산인 것이 보다 바람직하고, 탄소수 2 ∼ 3 의 지방족 모노카르복실산인 것이 더욱 바람직하며, 탄소수 2 의 지방족 모노카르복실산 잔기인 것이 특히 바람직하다. 예를 들어, 아세트산, 프로피온산, 부탄산, 벤조산 및 그 유도체 등이 바람직하고, 아세트산 또는 프로피온산이 보다 바람직하며, 아세트산 (말단이 아세틸기가 된다) 이 가장 바람직하다. 봉지에 사용하는 모노카르복실산은 2 종 이상을 혼합해도 된다.

또한, 다가 알코올과 다염기산의 축합체의 양 말단이 미봉지인 경우, 그 축합체는 폴리에스테르폴리올인 것이 바람직하다.

이상, 구체적인 바람직한 다가 알코올과 다염기산의 축합체로는, 폴리(에틸렌글리콜/숙신산)에스테르의 양 말단이 아세트산에스테르, 폴리(1,2-프로판디올/숙신산)에스테르의 양 말단이 아세트산에스테르, 폴리(에탄디올/1,2-프로판디올/숙신산/아디프산)에스테르의 양 말단이 아세트산에스테르, 폴리(에틸렌글리콜/아디프산)에스테르, 폴리(프로필렌글리콜/아디프산)에스테르, 폴리(1,3-부탄디올/아디프산)에스테르, 폴리(프로필렌글리콜/세바크산)에스테르, 폴리(1,3-부탄디올/세바크산)에스테르, 폴리(1,6-헥산디올/아디프산)에스테르, 폴리(프로필렌글리콜/프탈산)에스테르, 폴리(1,3-부탄디올/프탈산)에스테르, 폴리(프로필렌글리콜/테레프탈산)에스테르, 폴리(프로필렌글리콜/1,5-나프탈렌-디카르복실산)에스테르, 폴리(프로필렌글리콜/테레프탈산)에스테르의 양 말단이 2-에틸-헥실알코올에스테르/폴리(프로필렌글리콜, 아디프산)에스테르의 양 말단이 2-에틸-헥실알코올에스테르, 아세틸화폴리(부탄디올/아디프산)에스테르 등을 들 수 있다.

상기 반복 단위를 갖는 화합물은 상기 (5) 의 조건을 만족하며, 즉 상기 반복 단위를 갖는 화합물의 수 평균 분자량 (Mn) 은 800 이상 5000 이하이고, 800 ∼ 4800 인 것이 보다 바람직하고, 800 ∼ 2000 이 더욱 바람직하며, 800 ∼ 1000 이 가장 바람직하다. 반복 단위를 갖는 화합물의 수 평균 분자량은 800 이상이면 휘발성이 낮아져, 본 발명의 광학 필름을 제막하거나 연신했을 때의 고온 조건하에 있어서의 휘산에 의한 필름 고장이나 공정 오염을 잘 발생시키지 않게 됨과 동시에, 분자량을 상승시킴으로써 습열 환경하에서 유지했을 경우의 리타데이션 변화를 억제할 수 있다. 또, 5000 이하이면 광학 필름의 내수성을 높이기 쉽고, 수축력을 저감시키기 쉬운 데다가, 본 발명의 광학 필름을 구성하는 셀룰로오스에스테르와의 상용성을 확보할 수 있어 블리드 아웃이 잘 발생되지 않게 된다.

본 발명에 있어서의 반복 단위를 갖는 화합물의 수 평균 분자량은 겔 퍼미에이션 크로마토그래피에 의해 측정, 평가할 수 있다.

또, 상기 반복 단위를 갖는 화합물은 사용하는 환경 온도 혹은 습도하에서 (일반적으로는 실온 상황, 소위 25 ℃, 상대 습도 60 ％) 액체여도 되고 고체여도 된다. 또, 그 색미는 적을수록 양호하고, 특히 무색인 것이 바람직하다. 열적으로는 보다 고온에 있어서 안정적인 것이 바람직하며, 분해 개시 온도가 150 ℃ 이상, 또한 200 ℃ 이상이 바람직하다.

이하, 본 발명에 사용되는 반복 단위를 갖는 화합물에 대하여, 그 구체예를 들면서 상세하게 설명하지만, 본 발명에서 사용할 수 있는 반복 단위를 갖는 화합물은 이들에 한정되는 것은 아니다.

이들 다가 알코올과 다염기산은 상기 조건 (1) ∼ (6) 을 만족하는 것 이외에는 원하는 리타데이션에 따라 적절히 선택하여 사용할 수 있으며, 1 종류만을 함유시켜도 되고, 2 종류 이상을 함유시켜도 된다. 예를 들어, 리타데이션을 저감시킨 필름을 제조하고자 하는 경우에는, 지방족 또는 지환식 디카르복실산 잔기 또는 프탈산 잔기, 및 지방족 또는 지환식 글리콜 잔기를 선택하는 것이 바람직하다. 또, 리타데이션을 상승시킨 필름을 제조하고자 하는 경우에는, 방향족 디카르복실산 잔기 및/또는 방향족 글리콜 잔기를 함유시키는 것이 바람직하다. 본 발명의 광학 필름에서는, 리타데이션 (Re, 및 Rth 의 절대값) 을 저감시키는 관점에서, 지방족 또는 지환식 디카르복실산 잔기, 및, 지방족 또는 지환식 글리콜 잔기를 선택하는 것이 바람직하고, 지방족 디카르복실산 잔기, 및, 지방족 글리콜 잔기를 선택하는 것이 보다 바람직하다.

이러한 다가 알코올과 다염기산의 축합체의 합성은 통상적인 방법에 의해, 상기 이염기성 산 또는 이들의 알킬에스테르류와 글리콜류의 (폴리)에스테르화 반응 또는 에스테르 교환 반응에 의한 열 용융 축합법이나, 혹은 이들 산의 산클로라이드와 글리콜류의 계면 축합법 중 어느 방법에 의해서도 용이하게 합성할 수 있는 것이다. 이들 다가 알코올과 다염기산의 축합체에 대해서는, 무라이 코이치 편자 (編者) 「가소제 그 이론과 응용」 (주식회사 사이와이쇼보, 쇼와 48년 3월 1일 초판 제 1 판 발행) 에 상세한 기재가 있다. 또, 일본 공개특허공보 평05-155809호, 일본 공개특허공보 평05-155810호, 일본 공개특허공보 평5-197073호, 일본 공개특허공보 2006-259494호, 일본 공개특허공보 평07-330670호, 일본 공개특허공보 2006-342227호, 일본 공개특허공보 2007-003679호 각 공보 등에 기재되어 있는 소재를 사용할 수도 있다.

또, 상품으로서, 상기 반복 단위를 갖는 화합물을 입수할 수도 있다. 예를 들어, 주식회사 ADEKA 로부터, 다가 알코올과 다염기산의 축합체로서 DIARY 2007, 55 페이지 ∼ 27 페이지에 기재된 아데카 사이저 (아데카 사이저 P 시리즈, 아데카 사이저 PN 시리즈로서 각종 있음) 를 사용할 수 있고, 또 다이닛폰 잉크 화학 공업 주식회사 「폴리머 관련 제품 일람표 2007년판」 25 페이지에 기재된 폴리라이트 각종 상품이나, 다이닛폰 잉크 화학 공업 주식회사 「DIC 의 폴리머 개질제」 (2004. 4. 1. 000VIII 발행) 2 페이지 ∼ 5 페이지에 기재된 폴리사이저 각종을 사용할 수 있다. 또한, 미국 CP HALL 사 제조의 Plasthall P 시리즈로서 입수할 수 있다. 벤조일 관능화 폴리에테르는, 일리노이주 로즈몬트의 벨시콜 케미컬즈 (Velsicol Chemicals) 로부터 상품명 BENZOFLEX 로 상업적으로 판매되고 있다 (예를 들어, BENZOFLEX400, 폴리프로필렌글리콜디벤조에이트).

본 발명의 광학 필름 중, 상기 반복 단위를 갖는 화합물의 총함유량은, 셀룰로오스에스테르에 대해 0.1 ∼ 50 질량％ 가 바람직하고, 5 ∼ 40 질량％ 가 보다 바람직하며, 15 ∼ 35 질량％ 가 더욱 바람직하다.

이와 같은 조건을 만족하는 첨가량, 막두께이면 휘도 불균일을 개선할 수 있기 때문에 바람직하고, 40 질량％ 이하이면, 필름으로부터의 블리드 아웃을 억제하기 쉬워 바람직하다. 막두께가 얇은 필름의 경우에는, 필름으로부터의 블리드 아웃이 촉진되는 경향때문에, 첨가량의 상한은 약간 낮게 설정된다.

또한, 상기 반복 단위를 갖는 화합물을 2 종 이상 함유시키는 경우에는, 본 발명의 광학 필름에서는 그 2 종 이상의 상기 반복 단위를 갖는 화합물의 합계 함유량이 상기 범위에 포함되면 된다.

[셀룰로오스에스테르]

본 발명의 광학 필름은 셀룰로오스에스테르를 포함한다.

본 발명의 광학 필름은, 셀룰로오스에스테르 함유율이 30 ∼ 99 질량％ 인 것이 바람직하고, 40 ∼ 90 질량％ 인 것이 보다 바람직하고, 50 ∼ 80 질량％ 인 것이 더욱 바람직하며, 이에 따라, 편광판 가공성이 우수한 광학 필름을 제조할 수 있다.

본 발명의 광학 필름에 사용되는 셀룰로오스에스테르는, 원료인 셀룰로오스와 산의 에스테르로, 탄소수 2 ∼ 22 정도의 카르복실산에스테르 (소위 셀룰로오스아실레이트) 인 것이 바람직하고, 탄소수 6 이하의 저급 지방산 에스테르인 것이 보다 바람직하다. 셀룰로오스에스테르에 있어서, 셀룰로오스의 수산기로 치환되는 아세트산 및/또는 탄소 원자수 3 ∼ 22 의 지방산의 치환도의 측정 방법으로는, ASTM 의 D-817-91 에 준한 방법이나, NMR 법을 들 수 있다. 그리고, 탄소수 2 ∼ 22 정도의 셀룰로오스에스테르인 경우에는, 반복 단위를 갖는 화합물을 사용하고, 특히 탄소수 2 의 셀룰로오스아세테이트인 경우에는, 이에 더하여, 반복 단위를 갖는 부가물도 바람직하게 사용함으로써 액정 표시 장치의 휘도 불균일을 개선시킬 수 있다.

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

본 발명에서 사용되는 셀룰로오스에스테르에 있어서, 셀룰로오스의 수산기로의 치환도에 대해서는 특별히 한정되지 않지만, 편광판 보호 필름, 광학 필름의 용도에 사용하는 경우, 필름에 적당한 투습성이나 흡습성을 부여하기 위해서, 셀룰로오스의 수산기로의 아실 치환도가 2.00 ∼ 3.00 인 것이 바람직하다. 나아가서는 치환도가 2.30 ∼ 2.98 인 것이 바람직하고, 2.70 ∼ 2.96 인 것이 보다 바람직하며, 2.80 ∼ 2.94 인 것이 더욱 바람직하다. 또, 필름 표면으로부터 1 ㎛ 의 영역에 포함되는 셀룰로오스에스테르의 아실 치환도 (DSs) 와, 광학 필름의 두께 방향 중심으로부터 1 ㎛ 의 영역에 포함되는 셀룰로오스에스테르의 아실 치환도 (DSc) 는, DSs ≤ DSc 의 관계를 만족하는 것이 바람직하다. DSs 는, 예를 들어, 필름 표면으로부터 1 ㎛ 의 영역을 면도칼날 등으로 깎아내어, 얻어진 분말을 공지된 방법으로 측정할 수 있고, DSc 는, 동일하게 필름을 두께 방향 중심까지 깎아내어 (예를 들어, 50 ㎛ 의 필름이면, 25 ㎛ 까지 깎아낸 후에, 추가로 1 ㎛ 의 영역을 깎아낸다), 측정할 수 있다.

셀룰로오스의 수산기로 치환되는 아세트산 및/또는 탄소 원자수 3 ∼ 22 의 지방산 중, 탄소수 2 ∼ 22 의 아실기로는, 지방족기여도 되고 방향족기여도 되며, 특별히 한정되지 않고, 단일이어도 되고 2 종류 이상의 혼합물이어도 된다. 그것들은, 예를 들어 셀룰로오스의 알킬카르보닐에스테르, 알케닐카르보닐에스테르 혹은 방향족 카르보닐에스테르, 방향족 알킬카르보닐에스테르 등이며, 각각 추가로 치환된 기를 갖고 있어도 된다. 이들의 바람직한 아실기로는, 아세틸, 프로피오닐, 부타노일, 헵타노일, 헥사노일, 옥타노일, 데카노일, 도데카노일, 트리데카노일, 테트라데카노일, 헥사데카노일, 옥타데카노일, iso-부타노일, t-부타노일, 시클로헥산카르보닐, 올레오일, 벤조일, 나프틸카르보닐, 신나모일기 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 아세틸, 프로피오닐, 부타노일, 도데카노일, 옥타데카노일, t-부타노일, 올레오일, 벤조일, 나프틸카르보닐, 신나모일 등이 바람직하고, 아세틸, 프로피오닐, 부타노일이 보다 바람직하다.

이들 중에서도, 합성의 용이함, 비용, 치환기 분포의 제어 용이함 등의 관점에서, 아세틸기, 아세틸기와 프로필기의 혼합 에스테르가 바람직하고, 아세틸기가 특히 바람직하다.

본 발명에서 바람직하게 사용되는 셀룰로오스에스테르의 중합도는 점도 평균 중합도로 180 ∼ 700 이며, 셀룰로오스아세테이트에 있어서는 180 ∼ 550 이 보다 바람직하고, 180 ∼ 400 이 더욱 바람직하며, 180 ∼ 350 이 특히 바람직하다. 중합도가 지나치게 높으면, 셀룰로오스에스테르의 도프 용액의 점도가 높아져, 유연에 의해 필름 제조가 곤란해지는 경향이 있다. 중합도가 지나치게 낮으면, 제조한 필름의 강도가 저하되어 버리는 경향이 있다. 평균 중합도는, 우다 등의 극한 점도법 (우다 카즈오, 사이토 히데오, 섬유 학회지, 제 18 권 제 1 호, 105 ∼ 120 페이지, 1962년) 에 의해 측정할 수 있다. 일본 공개특허공보 평9-95538 에 상세하게 기재되어 있다.

또, 본 발명에서 바람직하게 사용되는 셀룰로오스에스테르의 분자량 분포는 겔 퍼미에이션 크로마토그래피에 의해 평가되며, 그 다분산성 지수 Mw/Mn (Mw 는 질량 평균 분자량, Mn 은 수 평균 분자량) 이 작고, 분자량 분포가 좁은 것이 바람직하다. 구체적인 Mw/Mn 의 값으로는, 1.0 ∼ 4.0 인 것이 바람직하고, 2.0 ∼ 3.5 인 것이 더욱 바람직하며, 2.3 ∼ 3.4 인 것이 가장 바람직하다.

저분자 성분이 제거되면, 평균 분자량 (중합도) 이 높아지지만, 점도는 통상적인 셀룰로오스에스테르보다 낮아지기 때문에 유용하다. 저분자 성분이 적은 셀룰로오스에스테르는, 통상적인 방법으로 합성한 셀룰로오스에스테르로부터 저분자 성분을 제거함으로써 얻을 수 있다. 저분자 성분의 제거는, 셀룰로오스에스테르를 적당한 유기 용매로 세정함으로써 실시할 수 있다. 또한, 저분자 성분이 적은 셀룰로오스에스테르를 제조하는 경우, 아세트화 반응에 있어서의 황산 촉매량을 셀룰로오스 100 질량부에 대해 0.5 ∼ 25 질량부로 조정하는 것이 바람직하다. 황산 촉매의 양을 상기 범위로 하면, 분자량 분포의 점에서도 바람직한 (분자량 분포가 좁다) 셀룰로오스에스테르를 합성할 수 있다. 본 발명의 광학 필름의 제조시에 사용될 때에는, 셀룰로오스에스테르의 함수율은 2 질량％ 이하인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1 질량％ 이하이며, 특히 바람직하게는 0.7 질량％ 이하이다. 일반적으로 셀룰로오스에스테르는 물을 함유하고 있으며, 그 함수율은 2.5 ∼ 5 질량％ 가 알려져 있다. 본 발명에서 상기와 같은 셀룰로오스에스테르의 함수율로 하기 위해서는, 건조시키는 것이 필요하고, 그 방법은 목적으로 하는 함수율이 되면 특별히 한정되지 않는다. 이들 셀룰로오스에스테르에 관해서는, 그 원료면이나 합성 방법은 발명 협회 공개 기보 (공기 번호 2001-1745, 2001년 3월 15일 발행, 발명 협회) 에서 7 페이지 ∼ 12 페이지에 상세하게 기재되어 있다.

본 발명에서는, 셀룰로오스에스테르는 치환기, 치환도, 중합도, 분자량 분포 등의 관점에서, 단일 혹은 상이한 2 종류 이상의 셀룰로오스에스테르를 혼합하여 사용할 수 있다.

한편, 본 발명의 광학 필름을 사용한 편광판으로부터의 보호 필름 박리성 (리워크성) 을 개선시키기 위해서, 예를 들어, 공지된 공유연 기술 등을 이용하여, 상기 첨가제의 두께 방향 분포를 부여하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 표면 부근의 첨가제의 함유량이 다른 부분의 함유량보다 낮은 것이 바람직하다.

또한, 첨가제로는, 통상적으로 셀룰로오스에스테르에 사용되는 첨가제 (예를 들어, 발명 협회 공개 기보 2001-1745) 를 사용할 수 있으며, 전술한 바와 같은 반복 단위를 갖는 화합물인 것이 블리드 아웃 억제나 필름 제조 과정에 있어서의 휘발 억제의 관점에서 바람직하다.

[리타데이션 조정제]

본 발명의 광학 필름의 광학 이방성은, 전술한 반복 단위를 갖는 화합물의 첨가에 의해서도 제어되지만, 목적으로 하는 리타데이션에 따라 추가로 상이한 광학 이방성 조정제를 첨가해도 된다. 예를 들어, 일본 공개특허공보 2006-30937호 23 페이지 내지 72 페이지에 기재된 Rth 를 저감시키는 화합물을 첨가할 수도 있고, Rth 를 상승시키는 화합물 (구체적으로는, 방향 고리를 1 개 이상 갖는 화합물이 바람직하고, 2 ∼ 15 개 갖는 것이 보다 바람직하며, 3 ∼ 10 개 갖는 것이 더욱 바람직하다. 화합물 중의 방향 고리 이외의 각 원자는, 방향 고리와 동일 평면에 가까운 배치인 것이 바람직하고, 방향 고리를 복수 갖고 있는 경우에는, 방향 고리끼리도 동일 평면에 가까운 배치인 것이 바람직하다. 또, Rth 를 선택적으로 상승시키기 때문에, 첨가제의 필름 중에서의 존재 상태는, 방향 고리 평면이 필름면과 평행한 방향으로 존재하고 있는 것이 바람직하다) 을 첨가할 수도 있다. 이들 리타데이션 조정제 중에서도, 본 발명의 광학 필름은 Rth 를 상승시키는 화합물을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 리타데이션 조정제는 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상의 첨가제를 조합하여 사용해도 된다.

Rth 를 상승시키는 효과가 있는 첨가제로는, 구체적으로는, 일본 공개특허공보 2005-104148호의 33 ∼ 34 페이지에 기재된 가소제나, 일본 공개특허공보 2005-104148호의 38 ∼ 89 페이지에 기재된 광학 이방성의 컨트롤제 (이 광학 이방성의 컨트롤제 중에서도, 후술하는 리타데이션 내구성 개량제로서 예시하는 후술하는 일반식 (10) 으로 나타내는 화합물이 바람직하다) 등을 들 수 있다. 상세한 이유는 알 수 없지만, 본 발명에 있어서는, 액정 표시 장치를 경사 방향에서 관찰했을 때에 시인되는 원 형상의 광 불균일의 시인성을 억제하기 위해서, Rth 를 상승시키는 효과가 있는 저분자 화합물을 함유시키는 것이 바람직하다. 이와 같은 화합물을 첨가함으로써, 후술하는 Rth 습열 내구성을 적절히 제어할 수 있다.

Rth 를 상승시키는 효과가 있는 리타데이션 조정제로는, 후술하는 리타데이션 내구성 개량제로서 예시하는 후술하는 일반식 (10) 으로 나타내는 화합물이 보다 바람직하다. Rth 를 상승시키는 효과가 있는 리타데이션 조정제로서의 후술하는 일반식 (10) 으로 나타내는 화합물의 바람직한 범위도, 리타데이션 내구성 개량제로서의 후술하는 일반식 (10) 으로 나타내는 화합물의 바람직한 범위와 동일하다.

[리타데이션 내구성 개량제]

본 발명의 광학 필름은, 리타데이션의 내구성 (그 중에서도 습열 내구성) 을 향상시키는 화합물을 포함하는 것이 바람직하다. 이와 같은 화합물의 첨가량은 특별히 한정되지 않지만, 셀룰로오스에스테르에 대해 0.001 ∼ 20 질량％ 인 것이 바람직하고, 0.01 ∼ 10 질량％ 가 바람직하고, 0.05 ∼ 5 질량％ 가 바람직하며, 0.1 ∼ 3 질량％ 가 가장 바람직하다.

리타데이션의 습열 내구성에는, 필름을 습열 환경하에서 유지했을 경우의 리타데이션 변화로서 관측되는 내구성과, 필름을 편광판 형태에서의 습열 환경하에서 유지했을 경우의 리타데이션 변화가 있다. 전자에 관해서는, 전술한 특정 분자량을 갖는 반복 단위를 갖는 화합물을 사용하는 것, 및/또는 치수 변화율을 제어하는 것 등으로 개선시킬 수 있다. 또, 후자에 관해서는, 전술한 특정 분자량을 갖는 반복 단위를 갖는 화합물을 사용함으로써, 및/또는 리타데이션의 습열 내구성을 향상시키는 화합물을 첨가함으로써 개선시킬 수 있다.

리타데이션의 습열 내구성을 향상시키는 화합물로서, 염기성을 나타내는 화합물을 바람직하게 사용할 수 있으며, 무기 화합물과 유기 화합물 중 어느 것, 혹은 양방을 사용해도 되고, 약염기성을 나타내는 화합물인 것이 보다 바람직하다.

무기 염기 (염기성을 나타내는 무기 화합물) 로는, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산나트륨, 탄산수소나트륨, 탄산칼륨, 탄산수소칼륨 등을 들 수 있다.

유기 염기 (염기성을 나타내는 유기 화합물) 로는, 분자 내에 염기성의 관능기를 갖는 화합물을 사용할 수 있으며, 염기성의 관능기로는, 예를 들어, 1 급 아미노기, 2 급 아미노기, 3 급 아미노기, 4 급 암모늄기, 피리딜기, 피리미디닐기, 피라지닐기 등의 함질소 헤테로 고리기, 구아니디노기, 이미노기, 이미다조일기, 인돌기, 퓨린기, 피리미딘기 등을 들 수 있다.

＜아미노기를 갖는 화합물＞

본 발명의 광학 필름은, 리타데이션 내구성 개량제로서, 아미노기를 갖는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 바람직하게 사용되는 아미노기를 포함하는 화합물로는, 특별히 한정되지는 않지만, 트리아진 모핵으로 하고, 치환 가능한 어느 위치에 아미노기를 치환기로서 갖는 것이 바람직하며, 하기 일반식 (1) 또는 (2) 로 나타내는 화합물인 것이 보다 바람직하다.

일반식 (1)

[화학식 1]

(일반식 (1) 중, Ra 는 치환 혹은 무치환의 알킬기, 치환 혹은 무치환의 알케닐기, 치환 혹은 무치환의 알키닐기, 치환 혹은 무치환의 복소 고리기, 또는, 치환 혹은 무치환의 아릴기를 나타낸다. X¹, X², X³ 및 X⁴ 는 각각 독립적으로 단결합 또는 2 가의 연결기를 나타낸다. R¹, R², R³ 및 R⁴ 는 각각 독립적으로 수소 원자, 치환 혹은 무치환의 알킬기, 치환 혹은 무치환의 알케닐기, 치환 혹은 무치환의 알키닐기, 치환 혹은 무치환의 아릴기, 치환 혹은 무치환의 아실기, 또는, 치환 혹은 무치환의 복소 고리기를 나타낸다.)

상기 Ra 는 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 복소 고리기 또는 아릴기를 나타내며, 알킬기 또는 아릴기인 것이 바람직하고, 아릴기인 것이 보다 바람직하다.

상기 Ra 가 알킬기인 경우, 탄소수 1 ∼ 20 인 것이 바람직하고, 탄소수 3 ∼ 15 인 것이 보다 바람직하며, 탄소수 6 ∼ 12 인 것이 특히 바람직하다.

상기 Ra 가 알케닐기인 경우, 탄소수 2 ∼ 20 인 것이 바람직하고, 탄소수 2 ∼ 15 인 것이 보다 바람직하며, 탄소수 2 ∼ 12 인 것이 특히 바람직하다.

상기 Ra 가 알키닐기인 경우, 탄소수 2 ∼ 20 인 것이 바람직하고, 탄소수 2 ∼ 15 인 것이 보다 바람직하며, 탄소수 2 ∼ 12 인 것이 특히 바람직하다.

상기 Ra 가 아릴기인 경우, 탄소수 6 ∼ 30 인 것이 바람직하고, 탄소수 6 ∼ 20 인 것이 보다 바람직하며, 페닐기가 가장 바람직하다.

상기 Ra 가 복소 고리기인 경우, 함질소 복소 방향 고리기인 것이 바람직하고, 피리딜기가 보다 바람직하다.

상기 Ra 는 추가로 치환기를 갖고 있어도 된다.

상기 Ra 가 갖고 있어도 되는 치환기로는, 알킬기 (바람직하게는 탄소 원자수 1 ∼ 20, 보다 바람직하게는 1 ∼ 12, 특히 바람직하게는 1 ∼ 8 의 것이며, 예를 들어 메틸기, 에틸기, 이소프로필기, tert-부틸기, n-옥틸기, n-데실기, n-헥사데실기, 시클로프로필기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등을 들 수 있다.), 알케닐기 (바람직하게는 탄소 원자수 2 ∼ 20, 보다 바람직하게는 2 ∼ 12, 특히 바람직하게는 2 ∼ 8 이며, 예를 들어 비닐기, 알릴기, 2-부테닐기, 3-펜테닐기 등을 들 수 있다.), 알키닐기 (바람직하게는 탄소 원자수 2 ∼ 20, 보다 바람직하게는 2 ∼ 12, 특히 바람직하게는 2 ∼ 8 이며, 예를 들어 프로파르길기, 3-펜티닐기 등을 들 수 있다.), 아릴기 (바람직하게는 탄소 원자수 6 ∼ 30, 보다 바람직하게는 6 ∼ 20, 특히 바람직하게는 6 ∼ 12 이며, 예를 들어 페닐기, 비페닐기, 나프틸기 등을 들 수 있다.), 아미노기 (바람직하게는 탄소 원자수 0 ∼ 20, 보다 바람직하게는 0 ∼ 10, 특히 바람직하게는 0 ∼ 6 이며, 예를 들어 아미노기, 메틸아미노기, 디메틸아미노기, 디에틸아미노기, 디벤질아미노기 등을 들 수 있다.), 알콕시기 (바람직하게는 탄소 원자수 1 ∼ 20, 보다 바람직하게는 1 ∼ 12, 특히 바람직하게는 1 ∼ 8 이며, 예를 들어 메톡시기, 에톡시기, 부톡시기 등을 들 수 있다.), 아릴옥시기 (바람직하게는 탄소 원자수 6 ∼ 20, 보다 바람직하게는 6 ∼ 16, 특히 바람직하게는 6 ∼ 12 이며, 예를 들어 페닐옥시기, 2-나프틸옥시기 등을 들 수 있다.), 아실기 (바람직하게는 탄소 원자수 1 ∼ 20, 보다 바람직하게는 1 ∼ 16, 특히 바람직하게는 1 ∼ 12 이며, 예를 들어 아세틸기, 벤조일기, 포르밀기, 피발로일기 등을 들 수 있다.), 알콕시카르보닐기 (바람직하게는 탄소 원자수 2 ∼ 20, 보다 바람직하게는 2 ∼ 16, 특히 바람직하게는 2 ∼ 12 이며, 예를 들어 메톡시카르보닐기, 에톡시카르보닐기 등을 들 수 있다.), 아릴옥시카르보닐기 (바람직하게는 탄소 원자수 7 ∼ 20, 보다 바람직하게는 7 ∼ 16, 특히 바람직하게는 7 ∼ 10 이며, 예를 들어 페닐옥시카르보닐기 등을 들 수 있다.), 아실옥시기 (바람직하게는 탄소 원자수 2 ∼ 20, 보다 바람직하게는 2 ∼ 16, 특히 바람직하게는 2 ∼ 10 이며, 예를 들어 아세톡시기, 벤조일옥시기 등을 들 수 있다.), 아실아미노기 (바람직하게는 탄소 원자수 2 ∼ 20, 보다 바람직하게는 2 ∼ 16, 특히 바람직하게는 2 ∼ 10 이며, 예를 들어 아세틸아미노기, 벤조일아미노기 등을 들 수 있다.), 알콕시카르보닐아미노기 (바람직하게는 탄소 원자수 2 ∼ 20, 보다 바람직하게는 2 ∼ 16, 특히 바람직하게는 2 ∼ 12 이며, 예를 들어 메톡시카르보닐아미노기 등을 들 수 있다.), 아릴옥시카르보닐아미노기 (바람직하게는 탄소 원자수 7 ∼ 20, 보다 바람직하게는 7 ∼ 16, 특히 바람직하게는 7 ∼ 12 이며, 예를 들어 페닐옥시카르보닐아미노기 등을 들 수 있다.), 술포닐아미노기 (바람직하게는 탄소 원자수 1 ∼ 20, 보다 바람직하게는 1 ∼ 16, 특히 바람직하게는 1 ∼ 12 이며, 예를 들어 메탄술포닐아미노기, 벤젠술포닐아미노기 등을 들 수 있다.), 술파모일기 (바람직하게는 탄소 원자수 0 ∼ 20, 보다 바람직하게는 0 ∼ 16, 특히 바람직하게는 0 ∼ 12 이며, 예를 들어 술파모일기, 메틸술파모일기, 디메틸술파모일기, 페닐술파모일기 등을 들 수 있다.), 카르바모일기 (바람직하게는 탄소 원자수 1 ∼ 20, 보다 바람직하게는 1 ∼ 16, 특히 바람직하게는 1 ∼ 12 이며, 예를 들어 카르바모일기, 메틸카르바모일기, 디에틸카르바모일기, 페닐카르바모일기 등을 들 수 있다.), 알킬티오기 (바람직하게는 탄소 원자수 1 ∼ 20, 보다 바람직하게는 1 ∼ 16, 특히 바람직하게는 1 ∼ 12 이며, 예를 들어 메틸티오기, 에틸티오기 등을 들 수 있다.), 아릴티오기 (바람직하게는 탄소 원자수 6 ∼ 20, 보다 바람직하게는 6 ∼ 16, 특히 바람직하게는 6 ∼ 12 이며, 예를 들어 페닐티오기 등을 들 수 있다.), 술포닐기 (바람직하게는 탄소 원자수 1 ∼ 20, 보다 바람직하게는 1 ∼ 16, 특히 바람직하게는 1 ∼ 12 이며, 예를 들어 메실기, 토실기 등을 들 수 있다.), 술피닐기 (바람직하게는 탄소 원자수 1 ∼ 20, 보다 바람직하게는 1 ∼ 16, 특히 바람직하게는 1 ∼ 12 이며, 예를 들어 메탄술피닐기, 벤젠술피닐기 등을 들 수 있다.), 우레이드기 (바람직하게는 탄소 원자수 1 ∼ 20, 보다 바람직하게는 1 ∼ 16, 특히 바람직하게는 1 ∼ 12 이며, 예를 들어 우레이드기, 메틸우레이드기, 페닐우레이드기 등을 들 수 있다.), 인산아미드기 (바람직하게는 탄소 원자수 1 ∼ 20, 보다 바람직하게는 1 ∼ 16, 특히 바람직하게는 1 ∼ 12 이며, 예를 들어 디에틸인산아미드, 페닐인산아미드 등을 들 수 있다.), 하이드록시기, 메르캅토기, 할로겐 원자 (예를 들어 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자), 시아노기, 술포기, 카르복실기, 니트로기, 하이드록삼산기, 술피노기, 하이드라지노기, 이미노기, 헤테로 고리기 (바람직하게는 탄소 원자수 1 ∼ 30, 보다 바람직하게는 1 ∼ 12 이며, 헤테로 원자로는, 예를 들어 질소 원자, 산소 원자, 황 원자, 구체적으로는 예를 들어 이미다졸릴기, 피리딜기, 퀴놀릴기, 푸릴기, 피페리딜기, 모르폴리노기, 벤조옥사졸릴기, 벤즈이미다졸릴기, 벤즈티아졸릴기 등을 들 수 있다.), 실릴기 (바람직하게는, 탄소 원자수 3 ∼ 40, 보다 바람직하게는 3 ∼ 30, 특히 바람직하게는 3 ∼ 24 이며, 예를 들어, 트리메틸실릴기, 트리페닐실릴기 등을 들 수 있다.) 등을 들 수 있다. 이들 치환기는 추가로 치환되어도 된다. 또, 치환기가 2 개 이상 있는 경우에는, 동일해도 되고 상이해도 된다. 또, 가능한 경우에는 서로 연결하여 고리를 형성해도 된다.

상기, X¹ ∼ X⁴ 는 단결합 또는 2 가의 연결기를 나타내고, 각각 동일해도 되고 상이해도 된다. X¹, X², X³ 및 X⁴ 는 단결합인 것이 바람직하다. 2 가의 연결기로는, 하기 연결기군 (L) 중에서 선택되는 것이 바람직하다.

연결기군 (L)

[화학식 2]

(* 측이 상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물 중의 1,3,5-트리아진 고리로 치환되어 있는 N 원자와의 연결 부위이다.)

R¹, R², R³ 및 R⁴ 는 각각 독립적으로 수소 원자, 치환 혹은 무치환의 알킬기, 치환 혹은 무치환의 알케닐기, 치환 혹은 무치환의 알키닐기, 치환 혹은 무치환의 아릴기, 치환 혹은 무치환의 아실기, 또는, 치환 혹은 무치환의 복소 고리기를 나타내며, R¹, R², R³ 및 R⁴ 는 수소 원자인 것이 바람직하다.

상기 R¹, R², R³ 및 R⁴ 가 알킬기인 경우, 탄소수 1 ∼ 12 인 것이 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 6 인 것이 보다 바람직하며, 탄소수 1 ∼ 4 인 것이 특히 바람직하다.

상기 R¹, R², R³ 및 R⁴ 가 알케닐기인 경우, 탄소수 2 ∼ 12 인 것이 바람직하고, 탄소수 2 ∼ 6 인 것이 보다 바람직하며, 탄소수 2 ∼ 4 인 것이 특히 바람직하다.

상기 R¹, R², R³ 및 R⁴ 가 알키닐기인 경우, 탄소수 2 ∼ 12 인 것이 바람직하고, 탄소수 2 ∼ 6 인 것이 보다 바람직하며, 탄소수 2 ∼ 4 인 것이 특히 바람직하다.

상기 R¹, R², R³ 및 R⁴ 가 아릴기인 경우, 탄소수 6 ∼ 18 인 것이 바람직하고, 탄소수 6 ∼ 12 인 것이 보다 바람직하며, 탄소수 6 인 것이 특히 바람직하다.

상기 R¹, R², R³ 및 R⁴ 는 수소 원자, 알킬기, 또는 아릴기인 것이 바람직하고, 수소 원자인 것이 보다 바람직하다.

상기 R¹, R², R³ 및 R⁴ 는 추가로 치환기를 갖고 있어도 되고, 그 치환기로는 상기 Ra 가 갖고 있어도 되는 치환기를 들 수 있다.

일반식 (2)

[화학식 3]

(일반식 (2) 중, Rb 및 Rc 는 각각 독립적으로 치환 혹은 무치환의 알킬기, 치환 혹은 무치환의 알케닐기, 치환 혹은 무치환의 알키닐기, 치환 혹은 무치환의 복소 고리기, 또는, 치환 혹은 무치환의 아릴기를 나타낸다. X⁵ 및 X⁶ 은 각각 독립적으로 단결합 또는 2 가의 연결기를 나타낸다. R⁵ 및 R⁶ 은 각각 독립적으로 수소 원자, 치환 혹은 무치환의 알킬기, 치환 혹은 무치환의 알케닐기, 치환 혹은 무치환의 알키닐기, 치환 혹은 무치환의 아릴기, 치환 혹은 무치환의 아실기, 또는, 치환 혹은 무치환의 복소 고리기를 나타낸다.)

상기 Rb 및 Rc 는 각각 독립적으로 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 복소 고리기 또는 아릴기를 나타내며, 구체예는 상기 Ra 의 구체예와 동일하고, 알킬기 또는 아릴기가 바람직하다.

X⁵ 및 X⁶ 은 각각 독립적으로 단결합 또는 2 가의 연결기를 나타내며, 구체예 및 바람직한 범위는 상기 X¹, X², X³ 및 X⁴ 의 구체예 및 바람직한 범위와 동일하다.

상기 R⁵ 및 R⁶ 은 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 아실기 또는 복소 고리기를 나타내며, 구체예 및 바람직한 범위는 상기 R¹, R², R³ 및 R⁴ 의 구체예 및 바람직한 범위와 동일하다.

이하, 리타데이션 내구성 개량제로서, 본 발명에 바람직하게 사용할 수 있는 일반식 (1) 또는 (2) 로 나타내는 화합물을 나타낸다.

[화학식 4]

[화학식 5]

또, 상기 아미노기를 갖는 화합물로는, 하기 일반식 (3) 으로 나타내는 화합물을 들 수 있다. 또한, 하기 일반식 (3) 으로 나타내는 화합물에는, 피리딘 또는 피리미딘 모핵으로 하고, 치환 가능한 어느 위치에 아미노기를 치환기로서 갖는 화합물이 포함된다.

일반식 (3)

[화학식 6]

일반식 (3) 중, Y 는 메틴기 또는 질소 원자를 나타낸다. Qa, Qb 및 Qc 는 각각 독립적으로 단결합 또는 2 가의 연결기를 나타낸다. Ra, Rb, 및 Rc 는 각각 독립적으로 수소 원자, 치환 혹은 무치환의 알킬기, 치환 혹은 무치환의 알케닐기, 치환 혹은 무치환의 알키닐기, 치환 혹은 무치환의 아릴기, 시아노기, 할로겐 원자, 치환 혹은 무치환의 복소 고리기, 또는, -N(Rd)(Rd') 를 나타내고, Rd 및 Rd' 는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 나타내며, Rd 및 Rd' 는 서로 연결되어 고리를 형성해도 된다. Ra 와 Rb 는 서로 연결되어 고리를 형성해도 된다. X¹ 은 단결합 또는 하기 2 가의 연결기군 (L) 에서 선택되는 2 가의 연결기를 나타낸다. X² 는 단결합 또는 2 가의 연결기를 나타낸다. R¹ 및 R² 는 각각 독립적으로 수소 원자, 치환 혹은 무치환의 알킬기, 치환 혹은 무치환의 알케닐기, 치환 혹은 무치환의 알키닐기, 치환 혹은 무치환의 아릴기, 또는, 치환 혹은 무치환의 복소 고리기를 나타내며, R¹ 과 R² 는 서로 연결되어 고리를 형성해도 된다.

연결기군 (L)

[화학식 7]

(각 식 중, * 측이 상기 일반식 (3) 으로 나타내는 화합물 중의 함질소 방향 고리로 치환되어 있는 질소 원자와의 연결 부위이고, R^g 는 치환 혹은 무치환의 알킬기, 치환 혹은 무치환의 알케닐기, 치환 혹은 무치환의 알키닐기, 치환 혹은 무치환의 아릴기, 또는, 치환 혹은 무치환의 복소 고리기를 나타낸다.)

상기 일반식 (3) 으로 나타내는 화합물은, 일본 공개특허공보 2012-42938호의 일반식 (4) 로 나타내는 화합물인 것이 바람직하고, 일본 공개특허공보 2012-42938호의 일반식 (5) 로 나타내는 화합물인 것이 보다 바람직하고, 일본 공개특허공보 2012-42938호의 일반식 (6) 으로 나타내는 화합물인 것이 특히 바람직하며, 하기 일반식 (7) 로 나타내는 화합물인 것이 보다 특히 바람직하다.

일반식 (7)

[화학식 8]

일반식 (7) 중, Q^d 는 단결합, 산소 원자, 또는 -NH- 를 나타낸다. R^a8 은 탄소 원자수 1 ∼ 8 의 알킬기를 나타낸다. R¹¹, R¹², R¹³, R¹⁴, R¹⁵ 및 R¹⁶ 은 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 치환 혹은 무치환의 카르바모일기, 치환 혹은 무치환의 술파모일기, 탄소 원자수 1 ∼ 8 의 알킬기, 또는, 탄소 원자수 1 ∼ 8 의 알콕시기를 나타낸다.

일반식 (7) 중, Q^d 는 단결합, 산소 원자, 또는 -NH- 를 나타낸다. Q^d 는 단결합 또는 산소 원자인 것이 바람직하고, 산소 원자인 것이 보다 바람직하다.

일반식 (7) 중, R¹¹, R¹², R¹³, R¹⁴, R¹⁵ 및 R¹⁶ 은 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 치환 혹은 무치환의 카르바모일기, 치환 혹은 무치환의 술파모일기, 탄소 원자수 1 ∼ 8 의 알킬기, 또는, 탄소 원자수 1 ∼ 8 의 알콕시기를 나타낸다. R¹¹, R¹², R¹³, R¹⁴, R¹⁵ 및 R¹⁶ 은 수소 원자, 치환 혹은 무치환의 카르바모일기, 치환 혹은 무치환의 술파모일기, 탄소 원자수 1 ∼ 8 의 알킬기, 또는, 탄소 원자수 1 ∼ 8 의 알콕시기인 것이 바람직하고, 수소 원자, 또는 탄소 원자수 1 ∼ 8 의 알킬기인 것이 보다 바람직하며, 수소 원자인 것이 보다 바람직하다.

이하, 일반식 (3) 으로 나타내는 화합물로서, 본 발명에 바람직하게 사용할 수 있는 화합물을 나타낸다. 또, 일반식 (3) 으로 나타내는 화합물의 그 밖의 예로는, 일본 공개특허공보 2012-42938호의 [0097] ∼ [0106] 에 기재된 화합물을 들 수 있다.

[화학식 9]

또, 아미노기를 갖는 화합물로는, 하기 일반식 (10) 으로 나타내는 화합물인 것도 바람직하다.

일반식 (10)

[화학식 10]

일반식 (10) 중, X²¹ ∼ X²⁶ 은 각각 독립적으로 단결합 또는 2 가의 연결기를 나타낸다. R²¹ ∼ R²⁶ 은 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 아실기 또는 복소 고리기를 나타낸다.

일반식 (10) 중, R²¹ ∼ R²⁶ 이 2 가의 연결기를 나타내는 경우의 구체예는, 상기 일반식 (1) 에 있어서의 X¹ 이 2 가의 연결기를 나타내는 경우의 구체예와 동일하다. 일반식 (10) 중, R²¹ ∼ R²⁶ 이 단결합인 것이 바람직하다.

일반식 (10) 중, R²¹ ∼ R²⁶ 의 구체예는 상기 일반식 (1) 에 있어서의 R¹ 의 구체예와 동일하다. 일반식 (10) 중, R²¹, R²³, 및 R²⁵ 가 수소 원자이고, 또한 R²², R²⁴, 및 R²⁶ 이 아릴기인 것이 바람직하다.

일반식 (10) 중, R²¹ ∼ R²⁶ 은 추가로 치환기를 갖고 있어도 되고, R²¹ ∼ R²⁶ 이 갖고 있어도 되는 치환기로는, 상기 일반식 (1) 에 있어서 Ra 가 갖고 있어도 되는 치환기를 들 수 있으며, 각 치환기의 바람직한 범위도 상기 일반식 (1) 에 있어서 Ra 가 갖고 있어도 되는 치환기의 바람직한 범위와 동일하다. 이 중에서도 R²¹ ∼ R²⁶ 이 갖고 있어도 되는 치환기는, 알킬기 또는 알콕시기가 바람직하고, R²², R²⁴ 및 R²⁶ 중 2 개가 알킬기이고, 또한, 1 개가 알콕시기인 것이 보다 바람직하며, R²², R²⁴ 및 R²⁶ 중 2 개가 메틸기이고, 또한, 1 개가 메톡시기인 것이 특히 바람직하다.

일반식 (10) 으로 나타내는 화합물의 구체예로는 예를 들어 이하의 화합물을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.

[화학식 11]

그 밖의 본 발명에 사용되는 리타데이션 내구성 개량제로는, 일본 공개특허공보 2012-42938호의 일반식 (8) 또는 (9) 로 나타내는 화합물을 들 수 있으며, 그 내용은 본 발명에 포함된다.

[리타데이션 습도 의존성 개량제]

본 발명의 광학 필름은, 전술한 분자량이 큰 반복 단위를 갖는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 필름에서는, 리타데이션의 습도 의존성이 약간 커지는 경우가 있기 때문에, 추가로 습도 의존성을 저감시키는 화합물을 포함하는 것도 바람직하다. 습도 의존성을 저감시키는 화합물로서, 하기 식 (IA) 로 정의되는 ΔRth (A) 가 －100 이상 0 ㎚ 미만인 리타데이션 습도 의존성 개량 (저감) 제를 포함할 수도 있다.

식 (IA) ΔRth (A) = (ΔRth (rh, A) － ΔRth (rh, 0))/Q

[식 중, ΔRth (rh, A) 는, 그 화합물이 A 질량％ 첨가된 필름의 25 ℃·상대 습도 10 ％ 에 있어서의 Rth 에서 25 ℃·상대 습도 80 ％ 에 있어서의 Rth 를 뺀 값을 나타내고, ΔRth (rh, 0) 는, 그 화합물이 첨가되어 있지 않은 필름의 25 ℃·상대 습도 10 ％ 에 있어서의 Rth 에서 25 ℃·상대 습도 80 ％ 에 있어서의 Rth 를 뺀 값을 나타내며, Q 는 그 필름 중의 셀룰로오스에스테르의 질량을 100 으로 했을 때의 그 화합물의 질량을 나타낸다.]

이와 같은 화합물을 사용하면, 적은 첨가량으로도 효과적으로 ΔRth 를 저감시킬 수 있기 때문에, 셀룰로오스에스테르에 대한 첨가제의 총량을 줄일 수 있으고, 예를 들어, 제막 과정에서의 첨가제의 휘산을 억제하거나, 필름의 반송성을 향상시키거나, 필름의 블리드 아웃을 억제하거나 할 수 있다. ΔRth (A) 는 －50 ∼ 10 ㎚ 가 보다 바람직하고, －30 ∼ 0 ㎚ 가 더욱 바람직하다.

이와 같은 화합물로는, 수소 결합성기를 갖고 있고, 또한 분자량당 수소 결합성기 밀도가 높은 화합물을 들 수 있다. 수소 결합성기로는, 적어도 1 개의 -OH 기 또는 -NH 기를 함유하는 기인 것이 바람직하고, 예를 들어, 하이드록실기 (-OH), 카르복실기 (-COOH), 카르바모일기 (-CONHR), 술파모일기 (-SONHR), 우레이드기 (-NHCONHR), 아미노기 (-NHR), 우레탄기 (-NHCOOR), 아미드기 (-NHCOR) 가 보다 바람직하다. 단, R 은 수소 원자, 하이드록시기, 아미노기, 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬기, 탄소수 6 ∼ 15 의 아릴기 또는 헤테로 고리기를 나타내지만, 바람직하게는 수소 원자를 나타낸다. 보다 바람직하게는, 아미노기, 하이드록실기, 카르복실기, 카르바모일기, 술파모일기 또는 우레이드기이고, 더욱 바람직하게는 아미노기, 하이드록실기이다. 그리고 하이드록실기 중 적어도 1 개는 페놀성 수산기인 것이 게다가 또한 바람직하다.

리타데이션의 습도 의존성을 저감시키는 화합물로는, 예를 들어 하기와 같은 화합물을 구체예로서 들 수 있다.

＜하이드록실기를 갖는 화합물＞

본 발명에서 리타데이션 습도 의존성 개량제로서 바람직하게 사용되는 하이드록실기를 포함하는 화합물은, 바람직하게는 페놀성 수산기를 포함하는 화합물이다. 이와 같은 페놀성 수산기를 포함하는 화합물로는, 예를 들어, 상기에서 리타데이션 내구성 개량제로서 예시한 상기 일반식 (3) 으로 나타내는 화합물, 일본 공개특허공보 2008-89860호의 13 ∼ 19 페이지에 기재가 있는 화합물 A 나, 일본 공개특허공보 2008-233530호의 7 ∼ 9 페이지에 기재가 있는 일반식 (I) 로 나타내는 화합물을 바람직하게 사용할 수 있으며, 상기 일반식 (3) 으로 나타내는 화합물을 보다 바람직하게 사용할 수 있다. 리타데이션 습도 의존성 개량제로서의 상기 일반식 (3) 으로 나타내는 화합물의 바람직한 범위도, 리타데이션 내구성 개량제로서의 상기 일반식 (3) 으로 나타내는 화합물의 바람직한 범위와 동일하다.

[매트제 미립자]

본 발명의 광학 필름에는, 매트제로서 미립자를 첨가하는 것이 바람직하다. 미립자는 규소를 포함하는 것이 탁도가 낮아지는 점에서 바람직하고, 특히 이산화규소가 바람직하다. 이산화규소의 미립자는, 1 차 평균 입자경이 20 ㎚ 이하이고, 또한 겉보기 비중이 70 g/리터 이상인 것이 바람직하다. 1 차 입자의 평균 직경이 5 ∼ 20 ㎚ 로 작은 것이 필름의 헤이즈를 내릴 수 있어 보다 바람직하다.

매트제의 모스 경도는 1 ∼ 8 인 것이 바람직하고, 5 ∼ 7 인 것이 보다 바람직하다.

매트제의 첨가량으로는, 상기 셀룰로오스에스테르에 대해 0.001 질량％ 이상 0.2 질량％ 이하가 바람직하고, 0.01 질량％ 이상 0.1 질량％ 이하가 보다 바람직하다.

본 발명에 사용되는 매트제 미립자의 예 및 그 밖의 바람직한 양태로는, 일본 공개특허공보 2012-42938호의 [0148] ∼ [0153] 에 기재된 매트제 미립자의 예 및 바람직한 양태와 동일하고, 본 발명에 포함된다.

[기타 첨가제]

전술한 반복 단위를 갖는 화합물, 리타데이션 조정제, 리타데이션의 습열 내구성을 향상시키는 화합물, 리타데이션 습도 의존성 저감제, 매트제 미립자 외에, 본 발명의 광학 필름에는, 각종 기타 첨가제 (예를 들어, 가소제, 자외선 흡수제, 열화 방지제, 박리제, 적외선 흡수제, 파장 분산 조정제, 상기 조건을 만족하는 반복 단위를 갖는 화합물 이외의 기타 고분자계 첨가제 등) 를 첨가할 수 있으며, 그것들은 고체여도 되고 유상물 (油狀物) 이어도 된다. 즉, 그 융점이나 비점에 있어서 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 20 ℃ 이하와 20 ℃ 이상의 자외선 흡수 재료의 혼합이나, 마찬가지로 가소제의 혼합 등이며, 예를 들어 일본 공개특허공보 2001-151901호 등에 기재되어 있다. 게다가 또한, 적외 흡수 염료로는 예를 들어 일본 공개특허공보 2001-194522호에 기재되어 있다. 상기 조건을 만족하는 반복 단위를 갖는 화합물 이외의 기타 고분자계 첨가제로는, 일본 공개특허공보 2012-42938호의 [0037] ∼ [0038] 에 기재된 화합물을 들 수 있다.

[첨가제의 첨가 시기]

본 발명의 광학 필름을 제조할 때에, 각 첨가제를 첨가하는 시기는 도프 제조 공정에 있어서 어디에서 첨가해도 되지만, 도프 조제 공정의 마지막 조제 공정에 첨가제를 첨가하여 조제하는 공정을 첨가하여 실시해도 된다. 게다가 또한, 각 소재의 첨가량은 기능이 발현하는 한에 있어서 특별히 한정되지 않는다. 또, 광학 필름이 다층으로 형성되는 경우, 각 층의 첨가물의 종류나 첨가량이 상이해도 된다. 예를 들어 일본 공개특허공보 2001-151902호 등에 기재되어 있지만, 이들은 종래부터 알려져 있는 기술이다. 이들의 자세한 내용은, 발명 협회 공개 기보 (공기 번호 2001-1745, 2001년 3월 15일 발행, 발명 협회) 에서 16 페이지 ∼ 22 페이지에 상세하게 기재되어 있는 소재가 바람직하게 사용된다.

[첨가제의 첨가량]

본 발명의 광학 필름에 있어서는, 전술한 반복 단위를 갖는 화합물에 더하여 이들 다른 첨가제를 첨가하는 경우, 본 발명의 광학 필름에 포함되는 첨가제의 총량은, 사용되는 셀룰로오스에스테르의 총량에 대해 30 질량％ 이상 200 질량％ 이하인 것이 바람직하고, 35 질량％ 이상 150 질량％ 이하인 것이 바람직하다.

[광학 필름의 특성]

＜리타데이션＞

본 발명의 광학 필름은 하기 식 (I) 로 정의되는 파장 590 ㎚ 에 있어서의 면내 리타데이션 (Re) 이 10 ㎚ 이하이며, 0 ∼ 5 ㎚ 가 바람직하고, 0 ∼ 3 ㎚ 가 보다 바람직하다. 또, 하기 식 (II) 로 정의되는 파장 590 ㎚ 에 있어서의 두께 방향의 리타데이션 (Rth) 은 －25 ∼ 25 ㎚ 인 것이 바람직하고, －20 ∼ 5 ㎚ 인 것이 보다 바람직하며, －10 ∼ 0 ㎚ 인 것이 더욱 바람직하다.

이들 값은, 본 발명의 광학 필름을 구성하는 폴리머의 화학 구조 (예를 들어, 셀룰로오스에스테르이면 치환기의 종류나 치환도), 전술한 반복 단위를 갖는 화합물의 종류나 첨가량, 필름의 막두께, 제막시의 공정 조건, 연신 공정 등에 의해 제어할 수 있다.

본 발명의 광학 필름의 리타데이션을 저감시키고, 예를 들어, IPS 모드의 액정 패널 용도로 사용하는 경우에는, 하기 식 (IIIa) 및 (IVa) 를 만족하는 것이 바람직하며, 또한 보호 필름으로서 사용되는 광학 필름을 지지체로 하여 후술하는 기능층을 형성할 수도 있다. 이에 따라, 예를 들어, 액정 표시 장치의 표시 화면의 콘트라스트를 향상시키거나, 시야각 특성이나 색미를 개선시키거나 할 수 있다.

식 (I) Re = (nx － ny) × d (㎚)

식 (II) Rth = {(nx ＋ ny)/2 － nz} × d (㎚)

식 (IIIa) Re ＜ 10

식 (IVa) ｜Rth｜ ＜ 25

(식 중, nx 는 필름 면내의 지상축 방향의 굴절률이고, ny 는 필름 면내의 진상축 방향의 굴절률이고, nz 는 필름의 두께 방향의 굴절률이며, d 는 필름의 두께 (㎚) 이다.)

이 경우, 면내의 지상축의 방위는 특별히 한정되지 않지만, 면내에서 필름의 탄성률이 최대가 되는 방위에 대해 대략 병행 혹은 대략 직교인 것이 바람직하다.

본 발명의 광학 필름을 액정 표시 장치의 편광판의 액정 셀측 보호 필름으로서 사용하는 경우에, Re 및 Rth 가 상기 범위에 있으면, 경사 방향으로부터의 광 누설이 보다 개량되어, 표시 품위를 향상시킬 수 있다. 본 발명의 광학 필름은, 액정과 광학 필름이 직접 광학 보상하지 않는 IPS 형 액정 표시 장치에 있어서 특히 바람직하게 사용할 수 있다.

또한, Re 및 Rth 는 다음과 같이 하여 측정할 수 있다.

본 명세서에 있어서, Re, Rth (단위；㎚) 는 다음의 방법에 따라 구한 것이다. 먼저, 필름을 25 ℃, 상대 습도 60 ％ 에서 24 시간 조습 (調濕) 후, 프리즘 커플러 (MODEL2010 Prism Coupler：Metricon 제조) 를 사용하여, 25 ℃, 상대 습도 60 ％ 에 있어서, 532 ㎚ 의 고체 레이저를 사용하여 하기 식 (B) 로 나타내는 평균 굴절률 (n) 을 구한다.

식 (B)：n = (n_TE × 2 ＋ n_TM)/3

[식 중, n_TE 는 필름 평면 방향의 편광으로 측정한 굴절률이고, n_TM 은 필름면 법선 방향의 편광으로 측정한 굴절률이다.]

본 명세서에 있어서, Re (λ㎚), Rth (λ㎚) 는 각각, 파장 λ (단위；nm) 에 있어서의 면내 리타데이션 및 두께 방향의 리타데이션을 나타낸다. Re (λ㎚) 는 KOBRA 21ADH 또는 WR (오지 계측 기기 (주) 제조) 에 있어서 파장 λ㎚ 의 광을 필름 법선 방향으로 입사시켜 측정된다.

측정되는 필름이 1 축 또는 2 축의 굴절률 타원체로 나타내어지는 것인 경우에는, 이하의 방법에 의해 Rth (λ㎚) 는 산출된다.

Rth (λ㎚) 는 상기 Re (λ㎚) 를, 면내의 지상축 (KOBRA 21ADH 또는 WR 에 의해 판단된다) 을 경사축 (회전축) 으로 하여 (지상축이 없는 경우에는 필름 면내의 임의의 방향을 회전축으로 한다) 필름 법선 방향에 대해 법선 방향으로부터 편측 50˚ 까지 10˚ 단계로 각각 그 경사진 방향으로부터 파장 λ㎚ 의 광을 입사시켜 전부 6 점 측정하고, 그 측정된 리타데이션값과 평균 굴절률 및 입력된 막두께 값을 기초로 KOBRA 21ADH 또는 WR 이 산출한다.

상기에 있어서, λ 에 관한 기재가 특별히 없고, Re, Rth 라고만 기재되어 있는 경우에는, 파장 590 ㎚ 의 광을 사용하여 측정한 값을 나타낸다. 또, 법선 방향으로부터 면내의 지상축을 회전축으로 하여 어느 경사 각도에 리타데이션의 값이 제로가 되는 방향을 갖는 필름의 경우에는, 그 경사 각도보다 큰 경사 각도에서의 리타데이션값은 그 부호를 부 (負) 로 변경한 후, KOBRA 21ADH 또는 WR 이 산출한다.

또한, 지상축을 경사축 (회전축) 으로 하여 (지상축이 없는 경우에는 필름 면내의 임의의 방향을 회전축으로 한다), 임의의 경사진 2 방향으로부터 리타데이션값을 측정하고, 그 값과 평균 굴절률 및 입력된 막두께 값을 기초로 이하의 식 (3) 및 식 (4) 로부터 Rth 를 산출할 수도 있다.

식 (3)

[식 중, Re (θ) 는 법선 방향으로부터 각도 θ 경사진 방향에 있어서의 리타데이션 값을 나타낸다. 또, nx 는 면내에 있어서의 지상축 방향의 굴절률을 나타내고, ny 는 면내에 있어서 nx 에 직교하는 방향의 굴절률을 나타내고, nz 는 nx 및 ny 에 직교하는 두께 방향의 굴절률을 나타내며, d 는 필름의 막두께를 나타낸다.]

식 (4)：Rth = ((nx ＋ ny) / 2 － nz) × d

측정되는 필름이 1 축이나 2 축의 굴절률 타원체로 표현될 수 없는 것, 이른바 광학 축 (optic axis) 이 없는 필름의 경우에는, 이하의 방법에 의해 Rth (λ㎚) 는 산출된다.

Rth (λ㎚) 는 상기 Re (λ㎚) 를, 면내의 지상축 (KOBRA 21ADH 또는 WR 에 의해 판단된다) 을 경사축 (회전축) 으로 하여 필름 법선 방향에 대해 －50 도로부터 ＋ 50 도까지 10 도 단계로 각각 그 경사진 방향으로부터 파장 λ㎚ 의 광을 입 시켜 11 점 측정하고, 그 측정된 리타데이션값과 평균 굴절률 및 입력된 막두께 값을 기초로 KOBRA 21ADH 또는 WR 이 산출한다. 이들 평균 굴절률과 막두께를 입력함으로써, KOBRA 21ADH 또는 WR 은 nx, ny, nz 를 산출한다. 이 산출된 nx, ny, nz 로부터 Nz = (nx － nz) / (nx － ny) 가 추가로 산출된다.

또, 상기 측정에 있어서, 평균 굴절률은, 폴리머 핸드북 (JOHN WILEY ＆ SONS, INC), 각종 광학 필름의 카탈로그의 값을 사용할 수도 있다. 평균 굴절률의 값이 이미 알려져 있지 않은 것에 대해서는, 전술한 방법으로 측정할 수 있다. 주된 광학 필름의 평균 굴절률의 값을 이하에 예시한다：셀룰로오스아실레이트 (1.48), 시클로올레핀 폴리머 (1.52), 폴리카보네이트 (1.59), 폴리메틸메타크릴레이트 (1.49), 폴리스티렌 (1.59) 이다.

＜탄성률＞

본 발명의 광학 필름은, 탄성률이 3.5 ㎬ 를 초과하고, 4.0 ㎬ 이상이 바람직하다. 탄성률의 상한에 대해서는 특별히 제한은 없지만, 10 ㎬ 이하이다. 탄성률이 3.5 ㎬ 를 초과함으로써, 필름의 제조 적성을 향상시킬 수 있다. 또, 본 발명의 광학 필름이 감겨 후술하는 본 발명의 롤상 광학 필름으로서 보관되었을 때의 외관이 열화되기 어렵기 때문에 바람직하다.

본 발명의 광학 필름의 탄성률은, 음파 전파 속도가 최대가 되는 방향의 탄성률을 나타내는 것으로 한다. 본 발명의 광학 필름을 사용한 후술하는 본 발명의 롤상 광학 필름의 경우도 동일하다.

탄성률의 구체적인 측정 방법으로는, 후술하는 실시예에 기재된 방법으로 측정할 수 있다.

＜음파 전파 속도, 음파 전파 속도가 최대가 되는 방향과 그것과 직교하는 방향에 있어서의 음파 전파 속도의 비＞

본 발명의 광학 필름에 있어서의 음파 전파 속도가 최대가 되는 방향과 그것과 직교하는 방향에 있어서의 음파 전파 속도의 비 (최대 방향/최대 방향의 직교 방향) 는 1.10 이상인 것이 바람직하고, 1.20 이상인 것이 보다 바람직하며, 1.24 이상인 것이 더욱 바람직하다. 상한에 대해서는 특별히 제한은 없지만, 2.0 이하이다. 음파 전파 속도의 비를 1.10 이상으로 함으로써, 필름의 제조 적성을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 있어서, 음파 전파 속도가 최대 방향이란, 음속 전파 방향이 최대 방향에 대해 ± 10˚ 의 각도 범위에 있는 것을 의미하며, ±5˚ 의 각도로 교차하고 있는 것이 바람직하고, ±1˚ 의 각도로 교차하고 있는 것이 보다 바람직하다.

음파 전파 속도가 최대 방향과 직교하는 방향이란, 음속 전파 방향이 최대 방향에 대해 90˚± 10˚ 의 각도로 교차하고 있는 것을 의미하며, 90˚± 5˚ 의 각도로 교차하고 있는 것이 바람직하고, 90˚± 1˚ 의 각도로 교차하고 있는 것이 보다 바람직하다.

본 발명에 있어서 음파 전파 속도가 최대가 되는 방향은, 광학 필름을 25 ℃, 상대 습도 60 ％ 에서 24 시간 조습 후, 배향성 측정기 (SST-2500：노무라 상사 (주) 제조) 를 사용하여 초음파 펄스의 종파 진동의 전파 속도가 최대가 되는 방향으로 하여 구하였다. 또, 이 때에 측정한 초음파 펄스의 종파 진동의 전파 속도를, 음파 전파 속도가 최대가 되는 방향에 있어서의 음파 전파 속도로 하였다. 또한, 초음파 펄스의 종파 진동의 전파 속도가 최대가 되는 방향과 직교하는 방향을 결정한 후, 초음파 펄스의 종파 진동의 전파 속도가 최대가 되는 방향과 직교하는 방향에 있어서의 초음파 펄스의 종파 진동의 전파 속도를, 초음파 펄스의 종파 진동의 전파 속도가 최대가 되는 방향과 직교하는 방향에 있어서의 음파 전파 속도로서 구하였다.

＜수축력＞

본 발명의 광학 필름의 수축력 (단위 × 10 N/m) 은 하기 식 (1) 로 나타낸다. 수축력을 저감시킴으로써, 습도 치수 변화를 억제할 수 있다.

식 (1) Fw1 = Ew1 × εw1 × dw

[식 중, 특성량은 모두 음파 전파 속도가 최대 방향의 값이다. Ew1 은 습열 처리 후의 탄성률, εw1 은 습열 처리 후의 습도 치수 변화율의 절대값, dw 는 습열 처리 후의 막두께를 나타낸다. Ew1 은 2.0 ∼ 8.0 ㎬, εw1 은 0.01 ∼ 0.38 ％, dw 는 5 ∼ 80 ㎛ 의 범위이다.]

상기 식 (1) 중의 Ew1 은, 광학 필름을 60 ℃ 상대 습도 90 ％ 의 환경에서 48 시간 유지한 후, 후기 실시예에서 나타낸 탄성률의 측정 방법으로 산출한다. 본 발명에 있어서, 음파 전파 속도가 최대 방향에 있어서의 습열 처리 후의 탄성률 (Ew1) 은 2.0 ∼ 8.0 ㎬ 가 바람직하고, 2.5 ∼ 7.0 이 보다 바람직하며, 3.0 ∼ 5.5 가 더욱 바람직하다.

상기 식 (1) 중의 εw1 은, 음파 전파 속도가 최대가 되는 방향 또는 이것과 직교하는 방향을 길이 방향으로 하여 잘라낸 길이 12 ㎝ (측정 방향), 폭 3 ㎝ 의 필름 시료, 및 그것과 직교하는 방향을 긴쪽으로 하여 잘라낸 시료를 각각 준비하고, 그 시료에 10 ㎝ 의 간격으로 핀 구멍을 뚫고, 60 ℃ 상대 습도 90 ％ 의 환경에서 48 시간 유지한 후, 25 ℃ 상대 습도 80 ％ 에서 24 시간 조습 후, 핀 구멍의 간격을 핀 게이지로 측장한다 (측정값을 L₈₀ 으로 한다). 이어서, 시료를 25 ℃ 상대 습도 60 ％ 에서 24 시간 조습 후, 핀 구멍의 간격을 핀 게이지로 측장한다 (측정값을 L₆₀ 으로 한다). 계속해서 시료를 25 ℃ 상대 습도 10 ％ 에서 48 시간 조습 후, 핀 구멍의 간격을 핀 게이지로 측장한다 (측정값을 L₁₀ 으로 한다). 이들 측정값을 사용하여 하기 식에 의해 습도 치수 변화율을 산출한다.

상대 습도 10 ％ 와 80 ％ 의 습도 치수 변화율 (εw1, 음파 전파 속도가 최대가 되는 방향) [％] = ｜L₁₀ － L₈₀｜/L₆₀

음파 전파 속도가 최대가 되는 방향에 있어서의 습열 처리 후의 습도 치수 변화의 절대값 (εw1；상대 습도 10 ％ 와 80 ％ 의 변화；단위 ％) 은 0.01 ∼ 0.38 이 바람직하고, 0.05 ∼ 0.30 이 보다 바람직하며, 0.07 ∼ 0.28 이 더욱 바람직하다.

여기서, 본 발명의 광학 필름을 패널 양면에 배치되는 편광판 중 시인측에 배치되는 편광판의 보호 필름으로서 사용하는 경우에는, 편광판의 탈수에 수반하는 수축력을 저감시키기 때문에, 상기 Fw1 이 1 ∼ 70 인 것이 바람직하고, 10 ∼ 50 인 것이 보다 바람직하며, 20 ∼ 35 인 것이 더욱 바람직하다.

[광학 필름의 두께]

본 발명의 광학 필름의 두께는 5 ∼ 80 ㎛ 인 것이 바람직하고, 10 ∼ 70 ㎛ 가 더욱 바람직하며, 25 ∼ 40 ㎛ 가 특히 바람직하다.

＜광학 필름의 폭＞

광학 필름의 폭은 700 ∼ 3000 ㎜ 인 것이 바람직하고, 1000 ∼ 2800 ㎜ 인 것이 보다 바람직하며, 1300 ∼ 2500 ㎜ 인 것이 특히 바람직하다.

＜광학 필름의 헤이즈＞

본 발명의 광학 필름의 헤이즈는 작은 쪽이 바람직하고, 0.01 ∼ 2.0 ％ 인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 1.0 ％ 이하, 더욱 바람직하게는 0.5 ％ 이하이다. 헤이즈의 측정은, 후술하는 실시예에 기재된 방법으로 측정할 수 있다.

＜광학 필름의 평형 함수율＞

본 발명의 광학 필름의 함수율 (평형 함수율) 은 특별히 한정되지는 않지만, 편광판의 보호 필름으로서 사용할 때, 폴리비닐알코올 등의 수용성 폴리머와의 접착성을 저해하지 않기 위해서, 막두께의 여하에 상관없이, 25 ℃, 상대 습도 80 ％ 에 있어서의 함수율이 0 ∼ 4 질량％ 인 것이 바람직하다. 0.1 ∼ 3.5 질량％ 인 것이 보다 바람직하고, 1 ∼ 3 질량％ 인 것이 특히 바람직하다. 평형 함수율이 4 질량％ 이하이면, 위상차 필름의 지지체로서 사용할 때에, 리타데이션의 습도 변화에 의한 의존성이 지나치게 커지지 않아 바람직하다.

함수율의 측정법은, 본 발명의 광학 필름 시료 7 ㎜ × 35 ㎜ 를 수분 측정기, 시료 건조 장치 “CA-03” 및 “VA-05” {모두 미츠비시 화학 (주) 제조} 로 칼 피셔법으로 측정하였다. 수분량 (g) 을 시료 질량 (g) 으로 나누어 산출하였다.

＜광학 필름의 투습도＞

광학 필름의 투습도는, JIS Z-0208 을 기초로 40 ℃, 90 ％RH 의 조건에 있어서 측정된다. 본 발명의 광학 필름의 투습도는 특별히 한정되지는 않지만, 50 ∼ 1500 g/(㎡·24h) 인 것이 바람직하다. 100 ∼ 1000 g/(㎡·24h) 인 것이 보다 바람직하고, 200 ∼ 800 g/(㎡·24h) 인 것이 특히 바람직하다. 투습도가 이 범위이면, 편광판 가공성과, 습도 혹은 습열에 대한 편광판의 내구성을 양립할 수 있어 바람직하다. 또, 편광막을 사이에 두고, 본 발명의 광학 필름의 대향측에 사용되는 보호 필름의 투습도는 특별히 한정되지는 않지만, 낮은 쪽이 바람직하며, 3 ∼ 1000 g/(㎡·24h) 이하인 것이 바람직하고, 5 ∼ 500 g/(㎡·24h) 인 것이 보다 바람직하고, 10 ∼ 100 g/(㎡·24h) 인 것이 더욱 바람직하며, 10 ∼ 50 g/(㎡·24h) 인 것이 특히 바람직하다. 이 범위이면, 편광판 가공성과, 습도 혹은 습열에 대한 편광판의 내구성을 양립하거나, 워프를 한층 더 효과적으로 개량하거나 할 수 있다.

＜광 탄성 계수＞

본 발명의 광학 필름을 편광판 보호 필름으로서 사용한 경우에는, 편광막의 수축에 의한 응력 등에 의해 복굴절 (Re, Rth) 이 변화하는 경우가 있다. 이와 같은 응력에 수반하는 복굴절의 변화는 광 탄성 계수로서 측정할 수 있지만, 그 범위는 15 × 10^-12 Pa^-1 이하 (15 Br 이하) 인 것이 바람직하고, －5 × 10^-12 Pa^-1 ∼ 12 × 10^-12 Pa^{- 1} 인 것이 보다 바람직하며, －2 × 10^-12 Pa^-1 ∼ 11 × 10^-12 Pa^{- 1} 인 것이 더욱 바람직하다.

＜알칼리 비누화 처리에 의한 광학 필름 표면의 접촉각＞

본 발명의 광학 필름은 셀룰로오스에스테르를 포함하기 때문에, 편광판 보호 필름으로서 사용하는 경우의 표면 처리의 유효한 수단의 하나로서 알칼리 비누화 처리를 들 수 있다. 이 경우, 알칼리 비누화 처리 후의 광학 필름 표면의 접촉각이 55˚ 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 50˚ 이하이며, 45˚ 이하인 것이 더욱 바람직하다.

[표면 처리]

광학 필름은 경우에 따라 표면 처리를 실시함으로써, 광학 필름과 각 기능층 (예를 들어, 하도층 및 백층) 의 접착의 향상을 달성할 수 있다. 예를 들어 글로 방전 처리, 자외선 조사 처리, 코로나 처리, 화염 처리, 산 또는 알칼리 처리를 사용할 수 있다. 여기서 말하는 글로 방전 처리란, 10^-3 ∼ 20 Torr 의 저압 가스하에서 일어나는 저온 플라즈마여도 되고, 게다가 또한 대기압하에서의 플라즈마 처리도 바람직하다. 플라즈마 여기성 기체란, 상기와 같은 조건에 있어서 플라즈마 여기되는 기체를 말하며, 아르곤, 헬륨, 네온, 크립톤, 크세논, 질소, 이산화탄소, 테트라플루오로메탄과 같은 프론류 및 그들의 혼합물 등을 들 수 있다. 이들에 대해서는, 자세한 내용이 발명 협회 공개 기보 (공기 번호 2001-1745, 2001년 3월 15일 발행, 발명 협회) 에서 30 페이지 ∼ 32 페이지에 상세하게 기재되어 있으며, 본 발명에 있어서 바람직하게 사용할 수 있다.

[기능층]

본 발명의 광학 필름은, 그 용도로서, 예를 들어 광학 용도와 사진 감광 재료에 적용된다. 특히 광학 용도가 액정 표시 장치인 것이 바람직하고, 액정 표시 장치가, 2 매의 전극 기판 사이에 액정을 담지하여 이루어지는 액정 셀, 그 양측에 배치된 2 매의 편광 소자, 및 그 액정 셀과 그 편광 소자 사이에 적어도 1 매의 광학 보상 시트를 배치한 구성인 것이 더욱 바람직하다. 이들 액정 표시 장치로는, TN, IPS, FLC, AFLC, OCB, STN, ECB, VA 및 HAN 이 바람직하다.

그 때에 전술한 광학 용도에 본 발명의 광학 필름을 사용할 때에, 각종 기능층을 부여하는 것이 실시된다. 그것들은, 예를 들어, 대전 방지층, 경화 수지층 (투명 하드 코트층), 반사 방지층, 이접착층, 방현층, 광학 보상층, 배향층, 액정층 등이다. 이들 기능층 및 그 재료로는, 계면 활성제, 활제, 매트제, 대전 방지층, 하드 코트층 등을 들 수 있고, 발명 협회 공개 기보 (공기 번호 2001-1745, 2001년 3월 15일 발행, 발명 협회) 에서 32 페이지 ∼ 45 페이지에 상세하게 기재되어 있으며, 본 발명에 있어서 바람직하게 사용할 수 있다.

[위상차 필름]

또, 본 발명의 광학 필름은 위상차 필름으로서 사용할 수 있다. 또한, 「위상차 필름」 이란, 일반적으로 액정 표시 장치 등의 표시 장치에 사용되고, 광학 이방성을 갖는 광학 재료를 의미하며, 위상차판, 광학 보상 필름, 광학 보상 시트 등과 동일한 의미이다. 액정 표시 장치에 있어서, 위상차 필름은 표시 화면의 콘트라스트를 향상시키거나, 시야각 특성이나 색미를 개선시키거나 할 목적으로 사용된다.

본 발명의 광학 필름을 사용함으로써, 리타데이션이 자유롭게 제어되고, 편광막과의 밀착성이 우수한 위상차 필름을 제조할 수 있다.

또, 본 발명의 광학 필름을 복수 매 적층하거나, 본 발명의 광학 필름과 본 발명 외의 필름을 적층하거나 하여 Re 나 Rth 를 적절히 조정하여 위상차 필름으로서 사용할 수도 있다. 필름의 적층은, 점착제나 접착제를 사용하여 실시할 수 있다.

또, 경우에 따라, 본 발명의 광학 필름을 위상차 필름의 지지체로서 사용하고, 그 위에 액정 등으로 이루어지는 광학 이방성층을 형성하여 위상차 필름으로서 사용할 수도 있다. 본 발명의 위상차 필름에 적용되는 광학 이방성층은, 예를 들어, 액정성 화합물을 함유하는 조성물로 형성해도 되고, 복굴절을 갖는 폴리머 필름으로 형성해도 되며, 본 발명의 광학 필름으로 형성해도 된다.

상기 액정성 화합물로는, 디스코틱 액정성 화합물 또는 봉상 액정성 화합물이 바람직하다.

＜디스코틱 액정성 화합물＞

본 발명에 있어서 상기 액정성 화합물로서 사용 가능한 디스코틱 액정성 화합물의 예로는, 다양한 문헌 (예를 들어, C. Destrade et al., Mol. Crysr. Liq. Cryst., vol. 71, page 111 (1981)；일본 화학회 편, 계간 화학 총설, No. 22, 액정의 화학, 제 5 장, 제 10 장 제 2 절 (1994)；B. Kohne et al., Angew. Chem. Soc. Chem. Comm., page 1794 (1985)；J. Zhang et al., J. Am. Chem. Soc., vol. 116, page 2655 (1994)) 에 기재된 화합물이 포함된다.

상기 광학 이방성층에 있어서, 디스코틱 액정성 분자는 배향 상태로 고정되어 있는 것이 바람직하고, 중합 반응에 의해 고정되어 있는 것이 가장 바람직하다. 또, 디스코틱 액정성 분자의 중합에 대해서는, 일본 공개특허공보 평8-27284 에 기재가 있다. 디스코틱 액정성 분자를 중합에 의해 고정시키기 위해서는, 디스코틱 액정성 분자의 원반상 코어에 치환기로서 중합성기를 결합시킬 필요가 있다. 단, 원반상 코어에 중합성기를 직결시키면, 중합 반응에 있어서 배향 상태를 유지하는 것이 곤란해진다. 그래서, 원반상 코어와 중합성기 사이에 연결기를 도입한다. 중합성기를 갖는 디스코틱 액정성 분자에 대해서는, 일본 공개특허공보 2001-4387호에 개시되어 있다.

＜봉상 액정성 화합물＞

본 발명에 있어서 상기 액정성 화합물로서 사용 가능한 봉상 액정성 화합물의 예에는, 아조메틴류, 아족시류, 시아노비페닐류, 시아노페닐에스테르류, 벤조산에스테르류, 시클로헥산카르복실산페닐에스테르류, 시아노페닐시클로헥산류, 시아노 치환 페닐피리미딘류, 알콕시 치환 페닐피리미딘류, 페닐디옥산류, 톨란류 및 알케닐시클로헥실벤조니트릴류가 포함된다. 또, 상기 봉상 액정성 화합물로는, 이상과 같은 저분자 액정성 화합물뿐만 아니라, 고분자 액정성 화합물도 사용할 수 있다.

상기 광학 이방성층에 있어서, 봉상 액정성 분자는 배향 상태로 고정되어 있는 것이 바람직하고, 중합 반응에 의해 고정되어 있는 것이 가장 바람직하다. 본 발명에 사용 가능한 중합성 봉상 액정성 화합물의 예는, 예를 들어, Makromol. Chem., 190 권, 2255 페이지 (1989년), Advanced Materials 5 권, 107 페이지 (1993년), 미국 특허 제4,683,327호 명세서, 미국 특허 제5,622,648호 명세서, 미국 특허 제5,770,107호 명세서, 국제 공개 제95/22586호 팜플렛, 국제 공개 제95/24455호 팜플렛, 국제 공개 제97/00600호 팜플렛, 국제 공개 제98/23580호 팜플렛, 국제 공개 제98/52905호 팜플렛, 일본 공개특허공보 평1-272551호, 일본 공개특허공보 평6-16616호, 일본 공개특허공보 평7-110469호, 일본 공개특허공보 평11-80081호, 및 일본 공개특허공보 2001-328973호 등에 기재된 화합물이 포함된다.

[하드 코트 필름, 방현 필름, 반사 방지 필름]

본 발명의 광학 필름은, 하드 코트 필름, 방현 필름, 반사 방지 필름에 적용할 수 있다. LCD, PDP, CRT, EL 등의 플랫 패널 디스플레이의 시인성을 향상시킬 목적으로, 본 발명의 광학 필름의 편면 또는 양면에 하드 코트층, 방현층, 반사 방지층 중 어느 것 혹은 모두를 부여할 수 있다. 이와 같은 방현 필름, 반사 방지 필름으로서의 바람직한 실시양태는, 발명 협회 공개 기보 (공기 번호 2001-1745, 2001년 3월 15일 발행, 발명 협회) 의 54 페이지 ∼ 57 페이지에 상세하게 기재되어 있으며, 본 발명의 광학 필름을 바람직하게 사용할 수 있다.

[투명 기판]

본 발명의 광학 필름은 광학적 이방성을 제로에 가깝게 만들 수도 있고, 우수한 투명성을 갖고 있으며, 또한 습열 환경하에서 유지해도 리타데이션 변화가 작으므로, 액정 표시 장치의 액정 셀 유리 기판의 대체, 즉 구동 액정을 봉입하는 투명 기판으로서도 사용할 수도 있다.

액정을 봉입하는 투명 기판은 가스 배리어성이 우수할 필요가 있으므로, 필요에 따라 본 발명의 광학 필름의 표면에 가스 배리어층을 형성해도 된다. 가스 배리어층의 형태나 재질은 특별히 한정되지 않지만, 본 발명의 광학 필름의 적어도 편면에 SiO₂ 등을 증착하거나, 혹은 염화비닐리덴계 폴리머나 비닐알코올계 폴리머 등 상대적으로 가스 배리어성이 높은 폴리머의 코트층을 형성하거나, 이들 무기층과 유기층을 적층하는 방법이 생각되며, 이들을 적절히 사용할 수 있다.

또 액정을 봉입하는 투명 기판으로서 사용하려면, 전압 인가에 의해 액정을 구동하기 위한 투명 전극을 형성해도 된다. 투명 전극으로는 특별히 한정되지 않지만, 본 발명의 광학 필름의 적어도 편면에, 금속막, 금속 산화물막 등을 적층함으로써 투명 전극을 형성할 수 있다. 그 중에서도 투명성, 도전성, 기계적 특성의 점에서 금속 산화물막이 바람직하고, 그 중에서도 산화주석을 주로 하여 산화아연을 2 ∼ 15 ％ 포함하는 산화인듐의 박막을 바람직하게 사용할 수 있다. 이들 기술의 자세한 내용은 예를 들어, 일본 공개특허공보 2001-125079 나 일본 공개특허공보 2000-227603 등에 공개되어 있다.

(롤상 광학 필름)

본 발명의 롤상 광학 필름은, 본 발명의 광학 필름이 감겨 이루어지고, 길이 방향의 탄성률이 3.5 ㎬ 를 초과하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 롤상 광학 필름의 탄성률은, 상기 서술한 바와 같이 음파 전파 속도가 최대가 되는 방향에 있어서의 탄성률로서 정의된다. 여기서, 본 발명의 광학 필름의 제조 방법에서는, 반송 방향으로 연신 처리를 실시하고 있으므로, 본 발명의 광학 필름을 사용한 본 발명의 롤상 광학 필름은, 음파 전파 속도의 최대 방향은 길이 방향이 되는 것이 바람직하다. 이 경우, 본 발명의 롤상 광학 필름의 길이 방향의 탄성률이 3.5 ㎬ 를 초과하는 것은, 탄성률 (음파 전파 속도의 최대 방향의 탄성률) 이 3.5 ㎬ 를 초과하는 것과 동일한 의미이다.

본 발명의 롤상 광학 필름에 포함되는 재료, 물성, 제법 등, 특별히 언급이 없는 한 본 발명의 광학 필름과 동일하고, 바람직한 범위도 동일하다.

본 발명의 롤상 광학 필름의 길이는 100 ∼ 16000 m 인 것이 바람직하고, 1000 ∼ 10000 m 인 것이 보다 바람직하며, 3000 ∼ 8000 m 인 것이 특히 바람직하다. 본 발명의 롤상 광학 필름은 탄성률이 높기 때문에, 이와 같은 길이로 제조한 경우에도 반송성이 양호하다.

본 발명의 롤상 광학 필름은, 임의의 권심에 본 발명의 광학 필름이 감겨 이루어져 있어도 된다.

(광학 필름의 제조 방법)

본 발명의 광학 필름의 제조 방법은, 적어도 하기 (a), (b), (c) 의 공정을 갖는 것이 탄성률의 저감을 억제하면서 수축력도 저감되는 관점에서 바람직하고, 하기 (a), (b), (c) 의 공정을 이 순서로 갖는 것이 보다 바람직하다.

(a) 반복 단위를 갖는 화합물, 셀룰로오스에스테르, 및 용매를 적어도 포함하는 용액을 지지체 상에 유연하는 공정

(b) 상기 지지체 상에 유연된 상기 용액으로부터 상기 용매를 제거하여 필름을 제막하고, 필름을 상기 지지체로부터 박리하는 공정

(c) 상기 필름을 반송 방향으로 연신하는 공정

상기 (c) 상기 필름을 반송 방향으로 연신하는 공정이 잔류 용매량이 1.0 ∼ 300 질량％ 의 상태로 실시되는 것이 본 발명의 광학 필름을 사용한 편광판의 리워크성 개량의 관점에서 바람직하며, 잔류 용매량이 100 ∼ 280 질량％ 가 보다 바람직하고, 150 ∼ 250 질량％ 가 더욱 바람직하고, 180 ∼ 240 질량％ 가 보다 더욱 바람직하다.

반송 방향으로의 연신 배율은 필름에 요구하는 특성에 따라 적절히 설정할 수 있으며, 100 ∼ 200 ％ 의 사이인 것이 바람직하고, 105 ∼ 150 ％ 가 보다 바람직하고, 110 ∼ 140 ％ 가 더욱 바람직하고, 115 ∼ 130 ％ 가 특히 바람직하다. 이들 연신은 1 단으로 실시해도 되고, 다단으로 실시해도 된다. 또한, 여기서 말하는 「연신 배율 (％)」 이란, 이하의 식을 이용하여 구한 것을 의미한다.

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

여기서, 연신 전의 길이 및 연신 후의 길이는, 연신 존 전에 있어서의 베이스의 반송 속도, 및 연신 존 후에 있어서의 베이스의 반송 속도로서 평가할 수도 있다.

본 발명의 광학 필름의 제조 방법에서는, 반송 방향을 따라 연신 배율을 100 ％ ∼ 200 ％ 의 사이에서 순차 확대하는 것이 바람직하다. 반송 방향을 따라 연신 배율을 100 ％ ∼ 200 ％ 의 사이에서 순차 확대하는 방법으로는 특별히 제한은 없지만, 예를 들어 지지체로부터 박리된 웨브 (필름) 를 2 개 이상의 롤러를 갖는 이동부에서 반송할 때에, 이동부의 2 개 이상의 롤러의 지지체 속도에 대한 회전 속도 (주속도) 를 상류로부터 하류를 향하여 순차 높게 해 나가, 반송 방향으로의 연신 배율을 순차 확대한 다단 연신을 실시하는 방법을 들 수 있다.

본 발명의 광학 필름의 제조 방법에서는, 반송 방향으로의 연신에 있어서의 연신 속도는 50 ∼ 10000 ％/분이 바람직하고, 보다 바람직하게는 100 ∼ 3000 ％/분이며, 더욱 바람직하게는 200 ∼ 1500 ％/분이다.

상기 연신 공정 후에 열 처리하는 (후열 처리) 공정을 갖는 것이 탄성률의 저감을 억제하면서 수축력도 저감시키는 관점에서 바람직하다. 후열 처리의 온도는, 필름에 축적된 잔류 변형을 단시간에 저감시키는 관점에서, 광학 필름의 유리 전이 온도를 Tg (단위 ℃) 로 했을 경우에, (Tg － 10) ℃ 이상 (Tg ＋ 60) ℃ 미만인 것이 바람직하고, Tg ∼ (Tg ＋ 50) ℃ 가 보다 바람직하고, (Tg ＋ 10) ℃ ∼ (Tg ＋ 40) ℃ 가 더욱 바람직하다. (Tg － 10) ℃ 를 하회하면, 잔류 변형을 충분히 저감시키기 위해서 필요한 열 처리 시간이 현저하게 길어지기 때문에 생산성이 바람직하지 않고, (Tg ＋ 60) ℃ 이상이 되면, 리타데이션 편차가 발생하는 경우가 있기 때문에 바람직하지 않다. 또, 그 열 처리 시간은, 잔류 변형을 저감시키는데 충분한 시간이면 특별히 한정되지는 않지만, 0.01 ∼ 60 분간인 것이 바람직하고, 0.1 ∼ 40 분간인 것이 보다 바람직하며, 1 ∼ 30 분간인 것이 더욱 바람직하다. 0.01 분간 이상이면, 잔류 변형이 충분히 저감될 수 있기 때문에 바람직하고, 60 분간 이하이면 생산성을 확보할 수 있기 때문에 바람직하다.

[도프 용액의 유기 용매]

본 발명에서는, 솔벤트 캐스트법에 의해 필름을 제조하는 것이 바람직하며, 폴리머를 유기 용매에 용해시킨 용액 (도프) 을 사용하여 필름은 제조된다. 본 발명에서 주용매로서 바람직하게 사용되는 유기 용매는, 폴리머가 용해되는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 사용되는 주요한 폴리머가 셀룰로오스에스테르인 경우에는, 탄소 원자수가 3 ∼ 12 인 에스테르, 케톤, 에테르, 및 탄소 원자수가 1 ∼ 7 인 할로겐화 탄화수소에서 선택되는 용매가 바람직하다. 에스테르, 케톤 및, 에테르는, 고리형 구조를 갖고 있어도 된다. 에스테르, 케톤 및 에테르의 관능기 (즉, -O-, -CO- 및 -COO-) 중 어느 것을 2 개 이상 갖는 화합물도 주용매로서 사용할 수 있으며, 예를 들어 알코올성 수산기와 같은 다른 관능기를 갖고 있어도 된다.

이상 본 발명의 광학 필름에 대해서는 염소계의 할로겐화 탄화수소를 주용매로 해도 되고, 발명 협회 공개 기보 2001-1745 (12 페이지 ∼ 16 페이지) 에 기재되어 있는 바와 같이, 비염소계 용매를 주용매로 해도 되며, 본 발명의 광학 필름에 대해서는 특별히 한정되는 것은 아니다.

그 외, 상기 도프 용액 및 광학 필름에 대한 용매는, 그 용해 방법도 포함하여 이하의 특허에 개시되어 있으며, 바람직한 양태이다. 그것들은, 예를 들어, 일본 공개특허공보 2000-95876, 일본 공개특허공보 평12-95877, 일본 공개특허공보 평10-324774, 일본 공개특허공보 평8-152514, 일본 공개특허공보 평10-330538, 일본 공개특허공보 평9-95538, 일본 공개특허공보 평9-95557, 일본 공개특허공보 평10-235664, 일본 공개특허공보 평12-63534, 일본 공개특허공보 평11-21379, 일본 공개특허공보 평10-182853, 일본 공개특허공보 평10-278056, 일본 공개특허공보 평10-279702, 일본 공개특허공보 평10-323853, 일본 공개특허공보 평10-237186, 일본 공개특허공보 평11-60807, 일본 공개특허공보 평11-152342, 일본 공개특허공보 평11-292988, 일본 공개특허공보 평11-60752, 일본 공개특허공보 평11-60752 등에 기재되어 있다. 이들 특허에 의하면, 본 발명에서 바람직하게 사용되는 셀룰로오스에스테르에 바람직한 용매뿐만 아니라, 그 용액 물성이나 공존시키는 공존 물질에 대해서도 기재가 있으며, 본 발명에 있어서도 바람직한 양태이다.

[용해 공정]

상기 도프 용액의 조제는, 그 용해 방법은 특별히 한정되지 않고, 실온이어도 되고, 나아가서는 냉각 용해법 혹은 고온 용해 방법, 나아가서는 이들의 조합으로 실시된다. 본 발명에 있어서의 도프 용액의 조제, 나아가서는 용해 공정에 수반하는 용액 농축, 여과의 각 공정에 관해서는, 발명 협회 공개 기보 (공기 번호 2001-1745, 2001년 3월 15일 발행, 발명 협회) 에서 22 페이지 ∼ 25 페이지에 상세하게 기재되어 있는 제조 공정이 바람직하게 사용된다.

[유연, 건조, 권취 공정]

다음으로, 상기 도프 용액을 사용한 광학 필름의 제조 방법에 대하여 서술한다. 본 발명의 광학 필름을 제조하는 방법 및 설비는, 종래 셀룰로오스트리아세테이트 필름 제조에 제공하는 용액 유연 제막 방법 및 용액 유연 제막 장치를 사용할 수 있다. 용해기 (가마) 로부터 조제된 도프 용액을 저장 가마에서 일단 저장하고, 도프에 포함되어 있는 기포를 탈포하여 최종 조제를 한다. 도프를 도프 배출구로부터, 예를 들어 회전수에 의해 고정밀도로 정량 송액할 수 있는 가압형 정량 기어 펌프를 통과시켜 가압형 다이로 보내고, 도프를 가압형 다이의 구금 (口金) (슬릿) 으로부터 엔드리스하게 주행하고 있는 유연부의 금속 지지체 상에 균일하게 유연시키고, 금속 지지체가 거의 일주한 박리점에서, 덜 마른 도프막 (웨브라고도 부른다) 을 금속 지지체로부터 박리한다. 얻어지는 웨브의 양단을 클립으로 끼우고, 폭 유지하면서 텐터로 반송하여 건조시키고, 계속해서 얻어진 광학 필름을 가열 장치 내의 롤군으로 기계적으로 반송하여 권취기로 롤상으로 소정의 길이로 권취한다. 텐터와 롤군의 건조 장치의 조합은 그 목적에 따라 바뀐다. 다른 양태로는, 전술한 금속 지지체를 5 ℃ 이하로 냉각시킨 드럼으로 하고, 드럼 상에 다이로부터 압출된 도프를 겔화시키고 나서 약 1 주 (周) 한 시점에서 박리하고, 핀상의 텐터로 파지 (把持) 하면서 반송하여 건조시키고, 계속해서 얻어진 광학 필름을 가열 장치 내의 롤군으로 기계적으로 반송하여 권취기로 롤상으로 소정의 길이로 권취하는 방법 등, 솔벤트 캐스트법으로 제막하는 다양한 방법을 취하는 것이 가능하다. 본 발명에서는, 상기 금속 지지체로부터 박리한 후부터 텐터로 파지하기 전까지의 사이의 존을 연신 공정으로서 바람직하게 사용할 수 있고, 상기 금속 지지체의 회전 속도와 텐터의 반송 속도에 차를 둠으로써 웨브을 연신할 수 있으며, 바람직한 연신 배율은 전술한 바와 같다.

상기 가열 장치 내의 롤군으로 기계적으로 반송하는 존을 후열 처리 공정으로서 바람직하게 사용할 수 있으며, 반송시 장력은 낮은 쪽이 바람직하며, 10 ∼ 300 N 인 것이 바람직하고, 15 ∼ 200 N 인 것이 보다 바람직하고, 20 ∼ 150 N 인 것이 더욱 바람직하다. 반송 장력은, 가열 장치 내의 롤의 주속차 (周速差) 를 둠으로써 제어할 수 있으며, 10 N 이상이면, 필름과 롤 사이에서 일어나는 슬립을 방지하여, 필름에 미세한 흠집이 생기는 것을 막을 수 있기 때문에 바람직하고, 300 N 이하이면, 필름의 잔류 변형을 효과적으로 저감시킬 수 있기 때문에 바람직하다. 또, 반송 장력을 낮게 하면, 잔류 변형이 잘 축적되지 않게 된다.

본 발명에서 사용하는 광학 필름은 단층 필름이어도 되고, 2 층 이상의 적층 구조를 갖고 있어도 된다. 예를 들어, 코어층과 표층의 2 층으로 이루어지는 적층 구조이며, 공유연에 의해 제막된 양태인 것도 바람직하다.

또한, 공유연하는 경우에는, 예를 들어, 층 수의 조정이 용이한 피드 블록법이나, 각 층의 두께 정밀도가 우수한 멀티 매니폴드법을 이용할 수 있으며, 본 발명에 있어서는, 피드 블록법을 보다 바람직하게 이용할 수 있다.

본 발명의 광학 필름의 주된 용도인, 전자 디스플레이용의 광학 부재인 기능성 편광판 보호 필름이나 할로겐화 은 사진 감광 재료에 사용하는 용액 유연 제막 방법에 있어서는, 용액 유연 제막 장치 외에, 하인층 (下引層), 대전 방지층, 할레이션 방지층, 보호층 등의 광학 필름에 대한 표면 가공을 위해서 도포 장치가 부가되는 경우가 많다. 이들에 대해서는, 발명 협회 공개 기보 (공기 번호 2001-1745, 2001년 3월 15일 발행, 발명 협회) 에서 25 페이지 ∼ 30 페이지에 상세하게 기재되어 있으며, 유연 (공유연을 포함한다), 금속 지지체, 건조, 박리 등으로 분류되고, 본 발명에 있어서 바람직하게 사용할 수 있다.

(편광판)

본 발명의 편광판은, 본 발명의 광학 필름과 편광막을 갖는다.

본 발명의 광학 필름 또는 상기 위상차 필름은, 편광판 (본 발명의 편광판) 의 보호 필름으로서 사용할 수 있다. 본 발명의 편광판은, 편광막과 그 양면을 보호하는 2 매의 편광판 보호 필름 (광학 필름) 을 갖고, 본 발명의 광학 필름 또는 상기 위상차 필름은 적어도 일방의 편광판 보호 필름으로서 사용하는 것이 특히 바람직하다.

본 발명의 광학 필름을 편광판 보호 필름으로서 사용하는 경우, 본 발명의 광학 필름에는 상기 표면 처리 (일본 공개특허공보 평6-94915호, 일본 공개특허공보 평6-118232호에도 기재) 를 실시하여 친수화해 두는 것이 바람직하고, 예를 들어, 글로 방전 처리, 코로나 방전 처리, 또는, 알칼리 비누화 처리 등을 실시하는 것이 바람직하다. 상기 표면 처리로는 알칼리 비누화 처리가 가장 바람직하게 이용된다.

본 발명의 광학 필름은 반송 방향으로의 분자 배향이 강하게 진행되고 있기 때문에, 일반적인 편광판에서 사용되는 종래의 광학 필름과 비교하여, 편광막의 분자 배향도와 본원의 필름의 분자 배향도가 가깝게 되어 있다. 그 결과, 본 발명의 광학 필름을 사용한 편광판에서는, 예를 들어, 편광막과 본 발명의 광학 필름의 열 팽창 계수나 습도 팽창 계수가 종래품보다 가까워지기 때문에, 액정 표시 장치와 같은 실용 형태에 있어서, 온습도 (溫濕度) 와 같은 환경 변화가 일어났을 경우에, 본 발명의 광학 필름에 발생하는 내부 응력이 저감된다. 그 결과, 실용 형태에서의 필름의 리타데이션 변화와 같은 특성이 보다 억제된다는 바람직한 효과도 얻어진다.

또, 상기 편광막으로는, 예를 들어, 폴리비닐알코올 필름을 요오드 용액 중에 침지하여 연신한 것 등을 사용할 수 있다. 폴리비닐알코올 필름을 요오드 용액 중에 침지하여 연신한 편광막을 사용하는 경우, 접착제를 사용하여 편광막의 양면에 본 발명의 광학 필름의 표면 처리면을 직접 첩합 (貼合) 할 수 있다. 본 발명의 제조 방법에 있어서는, 이와 같이 상기 광학 필름이 편광막과 직접 첩합되어 있는 것이 바람직하다. 상기 접착제로는, 폴리비닐알코올 또는 폴리비닐아세탈 (예를 들어, 폴리비닐부티랄) 의 수용액이나, 비닐계 폴리머 (예를 들어, 폴리부틸아크릴레이트) 의 라텍스를 사용할 수 있다. 특히 바람직한 접착제는, 완전 비누화 폴리비닐알코올의 수용액이다.

일반적으로 액정 표시 장치는 2 매의 편광판 사이에 액정 셀이 형성되기 때문에 4 매의 편광판 보호 필름을 갖는다. 본 발명의 광학 필름은, 4 매의 편광판 보호 필름 중 어느 것을 사용해도 되지만, 본 발명의 광학 필름은, 액정 표시 장치에 있어서의 편광막과 액정층 (액정 셀) 사이에 배치되는 보호 필름으로서 특히 유리하게 사용할 수 있다. 또, 본 발명의 광학 필름은, 편광막의 흡수축과, 본 발명의 광학 필름의 음파 전파 속도의 최대 방향이 평행이 되도록 배치되는 것이 바람직하다.

또, 상기 편광막을 사이에 두고 본 발명의 광학 필름의 반대측에 배치되는 보호 필름에는, 투명 하드 코트층, 방현층, 반사 방지층, 저투습층 등을 형성할 수 있으며, 특히 액정 표시 장치의 표시측 최표면의 편광판 보호 필름으로서 바람직하게 사용된다. 이 때, 그 보호 필름에 대해, 액정 표시 장치의 시인측에 사용되는 편광판의 보호 필름과, 시인측과는 반대측에 사용되는 편광판의 보호 필름은, 편광판의 수분 증발 속도가, 예를 들어 일본 공개특허공보 2012-133301호에 개시되는 바와 같이 되도록 선택되는 것이, 습열 처리 후의 휨이나 휘도 불균일 개량의 관점에서 바람직하다.

편광판은 편광막 및 그 양면을 보호하는 보호 필름으로 구성되어 있고, 추가로 그 편광판의 일방의 면에 프로텍트 필름을, 반대면에 세퍼레이트 필름을 첩합하여 구성된다. 프로텍트 필름 및 세퍼레이트 필름은 편광판 출하시, 제품 검사시 등에 있어서 편광판을 보호할 목적으로 사용된다. 이 경우, 프로텍트 필름은, 편광판의 표면을 보호할 목적으로 첩합되고, 편광판을 액정판에 첩합하는 면의 반대면 측에 사용된다. 또, 세퍼레이트 필름은 액정판에 첩합하는 접착층을 커버할 목적으로 사용되고, 편광판을 액정판에 첩합하는 면측에 사용된다.

액정 표시 장치에는 통상적으로 2 매의 편광판 사이에 액정을 포함하는 기판이 배치되어 있지만, 본 발명의 광학 필름을 적용한 편광판 보호 필름은 어느 부위에 배치해도 우수한 표시성이 얻어진다. 특히 액정 표시 장치의 표시측 최표면의 편광판 보호 필름에는 투명 하드 코트층, 방현층, 반사 방지층 등이 형성되기 때문에, 그 편광판 보호 필름을 이 부분에 사용하는 것이 특히 바람직하다.

(액정 표시 장치)

본 발명의 액정 표시 장치는, 본 발명의 광학 필름, 혹은, 본 발명의 편광판을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 광학 필름 및 편광판은, 다양한 표시 모드의 액정 표시 장치에 사용할 수 있다. 이하에 본 발명의 광학 필름 및 편광판이 사용되는 각 액정 모드에 대하여 설명한다. 이들 모드 중, 본 발명의 광학 필름 및 편광판은, 모든 모드에 있어서 바람직하게 사용할 수 있지만, 특히 IPS 모드의 액정 표시 장치에 바람직하게 사용된다. 이들 액정 표시 장치는, 투과형, 반사형 및 반투과형 중 어느 것이어도 된다.

[TN 형 액정 표시 장치]

본 발명의 광학 필름은, TN 모드의 액정 셀을 갖는 TN 형 액정 표시 장치의 위상차 필름의 지지체로서 사용할 수 있다. TN 모드의 액정 셀과 TN 형 액정 표시 장치에 대해서는 예로부터 잘 알려져 있다. TN 형 액정 표시 장치에 사용하는 위상차 필름에 대해서는, 일본 공개특허공보 평3-9325호, 일본 공개특허공보 평6-148429호, 일본 공개특허공보 평8-50206호 및 일본 공개특허공보 평9-26572호의 각 공보 외, 모리 (Mori) 외의 논문 (Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 36 (1997) p. 143 이나, Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 36 (1997) p. 1068) 에 기재가 있다.

[STN 형 액정 표시 장치]

본 발명의 광학 필름은, STN 모드의 액정 셀을 갖는 STN 형 액정 표시 장치의 위상차 필름의 지지체로서 사용해도 된다. 일반적으로 STN 형 액정 표시 장치에서는, 액정 셀 중의 봉상 액정성 분자가 90 ∼ 360 도의 범위로 비틀려 있고, 봉상 액정성 분자의 굴절률 이방성 (Δn) 과 셀 갭 (d) 의 곱 (Δnd) 이 300 ∼ 1500 ㎚ 의 범위에 있다. STN 형 액정 표시 장치에 사용하는 위상차 필름에 대해서는, 일본 공개특허공보 2000-105316호에 기재가 있다.

[VA 형 액정 표시 장치]

본 발명의 광학 필름은, VA 모드의 액정 셀을 갖는 VA 형 액정 표시 장치의 위상차 필름이나 위상차 필름의 지지체로서 사용해도 된다. VA 형 액정 표시 장치는, 예를 들어 일본 공개특허공보 평10-123576호에 기재되어 있는 바와 같은 배향 분할된 방식이어도 상관없다. 이들 양태에 있어서 본 발명의 광학 필름을 사용한 편광판은 시야각 확대, 콘트라스트의 양화에 기여한다.

[IPS 형 액정 표시 장치 및 ECB 형 액정 표시 장치]

본 발명의 광학 필름은, IPS 모드 및 ECB 모드의 액정 셀을 갖는 IPS 형 액정 표시 장치 및 ECB 형 액정 표시 장치의 위상차 필름이나 위상차 필름의 지지체, 또는 편광판의 보호 필름으로서 특히 유리하게 사용된다. 이들 모드는 흑색 표시시에 액정 재료가 대략 평행하게 배향하는 양태이며, 전압 무인가 상태로 액정 분자를 기판면에 대해 평행 배향시켜 흑색 표시한다. 이들 양태에 있어서 본 발명의 광학 필름을 사용한 편광판은 시야각 확대, 콘트라스트의 양화에 기여한다.

또, ｜Rth｜ ＜ 25 가 바람직하지만, 또한 450 ∼ 650 ㎚의 영역에 있어서, Rth 가 0 ㎚ 이하인 것이 색미의 변화가 작고, 특히 바람직하다.

이 양태에 있어서는, 액정 셀의 상하의 상기 편광판의 보호 필름 중, 액정 셀과 편광판 사이에 배치된 보호 필름 (셀측의 보호 필름) 에 본 발명의 광학 필름을 사용한 편광판을 액정 셀의 상하에 사용하는 것이 바람직하다. 또, 더욱 바람직하게는, 편광판의 보호 필름과 액정 셀 사이에 광학 이방성층의 리타데이션의 값을 액정층의 Δn·d 값의 2 배 이하로 설정한 광학 이방성층을 편측에 배치하는 것이 바람직하다.

[OCB 형 액정 표시 장치 및 HAN 형 액정 표시 장치]

본 발명의 광학 필름은, OCB 모드의 액정 셀을 갖는 OCB 형 액정 표시 장치 혹은 HAN 모드의 액정 셀을 갖는 HAN 형 액정 표시 장치의 위상차 필름의 지지체로서도 유리하게 사용된다. OCB 형 액정 표시 장치 혹은 HAN 형 액정 표시 장치에 사용하는 위상차 필름에는, 리타데이션의 절대값이 최소가 되는 방향이 위상차 필름의 면내에도 법선 방향에도 존재하지 않는 것이 바람직하다. OCB 형 액정 표시 장치 혹은 HAN 형 액정 표시 장치에 사용하는 위상차 필름의 광학적 성질도, 광학적 이방성층의 광학적 성질, 지지체의 광학적 성질 및 광학적 이방성층과 지지체의 배치에 따라 결정된다. OCB 형 액정 표시 장치 혹은 HAN 형 액정 표시 장치에 사용하는 위상차 필름에 대해서는, 일본 공개특허공보 평9-197397호에 기재가 있다. 또, 모리 (Mori) 외의 논문 (Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 38 (1999) p. 2837) 에 기재가 있다.

[반사형 액정 표시 장치]

본 발명의 광학 필름은 TN 형, STN 형, HAN 형, GH (Guest-Host) 형의 반사형 액정 표시 장치의 위상차 필름으로서도 유리하게 사용된다. 이들 표시 모드는 예로부터 잘 알려져 있다. TN 형 반사형 액정 표시 장치에 대해서는, 일본 공개특허공보 평10-123478호, 국제 공개 제98/48320호 팜플렛, 일본 특허공보 제3022477호에 기재가 있다. 반사형 액정 표시 장치에 사용하는 위상차 필름에 대해서는, 국제 공개 제00/65384호 팜플렛에 기재가 있다.

[그 밖의 액정 표시 장치]

본 발명의 광학 필름은, ASM (Axially Symmetric Aligned Microcell) 모드의 액정 셀을 갖는 ASM 형 액정 표시 장치의 위상차 필름의 지지체로서도 유리하게 사용된다. ASM 모드의 액정 셀은, 셀의 두께가 위치 조정 가능한 수지 스페이서에 의해 유지되고 있다는 특징이 있다. 그 밖의 성질은, TN 모드의 액정 셀과 동일하다. ASM 모드의 액정 셀과 ASM 형 액정 표시 장치에 대해서는, 쿠메 (Kume) 외의 논문 (Kume et al., SID 98 Digest 1089 (1998)) 에 기재가 있다.

또한, 본 발명의 광학 필름은, 3D 입체 영상 표시를 표시할 수 있는 영상 표시 패널에서 바람직하게 사용되는 위상차 필름이나, 위상차 필름의 지지체로서 사용할 수도 있다. 구체적으로는, 본 발명의 광학 필름의 전체면에 λ／4 층을 형성시키거나, 예를 들어 라인상으로 교호로 복굴절률이 상이한 패턴화된 위상차 층을 형성시키거나 할 수 있다. 본 발명의 광학 필름은, 종래의 셀룰로오스에스테르 필름과 비교하여, 습도 변화에 대한 치수 변화율이 작기 때문에, 특히 후자에 있어서 바람직하게 사용할 수 있다.

실시예

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

(측정법)

먼저, 특성의 측정법 및 평가법을 이하에 나타낸다.

[치환도]

셀룰로오스에스테르의 아실 치환도는, Carbohydr. Res. 273 (1995) 83-91 (테즈카 외) 에 기재된 방법으로 ¹³C-NMR 에 의해 구하였다.

[잔류 용매량]

광학 필름 제조시의 웨브 (필름) 의 잔류 용매량은 하기 식에 기초하여 산출하였다.

잔류 용매량 (질량％) = {(M － N)/N} × 100

[식 중, M 은 웨브 (필름) 의 질량을 나타내고, N 은 웨브 (필름) 를 110 ℃ 에서 3 시간 건조시켰을 때의 질량을 나타낸다.]

[헤이즈]

광학 필름의 폭 방향 30 점 (필름의 양 단부 (端部) 로부터 각각 30 ㎜ 의 위치 사이를 등간격으로 30 분할한 위치) 을 길이 방향으로 100 m 마다 샘플링하고, 4 ㎝ × 4 ㎝ 크기의 샘플을 취출하여, 헤이즈 미터 (NDH 2000：닛폰 전색 공업 (주) 제조) 를 사용하여 측정한 평균값을 헤이즈로 하고, (최대값 － 최소값) 을 헤이즈 분포로 하였다.

[음파 전파 속도]

전술한 방법으로 측정하였다.

[리타데이션]

광학 필름의 폭 방향 5 점 (필름의 중앙부, 단부 (양단으로부터 각각 전체 폭의 5 ％ 의 위치), 및 중앙부와 단부의 중간부 2 점) 을 길이 방향으로 100 m 마다 샘플링하고, 5 ㎝ × 5 ㎝ 크기의 샘플을 취출하여, 전술한 방법에 따라 평가한 각 점의 평균값을 산출하고, 각각 Re, Rth 를 구하였다.

[탄성률]

제조한 광학 필름으로부터 반송 방향이 긴쪽이 되도록 200 ㎜ × 10 ㎜ 의 샘플을 잘라내어, 토요 볼드윈 (주) 제조 만능 인장 시험기“STM T50BP” 를 사용하여 25 ℃, 60 RH％/분위기에서 24 시간 조습한 후, 인장 속도 10 ％/분으로 0.1 ％ 신장과 0.5 ％ 신장에 있어서의 응력을 측정하고, 그 기울기로부터 탄성률을 구하였다.

[편광도]

제조한 2 매의 편광판을 흡수축을 평행하게 중첩한 경우의 투과율 (Tp) 및 흡수축을 직교시켜 중첩한 경우의 투과율 (Tc') 을 측정하고, 하기 식으로부터 편광도 (P) 를 산출하였다.

편광도 P = ((Tp － Tc') / (Tp ＋ Tc'))^0.5

(광학 필름의 제조)

본 발명의 광학 필름은, 이하에 나타내는 재료와 제조 방법으로부터 표 1 및 표 3 에 기재된 것을 선택하여 제조하였다.

[제막에 사용하는 소재]

＜폴리머 수지＞

하기의 폴리머 수지 중에서 표 3 에 기재되는 것을 선택하였다. 각 폴리머 수지는 120 ℃ 로 가열하여 건조시키고, 함수율을 0.5 질량％ 이하로 한 후에 사용하였다.

폴리머 수지 A：

치환도가 2.86 인 펄프 유래의 셀룰로오스아세테이트 분체 20 질량부를 사용하였다. 폴리머 수지 A 의 점도 평균 중합도는 300, 6 위치의 아세틸기 치환도는 0.89, 아세톤 추출분은 7 질량％, 질량 평균 분자량/수 평균 분자량비는 2.3, 함수율은 0.2 질량％, 6 질량％ 디클로로메탄 용액 중의 점도는 305 mPa·s, 잔존 아세트산 양은 0.1 질량％ 이하, Ca 함유량은 65 ppm, Mg 함유량은 26 ppm, 철 함유량은 0.8 ppm, 황산 이온 함유량은 18 ppm, 옐로우 인덱스는 1.9, 유리 아세트산 양은 47 ppm 이었다. 분체의 평균 입자 사이즈는 1.5 ㎜, 표준 편차는 0.5 ㎜ 였다.

폴리머 수지 B：

치환도가 2.94, 점도 평균 중합도가 280 인 린터 유래의 셀룰로오스아세테이트 분말 20 질량부를 사용하였다.

폴리머 수지 C：

치환도가 2.87, 점도 평균 중합도가 310 인 린터 유래의 셀룰로오스아세테이트 분말 20 질량부를 사용하였다.

폴리머 수지 D：

일본 공개특허공보 2008-9378호 [0222] ∼ [0224] 의 제조예 1 에 따라, 메타크릴산메틸 7500 g, 2-(하이드록시메틸)아크릴산메틸 2500 g 으로부터 합성하고, 얻어진 락톤화율 98 ％, Tg = 134 ℃ 의 아크릴 수지를 사용하였다.

＜용매＞

하기의 용매 중에서 표 3 에 기재되는 용매 80 질량부를 사용하였다. 각 용매의 함수율은 0.2 질량％ 이하였다.

용매 A 디클로로메탄/메탄올/부탄올 = 81/18/1 (질량비)

용매 B 디클로로메탄/메탄올 = 92/8 (질량비)

＜첨가제＞

하기의 첨가제 중에서 표 1 및 표 3 에 기재되는 것을 선택하였다. 단, 표 3 중, 반복 단위를 갖는 화합물, 리타데이션 상승제, 리타데이션 내구성 개량제, 리타데이션 습도 의존성 개량제의 「첨가량」 은, 셀룰로오스에스테르를 100 질량％ 로 했을 때의 질량％ 를 나타낸다. 상기 양이 되도록 셀룰로오스에스테르 용액으로의 첨가제, 리타데이션 상승제의 첨가량을 조정하였다.

반복 단위를 갖는 화합물：

·A-1：에탄디올/아디프산 (1/1 몰비) 의 축합체, 수 평균 분자량 1000, 수산기가 112 ㎎KOH/g

·A-2：에탄디올/아디프산 (1/1 몰비) 의 축합체의 양 말단의 아세트산에스테르체, 수 평균 분자량 1000, 수산기가 0 ㎎KOH/g

·A-3：에탄디올/숙신산 (1/1 몰비) 의 축합체의 양 말단의 아세트산에스테르체, 수 평균 분자량 1000, 수산기가 0 ㎎KOH/g

·A-4：1,2-프로판디올/숙신산 (1/1 몰비) 의 축합체의 양 말단의 아세트산에스테르체, 수 평균 분자량 1000, 수산기가 0 ㎎KOH/g

·A-5：1,2-프로판디올/숙신산 (1/1 몰비) 의 축합체의 양 말단의 아세트산에스테르체, 수 평균 분자량 800, 수산기가 0 ㎎KOH/g

·A-6：에탄디올/1,2-프로판디올/숙신산/아디프산 (1/1/1/1 몰비) 의 축합체의 양 말단의 아세트산에스테르체, 수 평균 분자량 1000, 수산기가 0 ㎎KOH/g

·A-7：에탄디올/숙신산 (1/1 몰비) 의 축합체의 양 말단의 아세트산에스테르체, 수 평균 분자량 1500, 수산기가 0 ㎎KOH/g

·A-8：에탄디올/숙신산 (1/1 몰비) 의 축합체의 양 말단의 아세트산에스테르체, 수 평균 분자량 4800, 수산기가 0 ㎎KOH/g

·A-9：1,2-프로판디올/아디프산 (1/1 몰비) 의 축합체의 양 말단의 아세트산에스테르체, 수 평균 분자량 6000, 수산기가 0 ㎎KOH/g

·A-10：에탄디올/아디프산/프탈산 (2/1/1 몰비) 의 축합체의 양 말단의 아세트산에스테르체, 수 평균 분자량 760, 수산기가 0

반복 단위를 갖는 화합물의 조성을 하기 표 1 에 기재하였다. 하기 표 1중, PA 는 프탈산을, AA 는 아디프산을, SA 는 숙신산을, EG 는 에탄디올(에틸렌글리콜) 을, PG 는 1,2-프로판디올(프로필렌글리콜) 을 나타낸다.

＜리타데이션 상승제＞

하기 구조의 화합물

[화학식 12]

＜리타데이션 내구성 개량제＞

하기 구조의 화합물

[화학식 13]

＜리타데이션 습도 의존성 개량제＞

하기 구조의 화합물

[화학식 14]

＜매트제 미립자＞

·M-1：이산화규소 미립자 (입자 사이즈 20 ㎚, 모스 경도 약 7) (셀룰로오스에스테르를 100 질량부에 대해 0.02 질량부)

·M-2：이산화규소 미립자 (입자 사이즈 20 ㎚, 모스 경도 약 7) (셀룰로오스에스테르를 100 질량부에 대해 0.05 질량부)

(반복 단위를 갖는 화합물의 강제 배어나옴 평가)

표 1 에 기재된 셀룰로오스에스테르 17.8 질량부, 반복 단위를 갖는 화합물 A-1 7.1 질량부, 디클로로메탄 132.7 질량부, 메탄올 33.6 질량부, 부탄올 1.7 질량부를 300 ㎖ 의 내압 용기에 투입하고, 실온에서 15 분간 교반한 후, 80 ℃ 에서 3 시간 가열하여 도프 용액을 얻었다. 얻어진 도프는 절대 여과 정밀도 10 ㎛ 의 여과지 (＃63, 토요 여지 (주) 제조) 로 여과한 후, 유리판 상에 유연하여, 70 ℃ 에서 6 분간 가열한 후에, 유리판으로부터 박리하고, 금속 프레임에 고정한 다음, 추가로 70 ℃ 에서 15 분간 가열하여, 막두께 60 ㎛ 의 필름을 얻었다.

얻어진 필름을 가로세로 40 ㎜ 로 잘라내어, 140 ℃ 의 오븐에 넣어 20 분간 가열하고, 필름을 육안으로 관찰하여 배어나옴을 조사하였다 (강제 배어나옴 시험). 또, 반복 단위를 갖는 화합물 A-2 ∼ A-10 으로 바꾼 것 이외에는 동일하게 하여 제조한 필름의 배어나옴을 조사하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

A：배어나옴이 전혀 보이지 않는다

B：필름의 일부에 약간 배어나옴이 보인다

C：필름이 일부 혹은 전체면에 명확한 배어나옴이 보인다

D：필름이 전체면 배어나왔다

이상의 소재를 사용하여, 하기의 제막 프로세스 A ∼ C 중에서 하기 표 3 에 기재되는 것을 선택하여 필름 No. 1 ∼ 27 을 제조하였다. 또한, 모든 필름은 헤이즈가 0.5 ％ 이하인 투명성이 우수한 것이었다.

[제막 프로세스 A]

＜도프 용액의 조제＞

용해 공정：

교반 날개를 갖는 4000 리터의 스테인리스제 용해 탱크에, 상기 용매 및 첨가제를 투입하여 교반, 분산시키면서, 상기 폴리머 수지를 서서히 첨가하였다. 투입 완료 후, 실온에서 2 시간 교반하고, 3 시간 팽윤시킨 후에 재차 교반을 실시하여, 도프 용액을 얻었다.

또한, 교반에는, 5 m/sec (전단 응력 5 × 10⁴ kgf/m/sec² [4.9 × 10⁵ N/m/sec²]) 의 주속으로 교반하는 디졸버 타입의 편심 교반축 및 중심축에 앵커 날개를 갖고 주속 1 m/sec (전단 응력 1 × 10⁴ kgf/m/sec² [9.8 × 10⁴ N/m/sec²]) 로 교반하는 교반축을 사용하였다. 팽윤은, 고속 교반축을 정지시키고, 앵커 날개를 갖는 교반축의 주속을 0.5 m/sec 로 하여 실시하였다.

팽윤한 용액을 탱크로부터, 재킷이 부착된 배관으로 50 ℃ 까지 가열하고, 추가로 1.2 ㎫ 의 가압하에서 90 ℃ 까지 가열하여 완전 용해시켰다. 가열 시간은 15 분이었다. 이 때, 고온에 노출되는 필터, 하우징, 및 배관은 하스텔로이 합금 (등록상표) 제로 내식성이 우수한 것을 이용하고 보온 가열용의 열매를 유통시키는 재킷을 갖는 것을 사용하였다.

다음으로 36 ℃ 까지 온도를 낮춰 도프 용액을 얻었다.

이와 같이 하여 얻어진 농축 전 도프를 80 ℃ 에서 상압의 탱크 내에서 플래시시키고, 증발한 용제를 응축기로 회수 분리하였다. 플래시 후의 도프의 고형분 농도는 24.8 질량％ 가 되었다. 또한, 응축된 용제는 조제 공정의 용제로서 재이용하도록 회수 공정으로 돌려졌다 (회수는 증류 공정과 탈수 공정 등에 의해 실시되는 것이다). 플래시 탱크에서는, 중심축에 앵커 날개를 갖는 축을 주속 0.5 m/sec 로 회전시킴으로써 교반하여 탈포를 실시하였다. 탱크 내의 도프의 온도는 25 ℃ 이며, 탱크 내의 평균 체류 시간은 50 분이었다.

여과：

다음으로, 최초 공칭 구멍 직경 10 ㎛ 의 소결 섬유 금속 필터를 통과시키고, 이어서 동일하게 10 ㎛ 의 소결 섬유 필터를 통과시켰다. 여과 후의 도프 온도는 36 ℃ 로 조정하여 2000 ℓ 의 스테인리스제 스톡 탱크 내에 저장하였다.

유연 공정：

계속해서 스톡 탱크 내의 도프를 송액하였다. 유연 다이는, 폭이 2.1 m 이고, 유연 폭을 2000 ㎜ 로 하여 다이 돌출구의 도프의 유량을 조정하여 유연을 실시하였다. 도프의 온도를 36 ℃ 로 조정하기 때문에, 유연 다이에 재킷을 형성하여 재킷 내에 공급하는 전열 매체의 입구 온도를 36 ℃ 로 하였다.

다이, 피드 블록, 배관은 모두 작업 공정 중에서 36 ℃ 로 보온하였다.

《유연 다이》

다이의 재질은, 오스테나이트상과 페라이트상의 혼합 조성을 갖는 2 상 (相) 계 스테인리스강이며, 열팽창률이 2 × 10^-6 (℃^-1) 이하의 소재이고, 전해질 수용액에서의 강제 부식 시험에서 SUS316 과 대략 동등한 내부식성을 갖는 소재를 사용하였다.

또, 유연 다이의 립 선단 (先端) 에는, 용사법에 의해 WC 코팅을 형성한 것을 사용하였다. 또, 도프를 가용화하는 용제인 혼합 용매를 비드 단부와 슬릿의 기액 계면에 편측에서 0.5 ㎖/분으로 공급하였다.

《금속 지지체》

지지체로서 폭 2.1 m 이고 직경이 3 m 의 드럼인 경면 스테인리스 지지체를 이용하였다. 표면은 니켈 주금 및 하드 크롬 도금을 실시하였다. 드럼의 표면 조도는 0.01 ㎛ 이하로 연마하고, 50 ㎛ 이상의 핀홀은 전혀 없으며, 10 ㎛ ∼ 50 ㎛ 의 핀홀은 1 개/㎡ 이하, 10 ㎛ 이하의 핀홀은 2 개/㎡ 이하인 지지체를 사용하였다. 이 때, 드럼의 온도는 －5 ℃ 로 설정하고, 드럼의 주속도가 80 m/분이 되도록 드럼의 회전수를 설정하였다. 또한, 유연에 수반하여 드럼 표면이 오염된 경우에는 적절히 청소를 실시하였다.

유연·반송 방향으로의 연신：

다이로부터 압출된 도프는, 계속해서, 15 ℃ 로 설정된 공간에 배치되어 있는 드럼 상에 유연되고, 냉각되어 겔화한 도프는, 드럼 상에서 320˚ 회전한 시점에서 겔화 필름 (웨브) 으로서 박리되고, 박리된 웨브는 3 개의 롤러를 구비한 이동부에서 반송되었다. 이 때, 지지체 속도에 대한 롤러의 회전 속도, 및 후술하는 텐터의 구동 속도를 조정하여 반송 방향으로의 연신을 이동부에서 실시하고, 표 1 에 기재된 음파 전파 속도비의 필름이 얻어지도록 반송 방향으로의 연신 배율을 설정하였다. 연신 개시시의 잔류 용매량은 180 ∼ 240 질량％ 의 사이이며, 연신 속도는 200 ∼ 1,200 ％/분이었다. 이동부의 3 개의 롤러에서는, 상류에서 하류를 향하여 지지체 속도에 대한 롤러의 회전 속도 (주속도) 를 순차 높게 해 나가, 반송 방향으로의 연신을 예를 들어 108 ％, 113 ％, 120 ％ (최종 연신 배율에 상당) 로 순차 확대한 다단 연신을 실시하였다.

텐터 반송·건조 공정：

박리된 웨브는 핀 클립을 가진 텐터로 양단이 고정되면서 건조 존 내를 반송되어, 건조풍에 의해 건조시켰다. 또한, 필름 8 을 제외하고 이 공정에서는 적극적인 연신은 실시하지 않았다.

필름 8 에서는, 필름 7 과 동일한 조건으로 전술한 반송 방향으로의 연신을 실시한 후, 텐터로 필름을 반송 방향과 직교하는 방향 (폭 방향) 으로의 연신을 실시하고, 반송 방향보다 반송 방향과 직교하는 방향의 탄성률이 높고, 또한 표 1 에 기재된 음파 전파 속도비를 갖는 필름이 얻어지도록 연신 배율을 설정하였다.

후 건조 공정：

전술한 방법으로 얻어진 가장자리 절단 후의 광학 필름을 롤러 반송 존에서 추가로 건조시켰다. 그 롤러의 재질은 알루미늄제 혹은 탄소강제이고, 표면에는 하드 크롬 도금을 실시하였다. 롤러의 표면 형상은 플랫한 것과 블라스트에 의해 매트화 가공한 것을 사용하였다. 제조한 광학 필름을 110 ℃, 반송 텐션 190 N 으로 하여 후열 처리를 실시하였다.

후 처리, 권취：

건조 후의 광학 필름은 30 ℃ 이하로 냉각시켜 양단 가장자리 절단을 실시하였다. 가장자리 절단은 필름 단부를 슬릿하는 장치를 필름의 좌우 양 단부에 2 기씩 설치하여 (편측당 슬릿 장치수는 2 기), 필름 단부를 슬릿하였다. 또한 광학 필름의 양단에 널링을 실시하였다. 널링은 편측으로부터 엠보싱 가공을 실시함으로써 부여하였다. 이렇게 하여, 최종 제품 폭 1490 ㎜ 의 광학 필름을 얻고, 권취기에 의해 권취하여, 3900 m 감긴 롤을 제조하였다.

또한, 필름 1, 필름 5, 필름 7 에서는, 롤 외관 평가용으로, 1000 m 감긴 롤도 별도 제조하고, 필름 5 에서는, 추가로 7600 m 감긴 롤도 별도 제조하였다.

[제막 프로세스 B]

＜도프 용액의 조제＞

용해：

교반 날개를 갖는 4000 리터의 스테인리스제 용해 탱크에, 상기 용매 및 첨가제를 투입하여 교반, 분산시키면서, 상기 폴리머 수지를 서서히 첨가하였다. 투입 완료 후, 실온에서 30 분간 교반하고, 추가로 100 분간 교반을 실시하여, 도프 용액을 얻었다.

팽윤한 용액을 탱크로부터, 재킷이 부착된 배관으로 50 ℃ 까지 가열하고, 추가로 2 ㎫ 의 가압하에서 90 ℃ 까지 가열하여 완전 용해시켰다. 가열 시간은 15 분이었다. 이 때, 고온에 노출되는 필터, 하우징, 및 배관은 하스텔로이 합금 (등록상표) 제로 내식성이 우수한 것을 이용하고 보온 가열용의 열매를 유통시키는 재킷을 갖는 것을 사용하였다.

다음으로 36 ℃ 까지 온도를 낮춰 도프 용액을 얻었다.

여과：

다음으로, 최초 공칭 구멍 직경 10 ㎛ 의 소결 섬유 금속 필터를 통과시키고, 이어서 동일하게 10 ㎛ 의 소결 섬유 필터를 통과시켰다. 여과 후의 도프 온도는 36 ℃ 로 조정하여 2000 ℓ 의 스테인리스제 스톡 탱크 내에 저장하였다.

유연 공정：

계속해서 스톡 탱크 내의 도프를 송액하였다. 유연 다이는, 폭이 1.7 m 이고, 다이 돌출구의 도프의 유량을 조정하여 유연을 실시하였다. 도프의 온도를 36 ℃ 로 조정하기 위해서, 유연 다이에 재킷을 형성하여 재킷 내에 공급하는 전열 매체의 입구 온도를 36 ℃ 로 하였다.

다이, 피드 블록, 배관은 모두 작업 공정 중에서 36 ℃ 로 보온하였다.

《유연 다이》

다이의 재질은, 오스테나이트상과 페라이트상의 혼합 조성을 갖는 2 상계 스테인리스강이고, 열팽창률이 2 × 10^-6 (℃^-1) 이하인 소재이며, 전해질 수용액에서의 강제 부식 시험에서 SUS316 과 대략 동등한 내부식성을 갖는 소재를 사용하였다.

또, 유연 다이의 립 선단에는, 용사법에 의해 WC 코팅을 형성한 것을 사용하였다. 또, 도프를 가용화하는 용제인 혼합 용매를 비드 단부와 슬릿의 기액 계면에 편측에서 0.5 ㎖/분으로 공급하였다.

《금속 지지체》

지지체로서 폭 2.1 m 이고 길이가 70 m 인 스테인리스제 엔드리스 밴드를 이용하였다. 밴드의 두께는 1.5 ㎜ 이고, 표면 조도는 0.05 ㎛ 이하로 연마한 것을 사용하였다. 재질은 SUS316 제이고, 충분한 내부식성과 강도를 갖는 것으로 하였다. 밴드는 2 개의 드럼에 의해 구동하는 타입을 사용하고, 유연부의 드럼은 지지체를 냉각하도록 내부에 전열 매체 (냉매) 를 순환시키는 설비를 갖고 있는 것을 사용하였다. 또, 타방의 드럼이 건조를 위한 열을 공급하기 때문에 전열 매체를 통수 (通水) 할 수 있는 것이다. 각각의 전열 매체의 온도는 5 ℃ (유연 다이측) 와 40 ℃ 로 하였다. 유연 직전의 지지체 중앙부의 표면 온도는 15 ℃ 였다. 양단의 온도차는 6 ℃ 이하였다.

유연·반송 방향으로의 연신：

상기 유연 다이 및 지지체 등이 형성되어 있는 유연실의 온도는 35 ℃ 로 유지하였다. 다이로부터 압출되어 밴드 상에 유연된 도프는, 최초로 평행류의 건조풍을 보내 건조시키고, 도프 중의 잔류 용매량이 50 질량％ 가 된 시점에서 유연 지지체로부터 필름으로서 박리하였다. 계속해서 얻어진 필름을 3 개의 구동 롤러와, 구동 롤러의 사이에 패스 롤러를 갖는 종연신 존으로 보내고, 표 1 에 기재된 음파 전파 속도비의 필름이 얻어지도록 반송 방향으로의 연신 배율을 설정하였다. 3 개의 구동 롤러에서는, 각각 반송 방향으로의 연신을 예를 들어 108 ％, 113 ％, 120 ％ 로 순차 확대한 다단 연신을 실시하였다 (연신 개시 전의 필름의 길이를 기준으로 하여, 각 롤러를 통과한 후의 필름 길이의 비율을 각 연신 배율로서 기재하였다). 또한, 필름 20 에서는, 박리 롤 드로가 1.01 배가 되도록 설정하였다.

텐터 반송·건조 공정：

박리된 필름은 클립을 가진 텐터로 양단이 고정되면서 텐터의 건조 존 내를 반송되어, 건조풍에 의해 건조시켰다. 클립에는 20 ℃ 의 전열 매체를 공급하여 냉각시켰다. 텐터 내를 3 존으로 나누고, 각각의 존의 건조풍 온도를 상류측부터 90 ℃, 100 ℃, 110 ℃ 로 하였다. 텐터의 출구에서는, 필름 내의 잔류 용매량은 10 질량％ 이하가 되도록 조제하였다. 또한, 이 공정에서는 적극적인 연신은 실시하지 않았다. 또한, 필름 20 에서는, 폭 방향으로 1.05 배로 연신하였다.

후 건조 공정：

전술한 방법으로 얻어진 가장자리 절단 후의 광학 필름을 롤러 반송 존에서 추가로 건조시켰다. 그 롤러의 재질은 알루미늄제 혹은 탄소강제이며, 표면에는 하드 크롬 도금을 실시하였다. 롤러의 표면 형상은 플랫한 것과 블라스트에 의해 매트화 가공한 것을 사용하였다. 제조한 광학 필름을 110 ℃, 반송 텐션 100 N 으로 하여 후 건조 처리를 실시하였다.

후 처리, 권취：

건조 후의 광학 필름은 30 ℃ 이하로 냉각시켜 양단 가장자리 절단을 실시하였다. 가장자리 절단은 필름 단부를 슬릿하는 장치를 필름의 좌우 양 단부에 2 기씩 설치하여 (편측당 슬릿 장치수는 2 기), 필름 단부를 슬릿하였다. 또한 광학 필름의 양단에 널링을 실시하였다. 널링은 편측으로부터 엠보싱 가공을 실시함으로써 부여하였다. 이렇게 하여, 최종 제품 폭 1490 ㎜ 의 광학 필름을 얻고, 권취기에 의해 권취하여, 3900 m 감긴 롤을 제조하였다.

[제막 프로세스 C]

펠릿의 제조：

조제한 상기 폴리머 수지를 90 ℃ 의 진공 건조기로 건조시켜 함수율을 0.03 ％ 이하로 한 후, 안정제 (이르가녹스 1010 (치바 가이기 (주) 제조)) 0.3 중량％ 첨가하고 230 ℃ 에 있어서 질소 기류중하, 벤트가 부착된 2 축 혼련 압출기를 사용하여 수중에 압출하여 스트랜드상으로 한 후, 재단하여 직경 3 ㎜ 길이 5 ㎜ 의 펠릿을 얻었다.

용융 제막：

얻어진 펠릿을 90 ℃ 의 진공 건조기로 건조시켜 함수율을 0.03 ％ 이하로 한 후, 1 축 혼련 압출기를 사용하여 공급부 210 ℃, 압축부 230 ℃, 계량부 230 ℃ 에서 혼련하고 압출하였다. 이 때 압출기와 다이 사이에 300 메시의 스크린 필터, 기어 펌프, 여과 정밀도 7 ㎛ 의 리프 디스크 필터를 이 순서로 배치하고, 이들을 멜트 배관으로 연결하였다. 또한 스태틱 믹서를 다이 직전의 멜트 배관 내에 설치하고, 다이 양단의 온도와 다이 중앙의 온도 차, 다이 립 온도와 다이 온도의 차, C/T 비를 조정하면서, 행거 코트 다이로부터 압출하였다.

이 후, 3 련의 캐스트 롤 상에 멜트 (용융 수지) 를 압출하였다. 이 때, 최상류측의 캐스트 롤 (틸 롤) 에 터치 롤을 접촉시켰다. 터치 롤은 일본 공개특허공보 평11-235747호의 실시예 1 에 기재된 것 (이중 누름 롤이라고 기재되어 있는 것, 단 얇은 금속 외통 두께는 2 ㎜ 로 하였다) 을 사용하였다. 또한, 틸 롤을 포함하는 3 련의 캐스트 롤의 온도는, 상류부터 순서대로 터치 롤 온도 ＋3 ℃, 터치 롤 온도 －2 ℃, 터치 롤 온도 －7 ℃ 로 하였다.

계속해서, 얻어진 필름은 1 쌍의 닙 롤을 포함하는 종연신 존에서 연신된 후, 롤러 반송 존으로 보내어져 어닐 처리되었다. 또한, 연신 존에서는, 표 3 에 기재된 음파 전파 속도비의 필름이 얻어지도록 연신 배율을 설정하였다.

이 후, 권취 직전에 양단 (전체 폭의 각 5 ㎝) 을 트리밍한 후, 양단에 폭 10 ㎜, 높이 20 ㎛ 의 두께 내기 가공 (널링) 을 하였다. 또 제막 폭 1.5 m 로 하고, 제막 속도 30 m/분으로 3000 m 권취하였다.

(필름 제조에 있어서의 평가)

[반송성 평가]

전술한 제막 프로세스 A ∼ C 의 롤러 반송 존에 있어서의 반송성을 이하의 기준으로 평가하였다. 결과를 표 3 에 나타낸다. 실용상, 반송성은 A ∼ C 인 것이 요구된다.

A：필름의 강성이 충분히 있고, 반송 중에 필름이 불안정해지는 일 없이, 20 롤을 연속으로 제막할 수 있었다.

B：필름의 강성이 충분히 있고, 약간의 늘어짐이 관측되었지만, 문제없이 제막할 수 있었다.

C：필름이 약간 유연하고, 약간의 늘어짐이나 사행 (蛇行) 이 관측되었지만, 문제가 되는 레벨은 아니었다.

D：필름이 약간 유연하고 부서지기 쉽고, 제막을 계속했을 때에 1 회 이상의 파단이 발생하였다.

E：필름이 유연하고, 안정적으로 제막을 계속하는 것이 어려웠다.

[롤 외관 평가]

롤을 제조한 직후에 외관을 육안으로 검사하고, 이하의 기준으로 평가하였다 (초기 평가). 또, 25 ℃, 상대 습도 55 ％ 의 저장 랙에 1 개월 보관한 후의 롤 외관을 육안으로 검사하고, 이하의 기준으로 평가하였다 (시간 경과적 평가). 결과를 표 2 에 나타낸다.

A：느슨하게 감김, 움푹 패임, 주름 없음

B：약간 느슨하게 감김, 움푹 패임, 또는 주름이 확인되지만 실용상 문제 없음

C：느슨하게 감김, 움푹 패임, 또는 주름이 심하고 광학 필름으로서 적용할 수 없다

(편광판 제조)

[편광판 보호 필름용의 투습도 제어 필름의 제조]

기재 필름 1 의 제조：

광학 필름 12 에 대향하는 편광판 보호 필름으로서 사용하는 투습도 제어 필름을 이하의 방법으로 제조하였다.

교반 장치, 온도 센서, 냉각관 및 질소 도입관을 구비한 내용적 30 ℓ 의 반응 가마에, 메타크릴산메틸 (MMA) 8000 g, 2-(하이드록시메틸)아크릴산메틸 (MHMA) 2000 g 및 중합 용매로서 톨루엔 10000 g 을 투입하고, 이것에 질소를 통과시키면서 105 ℃ 까지 승온시켰다. 승온에 수반하는 환류가 시작된 시점에서, 중합 개시제로서 t-아밀퍼옥시이소노나노에이트 10.0 g 을 첨가함과 함께, t-아밀퍼옥시이소노나노에이트 20.0 g 과 톨루엔 100 g 으로 이루어지는 용액을 2 시간 걸쳐 적하하면서, 약 105 ∼ 110 ℃ 의 환류하에서 용액 중합을 진행시키고, 추가로 4 시간의 숙성을 실시하였다. 중합 반응률은 96.6 ％, 얻어진 중합체에 있어서의 MHMA 의 함유율 (중량비) 은 20.0 ％ 였다.

다음으로, 얻어진 중합 용액에, 고리화 촉매로서 10 g 의 인산스테아릴/인산디스테아릴 혼합물 (사카이 화학 공업 제조, Phoslex A-18) 을 첨가하고, 약 80 ∼ 100 ℃ 의 환류하에 있어서 5 시간, 고리화 축합 반응을 진행시켰다.

다음으로, 얻어진 중합 용액을, 배럴 온도 260 ℃, 회전 속도 100 rpm, 감압도 13.3 ∼ 400 hPa (10 ∼ 300 ㎜Hg), 리어 벤트 수 1 개 및 포어 벤트 수 4 개의 벤트 타입 스크루 2 축 압출기 (φ = 29.75 ㎜, L/D = 30) 에, 수지량 환산으로 2.0 kg/시의 처리 속도로 도입하고, 압출기 내에서 고리화 축합 반응 및 탈휘를 실시하였다. 다음으로, 탈휘 완료 후, 압출기 내에 남겨진 열 용융 상태에 있는 수지를 압출기의 선단으로부터 배출하고, 펠릿타이저에 의해 펠릿화하여, 주사슬에 락톤 고리 구조를 갖는 아크릴 수지로 이루어지는 투명한 펠릿을 얻었다. 이 수지의 중량 평균 분자량은 148000, 멜트 플로우 레이트 (JIS K7120 에 준거하여, 시험 온도를 240 ℃, 하중을 10 ㎏ 으로 하여 구하였다. 이후의 제조예에 있어서도 동일) 는 11.0 g/10 분, 유리 전이 온도는 130 ℃ 였다.

다음으로, 얻어진 펠릿과 AS 수지 (토요 스티렌 제조, 상품명：토요 AS AS20) 를 펠릿/AS 수지 = 90/10 의 중량비로 단축 압출기 (φ = 30 ㎜) 를 사용하여 혼련함으로써, 유리 전이 온도가 127 ℃ 인 투명한 펠릿을 얻었다.

상기에서 제조한 수지 조성물의 펠릿을 2 축 압출기를 사용하여 코트 행거형 T 다이로부터 용융 압출하고, 두께 약 160 ㎛ 의 수지 필름을 제조하였다.

다음으로, 얻어진 미연신의 수지 필름을, 세로 방향으로 2.0 배, 가로 방향으로 2.0 배로 동시 2 축 연신함으로써, 투명 플라스틱 필름 기재를 제조하였다. 이와 같이 하여 얻은 2 축 연신성 필름의 두께는 40 ㎛, 전광선 투과율은 92 ％, 헤이즈는 0.3 ％, 유리 전이 온도는 127 ℃ 였다.

＜저투습층 형성용 조성물의 조제＞

하기에 나타내는 바와 같이 조제하였다.

저투습층 형성용 조성물 B-1 의 조성：

A-DCP (100 ％) 97.0 g

이르가큐어 907 (100 ％) 3.0 g

SP-13 0.04 g

MEK (메틸에틸케톤) 81.8 g

사용한 재료를 이하에 나타낸다.

·A-DCP：트리시클로데칸디메탄올디메타크릴레이트 [신나카무라 화학 공업 (주) 제조]

·이르가큐어 907：중합 개시제 [치바·스페셜리티·케미컬즈 (주) 제조]

·SP-13 (레벨링제)：

[화학식 15]

＜투습도 제어 필름의 제조＞

기재 필름으로서 상기에서 작성한 기재 필름 1 을 롤 형태로부터 권출하여, 상기 저투습층 형성용 조성물 B-1 을 사용하고, 일본 공개특허공보 2006-122889호 실시예 1 에 기재된 슬롯 다이를 사용한 다이 코트법으로, 반송 속도 30 m/분의 조건으로 도포하고, 60 ℃ 에서 150 초 건조시켰다. 그 후, 추가로 질소 퍼지하 산소 농도 약 0.1 ％ 로 160 W/㎝ 의 공냉 메탈 할라이드 램프 (아이그래픽스 (주) 제조) 를 사용하여, 조도 400 mW/㎠, 조사량 300 mJ/㎠ 의 자외선을 조사하여 도포층을 경화시키고, 권취하였다. 저투습층의 막두께는 5 ㎛ 가 되도록 도포량을 조정하였다.

얻어진 필름을 투습도 제어 필름으로 하였다.

＜투습도 제어 필름의 평가＞

상기 제조한 투습도 제어 필름의 물성 측정과 평가를 실시하였다. 또한, 저투습층의 막두께는 저투습층의 적층 전후의 막두께를 측정하고, 그 차로부터 구하였다.

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필름 막두께 (㎛) 투습도 (g/㎡/day)

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기재 필름 1 40 95

저투습층 5 230

투습도 제어 필름 45 67

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(편광판의 제조)

[광학 필름의 비누화]

제조한 광학 필름 1 ∼ 27 (또한, 광학 필름 20 에 대향하는 편광판 보호 필름으로서 사용하는 상기 광학 필름 20 (아크릴 필름)), 광학 필름 1 ∼ 11 및 13 ∼ 20, 22 ∼ 24 및 26 에 대향하는 편광판 보호 필름으로서 사용하는 후지택 TDP40UT (후지 필름 (주) 제조), 광학 필름 12 에 대향하는 편광판 보호 필름으로서 사용하는 상기 투습도 제어 필름을 각각 37 ℃ 로 조온 (調溫) 한 4.5 ㏖/ℓ 의 수산화나트륨 수용액 (비누화액) 에 1 분간 침지한 후, 필름을 수세하고, 그 후, 0.05 ㏖/ℓ 의 황산 수용액에 30 초 침지한 후, 추가로 수세욕을 통과시켰다. 그리고, 에어 나이프에 의한 탈수를 3 회 반복하고, 물을 뺀 후에 70 ℃ 의 건조 존에 15 초간 체류시켜 건조시키고, 비누화 처리한 광학 필름을 제조하였다.

[편광막의 제조]

일본 공개특허공보 2001-141926호의 실시예 1 에 따라, 2 쌍의 닙 롤 사이에 주속차를 부여하고, 길이 방향으로 연신하여, 두께 20 ㎛ 의 편광막을 조제하였다.

[첩합]

이와 같이 하여 얻은 편광막과, 상기 비누화 처리한 광학 필름 중에서 표 1 에 기재한 조합으로 2 매 선택하고, 이들로 상기 편광막을 사이에 둔 후, PVA ((주) 쿠라레 제조, PVA-117H) 3 ％ 수용액을 접착제로 하여, 편광축과 광학 필름의 음속 최대 방향이 평행이 되도록 롤 투 롤로 첩합하여 편광판을 제조하였다.

또한, 아크릴 필름을 사용한 편광판에서는, 편광막과의 접착면에는 비누화 처리가 아니라, 코로나 처리를 실시하였다.

(편광판의 평가)

[초기 편광도]

상기 편광판의 편광도를 전술한 방법으로 산출한 결과, 모든 편광판의 편광도가 99.9 ％ 였다.

[시간 경과적 편광도 1]

상기 편광판의 표 3 에 기재된 광학 필름 (상기 실시예 및 비교예에서 제조한 광학 필름) 측을 점착제로 유리판에 첩합하고, 60 ℃·상대 습도 90 ％ 의 조건에서 500 시간 방치하고, 방치 후의 편광도 (시간 경과적 편광도 1) 를 전술한 방법으로 산출한 결과, 모든 편광판의 편광도가 99.9 ％ 였다.

[시간 경과적 편광도 2]

상기, 시간 경과적 편광도 1 의 평가와 동일하게, 상기 편광판을 유리판에 첩합하고, 90 ℃ 드라이 환경에서 500 시간 방치하고, 방치 후의 편광도 (시간 경과적 편광도 2) 를 전술한 방법으로 산출한 결과, 비교예 5 를 제외한 모든 편광판의 편광도가 99.9 ％ 였다.

[리타데이션 신뢰성 (리타데이션 습열 내구성) 평가]

상기 편광판을, 표 3 에 기재된 광학 필름측을 점착제를 개재하여 유리판에 첩합하고, 80 ℃·상대 습도 90 ％ 의 조건에서 120 시간 방치하였다. 방치 후의 샘플로부터 대향 광학 필름 및 편광막을 박리하고, 유리판에 남은 필름이 투명한 것을 육안으로 확인한 다음, 전술한 방법으로 리타데이션 측정을 실시하였다. 그리고, 습열 처리 전후의 Rth 변화 (리타데이션 신뢰성) 를 이하의 기준으로 평가하고, 결과를 표 3 에 기재하였다.

A：Rth 변화가 3 ㎚ 미만이며 표시 특성에 영향을 미치지 않는다.

B：Rth 변화가 5 ㎚ 미만이며 표시 특성에 영향을 미치지 않는다.

C：Rth 변화가 10 ㎚ 미만이며 표시 특성에 대부분 영향을 미치지 않는다.

D：Rth 변화가 20 ㎚ 미만이며 표시 특성에 약간 영향을 미치는 경우가 있다.

E：Rth 변화가 20 ㎚ 이상이며 표시 특성에 영향을 끼친다.

(IPS 형 액정 표시 장치에 대한 실장)

시판되는 액정 텔레비전 (IPS 모드의 슬림형 42 형 액정 텔레비전；LG 전자 제조 42LS5600) 으로부터, 액정 셀을 사이에 두고 있는 1 쌍의 편광판을 박리하고, 상기 제조한 편광판을, 표 3 에 기재된 광학 필름측이 액정 셀측에 배치되도록, 점착제를 개재하여 액정 셀에 재첩합하였다. 재조합한 액정 텔레비전의 표시 특성을 확인하고, 정면 및 경사 방향에서 휘도, 색미를 확인하여 (초기 표시 특성), 이상이 없는 것을 확인하였다. 또, 액정 셀을 사이에 두고 있는 1 쌍의 편광판 중, 시인측의 편광판만을 박리하여 재첩합한 경우에도, 초기 표시 특성은 바람직한 것이었다. 단, 필름 26 을 포함하는 편광판을 사용한 경우에는, 경사 방향에서 시인했을 때의 색미 변화가 매우 큰 것을 확인하였다.

[IPS 형 액정 표시 장치에 대한 실장 평가 1 (워프 성능·광학 필름의 수축력 평가)]

상기 제조한 액정 표시 장치를 50 ℃·상대 습도 90 ％ 의 환경에서 3 일간 유지한 후에, 25 ℃·상대 습도 60 ％ 의 환경으로 옮겨, 흑색 표시 상태로 계속 점등시키고, 4 시간 후에 육안으로 관찰하여, 정면 방향의 휘도 불균일을 이하의 기준으로 평가하였다 (웨트 평가). 평가 결과를 표 3 에 나타낸다. 또한, 시인측의 편광판만을 박리하여 재첩합한 경우에도, 개량 효과가 있는 것을 확인하였다. 또, 필름 1 을 포함하는 편광판 및 필름 5 를 포함하는 편광판을, 각각 표 3 에 기재된 광학 필름측이 액정 셀측과 반대측에 배치되도록 (표 3 에 기재된 대향 광학 필름이 액정 셀측에 배치되도록) 점착제를 개재하여 액정 셀에 재첩합한 경우에도, 필름 5 를 포함하는 편광판의 쪽이 휘도 불균일이 억제되는 것을 확인하였다. 실용상, A ∼ C 의 평가인 것이 요구된다.

A：조도 100 lx 의 환경하에서 불균일이 전혀 시인되지 않는다.

B：조도 100 lx 의 환경하에서 불균일이 거의 시인되지 않는다.

C：조도 100 lx 의 환경하에서 희미한 불균일이 시인된다.

D：조도 100 lx 의 환경하에서 명확한 불균일이 시인된다.

E：조도 300 lx 의 환경하에서 명확한 불균일이 시인된다.

[IPS 형 액정 표시 장치에 대한 실장 평가 2 (에그 성능·광학 필름의 습도 의존성 평가)]

전술한 실장 평가 1 (4 시간 후의 평가) 후, 추가로 계속해서 흑색 표시 상태로 계속 점등시키고, 25 ℃·상대 습도 60 ％ 의 환경에서 계속 점등시키고 나서, 48 시간 후에 장치 정면에서의 방위각 방향 45 도, 극각 방향 70 도에 있어서의 흑색 표시시의 휘도 불균일, 색미 불균일을 육안으로 관찰하여, 광 불균일을 실장 평가 1 과 동일한 기준으로 평가하였다 (강제 평가). 평가 결과를 표 3 에 나타낸다.

상기 표 3 으로부터, 본 발명의 광학 필름을 갖는 액정 표시 장치는, 실장 평가 1 이 양호한 결과를 나타내고 있는 점에서, 본 발명의 광학 필름은 수축력이 억제되고 있는 것을 알 수 있다. 본 발명의 광학 필름은, 탄성률도 3.5 ㎬ 를 초과하여, 탄성률도 높은 것을 알 수 있다. 또, 탄성률도 3.5 ㎬ 를 초과하는 점에서, 롤상의 광학 필름의 제조 적성도 우수한 것을 알 수 있다.

반송성 평가가 D 또는 E 인 광학 필름의 탄성률은 모두 3.5 ㎬ 이하인데 반해, 반송성 평가가 C 이상인 광학 필름의 탄성률은 3.5 ㎬ 를 초과하는 것을 알 수 있다. 이로부터, 탄성률이 3.5 ㎬ 를 초과하면, 롤상의 광학 필름의 제조 적성이 우수한 것을 알 수 있다.

한편, 비교예의 광학 필름은 반송성이 실시예보다 열등하거나, 비교예의 광학 필름을 갖는 액정 표시 장치는 실장 평가 1 이 실시예보다 열등한 것을 알 수 있다.

Claims (17)

1. 반복 단위를 갖는 화합물, 및 셀룰로오스에스테르를 적어도 포함하고,
   파장 590 ㎚ 에 있어서의 면내 리타데이션 (Re) 이 10 ㎚ 이하이고,
   탄성률이 3.5 ㎬ 를 초과하며,
   상기 반복 단위를 갖는 화합물이 다염기산 및 다가 알코올의 축합체이고, 또한, 하기 (1) ∼ (6) 의 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 광학 필름.
   (1) 상기 다염기산으로서 탄소수 5 이하의 다염기산을 적어도 포함한다.
   (2) 상기 다염기산의 평균 탄소수가 3 이상 6 미만.
   (3) 상기 다가 알코올의 평균 탄소수가 2 이상 3 이하.
   (4) 1 종의 다염기산과 1 종의 다가 알코올의 조합에 의해 구성되는 반복 단위가 모두 탄소수 4 이상 9 이하.
   (5) 수 평균 분자량이 800 이상 5000 이하.
   (6) 수산기가가 40 ㎎KOH/g 미만.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 반복 단위를 갖는 화합물을 상기 셀룰로오스에스테르에 대해 0.1 ∼ 50 질량％ 포함하는, 광학 필름.
3. 제 1 항에 있어서,
   음파 전파 속도가 최대가 되는 방향과 그것과 직교하는 방향에 있어서의 음파 전파 속도의 비 (최대 방향/최대 방향의 직교 방향) 가 1.10 이상인, 광학 필름.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   추가로 리타데이션의 습열 내구성을 향상시키는 화합물을 포함하는, 광학 필름.
5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   추가로 습도 의존성 저감제를 포함하는, 광학 필름.
6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   추가로 리타데이션 조정제를 포함하는, 광학 필름.
7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 다염기산으로서 적어도 숙신산을 포함하는, 광학 필름.
8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름이 감겨 이루어지고, 길이 방향의 탄성률이 3.5 ㎬ 를 초과하는 것을 특징으로 하는 롤상 광학 필름.
9. 제 8 항에 있어서,
   음파 전파 속도의 최대 방향이 길이 방향인, 롤상 광학 필름.
10. 제 8 항에 있어서,
    길이 방향의 길이가 100 ∼ 16000 m 인, 롤상 광학 필름.
11. 제 8 항에 기재된 롤상 광학 필름을 권출시켜 이루어지는 것을 특징으로 하는 광학 필름.
12. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름과, 편광막을 갖는 것을 특징으로 하는 편광판.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 편광막의 흡수축과, 상기 광학 필름의 음파 전파 속도의 최대 방향이 평행이 되도록 배치되는, 편광판.
14. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름, 혹은, 제 12 항에 기재된 편광판을 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
15. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 광학 필름의 제조 방법으로서,
    적어도 하기 (a), (b), 및 (c) 의 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조 방법.
    (a) 반복 단위를 갖는 화합물, 셀룰로오스에스테르, 및 용매를 적어도 포함하는 용액을 지지체 상에 유연하는 공정
    (b) 상기 지지체 상에 유연된 상기 용액으로부터 상기 용매를 제거하여 필름을 제막하고, 상기 필름을 지지체로부터 박리하는 공정
    (c) 상기 필름을 반송 방향으로 연신하는 공정
16. 제 15 항에 있어서,
    연신 속도가 50 ∼ 10,000 ％/분인, 광학 필름의 제조 방법.
17. 제 15 항에 있어서,
    반송 방향을 따라 연신 배율을 100 ％ ∼ 200 ％ 의 사이에서 순차 확대하는, 광학 필름의 제조 방법.