TW201420657A - 醯化纖維素膜、使用其的偏光板及液晶顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
一種醯化纖維素膜、使用其的偏光板及液晶顯示裝置,上述醯化纖維素膜含有醯化纖維素、及至少1種由下述通式(I)所表示的化合物。□R1、R3及R5表示氫原子、碳數為1~20的烷基、碳數為3~20的環烷基、碳數為2~20的烯基或碳數為6~20的芳香族基。其中,R1、R3及R5中的任一個為芳烷基或環烷基,且R1、R3及R5中所存在的環結構的合計為3個以上。
Description
本發明是有關於一種醯化纖維素膜、使用其的偏光板及液晶顯示裝置。
醯化纖維素膜作為液晶顯示裝置的光學構件,例如光學補償膜的支撐體、偏光板的保護膜等,而用於各種液晶顯示裝置。
液晶顯示裝置除如電視機(Television,TV)用途等般於室內使用以外,例如以可攜式裝置等為中心而於室外使用的機會亦增加。因此,需要開發一種比先前更能經得起高溫高濕下的使用的液晶顯示裝置。但是,若於高溫高濕下使用液晶顯示裝置,則產生由偏光片(polarizer)收縮所引起的不均、或者偏光性能下降,由此存在顯示性能劣化這一問題。進而,對於液晶顯示裝置在越來越多樣的用途中亦經得起嚴酷的使用條件的要求變高,逐年要求比先前更高的水準的耐久性。
於專利文獻1中記載有藉由含有於特定的溶劑中的酸解離常數為2~7的有機酸的樹脂膜(包含醯化纖維素膜),可改善
偏光片於高溫高濕下的耐久性。另外,於專利文獻2中亦揭示有一種含有作為有機酸而為人所知的巴比妥酸(barbituric acid)衍生物的醯化纖維素膜,但無關於偏光片的耐久性的記載。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2011-118135號公報
[專利文獻2]日本專利特開2011-126968號公報
根據本發明者等人的研究可知:當要進一步改善偏光片於高溫高濕下的耐久性時,必須一併解決由添加各種添加劑所產生的弊病,例如由光所引起的膜的著色或設置有硬塗層(hardcoat layer)時的密接性的改善、金屬腐蝕性的下降等新產生的課題。
本發明的課題在於提供一種醯化纖維素膜、使用其的偏光板及液晶顯示裝置,上述醯化纖維素膜可改善偏光板的光學特性及耐久性,特別是抑制由光所引起的膜的著色或改善設置有硬塗層等時的密接性,並可進一步提高液晶顯示裝置的性能。
本發明者等人為了解決上述課題而對各種添加劑與各種性能的關係進行了研究。其結果,發現若向醯化纖維素膜中添加具有特定的結構的巴比妥酸衍生物,則可抑制由光照射所引起的經時的著色。亦包括取代基及其組合在內進一步進行研究的結果,可知具有巴比妥酸作為取代基的環結構重要,並進一步反覆進行了研究。根據該些研究的結果,本發明者等人發現藉由將包
含具有特定的結構的巴比妥酸的醯化纖維素膜用作偏光片的保護膜,而可進一步提昇偏光板的耐久性。
另外,上述特定結構的巴比妥酸衍生物幾乎不顯示腐蝕性,而且對於製膜時所使用的溶劑的溶解性亦優異,揮散亦少,因此上述醯化纖維素膜於其製造方面亦具備優勢。
即,上述課題藉由以下的手段來達成。
<1>一種醯化纖維素膜,其包括醯化纖維素、及至少1種由下述通式(I)所表示的化合物。
[通式(I)中,R1、R3及R5分別獨立地表示氫原子、碳數為1~20的烷基、碳數為3~20的環烷基、碳數為2~20的烯基或碳數為6~20的芳香族基。上述烷基、環烷基、烯基及芳香族基可具有取代基。其中,R1、R3及R5中的任一個為芳烷基或環烷基,且R1、R3及R5中所存在的環結構的合計為3個以上]
<2>如<1>所述的醯化纖維素膜,其中於通式(I)中,R5為芳烷基或環烷基。
<3>如<1>或<2>所述的醯化纖維素膜,其中於通式(I)中,R1、R3及R5分別具有1個以上的環結構。
<4>如<1>至<3>中任一項所述的醯化纖維素膜,其中於通式(I)中,R1、R3及R5分別具有1個以上的芳香環結構。
<5>如<1>至<4>中任一項所述的醯化纖維素膜,其中於通式(I)中,R1、R3及R5所具有環結構均為芳香環結構。
<6>如<1>至<5>中任一項所述的醯化纖維素膜,其中醯化纖維素的總醯基取代度(A)滿足下述式。
1.5≦A≦3.0
<7>如<1>至<6>中任一項所述的醯化纖維素膜,其中醯化纖維素的醯基為乙醯基,總乙醯基取代度(B)滿足下述式。
2.0≦B≦3.0
<8>如<7>所述的醯化纖維素膜,其中總乙醯基取代度(B)為2.5以上、未滿2.97。
<9>如<1>至<8>中任一項所述的醯化纖維素膜,其包括至少1種聚縮合酯化合物。
<10>如<9>所述的醯化纖維素膜,其中聚縮合酯化合物
是使由下述通式(a)所表示的至少1種二羧酸、與由下述通式(b)所表示的至少1種二醇進行聚縮合而獲得的化合物。
[通式(a)中,X表示二價的碳數為2~18的脂肪族基或二價的碳數為6~18的芳香族基。通式(b)中,Z表示二價的碳數為2~8的脂肪族基]
<11>如<9>或<10>所述的醯化纖維素膜,其中聚縮合酯化合物的數量平均分子量為500~2000。
<12>如<9>至<11>中任一項所述的醯化纖維素膜,其中聚縮合酯化合物的末端經封端。
<13>如<1>至<12>中任一項所述的醯化纖維素膜,其包括單糖、或包含2個~10個單糖單元的碳水化物化合物的至少1種。
<14>如<13>所述的醯化纖維素膜,其中碳水化物化合物具有烷基、芳基或醯基作為取代基。
<15>一種偏光板,其至少包括如上述<1>至<14>中任一項所述的醯化纖維素膜、及偏光片。
<16>一種液晶顯示裝置,其至少包括如上述<15>所述的
偏光板、及液晶單元。
於本說明書中,使用「~」所表示的數值範圍是指包含其前後所記載的數值作為下限值及上限值的範圍。
另外,於本說明書中,只要事先無特別說明,則作為各基所說明的「基」用於同時包含未經取代的形態及具有取代基的形態的含義。例如,「烷基」是指可具有取代基烷基。另外,於本說明書中,「脂肪族基」是直鏈、分支或環狀的脂肪族基,可為飽和脂肪族基,亦可為不飽和脂肪族基(不會成為芳香環)。
於本說明書中,當同時或二者擇一地規定多個取代基或連結基(以下,稱為取代基等)時,各個取代基等相互可相同,亦可不同。
本發明的醯化纖維素膜可進一步抑制由光照射所引起的經時的著色。另外,若用作偏光板中的偏光片的保護膜,則可進一步提昇偏光板的耐久性。
其結果,可提供一種醯化纖維素膜、使用其的偏光板及液晶顯示裝置,上述醯化纖維素膜可改善偏光板的光學特性及耐久性,特別是抑制由光所引起的膜的著色或改善設置有硬塗層等時的密接性,並可進一步提高液晶顯示裝置的性能。
適宜參照隨附的圖式,並根據下述的記載而使本發明的上述及其他特徵以及優點變得更明確。
1‧‧‧表層用濃液
2‧‧‧核心層(基層)用濃液
3‧‧‧共流延模頭
4‧‧‧流延用支撐體
21A、21B‧‧‧偏光板
22‧‧‧彩色濾光片基板
23‧‧‧液晶層
24‧‧‧陣列基板
25‧‧‧導光板
26‧‧‧光源
31a、31b‧‧‧醯化纖維素膜(偏光板保護膜)
32‧‧‧偏光片
圖1是表示示意性地表示液晶顯示裝置的內部構造的一例的概略圖。
圖2是表示使用共流延用模具,並藉由同時共流延來使3層構造的醯化纖維素膜進行流涎時的一例的概略圖。
以下,列舉實施形態對本發明進行詳細說明。
<<醯化纖維素膜>>
本發明的醯化纖維素膜含有醯化纖維素與至少1種由下述通式(I)所表示的化合物。
本發明的醯化纖維素膜可顯現出抑制偏光板的劣化的效果,適合於用作保護膜。
<由通式(I)所表示的化合物>
本發明中所使用的化合物為由下述通式(I)所表示的化合物。
通式(I)中,R1、R3及R5分別獨立地表示氫原子、碳
數為1~20的烷基、碳數為3~20的環烷基、碳數為2~20的烯基或碳數為6~20的芳香族基。該烷基、環烷基、烯基及芳香族基可具有取代基。其中,R1、R3及R5中的任一個為芳烷基或環烷基,且R1、R3及R5中所存在的環結構合計為3個以上。
上述R1、R3及R5中的烷基的碳數較佳為1~10,更佳為1~5,進而更佳為1~3,特佳為甲基或乙基。其中,於取代有芳基的烷基,即芳烷基的情況下,芳烷基的碳數較佳為7~20,更佳為7~12,進而更佳為7~10。
上述R1、R3及R5中的環烷基的碳數較佳為3~10,更佳為4~8,進而更佳為5或6。作為環烷基的具體例,例如可列舉環丙基、環戊基、環己基,特佳為環己基。
上述R1、R3及R5中的烯基的碳數較佳為2~10,更佳為2~5。例如可列舉乙烯基、烯丙基。
上述R1、R3及R5中的芳香族基可為芳香族烴基,亦可為芳香族雜環基,但較佳為芳香族烴基。芳香族基的碳數較佳為6~16,更佳為6~12。
作為芳香族基中的芳香族烴基,較佳為苯基、萘基,更佳為苯基。
R1、R3及R5的上述各基可具有取代基。
作為該取代基,並無特別限制,可列舉:烷基(較佳為碳數為1~10,例如甲基、乙基、異丙基、第三丁基、戊基、庚基、1-乙基戊基、苄基、2-乙氧基乙基、1-羧甲基等)、烯基(較佳為碳
數為2~20,例如乙烯基、烯丙基、油烯基(oleyl)等)、炔基(較佳為碳數為2~20,例如乙炔基、丁二炔基(butadiynyl)、苯基乙炔基等)、環烷基(較佳為碳數為3~20,例如環丙基、環戊基、環己基、4-甲基環己基等)、芳基(較佳為碳數為6~26,例如苯基、1-萘基、4-甲氧基苯基、2-氯苯基、3-甲基苯基等)、雜環基(較佳為碳數為0~20的雜環基,環構成雜原子較佳為氧原子、氮原子、硫原子,可利用5員環或6員環於苯環或雜環上進行縮環,該環可為飽和環、不飽和環、芳香環,例如2-吡啶基、4-吡啶基、2-咪唑基、2-苯并咪唑基、2-噻唑基、2-噁唑基等)、烷氧基(較佳為碳數為1~20,例如甲氧基、乙氧基、異丙氧基、苄氧基等)、芳氧基(較佳為碳數為6~26,例如苯氧基、1-萘氧基、3-甲基苯氧基、4-甲氧基苯氧基等)、烷硫基(較佳為碳數為1~20,例如甲硫基、乙硫基、異丙硫基、苄硫基等)、芳硫基(較佳為碳數為6~26,例如苯硫基、1-萘硫基、3-甲基苯硫基、4-甲氧基苯硫基等)、磺醯基(較佳為烷基或芳基的磺醯基,碳數較佳為1~20,例如甲基磺醯基、乙基磺醯基、苯磺醯基、甲苯磺醯基等)、醯基(包含烷基羰基、烯基羰基、芳基羰基、雜環羰基,碳數較佳為20以下,例如乙醯基、三甲基乙醯基(pivaloyl)、丙烯醯基、甲基丙烯醯基、苯甲醯基、菸醯基(nicotinoyl)等)、烷氧基羰基(較佳為碳數為2~20,例如乙氧基羰基、2-乙基己氧基羰基等)、芳氧基羰基(較佳為碳數為7~20,例如苯氧基羰基、萘氧基羰基等)、胺基(包含
胺基、烷基胺基、芳基胺基、雜環胺基,較佳為碳數為0~20,例如胺基、N,N-二甲胺基、N,N-二乙胺基、N-乙胺基、苯胺基、1-吡咯啶基、哌啶基、嗎啉基等)、磺醯胺基(較佳為烷基或芳基的磺醯胺基,碳數較佳為0~20,例如N,N-二甲基磺醯胺、N-苯基磺醯胺等)、胺磺醯基(較佳為烷基或芳基的胺磺醯基,碳數較佳為0~20,例如N,N-二甲基胺磺醯基、N-苯基胺磺醯基等)、醯氧基(較佳為碳數為1~20,例如乙醯氧基、苯甲醯氧基等)、胺甲醯基(較佳為烷基或芳基的胺甲醯基,碳數較佳為1~20,例如N,N-二甲基胺甲醯基、N-苯基胺甲醯基等)、醯基胺基(較佳為碳數為1~20,例如乙醯基胺基、丙烯醯基胺基、苯甲醯基胺基、菸鹼醯胺等)、氰基、羥基、巰基或鹵素原子(例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等)。
上述取代基可進而由上述取代基取代。例如可列舉取代有如三氟甲基般的全氟烷基、芳烷基、醯基的烷基等。
再者,該些取代基並非僅R1、R3、R5的各基可具有的取代基,而應用於本申請案說明書中所記載的化合物中的取代基。
此處,R1、R3及R5的各基可具有的上述取代基之中,較佳為烷基、芳基、烷氧基、烷硫基、烷基磺醯基、鹵素原子、醯基,更佳為烷基、芳基、烷氧基、醯基,進而更佳為烷基、烷氧基。
由通式(I)所表示的化合物中,R1、R3及R5的任一個為芳烷基或環烷基,較佳為任一個為芳烷基。
其中,較佳為R5為芳烷基或環烷基的化合物。
R5較佳為可取代有芳基、醯基的烷基或環烷基,更佳為取代有芳基的烷基(即芳烷基,以後稱為芳烷基)、取代有醯基的烷基(較佳為取代有醯基與芳基的烷基)或環烷基,進而更佳為芳烷基或環烷基,特佳為芳烷基。
以下,進一步說明R5中的上述較佳的烷基、環烷基。
作為烷基中的未經取代的烷基,例如可列舉:甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、正己基、2-乙基己基、正辛基。
作為取代有芳基的烷基即芳烷基,例如可列舉:苄基、苯乙基(phenethyl)、3-苯基丙基。
取代有醯基的烷基中的醯基較佳為烷基羰基、環烷基羰基、芳基羰基,其中,較佳為具有環結構的環烷基羰基、芳基羰基,特佳為芳基羰基。
作為上述烷基羰基,例如可列舉乙醯基、丙醯基、丁醯基、三甲基乙醯基,作為環烷基羰基,例如可列舉環丙基羰基、環戊基羰基、環己基羰基,作為芳基羰基,例如可列舉苯甲醯基、甲苯甲醯基、萘甲醯基(naphthoyl)。
取代有醯基的烷基例如可列舉2-醯基乙基、3-醯基丙基、2-醯基丙基,較佳為2-醯基乙基。
於本發明中,其中取代有醯基的烷基較佳為取代有醯基與芳基的烷基,該情況下的芳基較佳為苯基。
作為取代有醯基與芳基的烷基,例如可列舉1-苯基-2-苯甲醯
基乙基、1-甲苯基-2-苯甲醯基乙基。
環烷基、芳烷基可列舉R1、R3及R5中所例示的基。
若列舉由通式(I)所表示的化合物中的較佳的化合物,則如下所示。
.R1、R3及R5的任一個為芳烷基的化合物
再者,芳烷基之中,較佳為於烷基上取代有1個或2個芳基者(當取代有2個芳基時,較佳為取代於同一碳原子)。進而,於烷基上取代有芳基與醯基(較佳為芳醯基)者亦較佳。
.R1、R3及R5的任一個為含有環烷基的基,較佳為含有環烷基的基為環烷基的化合物
於上述「R1、R3及R5中所存在的環結構合計為3個以上」時的環結構中,除R1、R3或R5的取代基的基本骨架本身採用環結構的情況以外,亦包括如已例示般,R1、R3或R5所含有的取代基具有環結構的形態。
作為上述環結構,較佳為環狀飽和烴結構或芳香環結構(芳香族烴結構或芳香族雜環結構)。另外,該環結構亦可為縮環結構。
當上述環結構為環狀飽和烴結構時,該環狀飽和烴結構較佳為作為碳數為3~20的環烷基而存在。更具體而言,更佳為作為環丙基、環戊基或環己基而存在,特佳為作為環己基而存在。
另外,當上述環結構為芳香環結構時,較佳為芳香族烴結構。該芳香族烴結構較佳為作為碳數為6~20的芳基而存在。更具體而言,更佳為作為苯基、萘基而存在,特佳為作為苯基而存在。
就製膜時的溶解穩定性的觀點而言,由通式(I)所表示的化合物更佳為R1、R3及R5為碳數為1~20的烷基、碳數為2~20的烯基或碳數為6~20的芳基。另外,更佳為R1、R3及R5分別具有1個以上的環結構,進而更佳為分別具有1個環結構。
本發明的由通式(I)所表示的化合物更佳為由下述通式(I-a)所表示的化合物。
通式(I-a)中,L1、L3及L5分別獨立地表示單鍵或碳數為1以上的二價的連結基。L1、L3及L5更佳為單鍵或碳數為1~6的伸烷基,進而更佳為單鍵、亞甲基或伸乙基,特佳為單鍵或亞甲基。若考慮溶解穩定性,則較佳為L1、L3及L5中的至少一個為碳數為1~6的伸烷基,較佳為亞甲基或伸乙基。
由L1、L3及L5所表示的二價的連結基可具有取代基,該取代基可列舉上述R1、R3及R5的各基可具有的取代基。
通式(I-a)中,Ar1、Ar3及Ar5分別獨立地表示碳數為6~20的芳基,較佳為苯基、萘基,更佳為苯基。Ar1、Ar3及Ar5
可具有取代基,該取代基可列舉上述R1、R3及R5的各基可具有的取代基。作為此種取代基,其含義與R1、R3及R5為芳香族基時可進行取代的取代基相同,較佳的範圍亦相同。
當Ar1、Ar3及Ar5不具有取代基、或具有取代基時,該取代基較佳為不具有環結構。
由通式(I)及通式(I-a)所表示的化合物的分子量較佳為250~1200,更佳為300~800,特佳為350~600。
藉由將分子量設為此種較佳的範圍,於抑制本發明的化合物的自膜中的揮散方面優異,可獲得透明性高的膜。
以下,表示本發明的由通式(I)所表示的化合物的具體例,但本發明並不限定於該些具體例。
已知本發明的由通式(I)所表示的化合物可利用使脲衍生物與丙二酸衍生物進行縮合的巴比妥酸的合成法來合成。於氮原子上具有2個取代基的巴比妥酸可藉由對N,N'二取代型脲與丙二醯氯進行加熱、或將丙二酸與乙酸酐等活化劑加以組合後進行加熱來獲得,例如可較佳地使用《美國化學會志(Journal of the American Chemical Society)》(第61卷、1015頁(1939年))、《藥物化學雜誌(Journal of Medicinal Chemistry)》(第54卷、2409頁(2011年))、《四面體通訊(Tetrahedron Letters)》(第40卷、8029頁(1999年))、國際公開第2007/150011號手冊等中所記載
的方法。
另外,用於縮合的丙二酸可為未經取代者,亦可為具有取代基者,若使用具有相當於R5的取代基的丙二酸,則藉由構築巴比妥酸而可合成本發明的由通式(I)所表示的化合物。另外,若使未經取代的丙二酸與脲衍生物進行縮合,則可獲得5位未經取代的巴比妥酸,因此藉由對其進行修飾,亦可合成本發明的由通式(I)所表示的化合物。
作為5位的修飾的方法,可使用與鹵化烷基等的親核取代反應或如邁克爾加成(Michael Addition)反應般的加成反應。另外,亦可較佳地使用與醛或酮進行脫水縮合而生成亞烷基化合物或亞芳基(arylidene)化合物,其後將雙鍵加以還原的方法。例如於《四面體通訊》(第44卷、2203頁(2003年))中記載有利用鋅的還原方法,於《四面體通訊》(第42卷、4103頁(2001年))或《美國化學會志》(第119卷、12849頁(1997年))中記載有利用接觸還原的還原方法,於《四面體通訊》(第28卷、4173頁(1987年))中記載有利用NaBH4的還原方法。該些方法均為可較佳地用於5位上具有芳烷基的情況或5位上具有環烷基的情況的合成方法。
再者,本發明中所使用的由通式(I)所表示的化合物的合成法並不限定於上述方法。
由通式(I)所表示的化合物於醯化纖維素膜中的含量並無特別限定,相對於醯化纖維素100質量份,較佳為0.1質量份
~20質量份,更佳為0.2質量份~15質量份,特佳為0.3質量份~10質量份。
藉由將由通式(I)所表示的化合物的添加量設為上述範圍,而可有效地降低透濕度,另外,可抑制霧度(haze)的產生。
<醯化纖維素>
於本發明中,將醯化纖維素用作膜的主成分。此處,於本說明書中,所謂「主成分」,於成為原料的成分為1種的形態中將該成分稱為「主成分」,於成為原料的成分為2種以上的形態中,將質量分率最高的成分稱為「主成分」。可僅使用1種醯化纖維素,亦可使用2種以上。關於醯化纖維素的醯基取代基,例如可為僅包含乙醯基的醯化纖維素,亦可使用具有多個不同的醯基取代基的醯化纖維素,亦可為不同的醯化纖維素的混合物。
作為本發明中所使用的醯化纖維素的原料的纖維素,有棉絨或木紙漿(闊葉樹紙漿、針葉樹紙漿)等,可使用自任意原料纖維素所獲得的醯化纖維素,根據情況亦可混合使用。對於該些原料纖維素的詳細記載例如可使用「塑膠材料講座(17)纖維素系樹脂」(丸澤、宇田著,日刊工業新聞社(1970年發行)),或發明協會公開技報公技編號2001-1745號(7頁~8頁)中所記載的纖維素。
於本發明中,醯化纖維素的醯基可僅為1種、或者亦可使用2種以上的醯基。本發明中所使用的醯化纖維素較佳為具有碳數為2~4的醯基作為取代基。當使用2種以上的醯基時,較佳
為其中一種為乙醯基,作為此外所使用的碳數為2~4的醯基,較佳為丙醯基或丁醯基。可藉由該些醯化纖維素來製造溶解性較佳的溶液,尤其於非氯系有機溶劑中,可製作良好的溶液。進而,可製作黏度低、過濾性良好的溶液。
首先,對可較佳地用於本發明的醯化纖維素進行詳細記載。
構成纖維素的鍵結有β-1,4的葡萄糖(glucose)單元於2位、3位及6位上具有游離的羥基。醯化纖維素是利用醯基將該些羥基的一部分或全部加以醯基化而成的聚合物(polymer)。
醯基取代度表示位於2位、3位及6位上的纖維素的羥基的醯基化的程度,當所有葡萄糖單元的2位、3位及6位的羥基均經醯基化時,總醯基取代度為3,例如當於所有葡萄糖單元中,僅6位均經醯基化時,總醯基取代度為1。同樣地,當於所有葡萄糖的所有羥基中,在各個葡萄糖單元中,6位或2位的任一者均經醯基化時,總醯基取代度亦為1。
即,將葡萄糖分子中的所有羥基均經醯基化的情況設為3來表示醯基化的程度。
關於醯基取代度的測定方法的詳細情況,可依據手塚等,《醣類研究(Carbohydr.Res.)》(273、83-91(1995))中所記載的方法、或ASTM-D817-96中所規定的方法來進行測定。
本發明中所使用的醯化纖維素的總醯基取代度(A)較佳為1.5以上、3以下(1.5≦A≦3.0),更佳為2.0~2.97,進而更
佳為2.5以上、未滿2.97,特佳為2.70~2.95。
另外,於僅使用乙醯基作為醯化纖維素的醯基的乙酸纖維素中,總乙醯基取代度(B)較佳為2.0以上、3以下(2.0≦B≦3.0),更佳為2.0~2.97,進而更佳為2.5以上、未滿2.97,其中,較佳為2.55以上、未滿2.97,特佳為2.60~2.96,最佳為2.70~2.95。
再者,本發明的由通式(I)所表示的化合物對於總乙醯基取代度(B)超過2.50的醯化纖維素,特別有效地顯現出效果。
作為本發明中所使用的醯化纖維素的碳數為2以上的醯基,可為脂肪族的醯基,亦可為芳香族的醯基,並無特別限定。該些醯基例如為纖維素的烷基羰基酯、烯基羰基酯、芳香族羰基酯、或芳香族烷基羰基酯(芳烷基羰基酯),該些醯基亦可具有取代基。上述碳數為2以上的醯基較佳為乙醯基、丙醯基、丁醯基、戊醯基、庚醯基、己醯基、辛醯基、癸醯基、十二醯基、十三醯基、十四醯基、十六醯基、十八醯基、異丁醯基、第三丁醯基、環己烷羰基、油醯基(oleoyl)、苯甲醯基、萘基羰基、或桂皮醯基(cinnamoyl)。該些之中,更佳為乙醯基、丙醯基、丁醯基、十二醯基、十八醯基、第三丁醯基、油醯基、苯甲醯基、萘基羰基、或桂皮醯基,進而更佳為如乙醯基、丙醯基、或丁醯基般的碳原子數為2~4的醯基,進而更佳為乙醯基(即,醯化纖維素為乙酸纖維素的情況)。
於纖維素的醯基化過程中,當使用酸酐或醯氯作為醯化
劑時,作為反應溶劑的有機溶劑可較佳地使用有機羧酸溶劑或鹵素溶劑(例如乙酸或二氯甲烷(methylene chloride))。
作為觸媒,當醯化劑為酸酐時,可較佳地使用如硫酸般的質子性觸媒,當醯化劑為醯氯(例如CH3CH2COCl)時,可使用鹼性化合物。
最一般的纖維素的混合脂肪酸酯的工業合成方法是如下的方法:利用含有對應於乙醯基等醯基的脂肪酸(例如對應於乙醯基的乙酸、對應於丙醯基的丙酸、對應於戊醯基的戊酸等)或該脂肪酸的酸酐的混合有機酸成分,將纖維素加以醯基化。
醯化纖維素例如可藉由日本專利特開平10-45804號公報中所記載的方法來合成。
就透濕度的觀點而言,本發明的醯化纖維素膜較佳為於總固體成分中,含有5質量%~99質量%的醯化纖維素,更佳為含有20質量%~99質量%的醯化纖維素,特佳為含有50質量%~95質量%的醯化纖維素。
<其他添加劑>
於本發明的醯化纖維素膜中,亦可添加延遲調整劑(延遲顯現劑及延遲降低劑)、塑化劑(聚縮合酯化合物(聚合物)、多元醇的多元酯、鄰苯二甲酸酯、磷酸酯等)、紫外線吸收劑、抗氧化劑、消光劑等添加劑。
再者,於本申請案說明書中,當要標記化合物群時,例如,如磷酸酯系化合物般,有時加入「系」來進行記載,於上述情況
下,其含義與磷酸酯化合物相同。
(延遲降低劑)
高分子延遲降低劑較佳為選自磷酸聚酯聚合物、苯乙烯聚合物、丙烯酸聚合物、及該些的共聚物中的至少1種,更佳為選自丙烯酸聚合物及苯乙烯聚合物中的至少1種且具有負的固有雙折射的聚合物。
另外,亦可較佳地使用作為非磷酸酯化合物的低分子量延遲降低劑。
作為非磷酸酯化合物的低分子量延遲降低劑並無特別限定,詳細而言,較佳為日本專利特開2007-272177號公報的段落號0066~段落號0085中所記載的化合物。
就實現適宜的Nz因數(factor)的觀點而言,延遲降低劑更佳為Rth降低劑。作為Rth降低劑,可列舉丙烯酸聚合物及苯乙烯聚合物、日本專利特開2007-272177號公報中所記載的由通式(3)~通式(7)所表示的低分子化合物等。
相對於醯化纖維素100質量份,醯化纖維素膜中的延遲降低劑的含量較佳為0.01質量份~30質量份,更佳為0.1質量份~20質量份,特佳為0.1質量份~10質量份。藉由相對於醯化纖維素100質量份,將延遲降低劑的添加量設為30質量份以下,而可提昇與醯化纖維素的相容性,並可提高醯化纖維素膜的透明性。當使用2種以上的延遲降低劑時,較佳為其合計量為上述範圍內。
(延遲顯現劑)
為了使延遲值顯現,本發明的醯化纖維素膜較佳為含有至少1種延遲顯現劑。
作為延遲顯現劑,並無特別限制,可列舉包含棒狀化合物或圓盤狀化合物者、或者上述非磷酸酯化合物中的顯示出延遲顯現性的化合物。作為棒狀化合物或圓盤狀化合物,可將具有至少2個芳香族環的化合物較佳地用作延遲顯現劑。
於醯化纖維素膜中,相對於含有醯化纖維素的聚合物成分100質量份,包含棒狀化合物的延遲顯現劑的含量較佳為0.1質量份~30質量份,更佳為0.5質量份~20質量份。另外,於醯化纖維素膜中,相對於醯化纖維素100質量份,延遲顯現劑中所含有的圓盤狀化合物的含量較佳為未滿3質量份,更佳為未滿2質量份,特佳為未滿1質量份。
於膜厚度方向的延遲(Rth延遲)顯現性方面,圓盤狀化合物優於棒狀化合物,因此可較佳地用於需要特別大的Rth延遲的情況。亦可併用2種以上的延遲顯現劑。
延遲顯現劑較佳為於250nm~400nm的波長區域中具有最大吸收,且較佳為於可見區域中實質上不具有吸收。
延遲顯現劑的詳細情況於公開技報2001-1745的49頁中有記載。
(塑化劑(疏水化劑))
本發明的醯化纖維素膜較佳為含有選自多元醇的多元酯化合
物(以後,亦稱為多元醇酯塑化劑)、聚縮合酯化合物(以後,亦稱為聚縮合酯塑化劑)、及碳水化物化合物(以後,亦稱為碳水化物衍生物塑化劑)中的至少一種的化合物作為塑化劑(疏水化劑)。
塑化劑較佳為儘可能不使醯化纖維素膜的玻璃轉移溫度(Tg)下降、且可降低醯化纖維素膜中的含水率者。藉由使用此種塑化劑,而可抑制於高溫高濕下醯化纖維素膜中的添加劑朝偏光片層擴散,並可改良偏光片性能的劣化。
以下對本發明中所使用的塑化劑進行詳細說明。
(多元醇酯塑化劑)
於本發明中,作為多元醇酯塑化劑的合成原料的多元醇由下述通式(c)表示。
通式(c)Rα-(OH)m
通式(c)中,Rα表示m價的有機基,m表示2以上的正的整數。
由上述通式(c)所表示的化合物之中,較佳為將核糖醇(adonitol)、阿拉伯糖醇(arabitol)、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、二丁二醇、1,2,4-丁三醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、己三醇、半乳糖醇(galactitol)、甘露醇
(mannitol)、3-甲基戊烷-1,3,5-三醇、頻哪醇(pinacol)、山梨糖醇、三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷、或木糖醇作為原料,更佳為三乙二醇、四乙二醇、二丙二醇、三丙二醇、山梨糖醇、三羥甲基丙烷、或木糖醇。
多元醇酯塑化劑較佳為自碳數為5以上的多元醇,較佳為碳數為5~20的多元醇與一元羧酸所合成的多元醇酯。
用於多元醇酯塑化劑的合成的一元羧酸並無特別限制,可列舉公知的脂肪族一元羧酸、脂環族一元羧酸、芳香族一元羧酸等。若使用脂環族一元羧酸或芳香族一元羧酸,則就提昇透濕性、保留性的觀點而言較佳。
一元羧酸可列舉以下的化合物,但本發明並不限定於該些化合物。
脂肪族一元羧酸較佳為碳數為1~32的直鏈或分支的脂肪酸。碳數更佳為1~20,特佳為1~10。若含有乙酸,則與纖維素衍生物的相容性增加,故較佳,將乙酸與其他一元羧酸混合使用亦較佳。
上述脂肪族一元羧酸較佳為選自乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、2-乙基-己烷羧酸、十一酸、月桂酸、十三酸、肉豆蔻酸、十五酸、棕櫚酸、十七酸、硬脂酸、十九酸、花生酸、二十二酸(behenic acid)、二十四酸(lignoceric acid)、蠟酸(cerotic acid)、二十七酸(heptacosanoic acid)、二十八酸(montanoic acid)、蜜蠟酸(melissic acid)、及蟲漆蠟酸(lacceric
acid)中的至少1種飽和脂肪酸,或選自十一烯酸、油酸、山梨酸、亞麻油酸(linoleic acid)、次亞麻油酸(linolenic acid)、及花生油酸(arachidonic acid)中的至少1種不飽和脂肪酸。
上述脂環族一元羧酸較佳為選自環戊烷羧酸、環己烷羧酸、環辛烷羧酸、及該些的衍生物中的至少1種。
上述芳香族一元羧酸較佳為選自苯甲酸,甲苯甲酸(toluic acid)等將烷基導入至苯甲酸的苯環中而成者,聯苯羧酸、萘羧酸、四氫萘羧酸等具有2個以上的苯環的芳香族一元羧酸,及該些的衍生物中的至少1種。其中,較佳為苯甲酸。
上述多元醇酯塑化劑的分子量並無特別限制,但較佳為300~3000,更佳為350~1500。藉由設為此種分子量,於抑制自膜中的揮發方面優異,可使透濕性、與纖維素衍生物的相容性變得良好。
用於多元醇酯塑化劑的合成的羧酸可僅為1種,亦可混合2種以上。另外,多元醇中的羥基可均進行酯化,亦可使一部分維持羥基的狀態而殘存。
以下,表示多元醇酯塑化劑的具體例,但本發明並不限定於該些具體例。
(聚縮合酯塑化劑)
本發明的醯化纖維素膜含有聚縮合酯塑化劑亦較佳。藉由含有聚縮合酯塑化劑,而可獲得濕度穩定性、偏光板耐久性優異的纖維素酯膜
聚縮合酯塑化劑是使由下述通式(a)所表示的至少1種二羧
酸、與由下述通式(b)所表示的至少1種二醇進行聚縮合而獲得。
通式(a)、通式(b)中,X表示二價的碳數為2~18的脂肪族基或二價的碳數為6~18的芳香族基,Z表示二價的碳數為2~8的脂肪族基。
此處,X中的二價的碳數為2~18的脂肪族基可為飽和脂肪族基,亦可為不飽和脂肪族基,且可為二價的鏈狀或環狀的脂肪族基(例如伸環烷基等)的任一種。另外,當其為二價的鏈狀的脂肪族基時,可為直鏈狀,亦可為分支狀。二價的脂肪族基的碳數更佳為2~12,進而更佳為2~6。其中,二價的碳數為2~18的脂肪族基較佳為二價的鏈狀的飽和脂肪族基,更佳為鏈狀的伸烷基,進而更佳為直鏈狀的伸烷基。作為碳數為2~18的鏈狀的脂肪族基,例如可列舉:伸乙基、三亞甲基、四亞甲基、五亞甲基、六亞甲基、七亞甲基、八亞甲基、十亞甲基、十二亞甲基、伸丙基、2-甲基三亞甲基、2,2-二甲基三亞甲基、伸環戊基、伸環己基等。
X中的二價的碳數為6~18的芳香族基可為二價的芳香族烴基,亦可為二價的芳香族雜環基。作為二價的芳香族基,碳
數較佳為6~15,更佳為6~12。二價的芳香族烴基中的芳香環較佳為苯環、萘環、蒽環、聯苯環或聯三苯環,更佳為苯環、萘環或聯苯環。二價的芳香族雜環基中的芳香族雜環較佳為含有氧原子、氮原子或硫原子中的至少1個作為環構成原子。該芳香族雜環較佳為呋喃環、吡咯環、噻吩環、咪唑環、吡唑環、吡啶環、吡嗪環、噠嗪環、三唑環、三嗪環、吲哚環、吲唑環、嘌呤環、噻唑啉環、噻二唑環、噁唑啉環、噁唑環、噁二唑環、喹啉環、異喹啉環、酞嗪環、萘啶環、喹噁啉環、喹唑啉環、噌啉環(cinnoline ring)、喋啶環、吖啶環、啡啉環、吩嗪環、四唑環、苯并咪唑環、苯并噁唑環、苯并噻唑環、苯并三唑環或四氮茚環(tetrazaindene ring),更佳為吡啶環、三嗪環或喹啉環。
Z表示二價的碳數為2~8的脂肪族基。二價的碳數為2~8的脂肪族基可為飽和脂肪族基,亦可為不飽和脂肪族基,且可為二價的鏈狀或環狀的脂肪族基(例如伸環烷基等)的任一種。另外,當其為二價的鏈狀的脂肪族基時,可為二價的直鏈狀,亦可為分支狀。二價的脂肪族基的碳數更佳為2~6,進而更佳為2~4。其中,二價的碳數為2~8的脂肪族基較佳為二價的鏈狀的飽和脂肪族基,更佳為鏈狀的伸烷基,進而更佳為直鏈狀的伸烷基。碳數為5~10的鏈狀的伸烷基例如可列舉伸乙基、三亞甲基、四亞甲基、五亞甲基、六亞甲基、七亞甲基、八亞甲基、十亞甲基、伸丙基、2-甲基三亞甲基、2,2-二甲基三亞甲基等。
再者,作為二價的伸環烷基,可列舉伸環戊基、伸環己基。
由通式(b)所表示的脂肪族二醇更佳為選自乙二醇、1,2-丙二醇、及1,3-丙二醇中的至少1種,就防止聚縮合酯塑化劑的結晶化的觀點而言,特佳為選自乙二醇及1,2-丙二醇中的至少1種。
於聚縮合酯塑化劑的脂肪族二醇殘基中,較佳為含有10mol%~100mol%的乙二醇殘基,更佳為含有20mol%~100mol%的乙二醇殘基。
聚縮合酯塑化劑較佳為自X為上述二價的芳香族基的二羧酸(亦稱為芳香族二羧酸)的至少1種、與Z為上述脂肪族基的二醇(亦稱為脂肪族二醇)的至少1種所獲得的化合物。所使用的脂肪族二醇的平均碳數較佳為2.5~8.0。另外,自至少一種芳香族二羧酸及X為上述二價的脂肪族基的至少一種二羧酸(亦稱為脂肪族二羧酸)的混合物、與至少一種平均碳數為2.5~8.0的脂肪族二醇所獲得的聚縮合酯塑化劑亦較佳。
於聚縮合酯塑化劑的說明中,二羧酸或二羧酸殘基的平均碳數的計算是如下的值:所使用的全部二羧酸或聚縮合酯塑化劑中的全部二羧酸殘基所具有的碳數的合計除以所使用的二羧酸的莫耳數或聚縮合酯塑化劑中的二羧酸殘基的莫耳數所得的值。例如,當於全部二羧酸殘基中,分別包含己二酸殘基與鄰苯二甲酸殘基各50mol%時,二羧酸殘基的平均碳數變成7.0。二醇或二醇殘基的平均碳數亦同樣地進行計算。例如於包含乙二醇殘基50mol%與1,2-丙二醇殘基50mol%的情況下,二醇殘基的平均碳數
變成2.5。
聚縮合酯塑化劑的數量平均分子量較佳為500~2000,更佳為600~1500,進而更佳為700~1200。若聚縮合酯的數量平均分子量為600以上,則揮發性變低,由纖維素酯膜的延伸時的高溫條件下的揮散所引起的膜故障或步驟污染的抑制優異。
另外,若數量平均分子量為2000以下,則與纖維素酯的相容性變高,製膜時及加熱延伸時的滲出的抑制優異。
聚縮合酯塑化劑的數量平均分子量可藉由凝膠滲透層析法來進行測定、評價。另外,於末端不端封的聚酯多元醇的情況下,亦可藉由單位質量的羥基的量(以下,亦稱為羥值)來算出。於本發明中,羥值可於將聚酯多元醇加以乙醯基化後,測定中和過剩的乙酸所需的氫氧化鉀的量(mg)而獲得。
當將芳香族二羧酸與脂肪族二羧酸的混合物用作二羧酸成分時,二羧酸成分的平均碳數較佳為5.5~10.0,更佳為5.6~8。
藉由將平均碳數設為5.5以上,而可獲得耐久性更優異的偏光板。另外,藉由將平均碳數設為10以下,與纖維素酯的相容性更優異,於纖維素酯膜的製膜過程中滲出的抑制優異。
於使用芳香族二羧酸所獲得的聚縮合酯中,含有芳香族二羧酸殘基。
本發明中所使用的聚縮合酯塑化劑的二羧酸殘基中,芳香族二羧酸殘基的比率較佳為40mol%以上,更佳為40mol%~95
mol%。
藉由將二羧酸殘基中的芳香族二羧酸殘基的比率設為40mol%以上,而可獲得顯示出充分的光學異向性的纖維素酯膜,並可獲得耐久性優異的偏光板。另外,藉由將二羧酸殘基中的芳香族二羧酸殘基的比率設為95mol%以下,與纖維素酯的相容性優異,於纖維素酯膜的製膜時及加熱延伸時滲出的抑制亦優異。
二羧酸殘基是聚縮合酯的部分結構,例如自二羧酸HOC(=O)-X-CO2H所形成的二羧酸殘基為-C(=O)-X-C(=O)-。
可用於聚縮合酯塑化劑的合成的芳香族二羧酸較佳為選自鄰苯二甲酸、對苯二甲酸、間苯二甲酸、1,5-萘二甲酸、1,4-萘二甲酸、1,8-萘二甲酸、2,8-萘二甲酸及2,6-萘二甲酸中的至少1種。其中,更佳為選自鄰苯二甲酸、對苯二甲酸及2,6-萘二甲酸中的至少1種,進而更佳為選自鄰苯二甲酸及對苯二甲酸中的至少1種,進而更佳為對苯二甲酸。
於聚縮合酯塑化劑的合成中,使用對苯二甲酸作為芳香族二羧酸,藉此與纖維素酯的相容性更優異,可製成於纖維素酯膜的製膜時及加熱延伸時滲出的抑制亦優異的纖維素酯膜。另外,可使用1種芳香族二羧酸,亦可使用2種以上。當使用2種芳香族二羧酸時,較佳為使用鄰苯二甲酸與對苯二甲酸。
另外,藉由併用鄰苯二甲酸與對苯二甲酸這2種芳香族二羧酸,可使常溫下的聚縮合酯塑化劑軟化、且就操作變得容易的觀點而言較佳。
聚縮合酯塑化劑的二羧酸殘基中的對苯二甲酸殘基的含量較佳為40mol%~100mol%。
藉由將對苯二甲酸殘基比率設為40mol%以上,而可獲得顯示出充分的光學異向性的纖維素酯膜。
於使用脂肪族二羧酸所獲得的聚縮合酯中,含有脂肪族二羧酸殘基。
用於聚縮合酯塑化劑的合成的脂肪族二羧酸較佳為選自草酸、丙二酸、丁二酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二羧酸及1,4-環己烷二羧酸中的至少1種。
脂肪族二羧酸殘基的平均碳數較佳為5.5~10.0,更佳為5.5~8.0,進而更佳為5.5~7.0。若脂肪族二羧酸殘基的平均碳數為10.0以下,則可降低化合物的加熱減量,且可防止面狀故障的產生,該面狀故障的產生原因可認為是由醯化纖維素網乾燥時的滲出所引起的步驟汚染。另外,若脂肪族二羧酸殘基的平均碳數為5.5以上,則相容性優異,聚縮合酯的析出難以產生而較佳。
具體而言,聚縮合酯塑化劑中的脂肪族二羧酸殘基較佳為含有丁二酸殘基。另外,當於聚縮合酯塑化劑中含有2種以上的脂肪族二羧酸殘基時,該脂肪族二羧酸殘基較佳為含有丁二酸殘基與己二酸殘基。
於聚縮合酯塑化劑中含有二醇殘基。
藉由以通式(b)所表示的二醇化合物(HO-Z-OH)所形成的
二醇殘基為-O-Z-O-。
聚縮合酯塑化劑較佳為含有平均碳數為2.5~7.0的脂肪族二醇殘基,更佳為含有平均碳數為2.5~4.0的脂肪族二醇殘基。
若脂肪族二醇殘基的平均碳數小於7.0,則與纖維素酯的相容性得到改善,難以產生滲出,另外,化合物的加熱減量難以增大,且難以產生可認為原因是醯化纖維素網乾燥時的步驟污染的面狀故障。另外,若脂肪族二醇殘基的平均碳數為2.5以上,則容易合成。
聚縮合酯塑化劑的末端可不封端而直接作為二醇或羧酸(即,聚合物鏈長末端為-OH或-CO2H),亦可進而使-OH末端與一元羧酸進行反應、或使-CO2H末端與一元醇進行反應來進行所謂的末端封端。再者,藉由對聚縮合酯塑化劑的末端進行封端,於常溫下的狀態難以變成固體形狀,操作變得良好。另外,可獲得濕度穩定性、偏光板耐久性優異的纖維素酯膜。
用於封端的一元羧酸較佳為選自乙酸、丙酸、丁酸、及苯甲酸中的至少1種。作為用於封端的一元醇,較佳為選自甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、及異丁醇中的至少1種,最佳為甲醇。若用於聚縮合酯的末端的一元羧酸的碳數為7以下,則化合物的加熱減量變小,面狀故障的產生的抑制優異。
下述表1中列舉聚縮合酯塑化劑的具體例J-1~具體例J-41,但本發明並不限定於該些具體例。
此處,於上述表1中的略稱中,PA表示鄰苯二甲酸,TPA表示對苯二甲酸,AA表示己二酸,SA表示丁二酸,2,6-NPA表示2,6-萘二甲酸。
聚縮合酯塑化劑的合成可藉由如下的任一種方法而容易地合成:藉由利用常規方法的二醇與二羧酸的聚酯化反應或酯交換反應的熱熔融縮合法、或該些酸的醯氯與二醇類的界面縮合法。另外,聚縮合酯於村井孝一(編輯人)「塑化劑 其理論與應用」(幸書房股份有限公司,1973年3月1日初版第1版發行)中有詳細記載,亦可使用該些化合物。
於本發明中,作為聚縮合酯塑化劑,亦可利用日本專利特開平05-155809號、日本專利特開平05-155810號、日本專利特開平5-197073號、日本專利特開2006-259494號、日本專利特開平07-330670號、日本專利特開2006-342227號、日本專利特開2007-003679號的各公報等中所記載的化合物。
(碳水化物衍生物塑化劑)
本發明的醯化纖維素膜較佳為進而含有碳水化物衍生物塑化劑。藉由含有碳水化物衍生物塑化劑,而可獲得濕度穩定性、偏光板耐久性優異的纖維素酯膜。
作為碳水化物衍生物塑化劑,較佳為單糖或含有2個~10個單糖單元的碳水化物的衍生物。
較佳地構成碳水化物衍生物塑化劑的單糖或多糖藉由取代基來取代分子中的可進行取代的基(例如羥基、羧基、胺基、巰基等)的一部分或全部。作為碳水化物衍生物塑化劑可具有的取代基,可列舉烷基、芳基、醯基等,詳細情況將後述。另外,可列舉由醇取代而形成的醚結構、羥基由醯基取代而形成的酯結構、由胺基取代而形成的醯胺結構或醯亞胺結構等。
單糖或含有2個~10個單糖單元的碳水化物較佳為赤藻糖、蘇糖、核糖、阿拉伯糖、木糖、來蘇糖、阿洛糖、阿卓糖、葡萄糖、果糖、甘露糖、古洛糖、艾杜糖、半乳糖、太洛糖、海藻糖、異海藻糖、新海藻糖、海藻糖胺(trehalosamine)、麴二糖、黑麯黴糖(nigerose)、麥芽糖、麥芽糖醇、異麥芽糖、槐糖、海帶二糖、纖維雙糖、龍膽二糖、乳糖、乳糖胺、乳糖醇、乳酮糖、蜜二糖、櫻草糖、芸香糖、海蔥二糖、蔗糖、蔗糖素、松二糖、莢豆二糖(vicianose)、纖維三糖、馬鈴薯三糖(chacotriose)、龍膽三糖、異麥芽三糖、異葡糖基麥芽糖(isopanose)、麥芽三糖、甘露三糖、松三糖、潘諾糖、車前糖(planteose)、棉子糖、茄三糖(solatriose)、傘形糖、石蒜四糖、麥芽四糖、水蘇糖、麥芽五糖、毛蕊花糖、麥芽六糖、α-環糊精、β-環糊精、γ-環糊精、δ-環糊精、木糖醇、或山梨糖醇。
較佳為核糖、阿拉伯糖、木糖、來蘇糖、葡萄糖、果糖、
甘露糖、半乳糖、海藻糖、麥芽糖、纖維雙糖、乳糖、蔗糖、蔗糖素、α-環糊精、β-環糊精、γ-環糊精、δ-環糊精、木糖醇、山梨糖醇,更佳為阿拉伯糖、木糖、葡萄糖、果糖、甘露糖、半乳糖、麥芽糖、纖維雙糖、蔗糖、β-環糊精、或γ-環糊精,特佳為木糖、葡萄糖、果糖、甘露糖、半乳糖、麥芽糖、纖維雙糖、蔗糖、木糖醇、或山梨糖醇。
另外,碳水化物衍生物塑化劑所具有的取代基較佳為烷基(較佳為碳數為1~22,更佳為碳數為1~12,特佳為碳數為1~8的烷基,例如甲基、乙基、丙基、羥乙基、羥丙基、2-氰基乙基、苄基等)、芳基(較佳為碳數為6~24,更佳為碳數為6~18,特佳為碳數為6~12的芳基,例如苯基、萘基)、醯基(包含烷基羰基、芳基羰基、雜環羰基,較佳為碳數為1~22,更佳為碳數為2~12,特佳為碳數為2~8的醯基,例如乙醯基、丙醯基、丁醯基、戊醯基、己醯基、辛醯基、苯甲醯基、甲苯甲醯基、鄰苯二甲醯基、萘甲醯基等)。另外,作為由胺基取代而形成的較佳的結構,可列舉:醯胺結構(較佳為碳數為1~22,更佳為碳數為2~12,特佳為碳數為2~8的醯胺,例如甲醯胺、乙醯胺等)、或醯亞胺結構(較佳為碳數為4~22,更佳為碳數為4~12,特佳為碳數為4~8的醯亞胺,例如琥珀醯亞胺、鄰苯二甲醯亞胺等)。
碳水化物衍生物塑化劑所具有的取代基更佳為選自烷基、芳基及醯基中的至少1種,進而更佳為醯基。
作為碳水化物衍生物塑化劑的較佳例,可列舉以下的例
子,但本發明並不限定於該些例子。
選自如下化合物中的至少1種:木糖四乙酸酯、葡萄糖五乙酸酯、果糖五乙酸酯、甘露糖五乙酸酯、半乳糖五乙酸酯、麥芽糖八乙酸酯、纖維雙糖八乙酸酯、蔗糖八乙酸酯、木糖醇五乙酸酯、山梨糖醇六乙酸酯、木糖四丙酸酯、葡萄糖五丙酸酯、果糖五丙酸酯、甘露糖五丙酸酯、半乳糖五丙酸酯、麥芽糖八丙酸酯、纖維雙糖八丙酸酯、蔗糖八丙酸酯、木糖醇五丙酸酯、山梨糖醇六丙酸酯、木糖四丁酸酯、葡萄糖五丁酸酯、果糖五丁酸酯、甘露糖五丁酸酯、半乳糖五丁酸酯、麥芽糖八丁酸酯、纖維雙糖八丁酸酯、蔗糖八丁酸酯、木糖醇五丁酸酯、山梨糖醇六丁酸酯、木糖四苯甲酸酯、葡萄糖五苯甲酸酯、果糖五苯甲酸酯、甘露糖五苯甲酸酯、半乳糖五苯甲酸酯、麥芽糖八苯甲酸酯、纖維雙糖八苯甲酸酯、蔗糖八苯甲酸酯、木糖醇五苯甲酸酯、及山梨糖醇六苯甲酸酯。
更佳為選自如下化合物中的至少1種:木糖四乙酸酯、葡萄糖五乙酸酯、果糖五乙酸酯、甘露糖五乙酸酯、半乳糖五乙酸酯、麥芽糖八乙酸酯、纖維雙糖八乙酸酯、蔗糖八乙酸酯、木糖醇五乙酸酯、山梨糖醇六乙酸酯、木糖四丙酸酯、葡萄糖五丙酸酯、果糖五丙酸酯、甘露糖五丙酸酯、半乳糖五丙酸酯、麥芽糖八丙酸酯、纖維雙糖八丙酸酯、蔗糖八丙酸酯、木糖醇五丙酸酯、山梨糖醇六丙酸酯、木糖四苯甲酸酯、葡萄糖五苯甲酸酯、果糖五苯甲酸酯、甘露糖五苯甲酸酯、半乳糖五苯甲酸酯、麥芽
糖八苯甲酸酯、纖維雙糖八苯甲酸酯、蔗糖八苯甲酸酯、木糖醇五苯甲酸酯、及山梨糖醇六苯甲酸酯。
進而更佳為選自如下化合物中的至少1種:麥芽糖八乙酸酯、纖維雙糖八乙酸酯、蔗糖八乙酸酯、木糖四丙酸酯、葡萄糖五丙酸酯、果糖五丙酸酯、甘露糖五丙酸酯、半乳糖五丙酸酯、麥芽糖八丙酸酯、纖維雙糖八丙酸酯、蔗糖八丙酸酯、木糖四苯甲酸酯、葡萄糖五苯甲酸酯、果糖五苯甲酸酯、甘露糖五苯甲酸酯、半乳糖五苯甲酸酯、麥芽糖八苯甲酸酯、纖維雙糖八苯甲酸酯、蔗糖八苯甲酸酯、木糖醇五苯甲酸酯、及山梨糖醇六苯甲酸酯。
碳水化物衍生物塑化劑較佳為具有吡喃糖結構或呋喃糖結構。
作為本發明中所使用的碳水化物衍生物塑化劑,以下所示的化合物亦較佳。但是,於本發明中,並不限定於該些化合物。
再者,以下的結構式中,R分別獨立地表示任意的取代基,多個R可相同,亦可不同。
下述表2~表5中是利用2種醯化劑將1分子中的羥基(R均為氫原子)加以醯基化而成者,將由該2種醯化劑所導入的一個R作為「取代基1」來表示,將另一個R作為「取代基2」來表示,取代度表示1分子中的全部羥基中的個數。
碳水化物衍生物塑化劑作為市售品,例如可獲得東京化成公司製造、艾爾迪希(Aldrich)公司製造的市售品,另外,可藉由對市售的碳水化物進行已知的酯化反應(例如,日本專利特開平8-245678號公報中所記載的方法)而容易地合成。
相對於醯化纖維素100質量份,本發明的醯化纖維素膜中的塑化劑的含量較佳為1質量份~20質量份。藉由相對於醯化纖維素100質量份,將塑化劑的含量設為1質量份以上,而容易獲得偏光片耐久性改良效果,另外,藉由相對於醯化纖維素100質量份,將塑化劑的含量設為20質量份以下,亦可抑制滲出。相對於醯化纖維素100質量份,醯化纖維素膜中的塑化劑的更佳的含量為2質量份~15質量份,特佳為5質量份~15質量份。
再者,該些塑化劑亦可添加2種以上。當添加2種以上時,添加量的具體例及較佳的範圍亦與上述相同。
(抗劣化劑)
於醯化纖維素膜中,亦可添加抗劣化劑(例如抗氧化劑、過氧化物分解劑、自由基抑制劑、金屬鈍化劑、酸捕捉劑、胺)。另外,紫外線吸收劑亦為抗劣化劑的1種。該些抗劣化劑等在日本專利特開昭60-235852號、日本專利特開平3-199201號、日本專利特開平5-1907073號、日本專利特開平5-194789號、日本專利特開平5-271471號、日本專利特開平6-107854號、日本專利特開平6-118233號、日本專利特開平6-148430號、日本專利特開平7-11056號、日本專利特開平7-11055號、日本專利特開平7-11056號、日本專利特開平8-29619號、日本專利特開平8-239509號、日本專利特開2000-204173號的各公報中有記載。
另外,「高分子添加劑手冊」(CMC出版)的21頁~69頁中所記載的市售的穩定劑均可較佳地使用。
(抗氧化劑)
本發明的醯化纖維素膜較佳為含有抗氧化劑。
作為抗氧化劑,例如可列舉:2,6-二-第三丁基-4-甲基苯酚、4,4'-硫代雙-(6-第三丁基-3-甲基苯酚)、1,1'-雙(4-羥苯基)環己烷、2,2'-亞甲基雙(4-乙基-6-第三丁基苯酚)、2,5-二-第三丁基對苯二酚、季戊四醇-四[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥苯基)丙酸酯]等酚系或對苯二酚系抗氧化劑。
使用三(4-甲氧基-3,5-二苯基)亞磷酸酯、三(壬基苯基)亞磷酸酯、三(2,4-二-第三丁基苯基)亞磷酸酯、雙(2,6-二-第三丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、雙(2,4-二-第三丁基苯基)季戊四醇
二亞磷酸酯等磷系抗氧化劑,或N,N-二-十八基羥基胺、N,N-二苄基羥基胺等羥基胺系抗氧化劑亦較佳。關於羥基胺系化合物,亦可較佳地使用日本專利特開平8-62767號公報的段落號0005~段落號0020、段落號0022~段落號0026中所記載的化合物。
另外,由下述通式(A)或後述的通式(B)所表示的還原酮類作為本發明中所使用的抗氧化劑亦較佳。
通式(A)中,RA1及RA2分別獨立地表示羥基、胺基、醯基胺基、烷基磺醯基胺基、芳基磺醯基胺基、烷氧基羰基胺基、巰基或烷硫基。X包含碳原子與氧原子及/或氮原子,且表示與-C(=O)-C(RA1)=C(RA2)-一同構成5員環~6員環的非金屬原子群。
RA1及RA2較佳為羥基、胺基、烷基磺醯基胺基或芳基磺醯基胺基,更佳為羥基或胺基,進而更佳為羥基。
X較佳為具有至少1個-O-鍵,且將-C(RA3)(RA4)-、-C(RA5)=、-C(=O)-、-N(Ra)-及-N=的1種或2種以上組合來構成。此處,RA3~RA5及Ra較佳為分別獨立地為氫原子、碳數為1~10
的可具有取代基的烷基、可具有取代基的碳數為6~15的芳基、羥基或羧基。
經由X而形成的上述5員環~6員環例如可列舉環戊烯酮環(2-環戊烯-1-酮環;所形成的化合物變成還原酸)、呋喃酮環[2(5H)-呋喃酮環]、二氫吡喃酮環[3,4-二氫-2H-吡喃-4-酮環(2,3-二氫-4H-吡喃酮環)、3,6-二氫-2H-吡喃-2-酮環、3,6-二氫-2H-吡喃-6-酮環(5,6-二氫-2-吡喃酮環)]、3,4-二氫-2H-吡喃酮環,較佳為環戊烯酮環、呋喃酮環、二氫吡喃酮環,更佳為呋喃酮環、二氫吡喃酮環,特佳為呋喃酮環。
該些環亦可進行縮環,作為該進行縮環的環,可為飽和環、不飽和環的任一種。
由上述通式(A)所表示的還原酮類之中,較佳為由下述通式(A1)所表示的化合物,其中,較佳為由下述通式(A2)所表示的化合物。
通式(A1)中,Ra1表示氫原子、烷基、芳基或雜環基,
該些基亦可具有取代基。
Ra1較佳為可具有取代基的烷基,更佳為-CH(ORa1)CH2ORa2,於此情況下,成為由上述通式(A2)所表示的化合物。
通式(A2)中,Ra2及Ra3分別獨立地表示氫原子、烷基、醯基或烷氧基羰基,Ra2與Ra3可相互鍵結而形成環,作為所形成的環,較佳為1,3-二氧環戊烷環(1,3-dioxolane ring),該環可進而具有取代基。具有二氧環戊烷環的化合物可藉由利用抗壞血酸與酮類或醛類的反應的縮醛化或縮酮化來合成,原料的酮類或醛類可無特別限制地使用。
特佳的取代基的組合之一是Ra2為醯基且Ra3為氫原子的化合物,作為醯基,可為脂肪族醯基與芳香族醯基的任一種,於脂肪族醯基的情況下,較佳為碳數為2~30,更佳為碳數為4~24,進而更佳為碳數為8~18。於芳香族醯基的情況下,較佳為碳數為7~24,更佳為碳數為7~22,進而更佳為碳數為7~18。作為較佳的醯基,可列舉:丁醯基、己醯基、2-乙基己醯基、癸醯基、月桂醯基、肉豆蔻醯基、棕櫚醯基、硬脂醯基、棕櫚烯醯基、肉豆蔻烯醯基、油醯基、苯甲醯基、4-甲基苯甲醯基及2-甲基苯甲醯基。
由下述通式(B)所表示的化合物亦與由上述通式(A)所表示的化合物一同較佳。
通式(B)中,RB1及RB2分別獨立地表示氫原子、烷基、烯基、環烷基、芳基、醯基、羧基、胺基、烷氧基、烷氧基羰基或雜環基,RB3及RB4分別獨立地表示羥基、胺基、醯基胺基、烷基磺醯基胺基、芳基磺醯基胺基、烷氧基羰基胺基或巰基。
RB1及RB2中的烷基較佳為碳數為1~10。該烷基較佳為甲基、乙基、第三丁基。
RB1及RB2中的烷基較佳為碳數為1~10。
RB1及RB2中的烯基較佳為碳數為2~10。該烯基較佳為乙烯基、烯丙基,更佳為乙烯基。
RB1及RB2中的環烷基較佳為碳數為3~10。該環烷基較佳為環丙基、環戊基、環己基。
該些烷基、烯基、環烷基可具有取代基,該取代基較佳為選自羥基、羧基及磺基中的至少1種。
再者,當烯基為乙烯基時,取代有羧基的乙烯基亦較佳。
RB1及RB2中的芳基較佳為碳數為6~12。芳基可具有取代基,該取代基較佳為選自烷基、羥基、羧基、磺基、鹵素原子、硝基及氰基中的至少1種。
RB1及RB2中的醯基較佳為甲醯基、乙醯基、異丁醯基或苯甲
醯基。
RB1及RB2中的胺基包含胺基、烷基胺基、芳基胺基,較佳為胺基、甲胺基、二甲胺基、乙胺基、二乙胺基、二丙胺基、苯胺基、N-甲基-N-苯胺基。
RB1及RB2中的烷氧基較佳為碳數為1~10。該烷氧基較佳為甲氧基或乙氧基。
RB1及RB2中的烷氧基羰基較佳為甲氧基羰基。
RB1及RB2中的雜環基較佳為環構成雜原子為氧原子、硫原子或氮原子,且較佳為環結構為5員環或6員環。該雜環基可為芳香族雜環基,亦可為飽和雜環基,另外,亦可進行縮環。
雜環基中的雜環較佳為吡啶環、嘧啶環、吡咯環、呋喃環、噻吩環、吡唑環、哌啶環、哌嗪環或嗎啉環。
RB1及RB2更佳為碳數為1~6的烷基或碳數為6~12的芳基。
RB3及RB4中的胺基包含胺基、烷基胺基、芳基胺基,較佳為胺基或如甲胺基、乙胺基、正丁胺基、羥基乙胺基般的烷基胺基。
RB3及RB4中的醯基胺基較佳為乙醯基胺基或苯甲醯基胺基。
RB3及RB4中的烷基磺醯基胺基較佳為甲基磺醯基胺基。
RB3及RB4中的芳基磺醯基胺基較佳為苯磺醯基胺基或對甲苯磺醯基胺基。
RB3及RB4中的烷氧基羰基胺基較佳為甲氧基羰基胺基。
RB3及RB4更佳為羥基、胺基、烷基磺醯基胺基或芳基磺醯基胺基。
本發明中所使用的抗氧化劑更佳為還原酮類,作為具體例,可列舉日本專利特開6-27599號公報的段落號0014~段落號0034中所例示的化合物、日本專利特開平6-110163號公報的段落號0012~段落號0020中所例示的化合物、日本專利特開平8-114899號公報的段落號0022~段落號0031中所例示的化合物。
其中,特佳為L-抗壞血酸的肉豆蔻酸酯、棕櫚酸酯、硬脂酸酯。
將上述抗氧化劑添加至醯化纖維素膜中的時間點只要是於進行製膜的時間點添加,則並無特別限定。例如,可於醯化纖維素的合成時間點添加,亦可於製備濃液(dope)時與醯化纖維素混合。
相對於醯化纖維素100質量份,醯化纖維素膜中的抗氧化劑的含量較佳為0.0001質量份~5.0質量份。藉由將抗氧化劑的含量設為上述範圍內,而可獲得充分的抗氧化效果與偏光片耐久性。相對於醯化纖維素100質量份,醯化纖維素膜中的抗氧化劑的含量更佳為0.001質量份~1.0質量份,進而更佳為0.01質量份~0.5質量份。
(自由基捕捉劑)
本發明的醯化纖維素膜較佳為含有自由基捕捉劑。藉由含有自由基捕捉劑,由上述通式(I)所表示的化合物的分解得到抑制,
可獲得偏光片的更良好的耐久性。
作為可用於本發明的自由基捕捉劑,較佳為由下述通式(H)所表示的化合物(受阻胺光穩定劑(Hindered Amine Light Stabilizer,HALS))。
通式(H)中,RH1及RH2分別獨立地表示氫原子或取代基,RH01~RH04分別獨立地表示烷基。
RH1中的取代基並無特別限定,但較佳為烷基、或者利用氮原子或氧原子與哌啶環進行鍵結的取代基。利用氮原子或氧原子與哌啶環進行鍵結的取代基較佳為胺基、醯基胺基、羥基、烷氧基、芳氧基或醯氧基。該些基亦可具有取代基。
RH1中的取代基較佳為烷基、芳基或具有雜環基的胺基,更佳為羥基、烷氧基或醯氧基。
RH2中的取代基並無特別限定,較佳為烷基(較佳為碳原子數為1~20,更佳為碳原子數為1~12,進而更佳為碳原子數為1~8,其中,甲基、乙基、異丙基、第三丁基、正辛基、2-乙
基己基、正癸基、正十六基)、烯基(較佳為碳原子數為2~20,更佳為碳原子數為2~12,進而更佳為碳原子數為2~8,進而更佳為乙烯基、烯丙基、2-丁烯基或3-戊烯基)、炔基(較佳為碳原子數為2~20,更佳為碳原子數為2~12,進而更佳為碳原子數為2~8,進而更佳為炔丙基、或3-戊炔基)、環烷基(較佳為碳數為3~20,更佳為碳數為3~12,進而更佳為碳數為3~8,環丙基、環戊基或環己基)、芳基(較佳為碳數為6~30,更佳為碳數為6~20,進而更佳為碳數為6~12,進而更佳為苯基、聯苯基或萘基)、胺基(包含胺基、烷基胺基、芳基胺基,較佳為碳原子數為0~20,更佳為碳原子數為0~10,進而更佳為碳原子數為0~6,進而更佳為胺基、甲胺基、二甲胺基、二乙胺基、苯胺基、N-甲基-N-苯胺基或二苄胺基)、烷氧基(較佳為碳原子數為1~20,更佳為碳原子數為1~12,進而更佳為碳原子數為1~8,進而更佳為甲氧基、乙氧基、丁氧基)、環烷氧基(環烷氧基中的環烷基環較佳為3員環~8員環,較佳為碳數為3~20,環烷氧基較佳為環丙氧基、環戊氧基、環己氧基)、醯基(包含烷基羰基、芳基羰基,較佳為碳數為2~20,更佳為碳數為2~16,進而更佳為碳數為2~8,進而更佳為乙醯基、丙醯基、2-乙基己醯基或苯甲醯基)、羥基或氧自由基(-O.)。
RH01~RH04較佳為碳數為1~6的烷基,更佳為乙基或甲基,進而更佳為RH01~RH04均為甲基。
由上述通式(H)所表示的化合物較佳為選自如下化合
物中的至少1種:4-羥基-2,2,6,6-四甲基哌啶、1-烯丙基-4-羥基-2,2,6,6-四甲基哌啶、1-苄基-4-羥基-2,2,6,6-四甲基哌啶、1-(4-第三丁基-2-丁烯基)-4-羥基-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-硬脂醯氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、1-乙基-4-水楊醯氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-甲基丙烯醯氧基-1,2,2,6,6-五甲基哌啶、1,2,2,6,6-五甲基哌啶-4-基-β(3,5-二-第三丁基-4-羥苯基)-丙酸酯、1-苄基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基順丁烯二酸酯(maleinate)、雙(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)己二酸酯、雙(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)癸二酸酯、雙(1,2,3,6-四甲基-2,6-二乙基-哌啶-4-基)癸二酸酯、雙(1-烯丙基-2,2,6,6-四甲基-哌啶-4-基)鄰苯二甲酸酯、1-乙醯基-4-乙醯氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、偏苯三甲酸(trimellitic acid)-三(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)酯、1-丙烯醯基-4-苄氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、二丁基丙二酸-雙(1,2,2,6,6-五甲基-哌啶-4-基)酯、二苄基丙二酸-雙(1,2,3,6-四甲基-2,6-二乙基-哌啶-4-基)酯、二甲基-雙(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基氧基)-矽烷,三(1-丙基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)-亞磷酸酯、三(1-丙基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)-磷酸酯,N,N'-雙(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)-六亞甲基-1,6-二胺、四(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)-1,2,3,4-丁烷四羧酸酯、四(1,2,2,6,6-五甲基哌啶-4-基)-1,2,3,4-丁烷四羧酸酯、N,N'-雙-(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)-六亞甲基-1,6-二乙醯胺、1-乙醯基-4-(N-環己基乙醯胺)-2,2,6,6-四甲基-哌啶、4-苄胺基-2,2,6,6-四甲基哌啶、N,N'-雙-(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)-N,N'-二丁基-己二醯胺、N,N'-雙
(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)-N,N'-二環己基-(2-羥基)伸丙基二胺、N,N'-雙-(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)-對苯二甲基-二胺、4-雙(2-羥乙基)胺基-1,2,2,6,6-五甲基哌啶、4-甲基丙烯醯胺-1,2,2,6,6-五甲基哌啶及α-氰基-β-甲基-β-[N-(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)]-胺基-丙烯酸甲酯。
更佳為N,N',N",N'''-四-[4,6-雙-[丁基-(N-甲基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)胺基]-三嗪-2-基]-4,7-二氮雜癸烷-1,10-二胺、二丁胺與1,3,5-三嗪.N,N'-雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,6-己二胺及N-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)丁胺的聚縮合物(巴斯夫(BASF)公司製造CHIMASSORB 2020FDL)、二丁胺與1,3,5-三嗪及N,N'-雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)丁胺的聚縮合物、聚[{(1,1,3,3-四甲基丁基)胺基-1,3,5-三嗪-2,4-二基}{(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亞胺基}六亞甲基{(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亞胺基}](巴斯夫公司製造CHIMASSORB 944FDL)、1,6-己二胺-N,N'-雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)與嗎啉-2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪的聚縮合物、聚[(6-嗎啉基-均三嗪-2,4-二基)[(2,2,6,6,-四甲基-4-哌啶基)亞胺基]-六亞甲基[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亞胺基]]等經由三嗪骨架而鍵結有多個哌啶環的高分子量HALS;或者可適宜地使用丁二酸二甲酯與4-羥基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇的聚縮合物、1,2,3,4-丁烷四羧酸與1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶醇及3,9-雙(2-羥基-1,1-二甲基乙基)-2,4,8,10-四氧雜螺[5,5]十一烷的混合酯化物等經由酯鍵而鍵結有哌啶環的高分子量
HALS,但本發明並不限定於該些化合物。
該些之中,自二丁胺與1,3,5-三嗪及N,N'-雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)丁胺的聚縮合物、聚[{(1,1,3,3-四甲基丁基)胺基-1,3,5-三嗪-2,4-二基}{(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亞胺基}六亞甲基{(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亞胺基}及丁二酸二甲酯與4-羥基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇的聚縮合物中選擇,數量平均分子量(Mn)較佳為2,000~5,000。
自由基捕捉劑為由下述結構(Hα)所表示的化合物(商品名,Sunlizer HA-622,SORT股份有限公司製造)、及由下述結構(Hβ)所表示的化合物亦合適。
再者,上述結構(Hα)中的m為2~30。
上述結構(Hα)或結構(Hβ)的化合物可獲得已上市的巴斯夫公司(原汽巴精化(Ciba Specialty Chemicals)股份有限公司)製造的商品名CHIMASSORB 2020FDL(CAS-No.192268-64-7)、CHIMASSORB 944FDL(CAS-No.71878-19-8)及TINUVIN 770DF(CAS-No.52829-07-9),太陽化學(Sun Chemical)股份有限公司
製造的商品名Cyasorb UV-3346(CAS-No.82541-48-7)、Cyasorb UV-3529(CAS-No.193098-40-7)。
另外,由下述通式(H1)所表示的化合物因鹼性低、對於偏光性能的副作用小這一理由,而可特佳地用於本發明的醯化纖維素膜。
通式(H1)中,ZH1表示烷基、環烷基或芳基,YH1表示氫原子或取代基。RH01~RH04的含義與上述通式(H)的RH01~RH04相同,較佳的形態亦相同。
ZH1較佳為可具有取代基的烷基或環烷基,更佳為具有分支結構的未經取代的烷基、具有芳基作為取代基的烷基或環烷基,進而更佳為環烷基。再者,ZH1所具有的取代基並無特別限定。
ZH1中的烷基的碳數較佳為1~20,更佳為1~14。ZH1中的環烷基的碳數較佳為3~20,更佳為3~14。另外,ZH1中的芳基的碳數較佳為6~20,更佳為6~14。
YH1較佳為取代基。YH1中的取代基並無特別限定,但較佳為
利用氮原子或氧原子與哌啶環進行鍵結的取代基,另外,更佳為可具有取代基的胺基、羥基、烷氧基(碳數較佳為1~20,更佳為1~14),芳氧基(碳數較佳為6~20,更佳為6~12)、或醯氧基(碳數較佳為2~20,更佳為2~14),進而更佳為碳數為1~10的烷基、碳數為6~12的芳基或具有雜環基作為取代基的胺基、羥基、碳數為1~10的烷氧基、或碳數為2~10的醯氧基。
由通式(H1)所表示的化合物尤其於如下方面具有特徵:哌啶環的氮(N)與由ZH1所表示的可具有取代基的烷基或芳基進行醚鍵結。於本申請案說明書中,將含有該「N-O-ZH1」的結構的由上述通式(H1)所表示的具有哌啶骨架的化合物稱為「NOZH1型」。
此外,將僅氫直接鍵結於哌啶環的氮(N)上的化合物稱為「NH型」,將僅甲基直接鍵結於氮(N)上的化合物稱為「NCH3型」。NH型及NCH3型的鹼性比NOZH1型強。於本發明中,藉由使用鹼性弱的NOZH1型的化合物,而可更有效地抑制將本發明的醯化纖維素膜組裝入偏光板中並於高溫高濕下長時間使用時的偏光片性能劣化。
由通式(H1)所表示的NOZH1型的化合物只要是具有規定的哌啶骨架者,則並無限定,但較佳為由下述通式(H1-1)或通式(H1-2)所表示的化合物。
通式(H1-1)、通式(H1-2)中,RH01~RH04的含義與上述通式(H)中的RH01~RH04相同,較佳的範圍亦相同。ZH2表示可具有取代基的烷基或芳基。RH11及RH12分別獨立地表示烷基、芳基、醯基或雜環基。RH13表示氫原子、烷基、醯基或芳基。
ZH2的較佳的範圍與上述通式(H1)的ZH1相同。
RH11更佳為氫原子或烷基,特佳為氫原子或碳數為1~6的烷基,進而特佳為丙基或丁基。
RH12更佳為烷基或雜環基,進而佳為碳數為1~6的烷基或環員數為1~2的含有氮原子的雜環基,特佳為三嗪。
RH13較佳為氫原子、碳數為1~12的烷基或碳數為1~12的醯基,特佳為碳數為1~12的醯基。
上述RH11~RH13中的上述各基亦可由取代基取代。作為此種取代基,例如可具有自通式(H1)去除了YH1的取代基。
由上述通式(H1-1)或通式(H1-2)所表示的化合物較佳為由下述通式(H1-a)~通式(H1-c)所表示的化合物。
通式(H1-a)~通式(H1-c)中,ZH1及ZH2與上述相同,較佳的範圍亦相同。RH01~RH04的含義與上述通式(H)中的RH01~RH04相同,較佳的範圍亦相同。
通式(H1-c)中,RH05~RH06分別獨立地表示烷基,RHa及RHb分別獨立地表示氫原子、烷基、芳基或雜環基,WH1表示取代基。
以下表示由上述通式(H)所表示的化合物的較佳例,但本發明並不限定於該些較佳例。
上述化合物HA-11(製品名「TINUVIN 152」,汽巴精化股份有限公司製造,CAS-No.191743-75-6)、及化合物HA-12(製品名「FLAMESTAB NOR 116 FF」,汽巴精化股份有限公司製造,CAS-No.191680-81-6)可自市場容易地獲得。
另外,下述化合物HA-13(製品名「TINUVIN 123」,汽巴精
化股份有限公司製造,CAS-No.129757-67-1)亦可較佳地用作自由基捕捉劑。
再者,由上述通式(H)所表示的化合物可如上述般以商業方式獲得,亦可使用藉由合成所製造者。由上述通式(H)所表示的化合物的合成方法並無特別限制,可藉由通常的有機合成中的方法來合成。另外,作為精製方法,可適宜使用蒸餾、再結晶、再沈澱、利用過濾劑.吸附劑的方法。進而,通常所銷售的可廉價獲得的化合物並非僅為由上述通式(H)所表示的化合物,有時亦為混合物,於本發明中,只要作為自由基捕捉劑發揮功能,則不論製造方法、組成、熔點、酸值等,均可加以利用。
由上述通式(H)所表示的化合物的分子量並無限制,但就抑制自醯化纖維素膜中的揮發的觀點而言,較佳為如下述的分子量般於某種程度上為高分子。藉由調整成適度的分子量,與醯化纖維素的相容性優異,可獲得透明性高的膜。
因此,由上述通式(H)所表示的化合物的分子量較佳為300~100000,更佳為500~50000,特佳為700~30000。
將由上述通式(H)所表示的化合物添加至醯化纖維素
膜中的時間點只要是於進行製膜的時間點添加,則並無特別限定。例如,可於醯化纖維素的合成時間點添加,亦可於製備濃液時與醯化纖維素混合。
相對於醯化纖維素100質量份,醯化纖維素膜中的由上述通式(H)所表示的化合物的含量較佳為0.0001質量份~5.0質量份。藉由將醯化纖維素膜中的由上述通式(H)所表示的化合物的含量設為上述範圍內,而可獲得充分的抗氧化效果與偏光片耐久特性。相對於醯化纖維素100質量份,醯化纖維素膜中的由上述通式(H)所表示的化合物的含量更佳為0.001質量份~1.0質量份,進而更佳為0.01質量份~0.5質量份。
(紫外線吸收劑)
於本發明中,就防止偏光板或液晶等的劣化的觀點而言,亦可向醯化纖維素溶液中添加紫外線吸收劑。就波長370nm以下的紫外線的吸收能力優異、且液晶顯示性良好的觀點而言,紫外線吸收劑可較佳地使用波長400nm以上的可見光的吸收少的紫外線吸收劑。本發明中所使用的紫外線吸收劑較佳為選自受阻酚化合物、羥基二苯基酮化合物、苯并三唑化合物、水楊酸酯化合物、二苯基酮化合物、氰基丙烯酸酯化合物及鎳錯鹽化合物中的至少1種。
受阻酚化合物並無特別限制,但較佳為選自2,6-二-第三丁基-對甲酚、季戊四醇-四[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥苯基)丙酸酯]、N,N'-六亞甲基雙(3,5-二-第三丁基-4-羥基-苯丙醛)、1,3,5-三
甲基-2,4,6-三(3,5-二-第三丁基-4-羥基苄基)苯及三-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苄基)-異三聚氰酸酯中的至少1種。
苯并三唑化合物並無特別限制,但較佳為選自2-(2'-羥基-5'-甲基苯基)苯并三唑、2,2-亞甲基雙[4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基)苯酚]、(2,4-雙-(正辛硫基)-6-(4-羥基-3,5-二-第三丁基苯胺基)-1,3,5-三嗪、三乙二醇-雙[3-(3-第三丁基-5-甲基-4-羥苯基)丙酸酯]、N,N'-六亞甲基雙(3,5-二-第三丁基-4-羥基-苯丙醛)、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二-第三丁基-4-羥基苄基)苯、2-(2'-羥基-3',5'-二-第三丁基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2'-羥基-3',5'-二-第三戊基苯基)-5-氯苯并三唑、2,6-二-第三丁基-對甲酚、及季戊四醇-四[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥苯基)丙酸酯]中的至少1種。
以質量基準計,醯化纖維素膜中的抗紫外線劑的含量較佳為1ppm~1.0%,更佳為10ppm~1000ppm。
(其他抗劣化劑)
作為醯化纖維素的抗劣化劑,亦可使用作為過氧化物分解劑、自由基抑制劑、金屬鈍化劑而為人所知的添加劑。作為該些穩定劑,例如可列舉日本專利特開2006-251746號公報的段落號0074~段落號0081、段落號0082~段落號0117中所記載的化合物。
另外,胺類亦作為抗劣化劑而為人所知,例如可列舉日本專利特開平5-194789號公報的段落號0009~段落號0080中所記載的化合物,或三-正辛胺、三異辛胺、三(2-乙基己基)胺、N,N-二
甲基十二基胺等脂肪族胺。
另外,亦可較佳地使用具有2個以上的胺基的多元胺類,作為多元胺,較佳為具有2個以上的一級胺基或二級胺基者。作為具有2個以上的胺基的化合物,可列舉:含氮雜環化合物(具有吡唑啶環、哌嗪環等的化合物)、聚胺系化合物(鏈狀或環狀的聚胺,例如二乙三胺、四乙五胺、N,N'-雙(胺基乙基)-1,3-丙烷二胺、N,N,N',N",N"-五(2-羥丙基)二乙三胺、含有環拉胺(cyclam)作為基本骨架的化合物)等。
作為該多元胺的具體例,可列舉:二乙三胺、三乙四胺、四乙五胺、五乙六胺、二丙三胺、三丙四胺、胺基乙基乙醇胺、聚乙烯亞胺(polyethyleneimine)、聚烯丙基胺、聚乙烯基胺、N',N'-四(2-羥乙基)乙二胺、N,N,N',N'-四(2-羥丙基)乙二胺、N,N,N',N",N"-五(2-羥丙基)二乙三胺等。另外,於市售品中,例如可列舉日本觸媒(股份)公司製造的Epomin SP-006、Epomin SP-012、Epomin SP-018等。
(消光劑)
就膜光滑性、及穩定製造的觀點而言,亦可向本發明的醯化纖維素膜中添加消光劑。消光劑可為無機化合物的消光劑,亦可為有機化合物的消光劑。
無機化合物的消光劑較佳為選自含有矽的無機化合物(例如二氧化矽、煅燒矽酸鈣、水合矽酸鈣、矽酸鋁、矽酸鎂等)、氧化鈦、氧化鋅、氧化鋁、氧化鋇、氧化鋯、氧化鍶、氧化銻、氧化
錫、氧化錫.銻、碳酸鈣、滑石、黏土、煅燒高嶺土及磷酸鈣中的至少1種,更佳為選自含有矽的無機化合物及氧化鋯中的至少1種,就進一步降低醯化纖維素膜的濁度的觀點而言,特佳為使用二氧化矽。
二氧化矽的微粒子例如可使用具有Aerosil R972,Aerosil R974,Aerosil R812,Aerosil 200,Aerosil 300,Aerosil R202,Aerosil OX50,Aerosil TT600(以上日本艾羅西爾(Aerosil)(股份)製造)等的商品名的市售品。氧化鋯的微粒子例如可使用以Aerosil R976及Aerosil R811(以上日本艾羅西爾(股份)製造)等的商品名所銷售者。
有機化合物的消光劑並無特別限制,較佳為選自矽酮樹脂、氟樹脂及丙烯酸樹脂中的至少1種聚合物,其中,較佳為矽酮樹脂。矽酮樹脂之中,特佳為具有三維的網狀結構者,例如可使用具有Tospearl 103、Tospearl 105、Tospearl 108、Tospearl 120、Tospearl 145、Tospearl 3120及Tospearl 240(以上東芝矽酮(Toshiba Silicone)(股份)製造)等的商品名的市售品。
將該些消光劑添加至醯化纖維素膜中的時間點只要是於進行製膜的時間點添加,則並無特別限定。例如,可在將醯化纖維素與溶劑混合的階段含有添加物,亦可在利用醯化纖維素與溶劑製作混合溶液後加入添加物。
進而,亦可於即將使濃液進行流延之前添加混合,該混合較佳為在線設置螺旋式混煉來進行。具體而言,較佳為使用如線上
混合器般的靜態混合機。另外,作為線上混合器,例如較佳為如
靜態混合器SWJ(東麗靜止型管內混合器HI-Mixer)(東麗工程
(Toray Engineering)製造)般的混合器。
再者,關於線上添加,為了消除濃度不均、粒子的凝聚等,可使用日本專利特開2003-053752號公報中所記載的方法。進而,為了製成添加劑的滲出少、且亦不存在層間的剝離現象、而且光滑性良好、透明性優異的相位差膜,亦可使用日本專利特開2003-014933號公報中所記載的方法。
醯化纖維素膜中的消光劑的含量特佳為0.05質量%~1.0質量%。藉由設為此種值,醯化纖維素膜的霧度不會變大,當實際用於液晶顯示裝置時,有助於抑制對比度的下降及輝點的產生等不良情況。另外,可實現上述嘎吱聲、耐擦傷性。就該些觀點而言,醯化纖維素膜中的消光劑的含量特佳為0.05質量%~1.0質量%。
(剝離促進劑)
本發明的醯化纖維素膜亦可添加公知的剝離促進劑。
剝離促進劑較佳為有機酸、多元羧酸衍生物、界面活性劑或螯合劑。例如可較佳地使用日本專利特開2006-45497號公報的段落號0048~段落號0081中所記載的化合物、日本專利特開2002-322294號公報的段落號0077~段落號0086中所記載的化合物、日本專利特開2012-72348號公報的段落號0030~段落號0056中所記載的化合物等。
作為有機酸,可列舉日本專利特開2002-322294號公報的段落號0079~段落號0082中所記載的化合物,例如可列舉:檸檬酸、草酸、己二酸、丁二酸、蘋果酸、酒石酸等。
進而,作為有機酸,胺基酸類亦較佳,例如可列舉:天冬醯胺酸、天冬胺酸、腺嘌呤、丙胺酸、β-丙胺酸、精胺酸、異白胺酸、甘胺酸、麩醯胺酸、麩胺酸、絲胺酸、酪胺酸、色胺酸、蘇胺酸、正白胺酸、纈胺酸、苯丙胺酸(phenylalanine)、甲硫胺酸、離胺酸、白胺酸等。
有機酸亦可用作游離酸,可列舉鹼金屬鹽、鹼土金屬鹽、含有過渡金屬的重金屬的鹽。各鹽的金屬之中,鹼金屬可例示鋰、鉀、鈉等,鹼土金屬可例示鈣、鎂、鋇、鍶等。含有過渡金屬的重金屬可例示鋁、鋅、錫、鎳、鐵、鉛、銅、銀等。另外,碳數為5以下的經取代、未經取代的胺類的鹽亦較佳,作為該鹽的胺,例如可例示:銨、甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、二甲胺、三甲胺、三乙胺、羥乙胺、雙(羥乙基)胺、三(羥乙基)胺等。較佳的金屬為鹼金屬中的鈉,鹼土金屬中的鈣、鎂。該些鹼金屬、鹼土金屬分別可單獨使用、或將兩種以上組合使用,亦可併用鹼金屬與鹼土金屬。
作為多元羧酸衍生物,較佳為酯化合物與醯胺化合物。
羧酸成分為多元羧酸,該羧酸可為脂肪族或芳香族的任一種羧酸,但較佳為脂肪族羧酸。脂肪族羧酸可為飽和、不飽和,較佳為直鏈狀、支鏈狀或環狀的脂肪族的羧酸,亦可具有取代基。
該取代基可列舉:烷基、烯基、芳基、羥基、胺基、烷氧基、烯氧基、醯氧基、醯基胺基。
芳香族羧酸可列舉:鄰苯二甲酸、對苯二甲酸、間苯二甲酸、1,3,5-苯三甲酸等,脂肪族羧酸可列舉草酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、癸二酸,作為具有取代基的脂肪族羧酸,可列舉蘋果酸、檸檬酸、酒石酸。
多元羧酸酯中,作為醇成分的鍵結於酯官能基的-C(=O)-O-的氧原子上的基較佳為經取代、未經取代的烷基[例如甲基、乙基、異丙基、第三丁基、2-乙基己基、-CH2CH2O-(CH2CH2)n-C2H5等]、烯基(例如乙烯基、烯丙基、2-甲基-2-丙烯基、2-丁烯基、油烯基等),該醇成分(鍵結於氧原子上的基)的總碳數較佳為1~200,更佳為1~100,進而更佳為1~50。該烷基及烯基可具有的取代基較佳為烷氧基、烯氧基、羥基、醯基氧基,更佳為烷氧基。該烷氧基或烯氧基較佳為含有(聚)氧伸烷基者,尤其,該(聚)氧基伸烷基較佳為聚(氧伸乙基)基、(聚)氧伸丙基、(聚)氧伸丁基。
另外,醇成分中的原料的醇可為一元醇,亦可為多元醇,多元醇例如可列舉乙二醇、丙二醇、甘油、季戊四醇,該些的羥基部分(-OH)成為聚氧伸烷氧基者[例如-(OCH2CH2)n-OH、-(OC3H6)n-OH]亦較佳。
多元羧醯胺中,胺成分的胺化合物可為一級胺或二級胺的任一種,並無特別限定。取代於醯胺官能基的-C(=O)-N<的氮
原子上的取代基較佳為烷基[例如甲基、乙基、異丙基、第三丁基、2-乙基己基、-CH2CH2O-(CH2CH2)n-C2H5等]、烯基(例如乙烯基、烯丙基、2-甲基-2-丙烯基、2-丁烯基等),作為該胺成分的胺化合物的總碳數較佳為1~200,更佳為1~100,進而更佳為1~50。該烷基及烯基可具有的取代基較佳為烷氧基、烯氧基、羥基、醯基氧基、胺基、醯基胺基,更佳為烷氧基。該烷氧基或烯氧基較佳為含有(聚)氧伸烷基者,尤其,該(聚)氧基伸烷基較佳為聚(氧伸乙基)基、(聚)氧伸丙基、(聚)氧伸丁基。另外,此種聚氧伸烷基部分結構經由甘油而含有經分支的聚氧伸烷基亦較佳。
另外,胺成分中的原料的胺化合物可為一元胺,亦可為多元胺。
多元羧酸衍生物之中,特佳為具有未反應而可游離的羧基的有機酸單甘油脂,作為其市售品,例如可列舉:理研維他命(Riken Vitamin)(股份)公司製造的Poem K-37V(甘油檸檬酸油酸酯)、花王公司製造的Step SS(甘油硬脂酸/棕櫚酸丁二酸酯)等。
作為上述界面活性劑,可較佳地使用日本專利特開2006-45497號公報的段落號0050~段落號0051中所記載的化合物、日本專利特開2002-322294號公報的段落號0127~段落號0128中所記載的化合物。作為非離子系的界面活性劑,具體而言,可列舉:聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯-聚氧丙烯二醇、多元醇脂肪酸部分酯、聚氧乙烯多元醇脂肪酸部分酯、
聚氧乙烯脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、脂肪酸二乙醇醯胺、三乙醇胺脂肪酸部分酯、聚醚胺。另外,作為市售品,可列舉:NYMEEN L-202、STAFOAM DO、STAFOAM DL(日油)等。
上述螯合劑是可於鐵離子等金屬離子或鈣離子等鹼土金屬離子等多價金屬離子上配位(螯合)的化合物,可使用如以胺基聚羧酸、胺基聚膦酸、烷基膦酸、膦醯基羧酸為代表的各種螯合劑的任一種。作為螯合劑,可使用日本專利特公平6-8956號、日本專利特開平11-190892號、日本專利特開2000-18038號、日本專利特開2010-158640號、日本專利特開2006-328203號、日本專利特開2005-68246號、日本專利特開2006-306969號的各公報中所記載的化合物。
具體而言,可列舉:乙二胺四乙酸、羥乙基乙二胺三乙酸、二乙三胺五乙酸、次氮基三乙酸(nitrilotriacetic acid)、三乙四胺六乙酸、環己烷二胺四乙酸、羥乙基亞胺基二乙酸、乙二醇雙(2-胺基乙醚)四乙酸、1,3-二胺基丙烷四乙酸、膦酸、1-羥基亞乙基-1,1-二膦酸、次氮基-N,N,N-三亞甲基膦酸、乙二胺-N,N,N,N-四亞甲基膦酸、乙二胺-二(鄰羥苯基乙酸)、DL-丙胺酸-N,N-二乙酸、天冬胺酸-N,N-二乙酸、麩胺酸-N,N-二乙酸、絲胺酸-N,N-二乙酸、聚丙烯酸、異戊烯-順丁烯二酸共聚物、丙烯酸-順丁烯二酸共聚物、丙烯酸-甲基丙烯酸共聚物、矽酸、葡萄糖酸、羥基苄基亞胺基二乙酸、亞胺基二乙酸等。另外,使用油溶性的螯合劑亦較佳。作為市售品,可使用:Techrun DO(長瀨化成(Nagase
chemteX)股份有限公司),Chelest MZ-2、Chelest MZ-8(吉利斯德(Chelest)股份有限公司)。
<醯化纖維素膜的構成與物性>
(膜的層構造)
本發明的醯化纖維素膜可為單層,亦可為2層以上的積層體。
當本發明的醯化纖維素膜為2層以上的積層體時,更佳為2層構造或3層構造,進而更佳為3層構造。3層構造較佳為包含1層的核心(core)層(以下,亦稱為基層)、及夾持該核心層並相互對向的表皮(skin)層(稱為表皮A層及表皮B層)(表皮B層/核心層/表皮A層)。
再者,亦將表皮A層與表皮B層總稱為表皮層(或表層)。
本發明的醯化纖維素膜中,各層中的醯化纖維素的醯基取代度可一致,亦可使多種醯化纖維素混合存在於一個層中,但就調整光學特性的觀點而言,較佳為各層中的醯化纖維素的醯基取代度全部固定。另外,當本發明的醯化纖維素膜為3層構造時,就製造成本的觀點而言,較佳為兩面的表面層中所含有的醯化纖維素使用醯基取代度相同的醯化纖維素。
(彈性模數)
本發明的醯化纖維素膜的彈性模數的範圍並無特別限定,但就製造適應性及操作性的觀點而言,較佳為1.0GPa~5.0GPa,更佳為2.0GPa~4.5GPa。藉由將本發明的由通式(I)所表示的化合物添加至醯化纖維素中,而使膜疏水化,藉此有提昇彈性模數
的作用。即,本發明的由通式(I)所表示的化合物的添加就彈性模數的觀點而言亦有利。
(光彈性係數)
本發明的醯化纖維素膜的光彈性係數的絕對值較佳為8.0×10-12m2/N以下,更佳為6×10-12m2/N以下,進而更佳為5×10-12m2/N以下。藉由使樹脂膜的光彈性係數變小,當將該樹脂膜作為偏光板保護膜而組裝入液晶顯示裝置中時,可抑制高溫高濕下產生不均。只要事先無特別說明,則將光彈性係數設為藉由以下的方法進行測定並算出者。
光彈性模數的下限值並無特別限定,但較實際的是0.1×10-12m2/N以上。
(光彈性模數的算出方法)
將膜切成3.5cm×12cm,利用橢圓儀(M150[商品名],日本分光(股份))測定無負荷、250g、500g、1000g、1500g的各種負荷下的Re,藉由根據對應於應力的Re變化的直線的傾斜度進行計算來測定光彈性係數。
(含水率)
醯化纖維素膜的含水率可藉由測定固定溫濕度下的平衡含水率來進行評價。平衡含水率是於上述溫濕度下放置24小時後,利用卡爾費雪法(Karl Fischer's method)測定達到平衡的試樣的水分量,並使水分量(g)除以試樣質量(g)所算出者。
本發明的醯化纖維素膜於25℃、相對濕度80%下的含水
率較佳為5質量%以下,更佳為4質量%以下,進而更佳為未滿3質量%。藉由使醯化纖維素膜的含水率變小,當將醯化纖維素膜作為偏光板保護膜而組裝入液晶顯示裝置中時,高溫高濕下的液晶顯示裝置的黑色顯示品質劣化的抑制優異。含水率的下限值並無特別限定,但較實際的是0.1質量%以上。
(透濕度)
醯化纖維素膜的透濕度可藉由如下方式來評價:依據JIS Z0208的透濕度試驗(杯法(cup method)),於溫度40℃、相對濕度90%RH的環境中,測定24小時內通過試樣的水蒸氣的質量,並換算成試樣面積1m2的值。
本發明的醯化纖維素膜的透濕度較佳為500g/m2.day~2000g/m2.day,更佳為900g/m2.day~1300g/m2.day,特佳為1000g/m2.day~1200g/m2.day。
(霧度)
本發明的醯化纖維素膜的霧度較佳為1%以下,更佳為0.7%以下,特佳為0.5%以下。藉由將霧度設為上述上限值以下,而具有膜的透明性變得更高、更容易用作光學膜這一優點。霧度的下限值並無特別限定,但較實際的是0.001%以上。霧度是於25℃、相對濕度60%的環境下,使用霧度計(HGM-2DP,Suga試驗機(Suga Test Instruments)),根據JIS K7136對40mm×80mm的醯化纖維素膜進行測定。
(膜厚)
本發明的醯化纖維素膜的平均膜厚較佳為10μm~100μm,更佳為15μm~80μm,進而更佳為20μm~70μm。藉由設為20μm以上,製作網狀的膜時的操作性提昇而較佳。另外,藉由設為70μm以下,而容易應對濕度變化,且容易維持光學特性。
另外,當本發明的醯化纖維素膜具有3層以上的積層構造時,上述核心層的膜厚較佳為3μm~70μm,更佳為5μm~60μm。當本發明的膜具有3層以上的積層構造時,膜兩面的表層(表皮A層及表皮B層)的膜厚均更佳為0.5μm~20μm,特佳為0.5μm~10μm,最佳為0.5μm~3μm。
(膜寬度)
本發明的醯化纖維素膜的膜寬度較佳為700mm~3000mm,更佳為1000mm~2800mm,特佳為1300mm~2500mm。
<醯化纖維素膜的製造方法>
本發明的醯化纖維素膜的製造方法並無特別限定,但較佳為藉由熔融製膜法或溶液製膜法來製造。更佳為藉由溶液製膜法(溶劑澆鑄法)來製造。本發明的醯化纖維素膜較佳為藉由溶劑澆鑄法來製造。關於利用溶劑澆鑄法的醯化纖維素膜的製造例,可參考美國專利第2,336,310號、美國專利第2,367,603號、美國專利第2,492,078號、美國專利第2,492,977號、美國專利第2,492,978號、美國專利第2,607,704號、美國專利第2,739,069號及美國專利第2,739,070號的各說明書,英國專利第640731號及英國專利第736892號的各說明書,以及日本專利特公昭45-4554號、日本
專利特公昭49-5614號、日本專利特開昭60-176834號、日本專利特開昭60-203430號及日本專利特開昭62-115035號等的各公報。另外,上述醯化纖維素膜亦可實施延伸處理。關於延伸處理的方法及條件,例如可參考日本專利特開昭62-115035號、日本專利特開平4-152125號、日本專利特開平4-284211號、日本專利特開平4-298310號、日本專利特開平11-48271號等的各公報。
(流延方法)
作為溶液的流延方法,有將所製備的濃液自加壓模具中均勻地擠出至金屬支撐體上的方法、利用以刀片調節暫且於金屬支撐體上流延的濃液的膜厚的刮刀(doctor blade)的方法、利用以反向旋轉的輥進行調節的反向輥塗機的方法等,但較佳為利用加壓模具的方法。加壓模具有衣架型模具或T字模等,可較佳地使用任一種模具。另外,除此處所列舉的方法以外,亦可藉由先前已知的對三乙酸纖維素溶液進行流延製膜的各種方法來實施,藉由考慮所使用的溶劑的沸點等的不同來設定各條件,而可獲得與各個公報中所記載的內容相同的效果。
.共流延
於本發明的醯化纖維素膜的形成中,較佳為使用共流延法(多層同時流延)、逐次流延法、塗佈法等積層流延法,就穩定製造及降低生產成本的觀點而言,特佳為使用共流延法。
當利用共流延法來製造2層以上的醯化纖維素膜時,首先,製備各層用的乙酸纖維素溶液(濃液)。繼而,自具有自不同的狹
縫等中同時擠出各層用的流延用濃液的功能的流延用模頭擠出濃液,於流延用支撐體(帶或滾筒)上使各層用濃液同時進行流延,並於適當的時期自支撐體上剝取,然後進行乾燥而使膜成形。圖2中以剖面圖表示使用共流延模頭3,將表層用濃液1與核心層用濃液2這3層同時擠出至流延用支撐體4上進行流延的狀態。
.逐次流延法
於逐次流延法中,首先自流延用模頭中擠出第1層用的流延用濃液,並於流延用支撐體上進行流延,然後進行乾燥或不進行乾燥,以自流延用模頭中將第2層用的流延用濃液擠出至第1層用的流延用濃液上進行流延的要領,逐次使濃液進行流延.積層(若有必要,則至第3層以上為止),並於適當的時期自支撐體上剝取,然後進行乾燥而使膜成形。
.塗佈法
塗佈法是如下的方法:通常藉由溶液製膜法來使核心層的膜成形為膜,製備塗佈於表層的塗佈液,使用適當的塗佈機,將塗佈液依次塗佈於膜的各單面上、或將塗佈液同時塗佈於膜的兩面上,並進行乾燥來使積層構造的膜成形。
作為製造醯化纖維素膜時所使用的循環地移動流延用支撐體(金屬支撐體),可使用藉由鍍鉻來對表面進行了鏡面加工的滾筒、或藉由表面研磨而進行了鏡面加工的不鏽鋼傳送帶(亦稱為帶)。所使用的加壓模具可於金屬支撐體的上方設置1台或2台以上。當設置2台以上時,可將進行流延的濃液量分配至各個
模具中。亦可自多個精密定量齒輪泵以各個比例將濃液輸送至模具中。用於流延的濃液(樹脂溶液)的溫度較佳為-10℃~55℃,更佳為25℃~50℃。於此情況下,步驟的所有溶液溫度可相同、或者亦可於步驟的各處不同。
另外,上述金屬支撐體的材質並無特別限制,但更佳為SUS製(例如SUS316)。
(剝離)
於本發明的醯化纖維素膜的製造中,較佳為包括自上述金屬支撐體上剝取上述濃液膜的步驟。
(延伸處理)
於本發明的醯化纖維素膜的製造方法中,較佳為包括使所製造的膜進行延伸的步驟。醯化纖維素膜的延伸方向可為膜搬送方向及與搬送方向正交的方向(寬度方向)的任一者,但就其後繼續使用該膜的偏光板加工製程的觀點而言,較佳為與膜搬送方向正交的方向(寬度方向)。
於寬度方向上進行延伸的方法例如於日本專利特開昭62-115035號、日本專利特開平4-152125號、日本專利特開平4-284211號、日本專利特開平4-298310號、日本專利特開平11-48271號等的各公報中有記載。於長度方向的延伸的情況下,例如若調節膜的搬送輥的速度,使膜的捲取速度快於膜的剝取速度,則膜得以延伸。於寬度方向的延伸的情況下,一面利用拉幅機保持膜的寬度一面進行搬送,並使拉幅機的寬度緩慢地擴大,
藉此亦可使膜延伸。亦可於膜的乾燥後,使用延伸機進行延伸(較佳為使用長延伸機的單軸延伸)。
當將本發明的醯化纖維素膜用作偏光片的保護膜時,為了抑制自斜向觀察偏光板時的漏光,必須將偏光片的透過軸與本發明的樹脂膜的面內的慢軸配置成平行。連續地製造的卷膜狀的偏光片的透過軸通常與卷膜的寬度方向平行,因此為了使上述卷膜狀的偏光片與卷膜狀的包含醯化纖維素膜的保護膜連續地貼合,卷膜狀的保護膜的面內慢軸必須與膜的寬度方向平行。因此,較佳為於寬度方向上更多地進行延伸。另外,延伸處理可於製膜步驟的途中進行,亦可對製膜後捲取的原膜進行延伸處理。
寬度方向的延伸較佳為5%~100%的延伸,更佳為進行5%~80%的延伸,特佳為進行5%~40%的延伸。再者,所謂未延伸,是指延伸為0%。延伸處理可於製膜步驟的途中進行,亦可對製膜後捲取的原膜進行延伸處理。於前者的情況下,可於含有殘留溶劑量的狀態下進行延伸,能夠以殘留溶劑量=(殘存揮發成分質量/加熱處理後膜質量)×100%為0.05%~50%來較佳地進行延伸。特佳為於殘留溶劑量為0.05%~5%的狀態下進行5%~80%的延伸。
(乾燥)
於本發明的醯化纖維素膜的製造方法中,就延遲顯現性的觀點而言,較佳為包括對醯化纖維素膜進行乾燥的步驟、以及於玻璃轉移溫度(Tg)-10℃以上的溫度下使乾燥後的本發明的樹脂
膜進行延伸的步驟。
與本發明的醯化纖維素膜的製造相關的於金屬支撐體上的濃液的乾燥通常有如下等方法:自金屬支撐體(滾筒或傳送帶)的表面側,即位於金屬支撐體上的網的表面吹熱風的方法;自滾筒或傳送帶的背面吹熱風的方法;自傳送帶或滾筒的作為濃液流延面的相反側的背面接觸控制了溫度的液體,藉由傳熱來對滾筒或傳送帶進行加熱並控制表面溫度的背面液體傳熱方法等;但較佳為背面液體傳熱方式。進行流延前的金屬支撐體的表面溫度只要為濃液中所使用的溶劑的沸點以下,則可為任何溫度。為了促進乾燥、且不失去於金屬支撐體上的流動性,較佳為設定成比所使用的溶劑中的沸點最低的溶劑的沸點低1℃~10℃的溫度。再者,於對流延濃液進行冷卻後不進行乾燥而剝取的情況下,不限定於上述溫度。
膜厚度的調整只要以變成所期望的厚度的方式,調節濃液中所含有的固體成分濃度、模具的金屬口的狹縫間隙、自模具中的擠出壓力、金屬支撐體速度等即可。
較佳為以藉由上述方式所獲得的醯化纖維素膜的長度為每1卷100m~10000m來進行捲取,更佳為500m~7000m,進而更佳為1000m~6000m。捲取時,較佳為至少對一端賦予滾紋(knurling),滾紋的寬度較佳為3mm~50mm,更佳為5mm~30mm,高度較佳為0.5μm~500μm,更佳為1μm~200μm。其可為單面按壓,亦可為雙面按壓。
當用作大畫面用液晶顯示裝置用的光學補償膜時,例如較佳為將膜寬度設為1470mm以上來成形。另外,本發明的偏光板保護膜不僅包括切斷成可直接組裝入液晶顯示裝置的大小的膜片形態的膜,亦包括藉由連續生產而製作成長條狀,並捲繞成卷狀的形態的膜。後者的形態的偏光板保護膜是於該狀態下進行保管、搬送等,當實際組裝入液晶顯示裝置時或與偏光片等貼合時,切斷成所期望的大小來使用。另外,於以長條狀的狀態與包含同樣製作成長條狀的聚乙烯醇膜等的偏光片等貼合後,當實際組裝入液晶顯示裝置時,切斷成所期望的大小來使用。作為捲繞成卷狀的光學補償膜的一形態,可列舉捲繞成卷長為2500m以上的卷狀的形態。
<<偏光板>>
本發明的偏光板至少具有偏光片、及本發明的醯化纖維素膜。
本發明的偏光板較佳為具有偏光片,且於該偏光片的一面或兩面具有本發明的膜。偏光片有碘系偏光片、使用二色性染料的染料系偏光片或多烯系偏光片。碘系偏光片及染料系偏光片通常使用聚乙烯醇系膜來製造。當將本發明的醯化纖維素膜用作偏光板保護膜時,偏光板的製作方法並無特別限定,可藉由一般的方法來製作。有如下的方法:對所獲得的醯化纖維素膜進行鹼處理,然後利用完全皂化聚乙烯醇水溶液將該醯化纖維素膜貼合在使聚乙烯醇膜於碘溶液中進行浸漬延伸所製作的偏光片的兩面。亦可代替鹼處理,而實施如日本專利特開平6-94915號公報、日本專
利特開平6-118232號公報中所記載的易接著加工。用於使保護膜處理面與偏光片貼合的接著劑例如可列舉:聚乙烯醇、聚乙烯丁醛等聚乙烯醇系接著劑,或丙烯酸丁酯等乙烯系乳膠等。
本發明的醯化纖維素膜與偏光片的貼合方法較佳為以偏光片的透過軸與本發明的醯化纖維素膜的慢軸實質上變成正交的方式進行貼合。於本發明的液晶顯示裝置中,偏光板的透過軸與本發明的醯化纖維素膜的慢軸較佳為實質上正交。此處,所謂實質上正交,是指本發明的醯化纖維素膜的主折射率nx的方向與偏光板的透過軸的方向以90°±10°的角度相交,較佳為以90°±5°的角度相交,更佳為以90°±1°的角度相交。藉由在貼合時如此調整角度,而可進一步減少偏光板正交偏光下的漏光。慢軸的測定可藉由公知的各種方法來進行測定,例如可使用雙折射計(KOBRA DH,王子計測機器(Oji Scientific Instruments)(股份)製造)來進行。
本發明的偏光板不僅包括切斷成可直接組裝入液晶顯示裝置的大小的膜片形態的偏光板,亦包括藉由連續生產而製作成長條狀,並捲繞成卷狀的形態(例如,卷長為2500m以上或3900m以上的形態)的偏光板。為了用於大畫面液晶顯示裝置,較佳為將偏光板的寬度設為1470mm以上。關於本發明的偏光板的具體的構成,並無特別限制,可採用公知的構成,例如可採用日本專利特開2008-262161號公報的圖6中所記載的構成。
<<液晶顯示裝置>>
本發明的液晶顯示裝置具有液晶單元與本發明的偏光板。
本發明的液晶顯示裝置較佳為共面切換(In-Plane Switching,IPS)模式、光學補償彎曲(Optically Compensated Bend,OCB)模式或垂直配向(Vertical Alignment,VA)模式的液晶顯示裝置,該液晶顯示裝置是具有液晶單元、及配置於該液晶單元的兩側的一對偏光板的液晶顯示裝置,且上述偏光板的至少一個為本發明的偏光板。將典型的液晶顯示裝置的內部構成示於圖1。本發明的液晶顯示裝置的具體的構成並無特別限制,可採用公知的構成。另外,亦可較佳地採用日本專利特開2008-262161號公報的圖2中所記載的構成。
[實施例]
以下,藉由實施例來更具體地說明本發明,但本發明並不由該實施例限定性地進行解釋。
[由通式(I)所表示的化合物的合成]
以如下方式合成本發明的由通式(I)所表示的化合物。
以下表示具有代表性的化合物的合成例。
合成例1
藉由以下的反應流程來合成例示化合物(A-1)。
1)中間物N-苄基-N'-苯基脲的合成
向帶有溫度計、回流冷卻管及攪拌機的5L的玻璃製燒瓶中加入苄基胺321g與乙腈2L,利用水浴進行冷卻後一面進行攪拌,一面以反應液的內溫變成40℃以下的速度滴加異氰酸苯酯358g。直接攪拌2小時後,添加水2L後進行抽吸過濾,並濾取所析出的結晶,利用水1L清洗3次。於80℃下對所獲得的結晶進行減壓乾燥,而獲得中間物N-苄基-N'-苯基脲610g。
所獲得的化合物的結構藉由1H-NMR光譜來確認。
1H-NMR(300MHz、DMSO-d6),δ:8.52(s,1H),7.45-7.18(m,9H),6.89(t,1H),6.59(s,1H),4.30(d,2H)
2)例示化合物(A-1)的合成
向帶有溫度計、回流冷卻管及攪拌機的300ml的玻璃製燒瓶中加入N-苄基-N'-苯基脲5.0g、苯基丙二酸8.16g、乙酸10mL及乙酸酐15mL,一面進行攪拌一面以內溫變成60℃的方式進行加熱,然後直接於60℃下繼續攪拌1.5小時。其後冷卻至室溫為止,然後添加二異丙醚100mL。利用冰水浴進行冷卻並攪拌1小時後進行抽吸過濾,並濾取所析出的結晶,利用經冷卻的二異丙醚進行清洗後進行乾燥,而獲得例示化合物(A-1)4.2g。
所獲得的化合物的結構藉由1H-NMR光譜來確認。
1H-NMR(300MHz、CDCl3),δ:7.50-7.10(m,15H),5.13(dd,2H),4.80(s,1H)
例示化合物(A-3)例如可藉由以下的反應流程來合成。
合成例2
(A)途徑1中的例示化合物(A-3)的合成
向帶有溫度計、回流冷卻管及攪拌機的300ml的玻璃製燒瓶中加入合成例1中所合成的中間物N-苄基-N'-苯基脲5.0g、苄基丙二酸6.4g、甲苯10mL及乙酸酐15mL,一面進行攪拌一面以內溫變成75℃的方式進行加熱,然後直接於75℃下繼續攪拌2小時。其後冷卻至50℃為止,然後添加1mol/dm3的氫氧化鈉水溶液50mL。廢棄有機相並利用冰水浴對水相進行冷卻,然後一面進行攪拌一面滴加6M鹽酸10mL。進而於0℃下攪拌1小時後進行抽吸過濾,並濾取所析出的結晶,利用水進行清洗後,進行乾
燥,而獲得例示化合物(A-3)7.5g。
所獲得的化合物的結構藉由1H-NMR光譜來確認。
1H-NMR(300MHz、CDCl3),δ:7.55-7.20(m,9H),7.13(t,2H),6.96(d,2H),6.84(br,2H),4.96(s,2H),3.94(t,1H),3.55(m,2H)
合成例3
(B)途徑2中的例示化合物(A-3)的合成
以如下方式合成例示化合物(A-3)。
1)中間物1-苄基-3-苯基巴比妥酸的合成
向帶有溫度計、回流冷卻管及攪拌機的300ml的玻璃製燒瓶中加入合成例1-1中所合成的N-苄基-N'-苯基脲5.0g、丙二酸2.5g、甲苯20mL、及乙酸酐5.6g,一面進行攪拌一面以內溫變成80℃的方式進行加熱,然後直接於80℃下繼續攪拌3小時。其後冷卻至50℃為止,然後添加水15mL來進行分液,並廢棄水相。於室溫下一面對有機層進行攪拌一面滴加異丙醇5mL。進而於10℃以下攪拌0.5小時後進行抽吸過濾,並濾取所析出的結晶,利用經冷卻的異丙醇進行清洗後,進行乾燥,而獲得中間物1-苄基-3-苯基巴比妥酸4.6g。
所獲得的化合物的結構藉由1H-NMR光譜來確認。
1H-NMR(300MHz、CDCl3),δ:7.52-7.16(m,10H),5.10(s,2H),3.86(s,2H)
2)中間物1-苄基-5-亞苄基-3-苯基巴比妥酸的合成
向帶有溫度計、回流冷卻管及攪拌機的300ml的玻璃製燒瓶
中加入1-苄基-3-苯基巴比妥酸4.0g、苯甲醛1.6g、乙酸40mL,添加1滴硫酸後一面進行攪拌一面以內溫變成100℃的方式進行加熱,然後直接於100℃下繼續攪拌3小時。其後冷卻至50℃為止,添加異丙醇39mL與水17mL的混合溶液並於10℃以下攪拌1小時後,進行抽吸過濾並濾取所析出的結晶,利用甲醇進行清洗後,獲得中間物1-苄基-5-亞苄基-3-苯基巴比妥酸3.9g。
所獲得的化合物的結構藉由1H-NMR光譜來確認。
1H-NMR(300MHz、CDCl3),δ:8.70(s,1H),8.10(d,2H),7.58-7.20(m,15H),5.20(s,2H)
3)例示化合物(A-3)的合成
向50ml的高壓釜中加入1-苄基-5-亞苄基-3-苯基巴比妥酸3.5g、甲醇8mL,並添加Pd-C(10%)0.1g,一面進行攪拌一面填充H2並以內溫變成50℃的方式進行加熱,然後直接於50℃下繼續攪拌3小時。其後濾取Pd-C,並冷卻至5℃為止,進而添加水4mL並於5℃下攪拌1小時後,進行抽吸過濾並濾取所析出的結晶,利用甲醇/水=1/1的混合溶劑進行清洗後,進行乾燥,而獲得例示化合物(A-3)3.0g。
所獲得的化合物的結構藉由1H-NMR光譜、紅外線(Infrared,IR)光譜及質譜(Mass Spectrum)來確認。
再者,藉由1H-NMR光譜而確認所獲得的化合物的結構與合成例2中所獲得的化合物的結構一致。
實施例中所使用的上述以外的化合物藉由與上述類似
的方法、或者上述文獻中所記載的方法或依據該方法的方法來合成。
此處,例示化合物(A-2)的熔點為139℃,例示化合物(A-4)的熔點為88℃,例示化合物(A-5)的熔點為113℃。
實施例1
以如下方式製作醯化纖維素膜,將由光所引起的膜著色作為耐光性來進行評價。
(醯化纖維素的製備)
製備總乙醯基取代度(B)為2.87的醯化纖維素。該製備是添加硫酸(相對於纖維素100質量份為7.8質量份)作為觸媒,然後添加成為醯基取代基的原料的羧酸並於40℃下進行醯基化反應。另外,於醯基化後以40℃進行老化。進而,利用丙酮對該醯化纖維素的低分子量成分進行清洗並將其去除。
(表層用濃液的製備)
.醯化纖維素溶液的製備
將下述的組成物投入至混合槽中,進行攪拌來使各成分溶解,而製備醯化纖維素溶液。
再者,第一工業化學公司製造的Monopet(註冊商標)SB為蔗糖的苯甲酸酯,伊士曼化學公司製造SAIB-100為蔗糖的乙酸酯及異丁酸酯。
.消光劑溶液的製備
將下述的組成物投入至分散機中,進行攪拌來使各成分溶解,而製備消光劑溶液。
.紫外線吸收劑溶液的製備
將下述的組成物投入至混合槽中,一面進行加熱一面進行攪拌來使各成分溶解,而製備紫外線吸收劑溶液。
分別對上述消光劑溶液1.3質量份、及紫外線吸收劑溶液3.4質量份進行過濾後使用線上混合器進行混合,進而添加醯化纖維素溶液95.3質量份,並使用線上混合器進行混合,而製備表層用溶液。
(基層用濃液的製備)
.醯化纖維素溶液的製備
將下述的組成物投入至混合槽中,進行攪拌來使各成分溶解,而製備基層用濃液。
(流延)
使用滾筒流延裝置,自流延口使如上述般製備的基層用濃液、及其兩側的表層用濃液這3層同時於不鏽鋼製的流延支撐體(支撐體溫度為-9℃)上均勻地進行流延。於各層的濃液中的殘留溶劑量大致為70質量%的狀態下剝取,利用針式拉幅機固定膜的寬度方向的兩端,於殘留溶劑量為3質量%~5質量%的狀態下,在寬度方向上延伸1.28倍(28%)並進行乾燥。其後,於熱處理裝置的輥間進行搬送,藉此進一步進行乾燥,而獲得本發明的醯化纖維素膜101。所獲得的醯化纖維素膜101的厚度為60μm,寬度為1480mm。
於上述醯化纖維素膜101中,如後述的表6中所記載般變更化合物的種類及添加量來代替例示化合物A-1,除此以外,以與醯化纖維素膜101相同的方式分別製造本發明的醯化纖維素膜102~醯化纖維素膜118、及比較的醯化纖維素膜c10~醯化纖維素膜c13。
另外,於上述醯化纖維素膜101中,以所獲得的醯化纖維素膜的膜厚變成40μm、寬度變成1480mm的方式進行流延、乾燥,而獲得本發明的醯化纖維素膜131。於該醯化纖維素膜131中,如後述的表6中所記載般變更化合物的種類來代替例示化合物A-1,除此以外,以與醯化纖維素膜131相同的方式分別製造本發明的醯化纖維素膜132~醯化纖維素膜135、及比較的醯化纖維素膜c21。
同樣於上述醯化纖維素膜101中,以所獲得的醯化纖維素膜的膜厚變成25μm、寬度變成1480mm的方式進行流延、乾燥,而獲得本發明的醯化纖維素膜141。於該醯化纖維素膜141中,如後述的表6中所記載般變更化合物的種類來代替例示化合物A-1,除此以外,以與醯化纖維素膜141相同的方式分別製造本發明的醯化纖維素膜142~醯化纖維素膜145、及比較的醯化纖維素膜c22。
進而,於上述醯化纖維素膜101中,添加作為聚縮合酯系塑化劑的下述聚縮合聚合物(A)12質量份來代替Monopet(註冊商標)SB及SAIB-100,除此以外,以與醯化纖維素膜101相同的方式獲得本發明的醯化纖維素膜201。於該醯化纖維素膜201中,如後述的表6中所記載般變更化合物的種類來代替例示化合物A-1,除此以外,以與醯化纖維素膜201相同的方式分別製造本發明的醯化纖維素膜202~醯化纖維素膜205、及比較的醯化纖維素膜c30~醯化纖維素膜c33。
聚縮合聚合物(A):包含己二酸與乙二醇的聚酯(末端為羥基)(數量平均分子量=1000)
對各醯化纖維素膜進行由光所引起的膜著色的評價。
將所獲得的結果與實施例2、實施例3的結果一同匯總並示於後述的表6中。
再者,以下亦將該些醯化纖維素膜稱為偏光板保護膜。
(由光所引起的膜著色的評價)
使用超級氙氣耐候試驗機(Suga試驗機(股份)製造的SX75),於放射照度為150W/m2、黑板溫度為63℃、相對濕度為50%RH的條件下,對以上述方式製作的各醯化纖維素膜進行120小時光照射。其後,使用島津製作所的分光光度計UV3150測定色調b*。若色調b*的值於負側變大,則透過光的藍色度增加,若於正側變大,則黃色度增加。
另外,將上述光照射前後的各醯化纖維素膜的b*的變化設為△b*來作為由光所引起的著色的指標。
以下述基準進行評價。
A:△b*為0.05以下
B:△b*超過0.05、且為0.10以下
C:△b*超過0.10、且為0.15以下
D:△b*超過0.15
將所獲得的結果匯總並示於後述的表6中。
實施例2
使用實施例1中所製作的醯化纖維素膜,以如下方式製作偏光板並評價偏光板的耐久性,並且製作帶有硬塗層的光學膜並評價耐光密接性。
(偏光板保護膜的皂化處理)
於55℃下,使包含實施例1中所製作的醯化纖維素膜101的偏光板保護膜於2.3mol/L的氫氧化鈉水溶液中浸漬3分鐘。於室溫的水洗浴槽中進行清洗,然後於30℃下使用0.05mol/L的硫酸進行中和。再次於室溫的水洗浴槽中進行清洗,進而利用100℃的暖風進行乾燥。如此,對各偏光板保護膜進行表面的皂化處理。
(偏光板的製作)
使碘吸附於經延伸的聚乙烯醇膜上來製作偏光片。
使用聚乙烯醇系接著劑,將藉由實施例1來製造,並進行了上述皂化處理的偏光板保護膜101貼附於偏光片的一側。對市售的三乙酸纖維素膜(FUJITAC TD80UF,富士軟片(股份)製造)亦進行相同的皂化處理,然後使用聚乙烯醇系接著劑,在與貼附有經皂化處理的偏光板保護膜101之側為相反側的偏光片的面上,貼附完成皂化處理的上述市售的三乙酸纖維素膜。
此時,以偏光片的透過軸、與藉由實施例1來製作並完成皂化處理的偏光板保護膜的慢軸變成平行的方式進行配置。另外,偏光片的透過軸與完成皂化處理的市售的三乙酸纖維素膜的慢軸亦以正交的方式進行配置。
如此製成本發明的偏光板101。
針對偏光板保護膜102~偏光板保護膜118、偏光板保護膜131~偏光板保護膜135、偏光板保護膜141~偏光板保護膜145、偏光板保護膜201~偏光板保護膜205及比較的偏光板保護膜c10~偏光板保護膜c13、偏光板保護膜c21、偏光板保護膜c22、及偏光板保護膜c30~偏光板保護膜c33,亦分別以與上述相同地方式進行皂化處理與偏光板的製作,而分別製成本發明的偏光板102~偏光板118、偏光板131~偏光板135、偏光板141~偏光板145、偏光板201~偏光板205、比較的偏光板c10~偏光板c13、偏光板c21、偏光板c22、及偏光板c30~偏光板c33。
(偏光板耐久性的評價)
偏光板耐久性試驗是以經由黏著劑將偏光板貼附於玻璃上的形態如以下般進行。
製作2個以本發明的醯化纖維素膜成為空氣界面側的方式將偏光板貼附於玻璃上的樣品(約5cm×5cm)。於單板正交透過率測定中,使該樣品的本發明的醯化纖維素膜之側朝向光源來設定後進行測定。分別測定2個樣品,將其平均值作為實施例中的偏光板的正交透過率。偏光板的正交透過率是使用日本分光(股份)製造的自動偏光膜測定裝置VAP-7070,於380nm~780nm的範圍內測定,並採用410nm時的測定值。其後,於對應於膜的膜厚的條件下經時保存後,以相同的方法測定正交透過率。求出經時前後的正交透過率的變化,將其作為偏光板耐久性並以下述基準進行評價。
再者,未進行調濕的環境下的相對濕度為0%RH~20%RH的範圍。
將所獲得的結果示於後述的表6中。
-經時條件-
樣品101~樣品118、樣品201~樣品205、樣品c10~樣品c13、及樣品c30~樣品c33:80℃、相對濕度90%RH的環境下,168小時及336小時
樣品131~樣品135、及樣品c21:80℃、相對濕度90%RH的環境下,120小時及240小時
樣品141~樣品145、及樣品c22 60℃、相對濕度95%RH的環境下,500小時及1000小時
A:經時前後的正交透過率的變化未滿0.6%
B:經時前後的正交透過率的變化為0.6%~1.0%
C:經時前後的正交透過率的變化超過1.0%
將所獲得的結果匯總並示於後述的表6中。
(帶有硬塗層的光學膜的製作)
將下述表中所記載的各成分混合後,利用孔徑為30μm的聚丙烯製過濾器進行過濾,而製備硬塗層用塗佈液。
以微凹版塗佈方式,於搬送速度為30m/min的條件下,將上述硬塗層用塗佈液塗佈於上述所製造的各醯化纖維素膜的空氣側表面上。於60℃下進行150秒乾燥後,一面進行氮氣沖洗(purge)(氧濃度為0.5%以下),一面使用160W/cm的氣冷式金屬鹵化物燈(Eye Graphics(股份)製造),照射照度為400mW/cm2、照射量為150mJ/cm2的紫外線來使塗佈層硬化,而形成硬塗層(厚度為6μm)。
如此,於各醯化纖維素膜的空氣側表面上形成硬塗層,而分別製成帶有硬塗層的醯化纖維素膜。
再者,於下述表6中,對單層的光學膜No.與對應於其的帶有硬塗層的光學膜No.附加通用的膜No.來表示。
(耐光密接性的評價)
首先,利用Suga試驗機(股份)公司製造的超級氙氣耐候試驗機SX75,於60℃、相對濕度50%的環境下對上述所製作的各實施例及比較例的帶有硬塗層的偏光板保護膜照射96小時光。
繼而,於溫度25℃、相對濕度60%的條件下對帶有硬塗層的
偏光板保護膜分別進行2小時調濕。於具有硬塗層之側的表面上,針對帶有硬塗層的偏光板保護膜1cm見方,利用切刀呈棋盤格狀地分別以1mm間隔切入縱11條、橫11條的切口,合計刻出100個1mm見方的正方形的格子,然後將日東電工(股份)製造的聚酯黏著膠帶(No.31B)貼在該面上。經過30分鐘後,於垂直方向上迅速剝離膠帶,並清點剝落的格子的數量,以下述4個階段的基準進行評價。進行3次相同的密接評價並取平均值。將結果示於下述表中。
A:於100格子中剝落為10格子以下。
B:於100格子中確認到11格子~20格子的剝落。
C:於100格子中確認到21格子~30格子的剝落。
D:於100格子中確認到31格子以上的剝落。
將該些結果匯總並示於表6中。
此處,表6中的H-A、H-1及H-2為以下的化合物。
根據上述表6的結果,作為含有本發明的由通式(I)所表示的化合物的本發明的醯化纖維素膜的偏光板保護膜的經時的偏光板耐久性均優異,可有效地抑制偏光片的劣化,進而,由光所引起的經時著色少。
相對於此,作為含有上述比較化合物即H-A、H-1或H-2的醯化纖維素膜的偏光板保護膜c10~偏光板保護膜c12、及偏光板保護膜c30~偏光板保護膜c32與本發明的偏光板保護膜相比,均無法實現偏光板耐久性與抑制由光所引起的經時著色的並存。另外,於添加有該些比較化合物的偏光板保護膜上塗佈硬塗層而成的帶有硬塗層的醯化纖維素膜c10~醯化纖維素膜c12、及醯化纖維素膜c30~醯化纖維素膜c32與本發明的偏光板保護膜相比,與硬塗層的耐光密接性均欠佳,無法實現偏光板耐久性與耐光密接性的並存。
作為既不含本發明的由通式(I)所表示的化合物、亦不含比較的化合物的比較的醯化纖維素膜的偏光板保護膜c13、偏光板保護膜c21、偏光板保護膜c22及偏光板保護膜c33與作為本發明的醯化纖維素膜的偏光板保護膜相比,偏光板耐久性均欠佳。
其結果,藉由使用本發明的偏光板,而可製作如以上所示的性能優異的液晶顯示裝置。
實施例3
[醯化纖維素的總乙醯基取代度(B)的變更]
於實施例1中的醯化纖維素膜101中,添加總乙醯基取代度(B)為2.77的乙酸纖維素100.0質量份,代替基層用濃液的溶液的製備中的醯化纖維素溶液的組成中所使用的總乙醯基取代度(B)為2.87的乙酸纖維素,除此以外,以與醯化纖維素膜101相同的方式獲得本發明的醯化纖維素膜301。針對該醯化纖維素膜301,如後述的表7中所記載般變更總乙醯基取代度(B)不同的乙酸纖維素、所添加的例示化合物的種類與塑化劑,除此以外,以與醯化纖維素膜301相同的方式製造本發明的醯化纖維素膜302~醯化纖維素膜304、及比較例的醯化纖維素膜c40及醯化纖維素膜c41。
進而,於實施例1中的醯化纖維素膜202中,同樣添加總乙醯基取代度(B)為2.77的乙酸纖維素100.0質量份,代替基層用濃液的溶液的製備中的醯化纖維素溶液的組成中所使用的總乙醯基取代度(B)為2.87的乙酸纖維素,除此以外,以與醯化纖維素膜202相同的方式獲得本發明的醯化纖維素膜311。針對該醯化纖維素膜311,如後述的表7中所記載般變更總乙醯基取代度(B)不同的乙酸纖維素、所添加的例示化合物的種類與塑化劑,除此以外,以與醯化纖維素膜311相同的方式製造本發明的醯化
纖維素膜312~醯化纖維素膜314、及比較例的醯化纖維素膜c42及醯化纖維素膜c43。
另外,以與實施例2相同的方式製作偏光板及帶有硬塗層的光學膜。除使偏光板耐久性的經時條件變成如下述般以外,與實施例1、實施例2同樣地進行評價。
-經時條件-
樣品301~樣品304、樣品311~樣品314、樣品c40~樣品c43:80℃、相對濕度90%RH的環境下,168小時及336小時
將所獲得的結果匯總並示於下述表7中。
根據上述表7的結果,使用作為含有本發明的由通式(I)所表示的化合物的本發明的醯化纖維素膜的偏光板保護膜的偏光板不論總乙醯基取代度(B),經時的偏光板耐久性均優異,可有效地抑制偏光片的劣化。
實施例4
[化合物的金屬腐蝕性的評價]
以如下方式,進行關於本發明的由通式(I)所表示的化合物的金屬腐蝕性的評價。
(關於金屬腐蝕性的評價)
於耐壓容器中,秤量使各化合物以1質量%的濃度溶解於上述基層用濃液製作中所使用的混合溶劑中而成的溶液20g,然後使切成寬2cm×長3cm的厚度為0.5cm的SUS316的試驗片浸漬於該溶液中。將耐壓容器密閉,於90℃下經過70小時後打開耐壓容器的蓋子,觀察試驗片的腐蝕及由該腐蝕所引起的有機酸溶液的變化,並藉由以下的基準來進行評價。
A:試驗片表面的平滑性無變化,溶液為無色或淡黃色且無不溶物。
B:試驗片表面的平滑性的變化小,但溶液著色成黃色。
C:試驗片表面不平滑,溶液為茶褐色且有渾濁。
將所獲得的結果示於下述表8中。
根據表8的結果,本發明的化合物的金屬腐蝕性良好,相對於此,比較的有機酸H-2的金屬腐蝕性並不充分,因此擔憂製造設備的劣化,進而擔憂由該腐蝕所引起的朝膜中的雜質的混入。
如此,根據表6~表8的結果,可知本發明的化合物對於偏光板的耐久性改良效果與著色抑制有效,同時對於製造穩定化或添加量的自由度有利。
實施例5
以如下方式製作偏光板,並評價偏光板耐久性。
(醯化纖維素溶液5-1的製備)
將下述的組成物投入至混合槽中,進行攪拌來使各成分溶解,而製備醯化纖維素溶液5-1。
(消光劑溶液5-2的製備)
將下述的組成物投入至分散機中,進行攪拌來使各成分溶解,而製備消光劑溶液5-2。
(偏光片耐久性改良劑溶液5-3的製備)
將下述的組成物投入至混合槽中,一面進行加熱一面進行攪拌來使各成分溶解,而製備偏光片耐久性改良劑溶液5-3。
再者,上述還原酮(L)為下述結構的東京化成(股份)製造的6-O-棕櫚醯基-L-抗壞血酸。
(紫外線吸收劑溶液5-4的製備)
將下述的組成物投入至混合槽中,一面進行加熱一面進行攪拌來使各成分溶解,而製備偏光片耐久性改良劑溶液5-4。
<流延>
分別對1.3質量份的上述消光劑溶液5-2、3.3質量份的偏光片耐久性改良劑溶液5-3、及4.0質量份的紫外線吸收劑溶液5-4進行過濾後,使用線上混合器進行混合,進而添加91.4質量份的醯化纖維素溶液5-1,然後使用線上混合器進行混合。利用帶式流延裝置,使上述所製備的濃液於不鏽鋼製的流延支撐體(支撐體溫度為22℃)上進行流延。於濃液中的殘留溶劑量大致為20質量%的狀態下剝取,利用拉幅計握持膜的寬度方向的兩端,於120℃的溫度下,以殘留溶劑量為5質量%~10質量%的狀態在寬度方向上延伸1.10倍(10%)並進行乾燥。其後,於熱處理裝置的輥間進行搬送,藉此進一步進行乾燥,而獲得醯化纖維素膜501。所獲得的醯化纖維素膜的厚度為23μm,寬度為1480mm。
進而,於上述醯化纖維素膜501中,如下述表9中所記載般變更所添加的例示化合物的種類與添加量、及塑化劑的種類與添加量,除此以外,以與醯化纖維素膜501相同的方式製造本發明的醯化纖維素膜502~醯化纖維素膜521。
另外,於醯化纖維素膜501中,未混合偏光片耐久性改良劑溶液503,除此以外,以與醯化纖維素膜501相同的方式製作比較的醯化纖維素膜c61。
此處,於上述表9中,新使用的原材料如下所示。
[使用原材料]
還原酮L:6-O-棕櫚醯基-L-抗壞血酸(東京化成工業(股份)製造)
三嗪化合物T:日本專利特開平8-333325號公報的段落號0166中所記載的F-10
羥基胺化合物H1:日本專利特開平8-62767號公報的段落號0026中所記載的A-50
羥基胺化合物H2:二苄基羥基胺(東京化成工業(股份)製造)
多元胺A:N,N,N',N",N"-五(2-羥丙基)二乙三胺(東京化成工業(股份)製造)
多元胺B:四乙五胺(東京化成工業(股份)製造)
胺C:三(正辛基)胺(東京化成工業(股份)製造)
Chelest 3PA:吉利斯德(股份)公司製造
Chelest PH-540:吉利斯德(股份)公司製造
Adekastab PEP-36:旭電化(股份)製造
IRGANOX1010:巴斯夫公司製造
HP-136:巴斯夫公司製造
IRGANOX MD 1024:巴斯夫公司製造
TINUVIN123:巴斯夫公司製造
TINUVIN770:巴斯夫公司製造
Adekastab LA-81:旭電化(股份)製造
Techrun DO:長瀨化成公司製造
Poem K-37V:理研維他命(股份)公司製造
STAFOAM DL:日油(股份)公司製造
NYMEEN L-202:日油(股份)公司製造
Epomin SP-006:日本觸媒(股份)公司製造
疏水化劑1:鄰苯二甲酸/乙二醇的聚縮合物(末端為乙醯酯基且平均分子量為800)
使用以上述方式製作的醯化纖維素膜501~醯化纖維素膜521、及比較的醯化纖維素膜c61,以與實施例2相同的方式製作偏光板。
於該些偏光板中,以與實施例2相同的方式進行耐久性的評價,結果相對於使用比較的醯化纖維素膜c61的偏光板,使用本發明的醯化纖維素膜501~醯化纖維素膜521的偏光板的經時前後的正交透過率的變化減少,偏光性能的劣化得到抑制。
其結果,藉由使用本發明的偏光板,而可製作如以上所示的
性能優異的液晶顯示裝置。
雖然對本發明與其實施形態一併進行了說明,但可認為只要發明者未特別指定,則於說明的任何細節中均不限定發明者的發明,應不違反隨附的申請範圍中所示的發明的精神與範圍而廣泛地進行解釋。
本申請案主張基於2012年8月30日於日本進行了專利申請的日本專利特願2012-190013、及2013年3月13日於日本進行了專利申請的日本專利特願2013-050503、2013年4月5日於日本進行了專利申請的日本專利特願2013-080013、及2013年8月23日於日本進行了專利申請的日本專利特願2013-173992的優先權,於本說明書中進行參照並將該些的內容作為本說明書的記載的一部分而編入。
21A、21B‧‧‧偏光板
22‧‧‧彩色濾光片基板
23‧‧‧液晶層
24‧‧‧陣列基板
25‧‧‧導光板
26‧‧‧光源
31a、31b‧‧‧醯化纖維素膜(偏光板保護膜)
32‧‧‧偏光片
Claims (16)
- 一種醯化纖維素膜,其包括:醯化纖維素;以及至少1種由下述通式(I)所表示的化合物,
- 如申請專利範圍第1項所述的醯化纖維素膜,其中於上述通式(I)中,R5為芳烷基或環烷基。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的醯化纖維素膜,其中於上述通式(I)中,R1、R3及R5分別具有1個以上的環結構。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的醯化纖維素膜,其中於上述通式(I)中,R1、R3及R5分別具有1個以上的芳香環結構。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的醯化纖維素膜,其中於上述通式(I)中,R1、R3及R5所具有的環結構均為芳香環結構。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的醯化纖維素膜,其中上述醯化纖維素的總醯基取代度(A)滿足下述式:1.5≦A≦3.0。
- 如申請專利範圍第6項所述的醯化纖維素膜,其中上述醯化纖維素的醯基為乙醯基,總乙醯基取代度(B)滿足下述式:2.0≦B≦3.0。
- 如申請專利範圍第7項所述的醯化纖維素膜,其中上述總乙醯基取代度(B)為2.5以上、未滿2.97。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的醯化纖維素膜,其包括至少1種聚縮合酯化合物。
- 如申請專利範圍第9項所述的醯化纖維素膜,其中上述聚縮合酯化合物是使由下述通式(a)所表示的至少1種二羧酸、與由下述通式(b)所表示的至少1種二醇進行聚縮合而獲得的化合物:
- 如申請專利範圍第9項所述的醯化纖維素膜,其中上述聚縮合酯化合物的數量平均分子量為500~2000。
- 如申請專利範圍第9項所述的醯化纖維素膜,其中上述聚縮合酯化合物的末端經封端。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的醯化纖維素膜,其包括單糖、或包含2個~10個單糖單元的碳水化物化合物的至少1種。
- 如申請專利範圍第13項所述的醯化纖維素膜,其中上述碳水化物化合物具有烷基、芳基或醯基作為取代基。
- 一種偏光板,其至少包括如申請專利範圍第1項至第14項中任一項所述的醯化纖維素膜、及偏光片。
- 一種液晶顯示裝置,其至少包括如申請專利範圍第15項所述的偏光板、及液晶單元。
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