WO2007123145A1 - セルロース系樹脂フィルム及びその製造方法 - Google Patents

セルロース系樹脂フィルム及びその製造方法 Download PDF

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WO2007123145A1
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resin
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sheet
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Masahiko Noritsune
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Fujifilm Corporation
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    • B29K2995/0034Polarising
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Definitions

  • the present invention relates to a cellulosic resin film and a method for producing the same, and more particularly to a cellulosic resin film having quality suitable for a liquid crystal display device and a method for producing the same.
  • a cellulose-based resin film is stretched to develop in-plane letter (Re) and thickness-wise letter (Rth), and used as a retardation film for a liquid crystal display device. An effort to expand the field is being implemented.
  • a method of stretching such a cellulose-based resin film As a method of stretching such a cellulose-based resin film, a method of stretching in the longitudinal (longitudinal) direction of the film (longitudinal stretching) or a method of stretching in the transverse (width) direction of the film (lateral stretching) Alternatively, a method (simultaneous stretching) in which longitudinal stretching and lateral stretching are simultaneously performed can be mentioned.
  • the longitudinal stretching has been used a lot because of its compact equipment.
  • longitudinal stretching is performed in the longitudinal direction by heating the film to a temperature above the glass transition temperature (Tg) between two or more pairs of up-rollers, and increasing the transport speed on the outlet side from the transport speed of the nip roller on the inlet side. This is how to do it.
  • Tg glass transition temperature
  • Patent Document 1 describes a method of longitudinally stretching a cellulose ester. Patent Document 1 improves the angle unevenness of the slow axis by reversing the longitudinal stretching direction from the casting film forming direction.
  • Patent Document 2 describes a method in which a stretch roller is installed in a stretching zone with a short roller having an aspect ratio (LZW) of 0.3 or more and 2 or less. According to Patent Document 2, the thickness direction orientation (Rth) can be improved.
  • the aspect ratio here refers to the value obtained by dividing the gap (L) between the rolls used for stretching (L) by the width (W) of the film to be stretched.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-311240
  • Patent Document 2 JP 2003-315551 A
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and since it is possible to suppress the occurrence of thickness unevenness in the width direction and the longitudinal direction of the cellulose-based resin film, a film having high optical characteristics is obtained.
  • An object of the present invention is to provide a cellulose-based resin film and a method for producing the same.
  • the first aspect of the present invention produces a film by discharging molten resin melted by an extruder in a sheet form onto a cooling roller rotating from a die and cooling and solidifying it.
  • the film-like resin is formed with a temperature distribution in the width direction of the sheet-shaped resin from the die to contact with the cooling porter within 10 ° C. It is characterized by.
  • the inventor of the present invention has investigated the method of suppressing the thickness unevenness of the produced cellulose-based resin film, and as a result, the temperature distribution in the width direction of the sheet-shaped resin until contact with the die force cooling roller. We obtained the knowledge that the thickness unevenness can be suppressed by forming the film within 10 ° C.
  • the melted resin melted by the extruder is discharged into a sheet on a cooling roller that also rotates with a die force and cooled and solidified to form a cell port.
  • film formation is performed by setting the temperature distribution in the width direction of the sheet-shaped resin until the die force contacts the cooling roller within 10 ° C. Since the occurrence of thickness unevenness in the width direction can be particularly suppressed among the thickness unevenness, a cellulose-based resin film suitable for optical applications having uniform optical characteristics can be obtained.
  • the temperature distribution in the width direction refers to a difference between the maximum value and the minimum value of the temperature in the width direction of the sheet-like resin.
  • a second aspect of the present invention is the first aspect of the present invention, wherein the die is placed on the cooling roller from the die.
  • the film is formed with a temperature drop in the flow direction of the sheet-like resin until it contacts with a temperature within 20 ° C.
  • film thickness unevenness can be further increased by forming the film so that the temperature drop in the flow direction of the sheet-like resin until it contacts the die force cooling roller is within 20 ° C. Can be suppressed.
  • the second aspect of the present invention is particularly effective for uneven thickness in the film flow direction among uneven thickness.
  • the temperature drop in the flow direction means a difference between the temperature force at the time of discharging the molten resin and the temperature at the time of landing on the cooling roller.
  • At least one surface of the sheet-like resin from the die to contact with the cooling roller is a heater heating unit. Heating distance of the heater heating unit with respect to the flow direction of the sheet-like resin is 20% or more of the length of the sheet-like resin in the flow direction until the die force comes into contact with the cooling roller. It is characterized by becoming.
  • the sheet-shaped resin until it contacts the die force cooling roller is heated by the heater heating unit, and the sheet shape of the heater heating unit is increased.
  • the distance in the width direction of the sheet-shaped resin is adjusted so that the distance to the flow direction of the resin is 20% or more of the length in the flow direction of the sheet-shaped resin until it contacts the die force cooling roller.
  • the distribution can be within 10 ° C, and the temperature drop in the flow direction of the sheet-like resin can be within 20 ° C. Therefore, the occurrence of uneven thickness of the film can be suppressed, and a cellulose-based resin film suitable for optical applications with uniform optical characteristics can be obtained.
  • a fourth aspect of the present invention is characterized in that, in the third aspect of the present invention, the length in the flow direction of the sheet-like resin from the die to contact with the cooling roller is within 200 mm. It is a sign.
  • the length in the flow direction of the sheet-like resin until it contacts the die force cooling roller is within 200 mm, so that the temperature control in the width direction and the flow direction can be performed. It becomes easy, and the expression of thickness unevenness of the cellulose-based resin film can be suppressed.
  • the heater heating unit is capable of controlling a heating temperature in a width direction of the sheet-like resin.
  • the heater heating unit can control the heating temperature in the width direction of the sheet-like resin, thereby suppressing the thickness variation in the width direction among the thickness variations. ⁇ U can be.
  • a sixth aspect of the present invention is the cover according to any one of the third to fifth aspects of the present invention, wherein the sheet-like resin and the heater heating unit are covered with a heat insulating function and a Z or heat reflecting function. It is characterized by covering with.
  • the sheet-like resin and the heater heating unit until the die force comes into contact with the cooling roller and the heater heating unit are covered with a cover having a heat insulating function and a Z or heat reflecting function.
  • the temperature distribution in the width direction of the sheet-like resin can be effectively suppressed, and the occurrence of uneven thickness of the film can be suppressed.
  • the sheet-like resin is sandwiched between a pair of rollers, one of which is the cooling roller and the other is an elastic roller.
  • the film is formed by cooling and solidification.
  • the sheet-like resin extruded by die force is cooled and solidified while being sandwiched between a pair of rollers, thereby preventing streak failure and further improving the thickness accuracy. Can be made.
  • An eighth aspect of the present invention is a cellulose-based resin film manufactured by the manufacturing method according to any one of the first to seventh aspects of the present invention.
  • thickness unevenness can be suppressed, so that a cellulose-based resin film with good optical characteristics can be obtained.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing the configuration of a film manufacturing apparatus to which the present invention is applied.
  • FIG. 3 Schematic diagram showing the configuration of the extruder
  • FIG. 3 is a perspective view showing a film forming process section.
  • FIG. 4 is a schematic view showing a pair of metal rollers in the film forming process section.
  • FIG. 5 is a schematic view showing a film forming process unit according to another embodiment.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a film forming process unit according to another embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic view showing a film forming process unit according to another embodiment.
  • FIG. 8 is a configuration diagram showing the configuration of a film manufacturing apparatus according to another embodiment to which the present invention is applied.
  • FIG. 9 is a schematic view showing a film forming process unit according to another embodiment.
  • FIG. 10 is a perspective view showing a film forming process unit according to another embodiment.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram of an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram of an embodiment of the present invention.
  • the power to show an example of producing a cellulose acrylate film The present invention is not limited to this, and can also be applied to the production of a cellulose-based resin film other than a single-cell cellulose film.
  • the pressing roller is a metal elastic roller.
  • this is not a limitation.
  • FIG. 1 shows an example of a schematic configuration of a cellulose acylate film production apparatus!
  • the manufacturing apparatus 10 mainly includes a film forming process unit 14 for manufacturing a cellulose acylate film 12 before stretching, and a cellulose acylate film 12 ′ manufactured in the film forming process unit 14. It comprises a longitudinal stretching process section 16 for longitudinal stretching, a lateral stretching process section 18 for lateral stretching, and a winding process section 20 for winding the stretched cellulose acylate film 12.
  • the cellulose acylate resin melted by the extruder 22 is discharged from the die 24 into a sheet and supplied between a pair of rotating rollers 26 and 28. Then, after the cellulose acylate film 12 cooled and solidified on the roller 28 is peeled off from the roller 28, the cellulose acylate film 12 is sent to the longitudinal stretching process section 16 and the transverse stretching process section 18 in that order and stretched, and the cutting process. It is wound up into a roll at part 20. Thereby, the stretched cellulose acylate film 12, is produced.
  • the longitudinal stretching process section 16 and the transverse stretching process section 18 in that order and stretched, and the cutting process.
  • FIG. 2 shows a single screw extruder 22 of the film forming process section 14.
  • a single screw 38 having a flight 36 on a screw shaft 34 is disposed in the cylinder 32, and a hopper force cellulose acylate not shown is supplied to the cylinder 32 through the supply port 40. Supplied in.
  • the supply port 40 side force is also applied in order, the cell port supplied from the supply port 40, a supply unit (area indicated by A) for quantitatively transporting the succinate resin, and the compression for kneading and compressing the cellulose succinate resin Part (area indicated by B) and a measuring part (area indicated by C) for measuring the kneaded and compressed cellulose acylate resin.
  • the cellulose acylate resin melted in the extruder 22 is continuously sent from the discharge port 42 to the die 24.
  • the screw compression ratio of the extruder 22 is set to 2.5 to 4.5, and LZD is set to 20 to 50.
  • the screw compression ratio is expressed by the volume ratio between the supply unit A and the weighing unit C, that is, the volume per unit length of the supply unit A ⁇ the volume per unit length of the measurement unit C. Is calculated using the outer diameter dl of the screw shaft 34, the outer diameter d2 of the screw shaft 34 of the measuring section C, the groove diameter al of the supply section A, and the groove diameter a2 of the measuring section C.
  • LZD is the ratio of the cylinder length (L) to the cylinder inner diameter (D) in FIG.
  • the extrusion temperature is set to 190 to 240 ° C. If the temperature in the extruder 22 exceeds 240 ° C, install a cooler (not shown) between the extruder 22 and the die 24! /.
  • the extruder 22 may be a single-screw extruder or a twin-screw extruder, but if the screw compression ratio is less than 2.5 and is too small, the extruder 22 is not sufficiently kneaded and an undissolved part is generated. , Shearing fever is small In this case, the crystals are not sufficiently melted, fine crystals are likely to remain in the cellulose acylate film after production, and bubbles are more likely to be mixed. As a result, when the cellulose acylate film 12 ′ is stretched, the remaining crystals inhibit the stretchability and the orientation cannot be sufficiently increased.
  • the screw compression ratio is preferably in the range of 2.5 to 4.5, more preferably 2 It is in the range of 8 to 4.2, particularly preferably in the range of 3.0 to 4.0.
  • the LZD is less than 20 and is too small, melting and kneading are insufficient, and fine crystals are likely to remain in the cellulose acylate film after production as in the case where the compression ratio is small.
  • the LZD exceeds 50 and is too large, the residence time of the cellulose silicate resin in the extruder 22 becomes too long and the resin is liable to deteriorate. In addition, if the residence time is long, molecules are cut, the molecular weight is lowered, and the mechanical strength of the film is lowered.
  • LZD is preferably in the range of 20-50, preferably in the range of 22-45, particularly preferably 24. It is in the range of ⁇ 40.
  • the extrusion temperature is preferably 190 ° C to 240 ° C, preferably 195 ° C to 235 ° C. The range is particularly preferably in the range of 200 ° C to 230 ° C.
  • Cellulose acylate resin is melted using the extruder 22 configured as described above, and this molten resin is continuously supplied to the die 24. From the tip (lower end) of the die 24, a sheet is formed. Vomiting Is issued.
  • the zero shear viscosity of the cellulose acylate resin when discharged is preferably 2000 Pa'sec or less. If the zero shear viscosity exceeds 2000 Pa'sec, the molten resin discharged from the die spreads immediately after discharge and easily adheres to the tip of the die, which becomes dirty and easily causes streak failure. End up.
  • the discharged sheet-like resin 12 is supplied between a pair of rollers 26 and 28 (see FIG. 1).
  • rollers 26 and 28 show an embodiment of the present invention.
  • one roller is constituted by a metal elastic roller 26 and the other roller is constituted by a cooling roller 28.
  • Each of the rollers 26 and 28 is mirror-finished so that the surface is mirror surface or close to the mirror surface, and the arithmetic average height Ra is lOOnm or less, preferably 50 nm or less, more preferably 25 nm or less.
  • the rollers 26 and 28 are configured so that the surface temperature can be controlled. For example, by circulating a liquid medium such as water inside the rollers 26 and 28, the surface temperature can be controlled. .
  • the roller 26 is formed with a smaller diameter than the other roller 28, and the surface is made of a metal material so that the surface temperature can be controlled with high accuracy. Yes.
  • the pair of rollers 26 and 28 are rotated at the same surface speed.
  • the cellulose-based resin has a high melt viscosity
  • the sheet-shaped resin 12 is used for leveling. Therefore, the cellulose-based resin film 12 'formed by the melt film-forming method has uneven thickness.
  • the cellulose acylate film 12 ′ is formed by setting the temperature distribution in the width direction of the sheet-like resin 12 from the die 24 to contact with the cooling roller 28 within 10 ° C.
  • the thickness distribution in the width (TD) direction of the sheet-like resin 12 from the die 24 to the contact with the cooling roller 28 is within 10 ° C to suppress the occurrence of uneven thickness. it can.
  • the temperature distribution in the width direction is preferably within 10 ° C, more preferably within 5 ° C, and even more preferably within 1 ° C.
  • the cellulose acylate film 12 may be formed with a temperature drop in the flow (MD) direction of the sheet-like resin 12 from the die 24 to contact with the cooling roller 28 within 20 ° C. preferable.
  • MD flow
  • the temperature drop in the flow direction of the sheet-like resin 12 from the die 24 to contact with the cooling roller 28 is within 20 ° C.
  • the occurrence of uneven thickness of the film can be further suppressed.
  • the temperature drop in the flow direction is preferably within 20 ° C, more preferably within 10 ° C, and even more preferably within 5 ° C.
  • the die 24 contacts the cooling roller 28.
  • the width of the heater heating boot is 1.0 times or more, preferably 1.2 times or more the width of the lip 24a of the die 24, and the upper limit of the roller length of the cooling roller 28 may be used. preferable.
  • the distance of the heater heating unit 25 with respect to the flow direction of the sheet-like resin 12 (the distance between the uppermost part and the lowermost part of the heater heating unit 25) is expressed as E, and the length of the sheet-like resin 12 in the flow direction is expressed as F.
  • the EZF should be 20% or higher. With this configuration, the temperature distribution in the width direction of the molten resin can be kept within 10 ° C, and the temperature drop in the flow direction of the molten resin can be kept within 20 ° C.
  • the length F of the sheet-like resin 12 in the flow direction is preferably within 200 mm.
  • the length F in the flow direction of the molten resin By controlling the length F in the flow direction of the molten resin within 200 mm, the temperature control in the width direction and the flow direction becomes easy, and the occurrence of thickness unevenness in the cellulose acylate film 12 ′ can be suppressed.
  • the length F of the sheet-like resin 12 in the flow direction is preferably 200 mm or less, more preferably 150 mm or less, and still more preferably 100 mm or less.
  • FIG. 4 shows an embodiment of a pair of rollers 26, 28.
  • the elastic roller 26 includes a metal cylinder (outer cylinder) 44 that forms an outer shell from an outer layer, a liquid medium layer 46, an elastic body layer (inner cylinder) 48, and a metal shaft 50 in this order.
  • the outer cylinder 44 and the inner cylinder 48 of the elastic roll 26 are rotated by the rotation of the cooling port 28 that comes into contact with the sheet-like molten resin.
  • the elastic roller 26 receives a reaction force from the cooling roller 28 via the sheet and elastically deforms into a concave shape following the surface of the cooling roller 28. To do.
  • the metal cylinder 44 is preferably made of a metal thin film and has a seamless structure without a welded joint.
  • the thickness Z of the metal tube 44 Is preferably in the range of 0.05 mm ⁇ Z ⁇ 7 Omm.
  • the outer cylinder wall thickness Z of the elastic roller is 0.05 mm or less, the restoring force is small and the effect of improving the surface quality cannot be obtained, and the roller strength is reduced. Also, if it is 7.
  • the thickness Z of the metal tube 44 is not a problem as long as 0.05 mm ⁇ Z ⁇ 7 Omm is satisfied, but it is more preferable that 0.2 mm ⁇ Z ⁇ 5 Omm.
  • the length of contact between the elastic roller 26 of the pair of rollers 26 and 28 and the cooling roller 28 via the sheet-like cellulosic silicate resin is Q (cm), and the elastic roller 26 and the cooling roller 28 And linear pressure P and contact length Q to satisfy 3kg / cm2 ⁇ P / Q ⁇ 50kg / cm2, where P (kg / cm) is the linear pressure between the sheet-like cellulose acylate resin Is preferably set.
  • P (kg / cm) is the linear pressure between the sheet-like cellulose acylate resin Is preferably set.
  • the PZQ is 3 kgZcm2 or less, the pressing force that presses the resin in a planar shape is too small and the surface improvement effect is insufficient.
  • the PZQ is 50 kgZcm2 or more, the pressing force is too large and residual distortion of the film occurs. And letter lettering will be manifested.
  • the discharged cellulose acylate resin becomes a pair of rollers 26, 28.
  • a very small liquid pool (bank) is formed between them, and this cellulose acylate resin is sandwiched between a pair of rollers 26 and 28 to form a sheet while the thickness is adjusted.
  • the elastic roller 26 receives a reaction force from the cooling roller 28 through the cellulose acylate resin, and elastically deforms in a concave shape following the surface of the cooling roller 28, so that the cellulose acylate resin is elastic.
  • Laura 26 The sheet is pressed into a planar shape by the cooling roller 28.
  • the thickness accuracy that eliminates streak failure increases.
  • the film thickness is 20 to 300 ⁇ m
  • the in-plane letter Re is 20 nm or less
  • the thickness direction R d Rh is 20 nm or less.
  • n (MD), n (TD), and n (TH) represent the refractive index in the longitudinal (flow) direction, the width direction, and the thickness direction, and T represents the thickness in nm.
  • FIG. 5 shows another embodiment of the present invention, in which a plurality of heater heating units 25 are provided in the flow direction of the molten resin.
  • the distance the distance between the uppermost part and the lowermost part of the heater heating unit 25
  • EZF can easily be set to 20% or more.
  • EZF is preferably 20% or more, more preferably 50% or more, and still more preferably 70% or more.
  • the heater heating unit 25 has heaters 25a, 25a,... Arranged in the width direction, and controls the heating temperature in the width direction of the sheet-like resin 12. can do.
  • the heater heating unit 25 controls the heating temperature in the width direction of the sheet-like resin 12
  • uneven thickness in the width direction can be further suppressed.
  • FIG. 7 it is also conceivable to cover the sheet-like resin 12 and the heater heating unit 25 with a cover 27 having a heat insulating function and a Z or heat reflecting function.
  • cover 27 having a heat insulation function and Z or heat reflection function
  • the present invention is not limited to the case where the film is formed by a touch roll method (see Fig. 1) in which the die resin is also cooled while being sandwiched between a pair of rollers (see Fig. 1).
  • Figs. The same holds true when the film is formed by the casting drum method in which the resin extruded by the die force is cooled by the casting roller 28 'as shown in FIG.
  • the heater heating unit 25 is provided only on one side of the sheet-like resin 12 to heat at least one side of the sheet-like resin 12, thereby Since the temperature distribution in the width direction of the resinous resin 12 can be made within 10 ° C., the thickness unevenness of the film 12 ′ can be suppressed.
  • the cellulose acylate film 12 is first longitudinally stretched in the longitudinal direction by the longitudinal stretching step section 16.
  • the longitudinal stretching process section 16 after the cellulose acylate film 12 is preheated, the cellulose acylate film 12 is heated and applied to the two rolls 30 and 31.
  • the -up roll 31 on the outlet side transports the cellulose acylate film 12 at a transport speed faster than the -up roll 30 on the inlet side, whereby the cellulose acylate film 12 is moved in the vertical direction. Stretched.
  • the preheating temperature in the longitudinal drawing process section 16 is preferably Tg—40 ° C or higher and Tg + 60 ° C or lower, Tg—20 ° C or higher, Tg + 40 ° C or lower is more preferable Tg or higher, Tg + 30 ° C or less is more preferable.
  • the stretching temperature in the longitudinal stretching section 16 is preferably Tg or more and Tg + 60 ° C or less. Tg + 2 ° C or higher and Tg + 40 ° C or lower is more preferable Tg + 5 ° C or higher and Tg + 30 ° C or lower is more preferable.
  • the draw ratio in the machine direction is preferably 1.0 times or more and 2.5 times or less. 1. More preferably 1 time or more and 2 times or less.
  • the cellulose acylate film 12 which has been longitudinally stretched, is sent to the transverse stretching step 18, where it is transversely stretched in the width direction.
  • a tenter can be suitably used in the transverse stretching step section 18, and both ends in the width direction of the cellulose acylate film 12 are gripped by the tenter with the tenter and stretched in the transverse direction. This transverse stretching can further increase the letter decision Rth.
  • Transverse stretching is preferably carried out using a tenter, and the preferred stretching temperature is Tg or more, preferably Tg + 60 ° C or less, more preferably Tg + 2 ° C or more, Tg + 40 ° C. In the following, Tg + 4 ° C or more and Tg + 30 ° C or less are more preferable.
  • the draw ratio is preferably 1.0 times or more and 2.5 times or less. 1. More preferably 1 time or more and 2.0 times or less. It is also preferable to relax to either the longitudinal or lateral force or both after the transverse stretching. As a result, the slow axis distribution in the width direction can be reduced by / J.
  • Re is Onm or more and 500 nm or less, more preferably lOnm or more and 4 OOnm or less, more preferably 15 nm or more and 300 nm or less, Rth force Onm or more, 500 nm or less, more preferably 50 nm or more, It is 400 nm or less, more preferably 70 nm or more and 350 ⁇ m or less.
  • the variation of Re and Rth depending on the position in the width direction and the longitudinal direction is 5% or less, more preferably 4% or less, and further preferably 3% or less.
  • the film in which the thickness unevenness is suppressed in the film forming step 14 is obtained. Since the cellulose acylate film 12 can be produced, the cellulose acylate film 12 having no stretch distribution can be produced even if the cellulose acylate film 12 is stretched in the longitudinal and transverse directions. .
  • the stretched cellulose acylate film 12 is wound into a roll in the winding process section 20 of FIG. At that time, it is preferable that the wetting tension of the cellulose acylate film 12 is 0.02 kgZmm 2 or less. By setting the tearing tension within such a range, the stretched cellulose acylate film 12 can be stretched without causing a letter distribution.
  • a polyvalent alcohol plasticizer to the resin for producing the cellulose acylate film in the present invention.
  • a plasticizer has the effect of reducing the difference in the amount of crystals on the front and back as well as lowering the elastic modulus.
  • the content of a polyol friendly plasticizer is preferably 2 to 20 weight 0/0 to cellulose ⁇ shea rate.
  • the content of the polyhydric alcohol plasticizer is preferably 2 to 20% by weight, more preferably 3 to 18% by weight, and further preferably 4 to 15% by weight.
  • the polyhydric alcohol plasticizer that can be specifically used in the present invention is a glycerin ester that has good compatibility with cellulose fatty acid esters and a remarkable thermoplastic effect.
  • Glycerin ester compounds such as diglycerin esters, polyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol, and compounds in which an acyl group is bonded to the hydroxyl group of polyalkylene glycol.
  • glycerin esters As specific glycerin esters, glycerin diacetate stearate, glycerin diacetate palmitate, glycerin diacetate myristate, glycerin diacetate laurate, glycerin diacetate force plate, glycerin diacetate nonanate, glycerin diacetate ota Tanoate, glycerin diacetate heptanoate, glycerin diase Tate hexanoate, glycerin diacetate pentanoate, glycerin diacetate nitrate, glyceryl acetate dicaprate, glyceryl acetate dinonate, glyceryl acetate ditactanoate, glycerin acetate diheptanoate, glyceryl acetate dicaproate, glyceryl acetate di Valerate, glyceryl acetate di
  • glycerol diacetate caprylate glycerol diacetate pelargonate, glycerol diacetate force plate, glycerol diacetate laurate, glycerol diacetate myristate, glycerol diacetate panolemitate, glycerol diacetate stearate Glycerin diacetate is preferred.
  • diglycerin esters include diglycerin tetraacetate, diglycerin tetrapropionate, diglycerin tetrapropylate, diglycerin tetravalerate, diglycerin tetrahexanoate, diglycerin tetraheptanoate.
  • diglycerin tetraacetate, diglycerin tetrapropionate, diglycerin tetrapropylate, diglycerin tetracaprylate, and diglycerin tetralaurate are preferred.
  • polyalkylene glycol examples include, but are not limited to, polyethylene glycol and polypropylene glycol having an average molecular weight of 200 to 1000, and these can be used alone or in combination. .
  • Specific examples of the compound in which an acyl group is bonded to the hydroxyl group of polyalkylene glycol include polyoxyethylene acetate, polyoxyethylene propionate, polyoxyethylene butyrate, polyoxyethylene valerate, polyoxyethylene Oxyethylene power proate, polyoxyethylene heptanoate, polyoxyethylene otanoate, polyoxyethylene nonanate, polyoxyethylene power plate, polyoxyethylene laurate, polyoxyethylene myristate, polyoxyethylene palmitate, polyoxyethylene Stearate, polyoxyethylene oleate, polyoxyethylene linoleate, polyoxypropylene acetate, polyoxypropylene propionate, polyoxypropylene butyrate , Polyoxypropylene valerate, polyoxypropylene power proate, polyoxypropylene heptanoate, polyoxypropylene otanoate, polyoxypropylene nonate, polyoxypropylene power plate, polyoxypropylene laurate, polyoxypropylene myristate,
  • the die temperature (T3) is preferably higher than T2. That is, it is preferable to increase the temperature as the melting proceeds.
  • T1 is preferably a force of 150 to 200 ° C, more preferably 160 to 195 ° C, and still more preferably 165 ° C to 190 ° C.
  • T2 is preferably in the range of 190 to 240 ° C, more preferably 200 to 230 ° C, and even more preferably 200 to 225 ° C. It is important that the melting temperatures T1 and T2 are 240 ° C or lower. When the temperature is exceeded, the film forming film tends to have a high resistivity. This is probably because the cellulose acylate is decomposed due to melting at high temperature, which causes cross-linking and increases the elastic modulus.
  • the die temperature T3 is preferably from 20 to less than 235 ° C, more preferably from 205 to 230 ° C, still more preferably from 205 ° C to 225 ° C.
  • 005-0. 5% by weight is preferable, more preferably 0.01 to 0.4% by weight, and still more preferably 0.02-0.3% by weight.
  • phosphite colorants are not particularly limited, but phosphite colorants represented by the general formulas (1) to (3) are preferred.
  • K and q are integers greater than 1, and p is an integer greater than 3.
  • the numbers of k and q of these phosphite colorants are preferably 1 to 10. Setting it to a number of k or q or more is preferable because volatility during heating is reduced, and setting it to 10 or less improves compatibility with cellulose acetate propionate.
  • the value of p is preferably 3-10. When it is 3 or more, volatility during heating is reduced, and when it is 10 or less, compatibility with cellulose acetate propionate is improved, which is preferable.
  • phosphite coloration inhibitor represented by the following general formula (2) are preferably those represented by the following formulas (8), (9) and (10).
  • R C 1 2 5 alkyl 3 ⁇ 4
  • Phosphite stabilizers include, for example, cyclic neopentanetetraylbis (octa Decyl) phosphite, cyclic neopentanetetrayl bis (2,4 di-tert-butylphenyl) phosphite, cyclic neopentanetetraylbis (2,6 di-tert-butyl-1-4-methylphenol) phosphite 2,2-methylenebis (4,6 di-t-butylphenol) octyl phosphite, tris (2,4-ditert-butylphenol) phosphite, and the like.
  • the weak organic acid is not particularly limited as long as it has a pKa force or higher, does not interfere with the action of the present invention, and has anti-coloring properties and physical property deterioration-preventing properties.
  • Examples include tartaric acid, citrate, malic acid, fumaric acid, oxalic acid, succinic acid, maleic acid and the like. These can be used alone or in combination of two or more.
  • Examples of the thioether compound include dilauryl thiodipropionate, ditridecyl thiodipropionate, dimyristyl thiodipropionate, distearyl thiodipropionate, and palmityl stearyl thiodipropionate. These may be used alone or in combination of two or more.
  • Examples of the epoxy compound include those derived from epichlorohydrin and bisphenol A. Derivatives such as epicyclohydrin and glycerin, bullcyclohexene dioxide, 3, 4-epoxy 6 Cyclic compounds such as —methylcyclohexylmethyl-3, 4-epoxy 6-methylcyclohexanecarboxylate can also be used. Epoxy soybean oil, epoxidized castor oil, long chain hyolein oxides and the like can also be used. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the cellulose acylate used in the present invention is preferably a cellulose acylate satisfying all the requirements represented by the following formulas (1) to (3)! [0098] 2. 0 ⁇ A + B ⁇ 3.0 (0)
  • A represents the substitution degree of the acetate group
  • B represents the sum of the substitution degrees of the propionate group, the petitate group, the pentanoyl group, and the hexanol group.
  • the cellulose is characterized by introducing propionate group, butyrate group, pentanoyl group and hexanol group into cellulose.
  • the melting temperature can be lowered, and thermal decomposition accompanying melt film formation can be suppressed, which is preferable.
  • this range force is also generated, the melting temperature and the thermal decomposition temperature approach each other, and it becomes difficult to suppress the thermal decomposition, which is not preferable.
  • cellulose acylates may be used alone or in combination of two or more. Further, a polymer component other than cellulose acylate may be appropriately mixed.
  • cellulose raw material those derived from hardwood pulp, softwood pulp and cotton linter are preferably used.
  • cellulose raw material it is preferable to use a high-purity material having an X cellulose content of 92% by mass or more and 99.9% by mass or less.
  • the cellulose raw material is in the form of a film or a lump, it is preferable to pulverize it in advance. It is preferable that the pulverization of the cellulose progresses until it becomes fluffy. ! /
  • the cellulose raw material is preferably subjected to a treatment (activation) in contact with an activator prior to the acylation.
  • activator when water, which can use carboxylic acid or water, is used, dehydration is carried out by adding an excess of acid anhydride after the activation, or in order to replace water. It is preferable to include the following steps when washing with an acid or adjusting the conditions of the ash.
  • the activator may be adjusted to any temperature and added as a method of addition such as spraying, dripping, or dipping.
  • Preferred carboxylic acids as activators are carboxylic acids having 2 to 7 carbon atoms (for example, acetic acid, propionic acid, butyric acid, 2 methylpropionic acid, valeric acid, 3 methylbutyric acid, 2-methylbutyric acid, 2 , 2-dimethylpropionic acid (pivalic acid), hexanoic acid, 2-methylvaleric acid, 3-methylvaleric acid, 4-methylvaleric acid, 2,2 dimethylbutyric acid, 2,3 dimethylbutyric acid, 3,3-dimethylbutyric acid Cyclopentanecarboxylic acid, heptanoic acid, cyclohexane carboxylic acid, benzoic acid, etc.), more preferably acetic acid, propionic acid, or butyric acid, and particularly preferably acetic acid.
  • carboxylic acids having 2 to 7 carbon atoms for example, acetic acid, propionic acid, butyric acid, 2 methylpropionic acid, valeric
  • a catalyst of acyl chloride such as sulfuric acid can be further added as necessary.
  • a strong acid such as sulfuric acid
  • depolymerization may be promoted. Therefore, it is preferable that the amount of applied force is limited to about 0.1% by mass to 10% by mass with respect to cellulose.
  • Two or more activators may be used in combination, or an acid anhydride of a carboxylic acid having 2 to 7 carbon atoms may be added.
  • the additive amount of the activator is preferably 5% by mass or more based on cellulose, more preferably 10% by mass or more, and particularly preferably 30% by mass or more. . If the amount of the active agent is greater than or equal to the lower limit, the degree of the active agent of the cellulose is reduced. It is preferable because there is no problem.
  • the upper limit of the addition amount of the activator is not particularly limited as long as productivity is not lowered, but it is preferably 100 times or less by mass with respect to cellulose and 20 times or less. Is more preferably 10 times or less. Even if the activator is added in a large excess to the cellulose to carry out the activation, the amount of the activator can be reduced by performing operations such as filtration, air drying, heat drying, distillation under reduced pressure, and solvent substitution. Good.
  • the upper limit of the duration of activity is preferably 20 minutes or more, but is not particularly limited as long as it does not affect productivity, but is preferably 72 hours or less, more preferably 24 hours. Hereinafter, it is particularly preferably 12 hours or less.
  • the temperature of the active layer is preferably 0 ° C. or more and 90 ° C. or less, more preferably 15 ° C. or more and 80 ° C. or less, more preferably 20 ° C. or more and 60 ° C. or less.
  • the step of activating cellulose can be performed under pressure or reduced pressure. Further, electromagnetic waves such as microwaves and infrared rays may be used as a heating means.
  • cellulose is hydrolyzed with an acid anhydride of rubonic acid, and reacted with Bronsted acid or Lewis acid as a catalyst to acylate the hydroxyl group of cellulose. I prefer that! /.
  • a method for obtaining a cellulose mixed acylate a method of reacting two carboxylic anhydrides as an acylating agent by mixing or sequentially adding, a mixed acid anhydrous of two carboxylic acids (for example, acetic acid / propion) A method using a mixed acid anhydride), carboxylic acid and another force, a mixed acid anhydride (for example, acetic acid 'propionic acid) in a reaction system using an acid anhydride of rubonic acid (for example, acetic acid and propionic acid anhydride) as a raw material A method of synthesizing a mixed acid anhydride) and reacting it with cellulose, synthesizing a cellulose acylate having a degree of substitution less than 3, and further acylating the remaining hydroxyl group with an acid anhydride or acid halide Method can be used.
  • a mixed acid anhydrous of two carboxylic acids for example, acetic acid / propion
  • a mixed acid anhydride for example,
  • the acid anhydride of the carboxylic acid preferably has 2 to 7 carbon atoms as the carboxylic acid.
  • acetic anhydride More preferred are acetic anhydride, propionic anhydride, butyric anhydride, valeric anhydride, hexanoic anhydride, heptanoic anhydride and the like, and particularly preferred are acetic anhydride, propionic anhydride, Butyric anhydride.
  • the mixing ratio is preferably determined according to the substitution ratio of the target mixed ester.
  • the acid anhydride is usually added in excess equivalent to the cellulose. That is, it is preferable to add 1.2 to 50 equivalents to the hydroxyl group of cellulose. It is more preferable to add 1.5 to 30 equivalents. It is particularly preferable to add LO equivalents.
  • Bronsted acid or Lewis acid As the acylation catalyst used in the production of cellulose acylate in the present invention, it is preferable to use Bronsted acid or Lewis acid.
  • the definitions of Bronsted acid and Lewis acid are described, for example, in “The Science Dictionary”, 5th edition (2000).
  • Examples of preferable Bronsted acid include sulfuric acid, perchloric acid, phosphoric acid, methanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid and the like.
  • preferable Lewis acids include zinc chloride, tin chloride, salt-antimony, salt-magnesium and the like.
  • the catalyst is particularly preferably sulfuric acid, more preferably sulfuric acid or perchloric acid.
  • a preferable addition amount of the catalyst is 0.1 to 30% by mass, more preferably 1 to 15% by mass, and particularly preferably 3 to 12% by mass with respect to the cellulose.
  • a solvent may be added for the purpose of adjusting the viscosity, reaction rate, stirring property, acyl substitution ratio and the like.
  • solvents include dichloromethane, chloroform, carboxylic acid, acetone, ethyl methyl ketone, toluene, dimethyl sulfoxide, sulfola Power that can be used is preferably carboxylic acid, for example, carboxylic acid having 2 to 7 carbon atoms (for example, acetic acid, propionic acid, butyric acid, 2-methylpropionic acid, valeric acid, 3 methylbutyric acid, 2 Methylbutyric acid, 2, 2 Dimethylpropionic acid (pivalic acid), Hexanoic acid, 2-Methylvaleric acid, 3-Methylvaleric acid, 4-methylvaleric acid, 2,2 Dimethylbutyric acid, 2,3 Dimethylbutyric acid, 3, 3 Dimethylbutyric acid, cyclopentanecarbox
  • the acid anhydride and catalyst, and further, if necessary, the solvent may be mixed and then mixed with the cellulose, or these may be mixed separately with the cellulose. It is preferable to prepare a mixture of an acid anhydride and a catalyst or a mixture of an acid anhydride, a catalyst and a solvent as an acylating agent and react with force cellulose.
  • the acylating agent is preferably cooled in advance. The cooling temperature is preferably 50 ° C to 20 ° C, more preferably 35 ° C to 10 ° C, and particularly preferably 25 ° C to 5 ° C.
  • the acylating agent may be added in liquid form, or may be frozen and added as a crystal, flake or block solid.
  • the acylating agent may be added to the cellulose at once or dividedly.
  • cellulose may be added to the acylating agent at once or dividedly.
  • the same acylating agent or a plurality of different acylating agents may be used.
  • 1) a mixture of acid anhydride and solvent is added first, then the catalyst is added, 2) a mixture of part of acid anhydride, solvent and catalyst is added first, and then the rest of the catalyst is added.
  • the power of cellulose acylation is an exothermic reaction.
  • the maximum temperature at the time of the acylation is 50 ° C or lower. If the reaction temperature is lower than this temperature, depolymerization proceeds and suitable for the use of the present invention. This is preferable because it does not cause inconvenience such as difficulty in obtaining cellulose acylate having a degree of polymerization.
  • the maximum temperature reached in the case of the cocoon is preferably 45 ° C. or less, more preferably 40 ° C. or less, and particularly preferably 35 ° C. or less.
  • the reaction temperature may be controlled using a temperature control device or may be controlled by the initial temperature of the acylating agent.
  • the reaction vessel can be decompressed and the reaction temperature can be controlled by the heat of vaporization of the liquid component in the reaction system. Since the exotherm during the acylation is large in the initial stage of the reaction, it is possible to control such as cooling in the initial stage of the reaction and heating thereafter.
  • the end point of the capillary can be determined by means such as light transmittance, solution viscosity, temperature change of the reaction system, solubility of the reaction product in an organic solvent, and observation with a polarizing microscope.
  • the minimum temperature of the reaction is preferably 50 ° C or higher, more preferably 30 ° C or higher, and particularly preferably -20 ° C or higher.
  • the preferred cocoon time is 0.5 hours or more and 24 hours or less, more preferably 1 hour or more and 12 hours or less, and particularly preferably 5 hours or more and 6 hours or less. When the reaction time is less than 5 hours, the reaction does not proceed sufficiently under normal reaction conditions. When the reaction time exceeds 24 hours, it is not preferable for industrial production.
  • the reaction terminator is not particularly limited as long as it can decompose an acid anhydride, and includes water, alcohol (for example, ethanol, methanol, propanol, isopropyl alcohol, etc.) or the like. A composition etc. can be mentioned. Moreover, the reaction terminator may contain a neutralizing agent described later. When adding a reaction terminator, if a large exotherm is generated that exceeds the cooling capacity of the reactor, causing the degree of polymerization of the cellulose acylate to decrease, or the cellulose acylate may precipitate in an undesired form.
  • the reaction terminator may be added to the reaction vessel for the acylation or the reactant may be added to the reaction terminator vessel.
  • the reaction terminator is preferably added over 3 minutes to 3 hours.
  • the addition time of the reaction terminator is 3 minutes or longer, the exotherm becomes too great, causing a decrease in the degree of polymerization, insufficient hydrolysis of the acid anhydride, and the stability of cellulose acylate. It is preferable because it does not cause inconveniences such as lowering the U. If the reaction time of the reaction terminator is 3 hours or less, problems such as industrial productivity decline do not occur.
  • the addition time of the reaction terminator is preferably 4 minutes or more and 2 hours or less, more preferably 5 minutes or more and 1 hour or less, and particularly preferably 10 minutes or more and 45 minutes or less.
  • the reaction vessel may or may not be cooled, but for the purpose of suppressing depolymerization, it is preferable to cool the reaction vessel to suppress the temperature rise. It is also preferable to cool the reaction terminator.
  • reaction termination step of the acyl chloride There is a reaction termination step of the acyl chloride.
  • V After the reaction termination step of the acyl chloride, V remains in the system, hydrolysis of excess carboxylic anhydride, neutralization of part or all of the carboxylic acid and esterification catalyst.
  • neutralizing agents for example calcium, magnesium, iron, aluminum or zinc carbonates, acetates, hydroxides or acids
  • Solvents for the neutralizing agent include water, alcohol (eg, ethanol, methanol, propanol, isopropyl alcohol, etc.), carboxylic acid (eg, acetic acid, propionic acid, butyric acid, etc.), ketone (eg, acetone, ethyl methyl ketone).
  • polar solvents such as dimethyl sulfoxide, and mixed solvents thereof.
  • the cellulose acylate thus obtained has a total degree of substitution of nearly 3.
  • a small amount of catalyst generally, a residual acyl ether such as sulfuric acid
  • the ester bond is partially hydrolyzed by maintaining at 20 to 90 ° C for several minutes to several days, and the degree of acyl substitution of cellulose acylate is reduced to the desired level. It is generally performed (so-called aging). Since the cellulose sulfate is also hydrolyzed during the partial hydrolysis, the amount of sulfate bound to cellulose can be reduced by adjusting the hydrolysis conditions.
  • the catalyst remaining in the system is completely neutralized with the neutralizing agent as described above or a solution thereof, and subjected to partial hydrolysis. It is preferable to stop.
  • a neutralizing agent for example, magnesium carbonate, magnesium acetate, etc.
  • a catalyst for example, sulfate ester bound to the solution or cellulose can be effectively used. Also preferred to remove.
  • reaction mixture for the purpose of removing or reducing unreacted substances, hardly soluble salts, and other foreign substances in cellulose acylate. Filtration can be performed in a certain process until the refining power of the basin. For the purpose of controlling filtration pressure and handleability, it is also preferable to dilute with an appropriate solvent prior to filtration.
  • the cellulose acylate can be reprecipitated by mixing and the desired cellulose acylate can be obtained by washing and stabilizing treatment. Reprecipitation may be carried out continuously or batchwise by a fixed amount. It is also preferable to control the morphology and molecular weight distribution of the re-precipitated cellulose acylate by adjusting the concentration of cellulose acylate solution and the composition of the poor solvent according to the cellulose acylate substitution pattern or degree of polymerization. ,.
  • the cellulose acylate produced is preferably washed. Any washing solvent may be used as long as it has a low solubility in the cell mouth monosulfate and can remove impurities, but water or warm water is usually used.
  • the temperature of the washing water is preferably 25 ° C. to 100 ° C., more preferably 30 ° C. to 90 ° C., and particularly preferably 40 ° C. to 80 ° C.
  • the washing treatment may be performed in a so-called batch system in which filtration and replacement of the washing liquid are repeated, or may be carried out using a continuous washing apparatus.
  • the catalyst in cellulose acylate (sulfuric acid, perchloric acid, trifluoroacetic acid, p-toluenesulfonic acid, methanesulfonic acid, zinc chloride, etc.), neutralizing agent (eg, calcium, magnesium) , Iron, aluminum or zinc carbonate, acetate, hydroxide or oxide), reaction product of neutralizer and catalyst, carboxylic acid (acetic acid, propionic acid, butyric acid, etc.), neutralizer and carboxylic acid This is effective for improving the stability of cellulose silicate.
  • Cellulose acylate after washing by hot water treatment is weakly alkaline (for example, carbonates, carbonates such as sodium, potassium, calcium, magnesium, aluminum, etc.) in order to further improve the stability or lower the strength rubonic acid odor.
  • Treatment with an aqueous solution of hydrogen salt, hydroxide, oxide, etc. is also preferable.
  • the amount of residual impurities can be controlled by the amount of cleaning liquid, cleaning temperature, time, stirring method, shape of cleaning container, composition and concentration of the stabilizer.
  • the conditions for the acylation, partial hydrolysis and washing are set so that the amount of residual sulfate radical (as the sulfur atom content) is 0 to 500 ppm.
  • the water content of cellulose acylate is preferred, and it is preferable to dry the cellulose acylate in order to adjust the amount.
  • the drying method is not particularly limited as long as the desired moisture content can be obtained. However, it is preferable that the drying method be performed efficiently by using means such as heating, air blowing, decompression and stirring alone or in combination.
  • the drying temperature is preferably 0 to 200 ° C, more preferably 40 to 180 ° C, and particularly preferably 50 to 160. C.
  • the cellulose acylate of the present invention preferably has a moisture content of 2% by mass or less, more preferably 1% by mass or less, and particularly preferably 0.7% by mass or less. Better!/,.
  • the cellulose acylate of the present invention has various shapes such as particles, powders, fibers and lumps. Force that can be taken Since the raw material for film production is preferably in the form of particles or powder, the cellulose acylate after drying is used for uniform particle size and improved handling. Grinding or sieving may be performed.
  • 90% by mass or more of the particles used preferably have a particle diameter of 0.5 to 5 mm. Further, it is preferable that 50% by mass or more of the particles to be used have a particle diameter of 1 to 4 mm.
  • the cellulose acylate particles preferably have a shape as close to a sphere as possible.
  • the cellulose acylate particles of the present invention preferably have an apparent density of 0.5 to 1.3, more preferably 0.7 to 1.2, and particularly preferably 0.8 to 1.15.
  • the measuring method for the visual density is specified in JIS K-7365.
  • the cellulose acylate particles of the present invention preferably have an angle of repose of 10 to 70 degrees, more preferably 15 to 60 degrees, and particularly preferably 20 to 50 degrees.
  • the degree of polymerization of the cell mouth succinate preferably used in the present invention is an average degree of polymerization of 100 to 300, preferably 120 to 250, and more preferably 130 to 200.
  • the average degree of polymerization is determined by Uda et al.'S intrinsic viscosity method (Kazuo Uda, Hideo Saito, Journal of Textile Science, 18th No. 1, pages 105-120, 1962), molecular weight distribution measurement by gel permeation chromatography (GPC), etc. It can be measured by this method. Further details are described in JP-A-9-95538.
  • the weight average degree of polymerization of cellulose acylate by GPC Z number average degree of polymerization is preferably 1.6 to 3.6, preferably 1.7 to 3.3. Even more preferred is 1.8 to 3.2.
  • These cellulose acylates may be used alone or in combination of two or more. Further, a polymer component other than cellulose acylate may be appropriately mixed.
  • the polymer component to be mixed has a transmittance of 80% or more, more preferably 90% or more, more preferably 92% or more when a film having a good compatibility with the cellulose ester is used.
  • cellulose (hardwood pulp) I and 75 g of acetic acid were placed in a 5 L separable flask equipped with a reflux apparatus as a reaction vessel and stirred vigorously for 2 hours while heating in an oil bath adjusted to 60 ° C.
  • the cellulose subjected to such pretreatment swelled and crushed to form a fluffy shape.
  • the reaction vessel was placed in a 2 ° C. ice water bath for 30 minutes to cool.
  • the reaction vessel was cooled in an ice water bath at 5 ° C., and 120 g of 25% by mass aqueous acetic acid cooled to 5 ° C. was added over 1 hour. The internal temperature was raised to 40 ° C. and stirred for 1.5 hours. Next, a solution obtained by dissolving magnesium acetate tetrahydrate in 2-fold mol of sulfuric acid in 50% by mass aqueous acetic acid was added to the reaction vessel and stirred for 30 minutes. Cellulose acetate propionate was precipitated by adding 1 L of 25% by mass hydrous acetic acid, 500 mL of 33% by mass hydrous acetic acid, 1 L of 50% by mass hydrous acetic acid and 1 L of water in this order.
  • the obtained cellulose acetate propionate precipitate was washed with warm water.
  • cellulose acetate propionate having a changed amount of residual sulfate radicals was obtained.
  • the obtained cellulose acetate propionate had a acetylene degree of 0.30, a propio-Louis degree of 2.63, and a degree of polymerization of 320.
  • the sulfate radical content was measured according to ASTM D-817-96.
  • Cellulose (hardwood pulp) l00g and acetic acid 135g were placed in a 5L separable flask equipped with a reflux device as a reaction vessel and heated in an oil bath adjusted to 60 ° C for 1 hour. I left it for a while. Thereafter, the mixture was vigorously stirred for 1 hour while heating in an oil bath adjusted to 60 ° C. The cellulose subjected to such pretreatment swelled and crushed to form a fluff shape. The reaction vessel was placed in a 5 ° C ice water bath for 1 hour to sufficiently cool the cellulose.
  • the obtained cellulose acetate petrate had a degree of acetylation of 0.84, a degree of petitylation of 2.12, and a degree of polymerization of 268.
  • the fine particles used in the present invention include silicon dioxide, titanium dioxide, aluminum oxide, zirconium oxide, calcium carbonate, calcium carbonate, talc, clay, calcined kaolin, calcined calcium silicate, hydrated calcium silicate, aluminum silicate, Mention may be made of magnesium silicate and calcium phosphate.
  • silicon dioxide is preferred because fine particles containing silicon can reduce turbidity.
  • the fine particles of silicon dioxide preferably have a primary average particle diameter of 20 nm or less and an apparent specific gravity of 70 gZ liters or more. Those having an average primary particle size as small as 5 to 16 nm are more preferred because they can reduce the haze of the film.
  • the apparent specific gravity is preferably 90 to 200 gZ liter or more, more preferably 100 to 200 gZ liter or more. Higher apparent specific gravity makes it possible to make a high-concentration dispersion, which improves haze and aggregates. Therefore, it is preferable.
  • These fine particles usually form secondary particles having an average particle size of 0.1 to 3.0 ⁇ m, and these fine particles exist in the film as aggregates of primary particles, and the film surface. To form irregularities of 0.1 to 3.0 m.
  • the secondary average particle size is preferably from 0. to 1.5 m, more preferably from 0. to 1.2 m, and most preferably from 0.6 111 to 1. m.
  • the primary and secondary particle sizes were determined by observing the particles in the film with a scanning electron microscope and determining the diameter of the circle circumscribing the particles. Further, 200 particles were observed at different locations, and the average value was taken as the average particle size.
  • fine particles of silicon dioxide for example, commercially available products such as Aerosil R972, R972V, R974, R812, 200, 200V, 300, R202, 0X50, TT600 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) can be used.
  • the fine particles of zirconium oxide are commercially available under the trade names of Aerosil R976 and R811 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) and can be used.
  • Aerosil 200V and Aerosil R972V are fine particles of silicon dioxide with an average primary particle diameter of 20 nm or less and an apparent specific gravity of 70 gZ liters or more. This is particularly preferable because it has a great effect of reducing the coefficient of friction while keeping it low.
  • ultraviolet ray inhibitors for example, hydroxybenzophenone compounds, benzotriazole compounds, salicylic acid ester compounds, cyanoacrylate compounds, etc.
  • infrared absorbers for example, hydroxybenzophenone compounds, benzotriazole compounds, salicylic acid ester compounds, cyanoacrylate compounds, etc.
  • optical modifiers for example, hydroxybenzophenone compounds, benzotriazole compounds, salicylic acid ester compounds, cyanoacrylate compounds, etc.
  • surface activity Agents and odor trapping agents such as amines
  • the infrared absorbing dye for example, those disclosed in JP-A-2001-194522 can be used, and as the ultraviolet absorber, for example, those described in JP-A-2001-151901 can be used, each of which is cellulose acylate. 0.001 to 5 weight 0/0 arbitrariness is preferable be contained against.
  • the optical adjusting agent include letter decision adjusting agents. For example, those described in JP-A-2001-166144, JP-A-2003-344655, JP-A-2003-248117, and JP-A-2003-66230 are used.
  • the in-plane letter decision (Re) and the thickness direction letter decision (Rth) can be controlled.
  • a preferable amount of applied force is 0 to: L0 wt%, more preferably 0 to 8 wt%, and still more preferably 0 to 6 wt%.
  • the cellulose acylate mixture (a mixture of cellulose acylate, plasticizer, stabilizer, and other additives) preferably satisfies the following physical properties.
  • the thermoplastic cellulose acetate propionate composition of the present invention has a weight loss ratio at 220 ° C. of 5% by weight or less.
  • the weight loss rate by heating means the weight loss rate at 220 ° C when the temperature of the sample is raised from room temperature at a rate of temperature increase of 10 ° CZ in a nitrogen gas atmosphere.
  • the weight loss on heating can be reduced to 5% by weight or less. More preferably, it is 3% by weight or less, and further preferably 1% by weight or less. By doing so, it is possible to suppress failures (bubble generation) that occur during film formation.
  • thermoplastic cellulose acetate propionate composition of the present invention has a melt viscosity at 220 ° C. and lsec ⁇ 1 of OO to 1000 Pa′sec, preferably S, more preferably 200 to 800 Pa • sec, and even more preferably 300 to 700 Pa ′. sec.
  • a melt viscosity at 220 ° C. and lsec ⁇ 1 of OO to 1000 Pa′sec, preferably S, more preferably 200 to 800 Pa • sec, and even more preferably 300 to 700 Pa ′. sec.
  • Such adjustment of the viscosity may be achieved by any method, but can be achieved by, for example, the degree of polymerization of cellulose acylate and the amount of an additive carotenant such as a plasticizer.
  • the cellulose acylate and additives are preferably mixed and pelletized prior to melt film formation.
  • Cellulose acylate and additives should be dried in advance for pereztoy koji. However, this can be substituted by using a vent type extruder.
  • the force that can be used as a drying method such as a method of heating at 90 ° C. for 8 hours or more in a heating furnace, is not limited to this.
  • Pereztoy rice cake is made by melting the above cellulose acylate and additives with a twin-screw kneading extruder at 150 ° C or higher and 250 ° C or lower, then extruding into noodles and solidifying and cutting in water. be able to.
  • pelletization may be performed by an underwater cutting method, in which the material is melted by an extruder and cut while being directly extruded from a die into water.
  • the preferred pellet size is a cross-sectional area of lmm 2 or more and 300mm 2 or less, and a length of lmm or more and 3 Omm or less, more preferably a cross-sectional area of 2mm 2 or more and 100mm 2 or less, and a length of 1.5mm. More than 10mm.
  • the above additives can be thrown from a raw material inlet or a ventroca in the middle of the extruder.
  • the rotation speed of the extruder is preferably from 1Orpm to 1OOOOrpm, more preferably from 20rpm to 700rpm, and even more preferably from 30rpm to 500rpm. Accordingly, when the rotation speed is slow, the residence time becomes long, which is not preferable because the molecular weight is lowered or the yellowish color is liable to deteriorate due to thermal deterioration. On the other hand, if the rotational speed is too high, the molecules are likely to be cut by shearing, and problems such as a decrease in molecular weight and an increase in the number of cross-linked gels are likely to occur.
  • the extrusion residence time in Perettoy rice cake is not less than 10 seconds and not more than 30 minutes, more preferably not less than 15 seconds and not more than 10 minutes, and further preferably not less than 30 seconds and not more than 3 minutes. If sufficient melting is possible, it is preferable that the residence time is short in that the deterioration of the fat and the yellowing can be suppressed.
  • Pellet prior to melt film formation which is preferably used with the above-mentioned method. It is preferred to reduce the moisture in it.
  • the drying method is often dried using a dehumidifying air dryer, but is not particularly limited as long as the desired moisture content can be obtained (heating, blowing, decompression, stirring, etc. alone or in combination. It is preferable that the drying is carried out efficiently, and it is more preferable that the drying hopper has a heat insulating structure.
  • the drying temperature is preferably 0 to 200 ° C., more preferably 40 to 180 ° C., and particularly preferably 60 to 150 ° C. If the drying temperature is too low, it takes a long time to dry, and the moisture content is not preferable because it does not fall below the target value.
  • drying temperature is too high, the resin adheres and blocks, which is preferable.
  • Properly preferred amount of drying air used is 20 to 400 m 3 Z times, more preferably 50 to 300 m 3 Z times, particularly preferably 100 to 250 m 3 Z time. Low drying air volume and low drying efficiency are preferable. On the other hand, even if the air volume is increased, if the air flow exceeds a certain level, further improvement in drying effect is small and not economical.
  • the dew point of air is preferably 0 to 1-60 ° C, more preferably 10 to 1500 ° C, and particularly preferably -20 to -40 ° C.
  • the drying time is required to be at least 15 minutes, more preferably 1 hour or more, and particularly preferably 2 hours or more.
  • the cellulosic hydrate of the present invention preferably has a moisture content of 1.0% by mass or less, more preferably 0.1% by mass or less, and particularly preferably 0.01% by mass or less. preferable.
  • the cellulose acylate resin described above is supplied into the cylinder through a supply port of an extruder (separate from the above-mentioned pelletizer extruder).
  • a supply unit (region A) for quantitatively transporting cellulose acylate resin supplied from the supply port in order from the supply port side, a compression unit (region B) for melt kneading and compressing cellulose acylate resin, and melt kneading 'Consists of a weighing section (area C) for weighing compressed cellulose acylate resin.
  • the resin is preferably dried in order to reduce the water content by the above-mentioned method, but in order to prevent the molten resin from being oxidized by the remaining oxygen, the inside of the extruder is in an inert (nitrogen or the like) air stream, or With vent It is more preferable to carry out the process while evacuating using a feed extruder.
  • the screw compression ratio of the extruder is set to 2.5 to 4.5, and LZD is set to 20 to 70.
  • the screw compression ratio is expressed as the volume ratio between the supply unit A and the measurement unit C, that is, the volume per unit length of the supply unit A ⁇ the volume per unit length of the measurement unit C.
  • LZD is the ratio of cylinder length to cylinder inner diameter.
  • the extrusion temperature is set to 190-240 ° C. If the temperature in the extruder exceeds 240 ° C, a cooler should be installed between the extruder and the die.
  • the screw compression ratio is less than 2.5 and is too small, it will not be sufficiently melt-kneaded and undissolved parts will occur, or the heat generated by shearing will be too small, resulting in insufficient melting of the crystals. Fine crystals are likely to remain in the acylate film, and bubbles are more likely to be mixed. As a result, the strength of the cellulose acylate film is reduced, or when the film is stretched, the remaining crystals inhibit the stretchability and the orientation cannot be sufficiently increased. On the other hand, if the screw compression ratio exceeds 4.5, the shear stress becomes too strong and the resin is liable to deteriorate due to heat generation, so the cellulose acylate film after production tends to have a yellowish color. .
  • the screw compression ratio should be in the range of 2.5 to 4.5 in order to make the cellulose acylate film after production difficult to produce a yellowish color and have a high film strength and is difficult to break.
  • it is in the range of 2.8 to 4.2, and especially in the range of 0 to 4.0.
  • the LZD is less than 20 and is too small, melting and kneading are insufficient, and fine crystals are likely to remain in the cellulose acylate film after production, as in the case where the compression ratio is small.
  • the LZD exceeds 70 and is too large, the residence time of the cellulose acylate resin in the extruder becomes too long, and it is easy to cause deterioration of the resin.
  • the residence time is prolonged, the molecular breakage occurs or the molecular weight is lowered, so that the mechanical strength of the cellulose acylate film is lowered.
  • LZD is preferably in the range of 20 to 70, more preferably 22 to 65. In the range, particularly preferably 24-50 It is a range.
  • the extrusion temperature is preferably in the above-mentioned temperature range.
  • the cellulose succinate film thus obtained has characteristic values having a haze of 2.0% or less and a yellow index (YI value) of 10 or less.
  • the haze is an index indicating whether the extrusion temperature is too low, in other words, an index for knowing the number of crystals remaining in the cellulose acylate film after production, and the haze exceeds 2.0%.
  • the yellow index (YI value) is an index for knowing whether the extrusion temperature is too high. If the yellow index (YI value) is 10 or less, there is no problem in terms of yellowness.
  • extruder As a type of extruder, there are screw types such as full flight, Maddock, Dalmage, etc., where single-screw extruders with relatively low equipment costs are generally used, but thermal stability comparison The full flight type is preferred for cellulose acylate resin. In addition, it is possible to use a twin-screw extruder that can extrude while volatilizing unnecessary volatile components by providing a vent port in the middle by changing the screw segment, which is expensive equipment cost. There are two types of shaft extruders: the same direction and different types, which can be used. However, the type of co-rotation with high self-cleaning performance is preferred because it is unlikely to cause a stagnant portion.
  • the twin-screw extruder is expensive, it has a high kneadability and a high supply capability of the resin, so that it can be extruded at a low temperature. Therefore, it is suitable for film formation of cell mouth acetate resin.
  • By appropriately arranging the vent opening it is possible to use the cellulose acylate pellets and powder in an undried state as they are. Also, film smears produced during film formation can be reused as they are without drying.
  • the preferred screw diameter varies depending on the target extrusion rate per unit time, but is 10 mm or more and 300 mm or less, more preferably 20 mm or more and 250 mm or less, and even more preferably 30 mm or more and 150 mm or less.
  • a filter medium at the outlet of the extruder to filter foreign matter in the resin and to prevent damage to the gear pump due to foreign matter.
  • a filtration device incorporating a so-called leaf type disk filter after passing through the gear pump. Filtration can be performed with a single filtration section, or multi-stage filtration can be performed with multiple areas.
  • the filtration accuracy of the filter medium is preferably higher. However, the filtration accuracy is preferably 15 ⁇ m to 3 ⁇ m, more preferably 10 ⁇ m to 3 ⁇ m due to the pressure resistance of the filter medium and the increase in filtration pressure due to clogging of the filter medium. is there.
  • the filter medium when using a leaf-type disk filter device that finally filters foreign matter, it is preferable to use a filter medium with high filtration accuracy in terms of quality. Can be adjusted.
  • the types of filter media are steel materials that are preferred to be used because they are used at high temperatures and pressures. Of these, stainless steel and steel are particularly preferred. It is desirable to use it.
  • the filter medium can be a sintered filter medium that is formed by sintering long metal fibers or metal powder. Sintered filter material is also preferred for filtering accuracy and filter life point. ,.
  • a gear pump is provided between the extruder and the die, and a certain amount of cellulose silicate resin is supplied from the gear pump. Is effective.
  • the gear pump is housed in a state where a pair of gears consisting of a drive gear and a driven gear are held together, and the suction port formed in the housing is driven by driving the drive gear and rotating both gears. Then, the molten resin is sucked into the cavity, and a discharge loca formed on the housing also discharges a certain amount of the resin.
  • a method of controlling the pressure before the gear pump to be constant by changing the number of rotations of the screw can also be used.
  • a high-precision gear pump using three or more gears that eliminates the gear pump gear variation is also effective.
  • Another advantage of using a gear pump is that the film can be formed by lowering the pressure at the screw tip, reducing energy consumption 'preventing a rise in oil temperature', improving transport efficiency, and shortening the residence time in the extruder. . Expected to shorten the LZD of the extruder.
  • the amount of grease supplied from the screw may fluctuate as the filtration pressure rises.
  • gear pumps are that the length of the equipment increases, the residence time of the resin increases, and the chain breakage occurs due to the shear stress of the gear pump, depending on the equipment selection method. There is a need for caution.
  • the preferred residence time of the resin until it enters the feeding loca extruder and die force is 2 minutes or more and 60 minutes or less, more preferably 3 minutes or more and 40 minutes or less, and even more preferable. It is preferably 4 minutes or more and 30 minutes or less.
  • the polymer pipes and adapters that connect the extruder and gear pump or gear pump and die must also be designed with as little stagnation as possible, and the extrusion pressure stability of the cellulose acylate resin, which has a high temperature dependence of melt viscosity. Therefore, it is preferable to reduce the temperature fluctuation as much as possible.
  • band heaters with low equipment costs are often used to heat polymer tubes, but temperature fluctuations are less! /, And it is more preferable to use aluminum-encased heaters.
  • the cellulose acylate resin is melted by the extruder configured as described above, and the molten resin is continuously fed to the die via a filter and a gear pump as necessary.
  • Die is da Any type of commonly used ⁇ die, fishtail die, or hanger coat die may be used as long as the molten resin stays in the die. It is also a problem to put a static mixer just before the T die to increase the uniformity of the resin temperature.
  • the clearance at the T-die outlet is generally 1.0 to 5.0 times the film thickness, preferably 1.2 to 3 times, and more preferably 1.3 to 2 times. When the lip clearance is less than 1.0 times the film thickness, it is difficult to obtain a sheet having a good surface shape by film formation.
  • the die is a very important facility for determining the thickness accuracy of the film, and a die that can control the thickness adjustment severely is preferable.
  • the thickness can be adjusted at 40 to 50 mm intervals, preferably 35 mm or less, more preferably 25 mm or less.
  • cellulose acylate resin is highly temperature dependent and shear rate dependent on melt viscosity, it is important to design a die that has as little temperature unevenness as possible and uneven flow velocity in the width direction.
  • an automatic thickness adjustment die that measures the film thickness downstream, calculates the thickness deviation, and feeds the result back to the die thickness adjustment is also effective in reducing thickness fluctuations in long-term continuous production.
  • the molten resin extruded from the die onto the sheet by the above method is extruded into a sheet on the cooling drum.
  • the thickness unevenness in the width direction can be adjusted by adjusting the distance between the lips of the die.
  • the cooling drum is preferably 60 ° C or higher and 160 ° C or lower, more preferably 70 ° C or higher and 150 ° C or lower, and further preferably 80 ° C or higher and 140 ° C or lower. After this, the cooling drum force is peeled off, and after passing through a take-up roller (two-up roller), it is wound up.
  • the winding speed is preferably 10 mZ min or more and 100 mZ min or less, more preferably 15 mZ min or more and 80 mZ min or less, more preferably It is 20mZ or more and 70mZ or less.
  • the film forming width is 0.7 m or more and 5 m or less, more preferably lm or more and 4 m or less, and further preferably 1.3 m or more and 3 m or less.
  • the thickness of the unstretched film thus obtained is preferably 30 m or more and 400 m or less, more preferably 40 m or more and 300 m or less, and further preferably 50 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less.
  • the surface of the touch roll may be a metal roll such as rubber or Teflon (registered trademark). Furthermore, it is also possible to use a roll called a flexible roll because the surface of the roll is slightly dented by the pressure applied when the thickness of the metal roll is reduced, and the crimping area is increased.
  • the touch roll temperature is preferably 60 ° C or higher and 160 ° C or lower, more preferably 70 ° C or higher and 150 ° C or lower, and further preferably 80 ° C or higher and 140 ° C or lower.
  • the sheet thus obtained is preferably trimmed at both ends and wound up.
  • the trimmed part is pulverized, or after granulation, depolymerization / repolymerization, etc., if necessary, as a film raw material of the same type or as a raw material for different types of film. May be reused as
  • the trimming cutter may be any type such as a rotary cutter, shear blade, knife or the like.
  • the material either carbon steel or stainless steel may be used.
  • a preferred winding tension is not less than 1 kgZm width and not more than 50 kgZm width, more preferably not less than 2 kgZm width and not more than 40 kgZm width, and further preferably not less than 3 kgZm width and not more than 20 kgZm width.
  • the winding tension is smaller than lkgZm width, it is difficult to wind the film uniformly.
  • the take-up tension exceeds 50 kgZm, the film becomes tightly wound, and the roll edge of the film is extended due to the tally phenomenon, causing only the appearance of the roll to deteriorate. Or residual birefringence due to film elongation occurs.
  • the winding tension is detected by tension control in the middle of the line and is controlled while maintaining a constant winding tension. It is preferable to scrape off. If there is a difference in film temperature depending on the location of the film production line, the length of the film may be slightly different due to thermal expansion. It is necessary to make sure that the tension is not applied.
  • the take-up tension is a force that can be taken up at a constant tension by controlling tension control. It is more preferable to taper the take-up tension to the appropriate take-up tension according to the wound diameter. Generally, the tension is gradually reduced as the winding diameter increases, but in some cases, it may be preferable to increase the tension as the winding diameter increases.
  • Re and Rth represent in-plane letter thickness and thickness direction letter decisions, respectively.
  • Re is measured with KOBRA 21A DH (manufactured by Oji Scientific Instruments) by making light incident in the normal direction of the film.
  • Rth is the above-mentioned Re and letter data measured by injecting directional force light inclined at + 40 ° and -40 ° with respect to the film normal direction with the in-plane slow axis as the tilt axis (rotation axis). Calculate based on the letter values measured from three directions.
  • the angle 0 between the film forming direction (longitudinal direction) and the slow axis of Re of the film is 0 °, + 90 ° or 90 ° closer.
  • the total light transmittance is preferably 90% to 100%, more preferably 91 to 99%, and still more preferably 92 to 98%.
  • the preferred haze is 0 to 1%, more preferably 0 to 0.8%, and still more preferably 0 to 0.6%.
  • Thickness unevenness is more preferably 0% or more and 4% or less in both the longitudinal direction and the width direction.
  • It is 0% or more and 3% or less, more preferably 0% or more and 2% or less.
  • the tensile elastic modulus is preferably 1.5 kNZmm 2 or more, more preferably 5 kNZmm 2 or less, more preferably
  • the breaking elongation is preferably 3% or more and 100% or less, more preferably 5% or more and 80% or less. Preferably, it is 8% or more and 50% or less.
  • Tg refers to the Tg of the film, that is, the Tg of the mixture of cellulose acylate and additive) is 95.
  • Thermal dimensional change at 80 ° C for 1 day in both vertical and horizontal directions is preferably 0% or more ⁇ 1% or less, more preferably 0% or more ⁇ 0.5% or less, more preferably 0% or more ⁇ 0 3% or less.
  • 40 ° water permeability at C90% rh is 300gZm 2 'or more days lOOOgZm 2' days more preferably less preferred instrument 400gZm 2 'or more days 900gZm 2' days or less, more preferably 500gZm 2 'or more days 800gZm 2 'days or less.
  • the equilibrium water content at 25 ° C 80% rh is more preferably lwt% or more and 4wt% or less, more preferably
  • the film formed by the above method may be stretched. This makes it possible to control Re and Rth
  • Stretching is preferably carried out at Tg or more and Tg + 50 ° C or less, more preferably Tg + 3 ° C or more, Tg + 30 ° C or less, and further preferably Tg + 5 ° C or more Tg + 20 ° C or less.
  • a preferred stretching ratio is 1% or more and 300% or less, more preferably 2% or more and 250% or less, and further preferably 3% or more and 200% or less on at least one side. Although it may be stretched evenly in the vertical and horizontal directions, it is more preferable to stretch one of the stretch ratios more than the other so as to stretch unevenly.
  • Either length (MD) or width (TD) may be increased, but the smaller draw ratio is preferably 1% or more and 30% or less, more preferably 2% or more and 25% or less, and even more preferably 3 % Or more and 20% or less.
  • the larger draw ratio is 30% or more and 300% or less, more preferably 35% or more and 200% or less, and still more preferably 40% or more and 150% or less. These stretching may be performed in one stage or in multiple stages.
  • the draw ratio here is determined using the following equation.
  • Stretch ratio (%) 100 X ⁇ (Length after stretching)-(Length before stretching) ⁇ Z (Length before stretching) Such stretching increased the peripheral speed on the exit side 2
  • a pair of or more rolls may be used to stretch the film in the longitudinal direction (longitudinal stretching). It may be spread in the direction perpendicular to the longitudinal direction (lateral stretching).
  • JP 2000-37772, JP 2 001-113591, JP 2002-103445 [Various biaxial extension methods described above may be used.
  • Re and Rth in the case of longitudinal stretching, it can also be achieved by controlling the value (aspect ratio) obtained by dividing the distance between the rolls by the film width. That is, the RthZRe ratio can be increased by reducing the aspect ratio.
  • Re and R th can be controlled by combining longitudinal stretching and lateral stretching. That is, Re can be reduced by reducing the difference between the longitudinal draw ratio and the transverse draw ratio, and Re can be increased by increasing this difference.
  • Re and Rth of the cellulose acylate film thus stretched satisfy the following formula.
  • the angle ⁇ formed by the film forming direction (longitudinal direction) and the slow axis of Re of the film is preferably closer to 0 °, + 90 ° or 90 °. That is, in the case of longitudinal stretching, the closer to 0 °, the better. 0 ⁇ 3 ° is more preferred, 0 ⁇ 2 ° is more preferred, and 0 ⁇ 1 ° is even more preferred. In the case of lateral stretching, 90 ⁇ 3 ° or -90 ⁇ 3 ° is preferred, more preferably 90 ⁇ 2 ° or one 90 ⁇ 2 °, and even more preferably 90 ⁇ 1 ° or one 90 ⁇ 1 ° It is.
  • the thickness unevenness of the cellulose acylate film after stretching is preferably 0% or more and 3% or less in both the longitudinal direction and the width direction, more preferably 0% or more and 2% or less, and even more preferably 0% or more 1 % Or less.
  • the physical properties of the stretched cellulose acylate film are preferably in the following ranges!
  • Tensile modulus is 1.5 kNZmm 2 or more 3. Less than OkNZmm 2 is more preferable
  • the elongation at break is preferably 3% or more and 100% or less, more preferably 5% or more and 80% or less, and further preferably 8% or more and 50% or less.
  • Tg (which refers to the Tg of the film, that is, the Tg of the mixture of cellulose acylate and additive) is 95
  • Thermal dimensional change at 80 ° C for 1 day in both vertical and horizontal directions is preferably 0% or more ⁇ 1% or less, more preferably 0% or more ⁇ 0.5% or less, more preferably 0% or more ⁇ 0 3% or less.
  • 40 ° water permeability at C90% preferably 300gZm 2 'or more days lOOOgZm 2' days Ri is I preferred instrument following 400gZm 2 'or more days 900gZm 2' days or less, more preferably 500gZm 2 'or more days 800gZm 2 'days or less.
  • the equilibrium water content at 25 ° C 80% rh is preferably 1wt% or more and 4wt% or less, more preferably
  • the thickness is preferably 30 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less, more preferably 40 ⁇ m or more and 180 ⁇ m or less, and even more preferably 50 ⁇ m or more and 150 ⁇ m or less.
  • the haze is 0% or more and 2.0% or less, more preferably 0% or more and 1.5% or less, and still more preferably 0% or more and 1% or less.
  • the total light transmittance is preferably 90% or more and 100% or less, more preferably 91% or more and 99% or less.
  • each functional layer for example, the undercoat layer and the back layer.
  • glow discharge treatment ultraviolet irradiation treatment, corona treatment, flame treatment, acid or alkali treatment can be used.
  • the glow one discharge treatment as referred to herein, preferred plasma treatment under Yogu Furthermore atmospheric pressure even at a low temperature plasma generated in a low-pressure gas 10 one 3 ⁇ 20 Torr.
  • the ma-excitable gas is a gas excited by plasma, chloromethane, helium, neon, krypton, xenon, nitrogen, carbon dioxide, chlorofluorocarbons such as tetrafluoromethane, and the like. Examples thereof include a mixture thereof. Details of these are described in detail on pages 30 to 32 in the Japan Society for Invention and Innovation Technical Report (Public Technical Number 2001-1745, published on March 15, 2001, Japan Institute of Invention and Innovation).
  • irradiation energy of 20 to 500 Kgy is used under 10 to 1000 Kev, and more preferably irradiation energy of 20 to 300 Kgy is used under 30 to 500 Kev.
  • an alkali hatching treatment is particularly preferable, and it is extremely effective as a surface treatment of a cellulose acylate film.
  • JP 2003-3266, 2003-229299, 2004-322928, 2005-76088, etc. can be used.
  • the alkaline liquid treatment may be performed by applying a liquid that may be immersed in the liquid.
  • a liquid that may be immersed in the liquid.
  • an aqueous solution with a pH of 10 to 14 such as NaOH or KOH is passed through a bath heated to 20 ° C to 80 ° C for 0.1 to 10 minutes, then neutralized, washed with water, and dried. Can be achieved.
  • a dip coating method a curtain coating method, an etching coating method, a bar coating method, and an E-type coating method can be used.
  • the solvent of the alkali hatching coating solution has good wettability because it is applied to the transparent support of the incubation solution, and the surface of the transparent support surface is not formed by the acid solution solvent without forming irregularities. It is preferable to select a solvent that keeps the shape good. Specifically, isopropyl alcohol is preferred because alcohol-based solvents are preferred. An aqueous solution of a surfactant can also be used as a solvent.
  • the alkali of the alkaline solution coating solution is more preferably KOH or NaOH, preferably an alkali that dissolves in the above solvent.
  • the pH of the hatching coating solution is preferably 10 or more, more preferably 12 or more.
  • the reaction conditions during alkaline oxidation are preferably 1 second to 5 minutes at room temperature, more preferably 5 seconds to 5 minutes, and even more preferably 20 seconds to 3 minutes. After the alkali hatching reaction, it is preferable that the surface on which the liquid solution is applied is washed with water or acid and then washed with water. Further, the coating-type oxidation treatment and the alignment film uncoating described later can be performed continuously, and the number of steps can be reduced. Specific examples of these methods are described in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-82226 and WO02 / 46809.
  • an undercoat layer for adhesion to the functional layer has the above surface treatment Then, it may be applied without any surface treatment that may be applied.
  • the stretched and unstretched cellulose acylate films of the present invention are described in detail in pages 32 to 45 of the Japan Institute of Invention Technology (Publication No. 2001-1745, published on March 15, 2001, Japan Society of Inventions). It is preferable to combine functional layers. Among them, I prefer
  • polarizing layer polarizing plate
  • optical compensation layer optical compensation film
  • antireflection layer antireflection film
  • hard coat layer application of hard coat layer
  • a commercially available polarizing layer is generally produced by immersing a stretched polymer in a solution of iodine or dichroic dye in a bath and allowing the iodine or dichroic dye to penetrate into the binder. It is.
  • a coating type polarizing film represented by Optiva Inc. can also be used. Iodine and dichroic dye in the polarizing film exhibit deflection performance by being oriented in the binder.
  • the dichroic dye an azo dye, a stilbene dye, a pyrazolone dye, a triphenolate dye, a quinoline dye, an oxazine dye, a thiazine dye or an anthraquinone dye is used.
  • the dichroic dye is preferably water-soluble.
  • the dichroic dye preferably has a hydrophilic substituent (eg, sulfo, amino-containing hydroxyl).
  • a hydrophilic substituent eg, sulfo, amino-containing hydroxyl
  • the binder of the polarizing film either a polymer that can be crosslinked by itself or a polymer that is crosslinked by a crosslinking agent can be used, and a plurality of combinations thereof can be used.
  • the binder include a metatarylate-based copolymer, a styrene-based copolymer, a polyolefin, a polyvinyl alcohol, a modified polybulal alcohol, and a poly (N—) described in paragraph No. [0022] of JP-A-8-338913.
  • Methylolacrylamide Polyester, polyimide, butyl acetate copolymer, carboxymethyl cellulose, polycarbonate and the like.
  • Silane coupling agents can be used as the polymer.
  • Water-soluble polymers eg, poly (N-methylol acrylamide), carboxymethyl cellulose, gelatin, polybulal alcohol, and modified polybulal alcohol
  • More preferred are polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol.
  • the degree of hatching of polybulal alcohol is preferably 70 to 100% strength S, more preferably 80 to 100%.
  • the degree of polymerization of polybulal alcohol is preferably 100 to 5,000.
  • Polybulal alcohol and modified polybulal alcohol may be used in combination of two or more! /.
  • the lower limit of the thickness of the noinder is preferably 10 m.
  • the upper limit of the thickness is preferably as thin as possible from the viewpoint of light leakage of the liquid crystal display device. It is preferably less than or equal to a commercially available polarizing plate (about 30 m), preferably less than 25 m, and more preferably less than 20 m.
  • the polarizing film binder may be cross-linked.
  • a polymer having a crosslinkable functional group or a monomer may be mixed in the binder.
  • the binder polymer itself may be provided with a crosslinkable functional group.
  • Crosslinking can be performed by light, heat, or pH change, and can form a noinder with a crosslinked structure.
  • the crosslinking agent is described in U.S. Reissue Pat. No. 2,329,7. Boron compounds (eg, boric acid, borax) can also be used as a crosslinking agent.
  • the amount of the crosslinking agent added to the binder is preferably 0.1 to 20% by mass with respect to the binder. The orientation of the polarizing element and the wet heat resistance of the polarizing film are improved.
  • the unreacted crosslinking agent is preferably 1.0% by mass or less, and more preferably 0.5% by mass or less. By doing so, the weather resistance is improved.
  • the polarizing film is preferably dyed with iodine or a dichroic dye after the force for stretching the polarizing film (stretching method) or rubbing (rubbing method).
  • the stretching ratio is preferably 2.5 to 30.0 times, more preferably 3.0 to 10.0 times. Stretching can be performed by dry stretching in air. Moreover, you may implement wet extending
  • the draw ratio of dry drawing is preferably 2.5 to 5.0 times.
  • the draw ratio of wet drawing is preferably 3.0 to 10.0 times. Stretching may be performed in parallel in the MD direction (parallel stretching) or in an oblique direction (oblique stretching). These stretching may be performed once or divided into several times. By dividing into several times, even uniform stretching can be performed more uniformly. More preferred is diagonal stretching in which a 10-degree force is tilted in an oblique direction with an inclination of 80 degrees.
  • the PVA film Prior to stretching, the PVA film is swollen. The degree of swelling is 1.2 to 2.0 times (mass ratio before swelling and after swelling). Thereafter, the film is stretched at a bath temperature of 15 to 50 ° C., preferably 17 to 40 ° C. in an aqueous medium bath or in a dye bath for dissolving a dichroic substance while being continuously conveyed through a guide roll or the like. Stretching can be achieved by gripping with two pairs of up-rolls and increasing the transport speed of the back-up rolls higher than that of the previous stage.
  • the draw ratio is based on the length ratio of the initial Z after drawing (hereinafter the same), but the draw ratio is preferably 1.2 to 3.5 times, more preferably 1.5 to 3.0, in view of the above effects. Is double. Thereafter, it is dried at 50 ° C. to 90 ° C. to obtain a polarizing film.
  • a method of stretching using a tenter protruding in an oblique direction and inclined in the oblique direction described in JP-A-2002-86554 can be used. Since this stretching is performed in the air, it is necessary to make it easy to stretch by adding water in advance.
  • the moisture content is preferably 5% or more and 100% or less, and the stretching temperature is preferably 40 ° C. or more and 90 ° C. or less.
  • the humidity during stretching is preferably 50% rh or more and 100% rh or less.
  • the absorption axis of the polarizing film obtained in this manner is preferably 10 to 80 degrees, more preferably 30 degrees and also 60 degrees, and even more preferably substantially 45 degrees (40 to 50 degrees). ).
  • a polarizing plate is prepared by laminating the stretched and unstretched cellulose acylate film after the above-mentioned hatching and the polarizing layer prepared by stretching. There are no particular restrictions on the direction of bonding, but the cell The direction of the casting axis of the rosacylate film and the direction of the stretching axis of the polarizing plate are 0, 45 and 90 degrees! It's better to do so. /.
  • Adhesive for bonding is not particularly limited, and examples thereof include PVA-based resins (including modified PVA such as acetoacetyl group, sulfonic acid group, carboxyl group, and oxyalkylene group) and boron compound aqueous solution. Of these, PVA-based resin is preferable.
  • the thickness of the adhesive layer is preferably 0.01 to 10 m after drying, particularly preferably 0.05 to 10!
  • Examples of the laminated layer structure include the following.
  • A represents an unstretched film of the present invention
  • B represents a stretched film of the present invention
  • T represents a cellulose triacetate film (Fujitac)
  • P represents a polarizing layer.
  • a and B may be the same or different cellulose acetates.
  • B In the case of the configuration of 2), B may be the same or different cellulose acetate having the same composition, or may be the same or different.
  • either may be used as the liquid crystal surface.
  • the force that a substrate containing a liquid crystal is usually disposed between two polarizing plates can be freely combined with the conventional polarizing plates (TZPZT).
  • the polarizing plate thus obtained preferably has a higher light transmittance and a higher degree of polarization.
  • the transmittance of the polarizing plate is preferably in the range of 35 to 50%, more preferably in the range of 35 to 50%, and more preferably in the range of 40 to 50% in the light with a wavelength of 550 nm.
  • the degree of polarization is most preferably in the range of 99 to 100%, more preferably in the range of 95 to 100%, more preferably in the range of 90 to 100%, for light having a wavelength of 550 nm.
  • the polarizing plate thus obtained can be laminated with a ⁇ 4 plate to produce circularly polarized light.
  • the ⁇ ⁇ 4 plate is laminated so that the slow axis of the 4 plate and the absorption axis of the polarizing plate are 45 degrees.
  • the ⁇ 4 plate is not particularly limited, but more preferably a plate having a wavelength dependency such that the lower the wavelength, the smaller the letter retardation.
  • a protective film may be bonded to one surface of these polarizing plates, and a separate film may be bonded to the other surface.
  • the protective film and the separate film are used for the purpose of protecting the polarizing plate at the time of shipping the polarizing plate and at the time of product inspection.
  • the optically anisotropic layer is for compensating for the liquid crystal compound in the liquid crystal cell in the black display of the liquid crystal display device, and forms an alignment film on the stretched and unstretched cellulose acylate film, and further optically It is formed by applying an anisotropic layer.
  • An alignment film is provided on the surface-treated stretched and unstretched cellulose acylate film.
  • This film has a function of defining the alignment direction of liquid crystalline molecules.
  • the alignment film plays the role, and thus is not necessarily an essential component of the present invention. That is, it is also possible to produce the polarizing plate of the present invention by transferring only the optically anisotropic layer on the alignment film in which the alignment state is fixed onto the polarizer.
  • the alignment film is formed by rubbing treatment of an organic compound (preferably a polymer), oblique vapor deposition of an inorganic compound, formation of a layer having a microgroup, or an organic compound (eg, a Langmuir 'Projet method (LB film)).
  • an organic compound eg, a Langmuir 'Projet method (LB film)
  • LB film Langmuir 'Projet method
  • ⁇ -tricosanoic acid, dioctadecylmethylammonium chloride, methyl stearylate is also known.
  • the alignment film is preferably formed by a rubbing treatment of a polymer.
  • the polymer used for the alignment film has a molecular structure having a function of aligning liquid crystal molecules.
  • a crosslinkable functional group eg, double bond It is preferable to introduce into the side chain a crosslinkable functional group having a function of bonding a side chain having a bond) to the main chain or a function of aligning liquid crystal molecules.
  • the polymer used for the alignment film either a polymer that can be crosslinked by itself or a polymer that is crosslinked by a crosslinking agent can be used, and a plurality of combinations of these can be used.
  • the polymer include, for example, a metatalylate copolymer, a styrene copolymer, a polyolefin, a polybutanol, a modified polybulualcohol, a poly (poly (alcohol) described in JP-A-8-338913, paragraph No. [0022].
  • N-methylol acrylamide N-methylol acrylamide
  • polyester polyimide
  • vinyl acetate copolymer carboxymethyl cellulose
  • polycarbonate and the like.
  • Silane coupling agents can be used as the polymer.
  • Water-soluble polymers eg, poly (N-methylolacrylamide), carboxymethylcellulose, gelatin, polybulal alcohol, and modified polybulal alcohol
  • Gelatin, polybulal alcohol, and modified polyvinyl alcohol are more preferred, and polybulualcohol is preferred.
  • modified polybulal alcohol is most preferred. It is particularly preferable to use two types of polybulal alcohols or modified polybulal alcohols having different degrees of polymerization.
  • the degree of hatching of polybulal alcohol is preferably 70 to 100% strength S, more preferably 80 to: LOO%.
  • the degree of polymerization of polybulal alcohol is 100-5000.
  • the side chain having the function of aligning liquid crystalline molecules generally has a hydrophobic group as a functional group.
  • the specific type of functional group is determined according to the type of liquid crystal molecule and the required alignment state.
  • the modifying group of the modified polyvinyl alcohol can be introduced by copolymerization modification, chain transfer modification or block polymerization modification.
  • modifying groups include hydrophilic groups (carboxylic acid groups, sulfonic acid groups, phosphonic acid groups, amino groups, ammonium groups, amide groups, thiol groups, etc.), hydrocarbon groups having 10 to 100 carbon atoms.
  • the crosslinkable functional group of the alignment film polymer preferably contains a polymerizable group in the same manner as the polyfunctional monomer. Specific examples include those described in paragraphs [0080] to [0100] of JP-A No. 2000-155216.
  • the alignment film polymer can also be crosslinked using a crosslinking agent.
  • Cross-linking agents include aldehydes, N-methylol compounds, dioxane derivatives, compounds that act by activating carboxyl groups, active vinyl compounds, active halogen compounds, isoxazole and dialdehyde starch. Is included. Two or more kinds of crosslinking agents may be used in combination. Specific examples include compounds described in paragraphs [0023] to [0024] in JP-A-2002-62426. Aldehydes with high reaction activity, especially glutaraldehyde are preferred!
  • the addition amount of the crosslinking agent is preferably 0.1 to 20% by mass, more preferably 0.5 to 15% by mass with respect to the polymer.
  • the amount of the unreacted crosslinking agent remaining in the alignment film is preferably 1.0% by mass or less, and more preferably 0.5% by mass or less.
  • the alignment film is basically formed by applying the polymer on the transparent support including the alignment film forming material and the crosslinking agent, followed by drying (crosslinking) and rubbing. Can do. As described above, the crosslinking reaction may be performed at any time after being coated on the transparent support.
  • the coating solution is preferably a mixed solvent of an organic solvent (eg, methanol) having a defoaming action and water.
  • the weight ratio of water: methanol is preferably 0: 100 to 99: 1. It is more preferable that the ratio is 0: 100 to 91: 9. As a result, the generation of bubbles is suppressed, and defects on the surface of the alignment film and further on the optically anisotropic layer are significantly reduced.
  • the alignment film is preferably applied by a spin coating method, a dip coating method, a curtain coating method, an etching coating method, a rod coating method or a roll coating method.
  • a rod coating method is particularly preferable.
  • the film thickness after drying is preferably 0.1 to 10 m.
  • Heat drying can be performed at 20 ° C to 110 ° C. In order to form sufficient crosslinks, 60 ° C to 100 ° C is preferable, and 80 ° C to 100 ° C is particularly preferable.
  • the drying time is a power that can be carried out in 1 minute to 36 hours, preferably 1 minute to 30 minutes.
  • dartal aldehyde which is preferably set to the optimum value for the cross-linking agent to be used, ⁇ 4.5 to 5.5, particularly 5 is preferable.
  • the alignment film is provided on the stretched'unstretched cellulose acylate film or on the undercoat layer.
  • the alignment film can be obtained by rubbing the surface after crosslinking the polymer layer as described above.
  • a treatment method widely adopted as a liquid crystal alignment treatment step of LCD can be applied. That is, a method of obtaining the orientation by rubbing the surface of the orientation film in a certain direction using paper, gauze, felt, rubber, nylon, polyester fiber or the like can be used. Generally, it is carried out by rubbing several times using a cloth in which fibers having a uniform length and thickness are averagely planted.
  • the film wrap angle on the labinda roll is preferably 0.1 to 90 °.
  • a stable rubbing treatment can be obtained by winding 360 ° or more.
  • the film conveyance speed is preferably 1 to 100 mZmin. It is preferable to select an appropriate rubbing angle in the range of 0 to 60 °. When used in a liquid crystal display device, the angle is preferably 40 to 50 °. 45 ° is particularly preferred.
  • the thickness of the alignment film thus obtained is preferably in the range of 0.1 to 10 ⁇ m.
  • the liquid crystalline molecules of the optically anisotropic layer are aligned on the alignment film.
  • the alignment film polymer is reacted with the polyfunctional monomer contained in the optically anisotropic layer, or the alignment film polymer is crosslinked using a crosslinking agent.
  • Liquid crystal molecules used in the optically anisotropic layer include rod-like liquid crystal molecules and discotic liquid crystal molecules.
  • the rod-like liquid crystal molecule and the disc-like liquid crystal molecule may be a polymer liquid crystal or a low molecular liquid crystal, and further include those in which a low molecular liquid crystal is cross-linked and does not exhibit liquid crystallinity.
  • rod-like liquid crystalline molecules examples include azomethines, azoxys, cyanobiphenyls, cyanophenol esters, benzoic acid esters, cyclohexanecarboxylic acid ester esters, cyanophenylcyclohexanes, and cyano-substituted phenolic birimidines.
  • Alkoxy-substituted ferrobilidines, ferrodioxanes, tolanes and alkenylcyclohexylbenzo-tolyls are preferably used.
  • the rod-like liquid crystalline molecules also include metal complexes.
  • a liquid crystal polymer in which rod-like liquid crystalline molecules are repeatedly contained in a unit can also be used as the rod-like liquid crystalline molecules.
  • the rod-like liquid crystal molecule may be bonded to a (liquid crystal) polymer.
  • the birefringence of the rod-like liquid crystalline molecule is preferably in the range of 0.001 to 0.7.
  • the rod-like liquid crystalline molecule preferably has a polymerizable group in order to fix its alignment state.
  • the polymerizable group is preferably a radically polymerizable unsaturated group or a cationically polymerizable group. Specifically, for example, the description in paragraphs [0064] to [008 6] of JP-A-2002-62427 is described. And a polymerizable liquid crystal compound.
  • Discotic liquid crystal molecules include C. Destrade et al., Benzene derivatives described in Mol. Cry st. 71 ⁇ , p. 111 (1981), C. Destrade et al. Mol. Crvst. 122, 141 (1985), Physicslett, A, 78, 82 (1) 990), a research report of B. Kohne et al., A cyclohexane derivative described in Angew. Chem. 96, p. 70 (1984), and a research report of JM Lehn et al. Chem. Commun., 1794 (1985), J. Zhang et al., J. Am. Chem. Soc. 116., 2655 (1994) [This is described! -Includes acetylene macrocycles.
  • the discotic liquid crystalline molecule a liquid crystal having a structure in which a linear alkyl group, an alkoxy group, and a substituted benzoyloxy group are radially substituted as a side chain of the mother nucleus with respect to the mother nucleus at the center of the molecule. Also included are compounds that exhibit sex.
  • the molecule or the assembly of molecules is preferably a compound having rotational symmetry and capable of imparting a certain orientation.
  • the optically anisotropic layer formed from discotic liquid crystalline molecules does not necessarily require that the compound finally contained in the optically anisotropic layer is a discotic liquid crystalline molecule.
  • discotic liquid crystalline molecules are described in JP-A-8-50206.
  • the polymerization of discotic liquid crystalline molecules is described in JP-A-8-27284.
  • the discotic core and the polymerizable group are preferably a compound that is bonded via a linking group, whereby the orientation state can be maintained in the polymerization reaction. Examples thereof include compounds described in JP-A 2000-155216, paragraphs [015 1] to “0168”.
  • the angle force between the long axis (disk surface) of the discotic liquid crystalline molecule and the surface of the polarizing film increases in the depth direction of the optically anisotropic layer and with the increase in the distance of the surface force of the polarizing film. Or it is decreasing.
  • the angle preferably decreases with increasing distance.
  • the angle change can be a continuous increase, a continuous decrease, an intermittent increase, an intermittent decrease, a change including a continuous increase and a continuous decrease, or an intermittent change including an increase and a decrease.
  • the intermittent change includes a region where the inclination angle does not change in the middle of the thickness direction. The angle should be increased or decreased as a whole, even if the angle does not change, including the area!
  • the average direction of the major axis of the discotic liquid crystalline molecules on the polarizing film side is generally adjusted by selecting a discotic liquid crystalline molecule or an alignment film material, or by selecting a rubbing treatment method. Can do.
  • the major axis (disk surface) direction of the surface side (air side) discotic liquid crystalline molecules is generally adjusted by selecting the type of additive used with the discotic liquid crystalline molecules or discotic liquid crystalline molecules. be able to. Examples of the additive used together with the discotic liquid crystalline molecule include a plasticizer, a surfactant, a polymerizable monomer, and a polymer.
  • the degree of change in the major axis orientation direction can also be adjusted by selecting liquid crystalline molecules and additives as described above.
  • the uniformity of the coating film, the strength of the film, the orientation of the liquid crystal molecules, and the like can be improved. It is preferable that the liquid crystal molecules have compatibility with the liquid crystal molecules and do not inhibit the force or orientation that can change the tilt angle of the liquid crystal molecules.
  • the polymerizable monomer examples include radically polymerizable or cationically polymerizable compounds. Preferably, it is a polyfunctional radically polymerizable monomer and is preferably copolymerizable with the above-mentioned polymerizable group-containing liquid crystal compound. Examples thereof include those described in paragraph Nos. [0018] to [0020] in the specification of JP-A-2002-296423.
  • the amount of the above compound added is generally in the range of 1 to 50% by mass and preferably in the range of 5 to 30% by mass with respect to the discotic liquid crystalline molecules.
  • surfactant examples include conventionally known compounds, and fluorine compounds are particularly preferable. Specific examples include compounds described in paragraph numbers [0028] to [0056] in JP-A-2001-330725.
  • the polymer used together with the discotic liquid crystalline molecule is preferably capable of changing the tilt angle of the discotic liquid crystalline molecule.
  • Examples of the polymer include cellulose esters.
  • Preferable examples of the cellulose ester include those described in paragraph No. [0178] of JP-A-2000-155216.
  • the addition amount of the polymer is preferably in the range of 0.1 to L0% by mass with respect to the liquid crystal molecules so as not to disturb the alignment of the liquid crystal molecules. More preferably, it is in the range of ⁇ 8% by mass.
  • the discotic nematic liquid crystal phase-solid phase transition temperature of the discotic liquid crystalline molecules is preferably 70 to 300 ° C, more preferably 70 to 170 ° C.
  • the optically anisotropic layer can be formed by applying a coating liquid containing liquid crystalline molecules and, if necessary, a polymerization initiator described later and optional components on the alignment film.
  • an organic solvent is preferably used as the solvent used for preparing the coating solution.
  • organic solvents include amides (eg, N, N-dimethylformamide), sulfoxides (eg, dimethyl sulfoxide), heterocyclic compounds (eg, pyridine), hydrocarbons (eg, benzene, hexane), alkyl halides.
  • amides eg, N, N-dimethylformamide
  • sulfoxides eg, dimethyl sulfoxide
  • heterocyclic compounds eg, pyridine
  • hydrocarbons eg, benzene, hexane
  • alkyl halides eg, black mouth form, dichloromethane, tetrachloroethane
  • esters eg, methyl acetate, butyl acetate
  • ketones eg, acetone, methyl ethyl ketone
  • ethers eg, tetrahydrofuran
  • the coating solution can be applied by a known method (eg, wire bar coating method, extrusion coating method, direct gravure coating method, reverse gravure coating method, die coating method).
  • a known method eg, wire bar coating method, extrusion coating method, direct gravure coating method, reverse gravure coating method, die coating method.
  • the thickness of the optically anisotropic layer is preferably from 0.1 to 20 ⁇ m, more preferably from 0.5 to 15 ⁇ m, and more preferably from 1 to 10 m. Most preferred.
  • the aligned liquid crystal molecules can be fixed while maintaining the alignment state.
  • the immobilization is preferably performed by a polymerization reaction.
  • the polymerization reaction includes a thermal polymerization reaction using a thermal polymerization initiator and a photopolymerization reaction using a photopolymerization initiator. Photopolymerization reaction is preferred ⁇
  • Examples of the photopolymerization initiator include ⁇ -carbo-Louis compound (described in the specifications of US Pat. Nos. 2,367,661 and 2,367,670), and acyloin ether (described in the specification of US Pat. No. 2448828). , ⁇ -hydrocarbon substituted aromatic acyloin compounds (described in US Pat. No. 2,722,512), polynuclear quinone compounds (described in US Pat. Nos. 3046127 and 2,951,758), triaryl imidazole dimer and ⁇ -aminophenol- Combination with luketone (US Patent 3549 No. 367), atalidine and phenazine compound (JP-A-60-105667, U.S. Pat. No. 4,239,850) and oxazazolyl compound (US Pat. No. 4).
  • the amount of the photopolymerization initiator used is preferably in the range of 0.01 to 20% by mass, more preferably in the range of 0.5 to 5% by mass, based on the solid content of the coating solution.
  • Light irradiation for the polymerization of liquid crystalline molecules preferably uses ultraviolet rays.
  • the irradiation energy is more preferably in the range of more preferably tool 100 to 800MjZcm 2 be in the range of preferably fixture 20 ⁇ optimum 5000NijZcm 2 in the range of 20MiZcm 2 to 50jZcm 2.
  • light irradiation may be performed under heating conditions.
  • a protective layer may be provided on the optically anisotropic layer.
  • the optically anisotropic layer is formed by coating the coating liquid for the optically anisotropic layer as described above on the surface of the polarizing film.
  • the stress strain X cross-sectional area X elastic modulus
  • the polarizing plate according to the present invention is attached to a large liquid crystal display device, an image with high display quality can be displayed without causing problems such as light leakage.
  • the inclination angle of the polarizing layer and the optical compensation layer is adjusted to the angle formed by the transmission axis of the two polarizing plates bonded to both sides of the liquid crystal cell constituting the LCD and the vertical or horizontal direction of the liquid crystal cell. It is preferable to stretch.
  • the normal tilt angle is 45 °. Recently, however, devices that are not necessarily 45 ° have been developed for transmissive, reflective, and transflective LCDs, and it is preferable that the stretching direction can be arbitrarily adjusted according to the design of the LCD.
  • the alignment state in the liquid crystal cell is an alignment state in which the rod-like liquid crystal molecules rise at the center of the cell and the rod-like liquid crystal molecules lie near the cell substrate.
  • a liquid crystal display device using a bend alignment mode liquid crystal cell is disclosed in US Pat. Nos. 4,583,825 and 5,410,422. Since the rod-like liquid crystal molecules are aligned symmetrically between the upper part and the lower part of the liquid crystal cell, the liquid crystal cell in the bend alignment mode has a self-optical compensation function. Therefore, this liquid crystal mode is also called OCB (Optically Compensatory Bend) liquid crystal mode.
  • OCB Optically Compensatory Bend
  • the OCB-mode liquid crystal cell also displays a black liquid crystal molecule in a black display with a rod-like liquid crystal molecule rising at the center of the cell and a rod-like liquid crystal molecule lying near the cell substrate. It is in an oriented state.
  • the characteristic is that the rod-like liquid crystalline molecules are aligned substantially vertically when no voltage is applied.
  • VA mode liquid crystal cells (1) the rod-like liquid crystalline molecules are aligned substantially vertically when no voltage is applied.
  • the VA mode is multi-domained to expand the viewing angle. (MVA mode) liquid crystal cell (SID97, Digest of tech.
  • the feature is that the rod-like liquid crystal molecules are aligned substantially horizontally in the plane when no voltage is applied, and this is characterized by switching by changing the orientation direction of the liquid crystal with and without voltage application.
  • those described in JP-A-2004-365941, JP-A-2004-12731, JP-A-2 004-215620, JP-A-2002-221726, JP-A-2002-55341, JP-A-2003-195333 Etc. can be used.
  • ECB mode ⁇ and sTN (bupper Twisted Nematic) mode ⁇ FLC (Ferroelectric Liq The uid Crystal) mode, AFLC (Anti-ferroelectric Liquid Crystal) mode, and ASM (Axially Symmetric Aligned Microcell) mode can be optically compensated in the same way as described above.
  • FLC Fluroelectric Liq The uid Crystal
  • AFLC Anti-ferroelectric Liquid Crystal
  • ASM Analy Symmetric Aligned Microcell
  • it is effective in any of transmissive, reflective, and transflective liquid crystal display devices. It is also advantageously used as an optical compensation sheet for GH (Guest-Host) type reflective liquid crystal display devices.
  • the antireflection film generally comprises a low refractive index layer which is also an antifouling layer, and at least one layer having a higher refractive index than that of the low refractive index layer (that is, a high refractive index layer and a medium refractive index layer). It is provided above.
  • Another example is an antireflection film comprising an antireflection layer provided with an antiglare property in which the surface of the uppermost layer has fine irregularities on the antireflection film obtained by coating as described above.
  • the cellulose acylate film of the present invention is particularly preferred for its ability to be applied to any of the above-mentioned methods.
  • An antireflection film comprising a layer structure of at least a medium refractive index layer, a high refractive index layer, and a low refractive index layer (outermost layer) on the substrate is designed to have a refractive index satisfying the following relationship: .
  • hard coat layer between transparent support and middle refractive index layer May be provided. [0295] Further, it may comprise a medium refractive index hard coat layer, a high refractive index layer and a low refractive index layer.
  • JP-A-8-122504, JP-A-8-110401, JP-A-10-300902, JP-A-2002-243906, JP-A-2000-111706 and the like can be mentioned.
  • other functions may be imparted to each layer, for example, an antifouling low refractive index layer or an antistatic high refractive index layer (eg, JP-A-10-206603, JP-A-2002). -24390 6 gazette).
  • the haze of the antireflection film is preferably 5% or less, more preferably 3% or less.
  • the strength of the film is preferably 2H or higher, more preferably 3H or higher, most preferably 3H or higher in the pencil hardness test according to JIS K5400.
  • the layer having a high refractive index of the antireflection film is composed of a curable film containing at least an ultrafine organic compound having a high refractive index having an average particle diameter of lOOnm or less and a matrix binder.
  • the inorganic compound fine particles having a high refractive index include inorganic compounds having a refractive index of 1.65 or more, preferably those having a refractive index of 1.9 or more.
  • examples thereof include oxides such as Ti, Zn, Sb, Sn, Zr, Ce, Ta, La, and In, and composite oxides containing these metal atoms.
  • the surface of the particles is treated with a surface treatment agent (for example, silane coupling agents, etc .: JP-A-11-295503, JP-A-11-153703, 2000-9908, ionic compound or organometallic coupling agent: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-31043, etc., core-shell structure with high refractive index particles as a core (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-166104, etc.) ), Specific dispersants (for example, JP-A-11-153703, Patent No. US6210858B1, JP-A-2002-2776069, etc.) and the like.
  • a surface treatment agent for example, silane coupling agents, etc .: JP-A-11-295503, JP-A-11-153703, 2000-9908, ionic compound or organometallic coupling agent: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-31043, etc., core-shell structure with high refractive index particles as a core (for example, Japanese Patent
  • Examples of the material forming the matrix include conventionally known thermoplastic resin, curable resin film, and the like.
  • a polyfunctional compound-containing composition containing at least two radically polymerizable and Z- or cation-polymerizable polymerizable groups, an organometallic compound containing a hydrolyzable group, and a partial condensate composition thereof At least one composition selected from the group is preferred.
  • a polyfunctional compound-containing composition containing at least two radically polymerizable and Z- or cation-polymerizable polymerizable groups, an organometallic compound containing a hydrolyzable group, and a partial condensate composition thereof At least one composition selected from the group is preferred.
  • JP 2000-47004, 2001-315242, 2001-31871 examples thereof include compounds described in JP 2001-296401 A.
  • a colloidal metal oxide obtained from a hydrolyzed condensate of metal alkoxide and a curable film capable of obtaining a metal alkoxide composition are also preferred. For example, it is described in JP-A-2001-293818.
  • the refractive index of the high refractive index layer is generally 1.70 to 2.20.
  • the thickness of the high refractive index layer is preferably 5 nm to 10 ⁇ m, more preferably 10 nm to 1 ⁇ m.
  • the refractive index of the middle refractive index layer is adjusted to be a value between the refractive index of the low refractive index layer and the refractive index of the high refractive index layer.
  • the refractive index of the medium refractive index layer is preferably 1.50 to L 70
  • the low refractive index layer is formed by sequentially laminating on the high refractive index layer.
  • the refractive index of the low refractive index layer is 1.
  • a means of a thin film layer that also has an introduction force of fluorine can be applied.
  • the refractive index of the fluorine-containing compound is preferably 1.35 to L50. More preferably 1.
  • the fluorine-containing compound is preferably a compound containing a crosslinkable or polymerizable functional group containing a fluorine atom in a range of 35 to 80% by mass.
  • the silicone compound is preferably a compound having a polysiloxane structure, containing a curable functional group or a polymerizable functional group in the polymer chain and having a crosslinked structure in the film.
  • reactive silicones eg, Silaplane (manufactured by Chisso Corporation), silanol group-containing polysiloxanes at both ends (JP-A-11-258403, etc.) and the like can be mentioned.
  • crosslinking of a fluorine-containing and Z- or siloxane polymer having a crosslinkable or polymerizable group The polymerization reaction is preferably carried out by irradiating or heating the coating composition for forming the outermost layer containing a polymerization initiator, a sensitizer, etc. simultaneously with or after coating.
  • sol-gel cured film in which an organometallic compound such as a silane coupling agent and a specific fluorine-containing hydrocarbon group-containing silane coupling agent are cured by a condensation reaction in the presence of a catalyst.
  • organometallic compound such as a silane coupling agent and a specific fluorine-containing hydrocarbon group-containing silane coupling agent are cured by a condensation reaction in the presence of a catalyst.
  • a polyfluoroalkyl group-containing silane compound or a partially hydrolyzed condensate thereof Japanese Patent Laid-Open Nos. 58-142958, 58-147483, 58-147484, 157582, 11-106704, etc.
  • silyl compounds containing a “polyperfluoroalkyl ether” group which is a fluorine-containing long chain group JP 2000-117902 A, And the like described in JP 2001-48590 and 2002-53804.
  • the low refractive index layer has an average primary particle diameter such as fillers (for example, silicon dioxide (silica), fluorine-containing particles (magnesium fluoride, calcium fluoride, barium fluoride)) as additives other than the above. 1 to 150 nm low refractive index inorganic compound, organic fine particles described in paragraphs [00 20] to [0038] of JP-A-11-3820), silane coupling agent, slip agent, surfactant, etc. be able to.
  • fillers for example, silicon dioxide (silica), fluorine-containing particles (magnesium fluoride, calcium fluoride, barium fluoride)
  • silane coupling agent for example, silane coupling agent, slip agent, surfactant, etc.
  • the low refractive index layer When the low refractive index layer is located below the outermost layer, the low refractive index layer may be formed by a vapor phase method (vacuum deposition method, sputtering method, ion plating method, plasma CVD method, etc.).
  • the coating method is preferable because it can be manufactured at a low cost.
  • the film thickness of the low refractive index layer is preferably 30 to 200 nm, preferably 50 to 150 nm, and more preferably 60 to 120 nm.
  • the hard coat layer is provided on the surface of the stretched / unstretched cellulose acylate film in order to impart physical strength to the antireflection film.
  • it is preferably provided between the stretched / unstretched cellulose acylate film and the high refractive index layer. It is also preferable to coat directly on an unstretched cellulose acylate film without providing an antireflection layer.
  • Hard coat layer is a cross-linking reaction or polymerization reaction of light and Z or heat curable compounds It is preferably formed by.
  • the curable functional group is preferably a photopolymerizable functional group, and the hydrolyzable functional group-containing organometallic compound is preferably an organic alkoxysilyl compound.
  • composition of the hard coat layer include those described in JP-A-2002-144913, JP-A-2000-9908, WO00Z46617, and the like.
  • the high refractive index layer can also serve as a hard coat layer. In such a case, it is preferable to form fine particles dispersed in the hard coat layer using the method described for the high refractive index layer.
  • the hard coat layer can also serve as an antiglare layer (described later) provided with particles having an average particle diameter of 0.2 to LO m to provide an antiglare function (antiglare function).
  • the thickness of the hard coat layer can be appropriately designed depending on the application.
  • the film thickness of the hard coat layer is preferably 0.2 to: LO / zm, more preferably 0.5 to 7 / ⁇ ⁇ .
  • the strength of the hard coat layer is preferably 2 mm or more, more preferably 3 mm or more, most preferably 3 mm or more in the pencil hardness test according to JIS 5400. or,
  • the forward scattering layer is provided in order to give a viewing angle improvement effect when the viewing angle is tilted vertically and horizontally when applied to a liquid crystal display device.
  • the forward scattering layer By dispersing fine particles having different refractive indexes in the hard coat layer, it can also serve as a hard coat function.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-38208 with a specific forward scattering coefficient Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-199809 with a relative refractive index of transparent resin and fine particles in a specific range, and a haze value of 40% or more.
  • a primer layer an antistatic layer, an undercoat layer or a protective layer may be provided.
  • Each layer of the antireflection film is formed by a dip coating method, an air knife coating method, a card nocote method, a roller coating method, a wire bar coating method, a gravure coating, a micro gravure method, and an etha trusion coating method (US Pat. No. 2681294) Thus, it can be formed by coating.
  • the antireflection film may have an antiglare function that scatters external light.
  • the antiglare function is obtained by forming irregularities on the surface of the antireflection film.
  • the haze of the antireflection film is preferably 3 to 30%, more preferably 5 to 20%, and most preferably 7 to 20%. .
  • any method can be applied as long as the surface shape can be sufficiently maintained.
  • a method of forming irregularities on the film surface using fine particles in the low refractive index layer for example, JP-A-2000-271878, a lower refractive index layer (high refractive index layer, medium refractive index).
  • a relatively rough particle is added to the layer or hard coat layer) to form a surface uneven film, and these shapes are formed on the surface.
  • uppermost layer A method of physically transferring the irregular shape onto the surface after the application of the antifouling layer (for example, as an embossing method, JP-A 63-278839, JP-A 11 183710, JP 2000 -275401 publication etc.).
  • the unstretched and stretched cellulose acylate films of the present invention are optical films, particularly for polarizing plate protective films, optical compensation sheets for liquid crystal display devices (also called retardation films), optical compensation sheets for reflective liquid crystal display devices, halogens It is useful as a support for silver halide photographic materials.
  • sample A Samples prepared by dissolving 300 mg of sample film in 30 ml of methyl acetate (sample A) and those dissolved in 30 ml of dichloromethane (sample B) were prepared.
  • the amount of solvent was determined by the following method.
  • sample B sample A! /, Hidden by the solvent peak, for each peak in the area! Then, use the calibration curve to determine the content, and the sum is Sb. The sum of Sa and Sb is the residual solvent amount.
  • Measurement is performed under the following conditions using a viscoelasticity measuring device using a cone plate (for example, a modular comparator rheometer manufactured by Anton Paar: Physica MCR301). Dry the fat After making the moisture content 0.1% or less, measure at a shear rate (lZ seconds) at a gap of 500 m and a temperature of 220 ° C.
  • a shear rate lZ seconds
  • Cellulose-based resin (CAP-482- 20 number average molecular weight 70,000) with a single screw extruder (GM engineering, cylinder inner diameter D: 90mm) at an extrusion temperature of 240 ° C and a line speed of 5mZmin. A film with a thickness of / zm was produced.
  • a thicknessing process (knurling) with a width of 10 mm and a height of 50 m was applied to both ends.
  • Other conditions were as follows.
  • the sheet-like resin discharged from the die at 240 ° C was heated with a heater whose temperature can be controlled in the width direction, and then a film was obtained by a casting drum method.
  • the sheet-like resin and the heater were covered with a cover.
  • the length of the molten resin was 80 mm.
  • a far-infrared heater was used as the heater, the heater width was 1.2 times the die lip width, and the heating distance with respect to the flow direction of the sheet resin was 70% of the length of the sheet resin.
  • the cover is made of aluminum.
  • Example 2 a film was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the cover was used and no force was applied.
  • a film was obtained under the same conditions as in Example 1 except that in Example 1, the force was not applied using the cover and the force was not applied in the width direction.
  • Example 3 a film was obtained under the same conditions as in Example 3 except that the heating distance of the heater in the flow direction of the sheet-like resin was 50% of the length of the sheet-like resin.
  • Example 3 a film was obtained under the same conditions as in Example 3 except that the heating distance of the heater in the flow direction of the sheet-like resin was 20% of the length of the sheet-like resin.
  • Example 5 a film was obtained under the same conditions as in Example 5 except that the heater width was 1.0 times the die lip width.
  • Example 3 Finolem was obtained under the same conditions as in Example 3 except that the length of the sheet-like resin was 30 mm.
  • Example 3 a film was obtained under the same conditions as in Example 3 except that the length of the sheet-like resin was 130 mm.
  • Example 3 a film was obtained under the same conditions as in Example 3 except that the length of the sheet-like resin was 180 mm.
  • Example 5 a film was obtained under the same conditions as in Example 3 except that the heating distance of the heater in the flow direction of the sheet-like resin was 10% of the length of the sheet-like resin.
  • Example 5 is the same as Example 5 except that the heater width is 0.7 times the die lip width. A film was obtained under the conditions.
  • Example 1 a film was obtained without using a heater and a cover.
  • Example 3 a film was obtained under the same conditions as in Example 3 except that the length of the sheet-like resin was 230 mm.
  • a TOFV1 type, offline contact type continuous thickness gauge manufactured by Yamabun Electric Co., Ltd. was used, and the measurement pitch was measured at lmm intervals.
  • the width direction the entire film width after trimming was measured, and for the flow direction, the length was 3 m.
  • the very good ones were evaluated as ⁇ , the good ones as ⁇ , the slightly inferior ones as ⁇ , and the inferior ones as X. That is, in each of the width direction and the flow direction, the thickness unevenness is 1. O / zm or less ⁇ , the thickness unevenness is greater than 1. ⁇ ⁇ m 5. O / zm or less is ⁇ , and the thickness unevenness is 5 .DELTA. Is greater than 0 m and less than 10 m, and X is greater than 10 m.
  • the heating distance (distance between the top and bottom of the heater) with respect to the flow direction of the sheet-like resin of the heater is that of the sheet-like resin.
  • the force is the same except that it is 70%, 50%, 20% and 10% of the length.
  • the temperature distribution in the width direction exceeds 10 ° C only when the heating distance in Comparative Example 1 is 10%. Thickness variation in the width direction is X Met. Therefore, it can be seen that it is preferable that the heating distance of the heater in the flow direction of the sheet-like resin is 20% or more of the length of the sheet-like resin in the flow direction.
  • the length of the sheet-like resin in the flow direction until the die force comes into contact with the casting drum is within 200 mm, so that the width of the sheet-like resin is reduced. It can be seen that the temperature distribution in the direction can be kept within 10 ° C, and uneven thickness of the film can be suppressed. In Comparative Example 2, since the heater width is 0.7 times, the heater hits the sheet-like resin! / A part was formed, and the temperature distribution in the width direction was poor. .
  • Example 2 and Example 3 it can be seen from Example 2 and Example 3 that the thickness control in the width direction becomes smaller when the temperature control is performed in the width direction. Furthermore, from Example 1 and Example 2, it is better to cover the heater with an aluminum cover because the temperature distribution in the width direction and the temperature drop in the flow direction are smaller. It is preferable to cover with.
  • the unstretched cellulose-based resin film was acidified by the following immersion acid method. In addition, almost the same results were obtained when the coating method described below was performed.
  • Example 1 of JP-A-2001-141926 a peripheral speed difference was given between two pairs of rolls, and the film was stretched in the longitudinal direction to prepare a polarizing layer having a thickness of 20 m.
  • the polarizing layer obtained in this way the above-mentioned unstretched cellulose-based resin film treated with an acid solution, and Fujitac (unstretched triacetate film) treated with an acid solution were combined with PVA (PVA-117H manufactured by Kuraray Co., Ltd.) 3 % Aqueous solution was used as an adhesive, and bonded in the following combination in the stretching direction of the polarizing film and the film-forming flow direction (longitudinal method) of the cellulose resin film.
  • PVA PVA-117H manufactured by Kuraray Co., Ltd.
  • Polarizing plate A Unstretched cellulose-based resin film Z Polarizing layer Z Fujitac
  • Polarizing plate B Unstretched cellulose resin film Z Polarizing layer Z Unstretched cellulose resin film
  • the magnitude of the change in color tone of the polarizing plate thus obtained was evaluated in 10 levels (larger, the greater the color change, the greater the color tone).
  • the polarizing plate produced by carrying out the present invention was evaluated as good even when the deviation occurred.
  • the polarizing plate thus obtained was measured by the above method. Even after being processed into a polarizing plate, those that carried out the present invention showed good characteristics (low, humidity curl).
  • a laminate was prepared by laminating the polarizing axis and the cellulosic resin film so that the longitudinal force was orthogonal and 45 degrees, and the same evaluation was performed. In both cases, the results were the same as those obtained when the films were bonded in parallel.
  • a liquid crystal display device was prepared by arranging so that the transmission axis of the polarizing plate on the observer side and the transmission axis of the polarizing plate on the backlight side were orthogonal to each other.
  • the polarizing plate and the retardation polarizing plate of the present invention can be used in the liquid crystal display device described in Example 1 of JP-A-10-48420 and the disco described in Example 1 of JP-A-9-26572.
  • An optically anisotropic layer containing a liquid crystal molecule, an alignment film coated with polyvinyl alcohol, a 20-inch VA liquid crystal display device described in FIGS. 2 to 9 of JP 2000-154261, JP 2000-154261 A When used in the 20-inch OCB-type liquid crystal display device described in FIGS. 10 to 15 of the publication, and the IPS-type liquid crystal display device shown in FIG. 11 of Special 2004-12731, a good liquid crystal display element with a low humidity force is obtained. Obtained.
  • a low-reflective film was prepared from the cellulose-based resin film of the present invention according to Example 47 of the Japanese Society for Invention and Innovation (public technical number 2001-1745).
  • the humidity curl was measured according to the method described above. In the case of carrying out the present invention, good results similar to those of the polarizing plate were obtained.
  • the low reflection film of the present invention is applied to a liquid crystal display device described in Example 1 of JP-A-10-48420, a 20-inch VA type liquid described in FIGS. 2 to 9 of JP-A-2000-154261.
  • Crystal display device, 20-inch OCB type liquid crystal display device described in FIGS. 10 to 15 of JP-A-2000-154261, and IPS type liquid crystal display device shown in FIG. 11 of JP-A-2004-12731 As a result, a good liquid crystal display element was obtained.

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Abstract

セルロース系樹脂フィルムを溶融製膜方法により製造する場合に、セルロース系樹脂フィルムの幅方向及び長手方向の厚みムラの発現を抑制することができるので、高い光学特性のフィルムを得ることのできるセルロース系樹脂フィルム及びその製造方法を提供することができる。押出機(22)で溶融した溶融樹脂を、ダイ(24)から回転する冷却ローラ(28)上に吐出しシート状に冷却固化することでフィルム(12’)を製膜するセルロース系樹脂フィルムの製造方法において、ダイ(24)から冷却ローラ(28)上に接触するまでのシート状樹脂(12)の幅方向の温度分布が10°C以内となるように製膜する。

Description

明 細 書
セルロース系樹脂フィルム及びその製造方法
技術分野
[0001] 本発明はセルロース系榭脂フィルム及びその製造方法に係り、特に液晶表示装置 に好適な品質を有するセルロース系榭脂フィルム及びその製造方法に関する。 背景技術
[0002] 従来、セルロース系榭脂フィルムを延伸し、面内のレターデーシヨン (Re)、厚み方 向のレターデーシヨン (Rth)を発現させ、液晶表示素子の位相差膜として使用し、視 野角拡大を図ることが実施されている。
[0003] このようなセルロース系榭脂フィルムを延伸する方法として、フィルムの縦 (長手)方 向に延伸する方法 (縦延伸)や、フィルムの横 (幅)方向に延伸する方法 (横延伸)、 あるいは縦延伸と横延伸を同時に行う方法(同時延伸)が挙げられる。これらのうち、 縦延伸は設備がコンパクトなため、従来力も多く用いられてきた。通常、縦延伸は、 2 対以上の-ップローラの間でフィルムをガラス転移温度 (Tg)以上に加熱し、入口側 のニップローラの搬送速度より出口側の搬送速度を速くすることで縦方向に延伸する 方法である。
[0004] 特許文献 1には、セルロースエステルを縦延伸する方法が記載されて 、る。この特 許文献 1は、縦延伸する方向を流延製膜方向と逆にすることで遅相軸の角度むらを 改良したものである。また、特許文献 2には、縦横比 (LZW)が 0. 3以上、 2以下の 短スパン間に設置した-ップローラを延伸ゾーン中に設置して延伸する方法が記載 されている。この特許文献 2によれば、厚み方向の配向(Rth)を改良することができ る。ここで云う縦横比とは、延伸に用いる-ップローラの間隔 (L)を延伸するフィルム の幅 (W)で割った値を指す。
特許文献 1:特開 2002— 311240号公報
特許文献 2 :特開 2003— 315551号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題 [0005] ところで、延伸前 (未延伸)のセルロース系榭脂フィルムを溶融製膜法で製膜する 場合、セルロース系榭脂は溶融粘度が高 、ためにレべリングしにく 、と 、う問題があ る。このため、溶融製膜法で製膜したセルロース系榭脂フィルムは、フィルムの幅方 向及び長手方向(ダイ力も吐出されたシート状榭脂の流れ方向)に厚みムラが発現し てしまうという問題があった。
[0006] 本発明はこのような事情に鑑みて成されたもので、セルロース系榭脂フィルムの幅 方向及び長手方向の厚みムラの発現を抑制することができるので、高い光学特性の フィルムを得ることのできるセルロース系榭脂フィルム及びその製造方法を提供する ことを目的とする。
課題を解決するための手段
[0007] 本発明の第 1態様は、前記目的を達成するために、押出機で溶融した溶融榭脂を 、ダイから回転する冷却ローラ上にシート状に吐出し冷却固化することでフィルムを 製膜するセルロース系榭脂フィルムの製造方法にぉ 、て、前記ダイから前記冷却口 ーラ上に接触するまでの前記シート状榭脂の幅方向の温度分布を 10°C以内として 製膜することを特徴とする。
[0008] 本発明の発明者は、製造したセルロース系榭脂フィルムの厚みムラを抑制する方 法を調べた結果、ダイ力 冷却ローラ上に接触するまでのシート状榭脂の幅方向の 温度分布を 10°C以内として製膜することで厚みムラの発現を抑制できるという知見を 得た。
[0009] 従って、本発明の第 1態様によれば、押出機で溶融した溶融榭脂を、ダイ力も回転 する冷却ローラ上にシート状に吐出し冷却固化することでフィルムを製膜するセル口 一ス系榭脂フィルムの製造方法にぉ 、て、ダイ力も冷却ローラ上に接触するまでのシ 一ト状榭脂の幅方向の温度分布を 10°C以内として製膜することで、フィルムの厚み ムラの中でも特に幅方向の厚みムラの発現を抑制することができるので、光学特性が 均一な光学用途に好適なセルロース系榭脂フィルムを得ることができる。尚、ここで、 幅方向の温度分布とは、シート状榭脂の幅方向における温度の最大値と最小値との 差をいう。
[0010] 本発明の第 2態様は、本発明の第 1態様において、前記ダイから前記冷却ローラ上 に接触するまでの前記シート状榭脂の流れ方向の温度降下を 20°C以内として製膜 することを特徴とする。
[0011] 本発明の第 2態様によれば、ダイ力 冷却ローラ上に接触するまでのシート状榭脂 の流れ方向の温度降下を 20°C以内として製膜することで、更にフィルムの厚みムラ の発現を抑制することができる。尚、本発明の第 2態様は、厚みムラの中でもフィルム 流れ方向の厚みムラに対して特に有効である。また、ここで、流れ方向の温度降下と は、溶融樹脂のダイ吐出時の温度力も冷却ローラ着地時の温度を引いた差をいう。
[0012] 本発明の第 3態様は、本発明の第 1又は第 2態様において、前記ダイから前記冷却 ローラ上に接触するまでの前記シート状榭脂の少なくとも一方の面をヒーター加熱ュ ニットで加熱するとともに、該ヒーター加熱ユニットのシート状榭脂の流れ方向に対す る加熱距離が、前記ダイ力 前記冷却ローラ上に接触するまでのシート状榭脂の流 れ方向の長さの 20%以上となるようにすることを特徴とする。
[0013] 本発明の第 3態様によれば、ダイ力 冷却ローラ上に接触するまでのシート状榭脂 の少なくとも一方の面をヒーター加熱ユニットで加熱するとともに、ヒーター加熱ュ-ッ トのシート状榭脂の流れ方向に対する距離が、ダイ力 冷却ローラ上に接触するまで のシート状榭脂の流れ方向の長さの 20%以上となるようにすることで、シート状榭脂 の幅方向の温度分布を 10°C以内にすることができ、更にシート状榭脂の流れ方向の 温度降下を 20°C以内にすることもできる。従って、フィルムの厚みムラの発現を抑制 することができ、光学特性が均一な光学用途に好適なセルロース系榭脂フィルムを 得ることができる。
[0014] 本発明の第 4態様は、本発明の第 3態様において、前記ダイから前記冷却ローラ上 に接触するまでの前記シート状榭脂の流れ方向の長さを 200mm以内とすることを特 徴とする。
[0015] 本発明の第 4態様によれば、ダイ力 冷却ローラ上に接触するまでのシート状榭脂 の流れ方向の長さを 200mm以内とすることで、幅方向、流れ方向の温度制御が容 易となり、セルロース系榭脂フィルムの厚みムラの発現を抑制することができる。
[0016] 本発明の第 5態様は、本発明の第 3又は第 4態様において、前記ヒーター加熱ュ- ットは、前記シート状榭脂の幅方向にぉ ヽて加熱温度を制御できることを特徴とする [0017] 本発明の第 5態様によれば、ヒーター加熱ユニットを、シート状榭脂の幅方向にお いて加熱温度を制御できるようにすることで、厚みムラの中でも幅方向の厚みムラを 抑帘 Uすることができる。
[0018] 本発明の第 6態様は、本発明の第 3〜第 5態様の何れか 1において、前記シート状 榭脂及び前記ヒーター加熱ユニットを、断熱機能及び Z又は熱反射機能を持つカバ 一で覆うことを特徴とする。
[0019] 本発明の第 6態様によれば、ダイ力も冷却ローラ上に接触するまでのシート状榭脂 、及びヒーター加熱ユニットを、断熱機能及び Z又は熱反射機能を持つカバーで覆 うので、効果的にシート状榭脂の幅方向の温度分布を抑制することができ、フィルム の厚みムラの発現を抑制することができる。
[0020] 本発明の第 7態様は、本発明の第 1〜第 6態様の何れか 1において、前記シート状 榭脂を、一方が前記冷却ローラ、他方が弾性ローラである一対のローラで挟むことに より冷却固化してフィルムを製膜することを特徴とする。
[0021] 本発明の第 7態様によれば、ダイ力 押し出されたシート状榭脂を一対のローラで 挟み込みながら冷却固化するので、スジ故障の発生を防止し、且つ、厚み精度を更 に向上させることができる。
[0022] 本発明の第 8態様は、本発明の第 1〜第 7態様の何れか 1の製造方法で製造され たことを特徴とするセルロース系榭脂フィルムである。
[0023] 本発明によれば、厚みムラを抑制することができるので、光学特性の良いセルロー ス系榭脂フィルムを得ることができる。
発明の効果
[0024] 本発明によれば、セルロース系榭脂フィルムの幅方向及び長手方向の厚みムラの 発現を抑制することができるので、高 、光学特性のフィルムを得ることのできるセル口 一ス系榭脂フィルム及びその製造方法を提供することができる。
図面の簡単な説明
[0025] [図 1]本発明が適用されるフィルム製造装置の構成を示す構成図
[図 2]押出機の構成を示す概略図 [図 3]製膜工程部を示す斜視図
[図 4]製膜工程部の金属製の一対のローラを示す概略図
[図 5]他の実施形態である製膜工程部を示す概略図
[図 6]他の実施形態である製膜工程部を示す斜視図
[図 7]他の実施形態である製膜工程部を示す概略図
[図 8]本発明が適用される他の実施形態であるフィルム製造装置の構成を示す構成 図
[図 9]他の実施形態である製膜工程部を示す概略図
[図 10]他の実施形態である製膜工程部を示す斜視図
[図 11]本発明の実施例の説明図
[図 12]本発明の実施例の説明図
符号の説明
[0026] 10, 10,· · ·フィルム製造装置、 12· ··シート状榭脂、 12,…セルロースァシレートフィ ルム、 14· ··製膜工程部、 20· ··卷取工程部、 22· ··押出機、 24· ··ダイ、 24a…ダイリツ プ、 25· ··ヒーター加熱ユニット、 25a…ヒーター、 26…ローラ(弾性ローラ)、 27…力 バー、 28· ··ローラ(冷却ローラ)、 28,…キャスティングローラ、 44· ··金属筒(外筒)、 4 6…液状媒体層、 48…弾性体層(内筒)、 50…金属シャフト、 Ε· ··ヒーター加熱ュ- ットの距離、 F…溶融榭脂の流れ方向の長さ、 Q…接触している長さ、 Υ· ··製膜速度 、 Z…外筒の肉厚
発明を実施するための最良の形態
[0027] 以下添付図面に従って本発明に係るセルロース系榭脂フィルム及びその製造方法 の好ましい実施の形態について説明する。なお、本実施の形態ではセルロースァシ レートフィルムを製造する例を示す力 本発明はこれに限定するものではなぐセル口 一スァシレートフィルム以外のセルロース系榭脂フィルムの製造にも適用することが できる。また、本実施の形態では、ダイ力も押し出された榭脂を一対のローラで挟み 込みながら冷却するタツチロール法でフィルムを製膜した場合で、押圧ローラが金属 製の弾性ローラである場合にっ 、て説明するがこれに限定されるものではな 、。
[0028] 図 1は、セルロースァシレートフィルムの製造装置の概略構成の一例を示して!/、る。 図 1に示すように製造装置 10は主として、延伸前のセルロースァシレートフィルム 12, を製造する製膜工程部 14と、製膜工程部 14で製造されたセルロースァシレートフィ ルム 12'を縦延伸する縦延伸工程部 16と、横延伸する横延伸工程部 18と、延伸さ れたセルロースァシレートフィルム 12,を巻き取る卷取工程部 20とで構成される。
[0029] 製膜工程部 14では、押出機 22で溶融されたセルロースァシレート榭脂がダイ 24か らシート状に吐出され、回転する一対のローラ 26、 28間に供給される。そして、ロー ラ 28上で冷却されて固化したセルロースァシレートフィルム 12,がローラ 28から剥離 された後、縦延伸工程部 16、横延伸工程部 18に順に送られて延伸され、卷取工程 部 20でロール状に巻き取られる。これにより、延伸セルロースァシレートフィルム 12, が製造される。以下、各工程部の詳細について説明する。
[0030] 図 2に製膜工程部 14の単軸スクリューの押出機 22を示す。図 2に示すように、シリ ンダ 32内にはスクリュー軸 34にフライト 36を有する単軸スクリュー 38が配設され、図 示しないホッパー力 セルロースァシレート榭脂が供給口 40を介してシリンダ 32内に 供給される。シリンダ 32内は供給口 40側力も順に、供給口 40から供給されたセル口 一スァシレート榭脂を定量輸送する供給部 (Aで示す領域)と、セルロースァシレート 榭脂を混練'圧縮する圧縮部 (Bで示す領域)と、混練'圧縮されたセルロースァシレ 一ト榭脂を計量する計量部 (Cで示す領域)とで構成される。押出機 22で溶融された セルロースァシレート榭脂は、吐出口 42からダイ 24に連続的に送られる。
[0031] 押出機 22のスクリュー圧縮比は、 2. 5〜4. 5に設定され、 LZDは 20〜50に設定 されている。ここで、スクリュー圧縮比とは、供給部 Aと計量部 Cとの容積比、即ち供給 部 Aの単位長さ当たりの容積 ÷計量部 Cの単位長さ当たりの容積で表され、供給部 Aのスクリュー軸 34の外径 dl、計量部 Cのスクリュー軸 34の外径 d2、供給部 Aの溝 部径 al、及び計量部 Cの溝部径 a2とを使用して算出される。また、 LZDとは、図 2の シリンダ内径 (D)に対するシリンダ長さ (L)の比である。また、押出温度は 190〜240 °Cに設定される。押出機 22内での温度が 240°Cを超える場合には、押出機 22とダイ 24との間に冷却機(図示せず)を設けるようにするとよ!/、。
[0032] 尚、押出機 22は、 1軸押出機でも 2軸押出機でもよいが、スクリュー圧縮比が 2. 5を 下回って小さすぎると、十分に混練されず、未溶解部分が発生したり、剪断発熱が小 さく結晶の融解が不十分となり、製造後のセルロースァシレートフィルムに微細な結 晶が残存し易くなり、さらに、気泡が混入し易くなる。これにより、セルロースァシレート フィルム 12'を延伸したときに、残存した結晶が延伸性を阻害し、配向を十分に上げ ることができなくなる。逆に、スクリュー圧縮比が 4. 5を上回って大きすぎると、剪断応 力が力かり過ぎて発熱により樹脂が劣化し易くなるので、製造後のセルロースァシレ 一トフイルムに黄色みが出易くなる。また、剪断応力がかかり過ぎると分子の切断が 起こり分子量が低下してフィルムの機械的強度が低下する。従って、製造後のセル口 一スァシレートフィルムに黄色みが出に《且つ延伸破断しにくくするためには、スクリ ユー圧縮比は 2. 5〜4. 5の範囲が良ぐより好ましくは 2. 8〜4. 2の範囲、特に好ま しくは 3. 0〜4. 0の範囲である。
[0033] また、 LZDが 20を下回って小さすぎると、溶融不足や混練不足となり、圧縮比が 小さい場合と同様に製造後のセルロースァシレートフィルムに微細な結晶が残存し 易くなる。逆に、 LZDが 50を上回って大きすぎると、押出機 22内でのセルロースァ シレート榭脂の滞留時間が長くなり過ぎ、榭脂の劣化を起こし易くなる。また、滞留時 間が長くなると分子の切断が起こり分子量が低下してフィルムの機械的強度が低下 する。従って、製造後のセルロースァシレートフィルムに黄色みが出に《且つ延伸 破断しにくくするためには、 LZDは 20〜50の範囲が良ぐ好ましくは 22〜45の範 囲、特に好ましくは 24〜40の範囲である。
[0034] また、押出温度が 190°Cを下回って低すぎると、結晶の融解が不十分となり、製造 後のセルロースァシレートフィルムに微細な結晶が残存し易くなり、セルロースァシレ 一トフイルムを延伸したときに、延伸性を阻害し、配向を十分に上げることができなく なる。逆に、押出温度が 240°Cを超えて高すぎると、セルロースァシレート榭脂が劣 化し、黄色み (YI値)の程度が悪ィ匕してしまう。従って、製造後のセルロースァシレー トフイルムに黄色みが出に《且つ延伸破断しに《するためには、押出温度は 190 °C〜240°Cが良ぐ好ましくは 195°C〜235°Cの範囲、特に好ましくは 200°C〜230 °Cの範囲である。
[0035] 上記の如く構成された押出機 22を用いてセルロースァシレート榭脂が溶融され、こ の溶融樹脂がダイ 24に連続的に供給され、ダイ 24の先端 (下端)からシート状に吐 出される。吐出されたときのセルロースァシレート榭脂のゼロせん断粘度が 2000Pa' sec以下であることが好ましい。ゼロせん断粘度が 2000Pa' secを超えてしまうと、ダ ィから吐出された溶融樹脂が吐出直後に大きく広がってダイの先端部に付着しやす ぐこれが汚れとなってスジ故障を発生しやすくなつてしまう。吐出されたシート状榭 脂 12は、一対のローラ 26、 28 (図 1参照)の間に供給される。
[0036] 図 3及び図 4は、本発明の一実施形態を示したものである。一対のローラ 26、 28は 、一方のローラが金属製の弾性ローラ 26、他方のローラが冷却ローラ 28によって構 成されている。各ローラ 26、 28は、表面が鏡面、或いは鏡面に近い状態になってお り、算術平均高さ Raが lOOnm以下、好ましくは 50nm以下、さらに好ましくは 25nm 以下に鏡面化される。また、ローラ 26、 28は、その表面温度を制御できるように構成 されており、例えばローラ 26、 28の内部に水等の液状媒体を循環させることによって 、表面温度を制御できるようになつている。また、一対のローラ 26、 28のうち、ローラ 2 6は、もう一方のローラ 28よりも小さい径で形成されており、表面が金属材から成り、 その表面温度を精度良く制御できるようになつている。そして、一対のローラ 26、 28 は、同じ表面速度で回転するようになっている。
[0037] セルロース系榭脂は溶融粘度が高いためにシート状榭脂 12はレべリングしに《、 このため、溶融製膜法で製膜したセルロース系榭脂フィルム 12'は、厚みムラが発現 しゃすい。そこで、ダイ 24から冷却ローラ 28上に接触するまでのシート状榭脂 12の 幅方向の温度分布を 10°C以内としてセルロースァシレートフィルム 12 'を製膜する。 実際に、ダイ 24から冷却ローラ 28上に接触するまでのシート状榭脂 12の幅 (TD)方 向の温度分布を 10°C以内として製膜することで厚みムラの発現を抑制することがで きる。ここで、幅方向の温度分布は、 10°C以内が好ましいが、 5°C以内であることがよ り好ましぐ 1°C以内であることが更に好ましい。
[0038] また、ダイ 24から冷却ローラ 28上に接触するまでのシート状榭脂 12の流れ (MD) 方向の温度降下を 20°C以内としてセルロースァシレートフィルム 12,を製膜すること が好ましい。ダイ 24から冷却ローラ 28上に接触するまでのシート状榭脂 12の流れ方 向の温度降下を 20°C以内として製膜することで、更にフィルムの厚みムラの発現を 抑制することができる。尚、流れ方向の温度降下を 20°C以内とすることで、厚みムラ の中でもフィルム流れ方向の厚みムラに対して特に有効である。ここで、流れ方向の 温度降下は、 20°C以内が好ましいが、 10°C以内であることがより好ましぐ 5°C以内 であることが更に好ましい。
[0039] このようにシート状榭脂 12の温度を所望の範囲にしてフィルムを製膜するためには 、例えば、図 3及び図 4に示すように、ダイ 24から冷却ローラ 28上に接触するまでの シート状榭脂 12をヒーター加熱ユニット 25、 25で加熱する。尚、ヒーター加熱ュ-ッ トの幅寸法は、ダイ 24のリップ 24a幅の 1. 0倍以上、好ましくは 1. 2倍以上であり、冷 却ローラ 28のローラ長さを上限とすることが好ましい。そして、ヒーター加熱ユニット 2 5のシート状榭脂 12の流れ方向に対する距離 (ヒーター加熱ユニット 25の最上部と 最下部の距離)を E、シート状榭脂 12の流れ方向の長さを Fで表したとき、 EZFが 2 0%以上となるようにする。このように構成することで、溶融樹脂の幅方向の温度分布 を 10°C以内にすることができ、更に溶融樹脂の流れ方向の温度降下を 20°C以内に することちでさる。
[0040] また、シート状榭脂 12の流れ方向の長さ Fは、 200mm以内にすることが好ましい。
溶融樹脂の流れ方向の長さ Fを 200mm以内とすることで、幅方向、流れ方向の温度 制御が容易となり、セルロースァシレートフィルム 12'の厚みムラの発現を抑制するこ とができる。尚、ここで、シート状榭脂 12の流れ方向の長さ Fは、 200mm以内が好ま しいが、 150mm以内がより好ましぐ 100mm以内が更に好ましい。
[0041] 図 4は、一対のローラ 26、 28の一実施形態を示したものである。弾性ローラ 26は、 外層から外殻を形成する金属筒 (外筒) 44、液状媒体層 46、弾性体層(内筒) 48、 金属シャフト 50の順で構成されて 、る。シート状の溶融榭脂を介して接触する冷却口 ール 28の回転により弾性ロール 26の外筒 44と内筒 48は回転する。これにより、一対 のローラ 26、 28でシート状の溶融榭脂を挟持すると、弾性ローラ 26がシートを介して 冷却ローラ 28からの反力を受け、冷却ローラ 28の面に倣って凹状に弾性変形する。 従って、弾性ローラ 26と冷却ローラ 28はシートに対して面接触するとともに、弾性変 形した弾性ローラ 26の形状が元に戻る復元力によって、挟持されたシートは面状に 押圧されながら、冷却ローラ 28で冷却される。金属筒 44は、金属薄膜で作られてお り、溶接継ぎ部のないシームレス構造であることが好ましい。また、金属筒 44の肉厚 Z は、 0. 05mm<Z< 7. Ommの範囲であることが好ましい。ここで、弾性ローラの外 筒肉厚 Zは 0. 05mm以下であると、前記復元力が小さく面質改善効果が得られない だけでなぐローラ強度が弱くなるためである。また、 7. Omm以上であると、弾性が 得られず残留歪みの解消効果が出ないからである。尚、金属筒 44の肉厚 Zは 0. 05 mm<Z< 7. Ommを満たせば問題ないが、 0. 2mm<Z< 5. Ommであることがより 好ましい。
[0042] また、セルロースァシレート榭脂のガラス転移温度 Tg (°C)— 弾性ローラ 26の温度
(°C)を X(°C)、製膜速度を Y(mZmin)としたとき、 0. 0043X2 + 0. 12X+ 1. ΚΥ < 0. 019Χ2+0. 73Χ+ 24、を満たすように製膜速度 Υとローラ(弾性ローラ) 26の 温度を設定することが好ましい。製膜速度 Υが 0. 0043X2+0. 12X+ 1. 1以下とな ると押圧する時間が長すぎてフィルムに残留歪みが発現してしま!/、、製膜速度 Υが 0 . 019Χ2+0. 73Χ+ 24以上になると冷却する時間が短かすぎてフィルムを徐冷する ことができず弾性ローラ 26へ貼り付いてしまうからである。尚、冷却ローラ 28の温度 は弾性ローラ 26の温度に対し士 20°C以内であることが好ましく、より好ましくは ± 15 °C以内、更に好ましくは ± 10°Cである。
[0043] 更に、一対のローラ 26、 28の弾性ローラ 26と冷却ローラ 28とがシート状のセルロー スァシレート榭脂を介して接触している長さを Q (cm)、弾性ローラ 26と冷却ローラ 28 とでシート状のセルロースァシレート榭脂を挟む線圧を P (kg/cm)としたとき、 3kg /cm2 < P/Q < 50kg/cm2 、を満たすように線圧 Pと接触長さ Qを設定すること が好ましい。ここで、 PZQが 3kgZcm2 以下であると榭脂を面状に押圧する押圧 力が小さすぎて面状改善効果がなぐ PZQが 50kgZcm2 以上であると押圧力が 大きすぎてフィルムの残留歪みが発生してしま 、、レターデーシヨンが発現する。
[0044] 上記の如く構成された製膜工程部 14によれば、ダイ 24からセルロースァシレート榭 脂を吐出することにより、吐出されたセルロースァシレート榭脂が一対のローラ 26、 2 8間で極く僅かな液溜まり(バンク)を形成し、このセルロースァシレート榭脂が一対の ローラ 26、 28で挟圧されて厚みが調整されながらシート状になる。その際、弾性ロー ラ 26がセルロースァシレート榭脂を介して冷却ローラ 28からの反力を受け、冷却ロー ラ 28の面に倣って凹状に弾性変形し、セルロースァシレート榭脂は弾性ローラ 26と 冷却ローラ 28によって面状に押圧される。そして、上述した条件を満たす外筒の肉 厚 Z、温度、線圧、冷却長さ、を満たすローラ 26、 28で挟圧してフィルム 12'を製膜 すると、スジ故障がなぐ厚み精度が高ぐ且つ、残留歪みが抑制されレターデーショ ンの小さな光学フィルムに適したセルロースァシレートフィルム 12,を製造することが できる。また、上記の如く構成された製膜工程部 14によれば、フィルム厚みが 20〜3 00 ^ m,面内のレターデーシヨン Reが 20nm以下、厚み方向のレターデーシヨン Rt hが 20nm以下であるセルロースァシレートフィルム 12,を製造することができる。
[0045] ここで、レターデーシヨン Re、 Rthは、以下の式で求められる。
[0046] Re (nm) = | n (MD)— n(TD) | XT(nm)
Rth (nm) = | { (n (MD) + n(TD)) /2 } - n (TH) | XT(nm)
式中の n (MD)、 n(TD)、 n(TH)は長手(流れ)方向、幅方向、厚み方向の屈折率を 示し、 Tは nm単位で表した厚みを示す。
[0047] 一対のローラ 26、 28で挟圧されたフィルム 12'は、金属製のローラ 28に巻きかけら れて冷却された後、ローラ 28の表面力も剥離され、後段の縦延伸工程部 16に送られ る。
[0048] 以上、本発明に係るセルロース系榭脂フィルム及びその製造方法の実施形態につ いて説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなぐ各種の態様が 採り得る。図 5は、本発明の別態様を示したものであり、ヒーター加熱ユニット 25を溶 融榭脂の流れ方向に複数個設けたものである。このように設けることで、ヒーター加熱 ユニット 25、 25· ··のシート状榭脂 12の流れ方向に対する距離 (ヒーター加熱ユニット 25の最上部と最下部の距離)を E、シート状榭脂 12の流れ方向の長さを Fで表したと き、容易に EZFが 20%以上となるようにすることができる。尚、 EZFは、 20%以上 であることが好ましいが、より好ましくは 50%以上、更に好ましくは 70%以上である。
[0049] また、ヒーター加熱ユニット 25は、図 6に示すように、ヒーター 25a、 25a…を幅方向 に配列したものであると、シート状榭脂 12の幅方向にぉ 、て加熱温度を制御すること ができる。このように、ヒーター加熱ユニット 25を、シート状榭脂 12の幅方向において 加熱温度を制御できるようにすることで、更に幅方向の厚みムラを抑制することができ る。 [0050] 更に、図 7に示すように、シート状榭脂 12及びヒーター加熱ユニット 25を、断熱機 能及び Z又は熱反射機能を持つカバー 27で覆うことも考えられる。このように、ダイ 2 4力も冷却ローラ 26上に接触するまでのシート状榭脂 12、及びヒーター加熱ユニット 25を、断熱機能及び Z又は熱反射機能を持つカバー 27で覆うことで、効果的にシ 一ト状榭脂の幅方向の温度分布を抑制することができ、フィルムの厚みムラの発現を 抑帘 Uすることができる。
[0051] そして、本発明は、ダイ力も押し出された榭脂を一対のローラで挟み込みながら冷 却するタツチロール法でフィルムを製膜した場合(図 1参照)だけでなぐ例えば、図 8 及び図 9に示すようにダイ力 押し出された榭脂をキャスティングローラ 28'で冷却す るキャスティングドラム法でフィルムを製膜した場合においても同様に成り立つ。
[0052] また、本発明においては、図 10に示すように、ヒーター加熱ユニット 25をシート状榭 脂 12の片面のみに設けシート状榭脂 12の少なくとも一方の面を加熱することで、シ 一ト状榭脂 12の幅方向の温度分布を 10°C以内にすることができるので、フィルム 12 'の厚みムラを抑制することが可能である。
[0053] 以下に、製膜工程部 14で製造したセルロースァシレートフィルム 12,を延伸し、延 伸セルロースァシレートフィルム 12,を製造するまでの延伸工程について説明する。
[0054] セルロースァシレートフィルム 12,の延伸は、セルロースァシレートフィルム 12,中の 分子を配向させ、面内のレターデーシヨン(Re)と厚み方向のレターデーシヨン(Rth) を発現させるために行われる。
[0055] 図 1又は図 8に示すように、セルロースァシレートフィルム 12,は、先ず、縦延伸工程 部 16で長手方向に縦延伸される。縦延伸工程部 16では、セルロースァシレートフィ ルム 12,が予熱された後、セルロースァシレートフィルム 12,が加熱された状態で、二 つの-ップロール 30、 31に卷き掛けられる。出口側の-ップロール 31は、入口側の -ップロール 30よりも早 、搬送速度でセルロースァシレートフィルム 12,を搬送して おり、これによつて、セルロースァシレートフィルム 12,が縦方向に延伸される。
[0056] 縦延伸工程部 16における予熱温度は Tg—40°C以上、 Tg + 60°C以下が好ましく 、 Tg— 20°C以上、 Tg+40°C以下がより好ましぐ Tg以上、 Tg + 30°C以下がさらに 好ましい。また、縦延伸工程部 16の延伸温度は、 Tg以上、 Tg + 60°C以下が好まし ぐ Tg + 2°C以上、 Tg+40°C以下がより好ましぐ Tg + 5°C以上、 Tg + 30°C以下が さらに好ましい。縦方向の延伸倍率は 1. 0倍以上 2. 5倍以下が好ましぐ 1. 1倍以 上、 2倍以下がさらに好ましい。
[0057] 縦延伸されたセルロースァシレートフィルム 12,は、横延伸工程部 18に送られ、幅 方向に横延伸される。横延伸工程部 18では例えばテンターを好適に用いることがで き、このテンターによってセルロースァシレートフィルム 12,の幅方向の両端部をクリツ プで把持し、横方向に延伸する。この横延伸によって、レターデーシヨン Rthを一層 大きくすることができる。
[0058] 横延伸は、テンターを用いて実施するのが好ましぐ好ましい延伸温度は Tg以上、 Tg + 60°C以下が好ましぐより好ましくは Tg + 2°C以上、 Tg+40°C以下、さらに好 ましくは Tg+4°C以上、 Tg + 30°C以下である。延伸倍率は 1. 0倍以上、 2. 5倍以 下が好ましぐ 1. 1倍以上 2. 0倍以下がさらに好ましい。横延伸の後に縦、横のいず れ力、または両方に緩和させることも好ましい。これにより幅方向の遅相軸の分布を /J、さくすることができる。
[0059] このような延伸により、 Reが Onm以上、 500nm以下、より好ましくは lOnm以上、 4 OOnm以下、さらに好ましくは 15nm以上、 300nm以下、 Rth力Onm以上、 500nm 以下、より好ましくは 50nm以上、 400nm以下、さらに好ましくは 70nm以上、 350η m以下である。
[0060] このうち Re≤Rthを満足するものがより好ましぐさらに好ましくは Re X 2≤Rthを満 足するものがさらに好ましい。このような高 Rth、低 Reを実現するためには、上述のよ うに縦延伸したものを、横 (幅)方向に延伸するのが好ましい。即ち、縦方向と横方向 の配向の差が面内のレターデーシヨンの差 (Re)となるが、縦方向に加えその直交方 向である横方向にも延伸することで、縦横の配向の差を小さくし面配向(Re)を小さく できる。一方、縦に加え横にも延伸することで面積倍率は増加するため、厚みの減少 に伴い厚み方向の配向は増加し、 Rthを増加させることができるためである。
[0061] さらに、 Re, Rthの幅方向、長手方向の場所による変動をいずれも 5%以下、より好 ましくは 4 %以下、さらに好ましくは 3 %以下にすることが好ましい。
[0062] 上述したように本実施の形態によれば、製膜工程部 14で厚みムラが抑制されたセ ルロースァシレートフィルム 12,を製造することができるので、このセルロースァシレー トフイルム 12,を縦方向、横方向に延伸を施しても、延伸分布のないセルロースァシ レートフィルム 12,を製造することができる。
[0063] 延伸後のセルロースァシレートフィルム 12,は、図 1の卷取工程部 20でロール状に 巻き取られる。その際、セルロースァシレートフィルム 12,の卷取りテンションは、 0. 0 2kgZmm2以下とすることが好ましい。卷取りテンションをこのような範囲に設定する ことによって、延伸セルロースァシレートフィルム 12,にレターデーシヨン分布を発生 させることなく卷さ取ることがでさる。
[0064] 以下に、本発明に適したセルロースァシレート榭脂、セルロースァシレートフィルム の加工方法等について手順にそって詳細に説明する。
[0065] (1)可塑剤
本発明におけるセルロースァシレートフィルムを製造するための樹脂には、多価ァ ルコール系可塑剤を添加するのが好まし 、。このような可塑剤は弾性率を低下させる だけではなぐ表裏の結晶量の差を低減させる効果も有する。多価アルコール系可 塑剤の含有量は、セルロースァシレートに対し 2〜20重量0 /0が好ましい。多価アルコ ール系可塑剤の含有量を 2〜20重量%が好ましぐより好ましくは 3〜18重量%、さ らに好ましくは 4〜 15重量%である。
[0066] 多価アルコール系可塑剤の含有量が 2重量%未満の場合、上記効果が十分達成 されず、一方、 20重量%より多い場合、泣き出し (可塑剤の表面析出)が発生する。 本発明で具体的に用いることができる多価アルコール系可塑剤は、セルロース脂肪 酸エステルとの相溶性が良ぐまた熱可塑ィ匕効果が顕著に現れるグリセリンエステル
、ジグリセリンエステルなどグリセリン系のエステル化合物やポリエチレングリコールや ポリプロピレングリコールなどのポリアルキレングリコール、ポリアルキレングリコールの 水酸基にァシル基が結合したィ匕合物などである。
[0067] 具体的なグリセリンエステルとして、グリセリンジアセテートステアレート、グリセリンジ アセテートパルミテート、グリセリンジアセテートミスチレート、グリセリンジアセテートラ ゥレート、グリセリンジアセテート力プレート、グリセリンジアセテートノナネート、グリセリ ンジアセテートオタタノエート、グリセリンジアセテートヘプタノエート、グリセリンジァセ テートへキサノエート、グリセリンジアセテートペンタノエート、グリセリンジアセテートォ レート、グリセリンアセテートジカプレート、グリセリンアセテートジノナネート、グリセリン アセテートジ才クタノエート、グリセリンアセテートジヘプタノエート、グリセリンァセテ一 トジカプロエート、グリセリンアセテートジバレレート、グリセリンアセテートジブチレート 、グリセリンジプロピオネート力プレート、グリセリンジプロピオネートラウレート、グリセリ ンジプロピオネートミスチレート、グリセリンジプロピオネートパルミテート、グリセリンジ プロピオネートステアレート、グリセリンジプロピオネートォレート、グリセリントリブチレ ート、グリセリントリペンタノエート、グリセリンモノパルミテート、グリセリンモノステアレ ート、グリセリンジステアレート、グリセリンプロピオネートラウレート、グリセリンォレート プロピオネートなどが挙げられるがこれに限定されず、これらを単独もしくは併用して 使用することができる。
[0068] この中でも、グリセリンジアセテートカプリレート、グリセリンジアセテートペラルゴネ ート、グリセリンジアセテート力プレート、グリセリンジアセテートラウレート、グリセリンジ アセテートミリステート、グリセリンジアセテートパノレミテート、グリセリンジアセテートス テアレート、グリセリンジアセテートォレートが好ましい。
[0069] ジグリセリンエステルの具体的な例としては、ジグリセリンテトラアセテート、ジグリセリ ンテトラプロピオネート、ジグリセリンテトラプチレート、ジグリセリンテトラバレレート、ジ グリセリンテトラへキサノエート、ジグリセリンテトラヘプタノエート、ジグリセリンテトラ力 プリレート、ジグリセリンテトラペラルゴネート、ジグリセリンテトラ力プレート、ジグリセリ ンテトララウレート、ジグリセリンテトラミスチレート、ジグリセリンテトラパルミテート、ジグ リセリントリアセテートプロピオネート、ジグリセリントリアセテートブチレート、ジグリセリ ントリアセテートバレレート、ジグリセリントリアセテートへキサノエート、ジグリセリントリ アセテートヘプタノエート、ジグリセリントリアセテートカプリレート、ジグリセリントリァセ テートペラノレゴネート、ジグリセリントリアセテート力プレート、ジグリセリントリアセテート ラウレート、ジグリセリントリアセテートミスチレート、ジグリセリントリアセテートパノレミテ ート、ジグリセリントリアセテートステアレート、ジグリセリントリアセテートォレート、ジグ リセリンジアセテートジプロピオネート、ジグリセリンジアセテートジブチレート、ジグリ セリンジアセテートジバレレート、ジグリセリンジアセテートジへキサノエート、ジグリセ リンジアセテートジヘプタノエート、ジグリセリンジアセテートジカプリレート、ジグリセリ ンジアセテートジペラノレゴネート、ジグリセリンジアセテートジカプレート、ジグリセリン ジアセテートジラウレート、ジグリセリンジアセテートジミスチレート、ジグリセリンジァセ テートジパノレミテート、ジグリセリンジアセテートジステアレート、ジグリセリンジァセテ 一トジォレート、ジグリセリンアセテートトリプロピオネート、ジグリセリンアセテートトリブ チレート、ジグリセリンアセテートトリバレレート、ジグリセリンアセテートトリへキサノエ ート、ジグリセリンアセテートトリヘプタノエート、ジグリセリンアセテートトリカプリレート 、ジグリセリンアセテートトリペラルゴネート、ジグリセリンアセテートトリ力プレート、ジグ リセリンアセテートトリラウレート、ジグリセリンアセテートトリミスチレート、ジグリセリンァ セテートトリパノレミテート、ジグリセリンアセテートトリステアレート、ジグリセリンァセテ一 トトリ才レート、ジグリセリンラウレート、ジグリセリンステアレート、ジグリセリンカプリレー ト、ジグリセリンミリステート、ジグリセリンォレートなどのジグリセリンの混酸エステルな どが挙げられるがこれらに限定されず、これらを単独もしくは併用して使用することが できる。
[0070] この中でも、ジグリセリンテトラアセテート、ジグリセリンテトラプロピ才ネート、ジグリセ リンテトラプチレート、ジグリセリンテトラカプリレート、ジグリセリンテトララウレートが好 ましい。
[0071] ポリアルキレングリコールの具体的な例としては、平均分子量が 200〜1000のポリ エチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどが挙げられるがこれらに限定されず 、これらを単独もしくは併用して使用することができる。
[0072] ポリアルキレングリコールの水酸基にァシル基が結合したィ匕合物の具体的な例とし て、ポリオキシエチレンアセテート、ポリオキシエチレンプロピオネート、ポリオキシェ チレンブチレート、ポリオキシエチレンバレレート、ポリオキシエチレン力プロエート、 ポリオキシエチレンヘプタノエート、ポリオキシエチレンオタタノエート、ポリオキシェチ レンノナネート、ポリオキシエチレン力プレート、ポリオキシエチレンラウレート、ポリオ キシエチレンミリスチレート、ポリオキシエチレンパルミテート、ポリオキシエチレンステ ァレート、ポリオキシエチレンォレート、ポリオキシエチレンリノレート、ポリオキシプロピ レンアセテート、ポリオキシプロピレンプロピオネート、ポリオキシプロピレンブチレート 、ポリオキシプロピレンバレレート、ポリオキシプロピレン力プロエート、ポリオキシプロ ピレンヘプタノエート、ポリオキシプロピレンオタタノエート、ポリオキシプロピレンノナ ネート、ポリオキシプロピレン力プレート、ポリオキシプロピレンラウレート、ポリオキシ プロピレンミリスチレート、ポリオキシプロピレンパルミテート、ポリオキシプロピレンステ アレート、ポリオキシプロピレンォレート、ポリオキシプロピレンリノレートなどが挙げら れるがこられに限定されず、これらを単独もしくは併用して使用することができる。
[0073] さらにこれらの多価アルコールの上記効果を十分に発現させるためには、下記条 件でセルロースァシレートを溶融製膜することが好まし 、。即ちセルロースァシレート と多価アルコールを混合したペレットを押出機で溶融し Tダイカゝら押し出して製膜す るが、押出機入口温度 (T1)より押出機出口温度 (T2)を高くするのが好ましぐさら に好ましくはダイ温度 (T3)を T2より高くするのが好ましい。即ち、溶融が進むにつれ 温度を上昇してゆくことが好ましい。これは入口力 急激に昇温すると、多価アルコー ルが先に溶解し液化する。この中でセルロースァシレートは浮遊したようになり、十分 な剪断力をスクリュー力 受けることができず、不溶解物が発生する。このような十分 混合の進んでいないものは、上記のような可塑剤の効果を発現できず、溶融押出し 後のメルトフィルムの表裏差を抑制する効果が得られない。さらにこのような溶解不良 物は製膜後にフィッシュアイ状の異物となる。このような異物は偏光板で観察しても輝 点とならず、むしろフィルム背面力 光を投射しスクリーン状で観察することで視認で きる。さらにフィッシュアイはダイ出口で尾引きを引き起こし、ダイラインも増加させる。
[0074] T1は 150〜200° C力 ^好ましく、より好ましくは 160〜195° C、さらに好ましくは 1 65° C以上 190° C以下である。 T2は 190〜240° Cの範囲が好ましぐより好まし くは 200〜230° C、さらに好ましくは 200〜225° Cである。このような溶融温度 T1 , T2は 240° C以下であることが肝要である。この温度を超えると製膜フィルムの弹 性率が高くなり易い。これは高温で溶融したためにセルロースァシレートに分解が起 こり、これが架橋を引き起こし弾性率を上昇させるためと思われる。ダイ温度 T3は 20 0〜235° C未満が好ましぐより好ましくは 205〜230° C、さらに好ましくは 205° C以上 225° C以下である。
[0075] (2)安定剤 本発明では、安定剤としてフォスファイト系化合物、亜リン酸エステル系化合物のい ずれか、もしくは両方を用いることが好ましい。これにより、経時劣化を抑制できる上、 ダイラインも改善できる。これは、これらの化合物がレべリング剤として働き、ダイの凹 凸により形成されたダイラインを解消するためである。これらの安定剤の配合量は、 0
. 005-0. 5重量%であるのが好ましぐより好ましくは 0. 01〜0. 4重量%であり、さ らに好ましくは 0. 02-0. 3重量%である。
[0076] (i)フォスファイト系安定剤
具体的なホスファイト系着色防止剤は、特に限定されないが、一般式(1)〜(3)で 示されるホスファイト系着色防止剤が好ま 、。
[0077] [化 1]
p-CH2 /CH2-0、
R, 0— P\ 八 p- -O— R2
0-CH2 CH2-0 -般式 (1 )
[0078] [化 2]
一般式 (2 )
Figure imgf000020_0001
[0079] [化 3]
p— O— P一 O— P— OR'p+i
OR'2 OR'3 OR'p ——般式 (3 ) [0080] (ここで、 Rl、 R2, R3、 R4、 R5、 R6、 R, 1、 R,2、 R,3 ' · 'R,n、 R' n+ 1は水素又は 炭素数 4〜23のアルキル、ァリール、アルコキシアルキル、ァリールォキシアルキル、 アルコキシァリール、ァリールアルキル、アルキルァリール、ポリアリールォキシアルキ ル、ポリアルコキシアルキル及びポリアルコキシァリール基力 成る群から選択された 基を示す。但し、一般式 (2) (3) (4)の各同一式中で全てが水素になることはない。 一般式 (3)中で示されるホスファイト系着色防止剤中の Xは脂肪族鎖、芳香核を側鎖 に有する脂肪族鎖、芳香核を鎖中に有する脂肪族鎖及び上記鎖中に 2個以上連続 しない酸素原子を包含する鎖から成る群から選択された基を示す。また、 k、 qは 1以 上の整数、 pは 3以上の整数を示す。 )
これらのホスファイト系着色防止剤の k、 qの数は好ましくは 1〜10である。 k、 qの数 力 以上にすることで加熱時の揮発性が小さくなり、 10以下にすることでセルロース アセテートプロピオネートとの相溶性が向上するため好ましい。また、 pの値は 3〜10 が好ましい。 3以上のすることで加熱時の揮発性が小さくなり、 10以下にすることでセ ルロースアセテートプロピオネートとの相溶性が向上するため好ましい。
[0081] 下記一般式(2)で表されるホスファイト系着色防止剤の具体例としては、下記式(5
)〜(8)で表されるものが好ま 、。
[0082] [化 4]
Figure imgf000021_0001
-般式 (1 )
[0083] [化 5]
Figure imgf000022_0001
一般式 (4)
[0084] [化 6]
Figure imgf000022_0002
——般式 (5)
[0085] [ィ匕 7]
一般式 (6)
Figure imgf000022_0003
[0086] [化 8]
'一般式 (7)
Figure imgf000022_0004
[0087] また、下記一般式(2)で表されるホスファイト系着色防止剤の具体例としては、下記 式 (8) (9) (10)で表されるものが好ましい。
[0088] [化 9]
Figure imgf000023_0001
一般式 (2)
[0089] [化 10]
-般式 (8)
Figure imgf000023_0002
[0090] [化 11]
——般式 (9)
Figure imgf000023_0003
[0091] [化 12]
Figure imgf000023_0004
一般式 (10)
R = C 1 2 5のアルキル ¾
[0092] (ii)亜リン酸エステル系安定剤
亜リン酸エステル系安定剤は、例えばサイクリックネオペンタンテトライルビス (ォクタ デシル)ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス(2, 4 ジ tーブチルフ ェ -ル)ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス(2, 6 ジ一 t ブチル一 4—メチルフエ-ル)ホスファイト、 2, 2—メチレンビス(4, 6 ジ一 t—ブチルフエ-ル )ォクチルホスフアイト、トリス(2, 4 ジー t—ブチルフエ-ル)ホスファイト等が挙げら れる。
[0093] (iii)その他の安定剤
弱有機酸、チォエーテル系化合物、エポキシィ匕合物等を安定剤として配合しても 良い。
[0094] 弱有機酸とは、 pKa力 以上のものであり、本発明の作用を妨害せず、着色防止性 、物性劣化防止性を有するものであれば特に限定されない。例えば酒石酸、クェン 酸、リンゴ酸、フマル酸、シユウ酸、コハク酸、マレイン酸などが挙げられる。これらは 単独で用 ヽても良!ヽし、 2種以上を併用して用 ヽても良 ヽ。
[0095] チォエーテル系化合物としては、例えば、ジラウリルチォジプロピオネート、ジトリデ シルチオジプロピオネート、ジミリスチルチオジプロピオネート、ジステアリルチオジプ 口ピオネート、パルミチルステアリルチォジプロピオネートが挙げられ、これらは単独 で用いても良いし、 2種以上を併用して用いても良い。
[0096] エポキシ化合物としては、例えばェピクロルヒドリンとビスフエノール Aより誘導される ものが挙げられ、ェピクロルヒドリンとグリセリンからの誘導体やビュルシクロへキセン ジオキサイドや 3, 4—エポキシ 6—メチルシクロへキシルメチルー 3, 4—エポキシ 6—メチルシクロへキサンカルボキシレートの如き環状のものも用いることができる。 又、エポキシィ匕大豆油、エポキシ化ヒマシ油や長鎖 ひーォレフインオキサイド類な ども用いることができる。これらは単独で用いても良いし、 2種以上を併用して用いて も良い。
[0097] (3)セルロースァシレート
《セルロースァシレート榭脂》
(組成'置換度)
本発明で用いるセルロースァシレートは下記式(1)〜式(3)で表される要件すベて を満たすセルロースァシレートが好まし!/、。 [0098] 2. 0≤A+B≤3. 0 式(1)
0≤A≤2. 0 式(2)
1. 0≤B≤2. 9 式(3)
(上記式(1)〜式(3)中、 Aはアセテート基の置換度を示し、 Bはプロピオネート基、 プチレート基、ペンタノィル基およびへキサノィル基の置換度の総和を示す。 ) 好ましくは、
2. 0≤A+B≤3. 0 式(4)
0≤A≤2. 0 式(5)
1. 2≤B≤2. 9 式(6)
より好ましくは
2. 4≤A+B≤3. 0 式(7)
0. 05≤A≤1. 7 式(8)
1. 3≤B≤2. 9 式(9)
さらに好ましくは、
2. 5≤A+B≤2. 95 式(10)
0. 1≤A≤1. 55 式(11)
1. 4≤B≤2. 85 式(12)
このようにセルロース中にプロピオネート基、ブチレート基、ペンタノィル基およびへ キサノィル基を導入してセルロースァシレートとすることが特徴である。このような範囲 にすることで融解温度を低下でき、溶融製膜に伴う熱分解を抑制でき好ましい。一方 この範囲力も出ると溶融温度と熱分解温度が近づいてしまい、熱分解を抑制しにくく なるため好ましくない。
[0099] これらのセルロースァシレートは 1種類のみを用いてもよぐ 2種以上混合しても良い 。また、セルロースァシレート以外の高分子成分を適宜混合したものでもよい。
次に、本発明に用いられるセルロースァシレートの製造方法にっ 、て詳細に説明す る。本発明のセルロースァシレートの、原料綿や合成方法については、発明協会公 開技報 (公技番号 2001— 1745、 2001年 3月 15日発行、発明協会)の 7頁ないし 12頁にも詳細に記載されて 、る。 [0100] (原料および前処理)
セルロース原料としては、広葉樹パルプ、針葉樹パルプ、綿花リンター由来のもの が好ましく用いられる。セルロース原料としては、 (X セルロース含量が 92質量%以 上 99. 9質量%以下の高純度のものを用いることが好ま 、。
[0101] セルロース原料がフィルム状や塊状である場合は、あら力じめ解砕しておくことが好 ましぐセルロースの形態はフラッフ状になるまで解砕が進行して 、ることが好まし!/、。
[0102] (活性化)
セルロース原料はァシルイ匕に先立って、活性化剤と接触させる処理 (活性化)を行 うことが好ましい。活性化剤としては、カルボン酸または水を用いることができる力 水 を用いた場合には、活性ィ匕の後に酸無水物を過剰に添加して脱水を行ったり、水を 置換するためにカルボン酸で洗浄したり、ァシルイ匕の条件を調節したりすると 、つた 工程を含むことが好ましい。活性化剤はいかなる温度に調節して添加してもよぐ添 加方法としては噴霧、滴下、浸漬などの方法力 選択することができる。
[0103] 活性化剤として好ましいカルボン酸は、炭素数 2以上 7以下のカルボン酸 (例えば、 酢酸、プロピオン酸、酪酸、 2 メチルプロピオン酸、吉草酸、 3 メチル酪酸、 2—メ チル酪酸、 2, 2—ジメチルプロピオン酸(ピバル酸)、へキサン酸、 2—メチル吉草酸 、 3—メチル吉草酸、 4ーメチル吉草酸、 2, 2 ジメチル酪酸、 2, 3 ジメチル酪酸、 3, 3—ジメチル酪酸、シクロペンタンカルボン酸、ヘプタン酸、シクロへキサンカルボ ン酸、安息香酸など)であり、より好ましくは、酢酸、プロピオン酸、又は酪酸であり、 特に好ましくは酢酸である。
[0104] 活性ィ匕の際は、必要に応じて更に硫酸などのァシルイ匕の触媒を加えることもできる 。しかし、硫酸のような強酸を添加すると、解重合が促進されることがあるため、その 添力卩量はセルロースに対して 0. 1質量%〜10質量%程度に留めることが好ましい。 また、 2種類以上の活性化剤を併用したり、炭素数 2以上 7以下のカルボン酸の酸無 水物を添カ卩したりしてもよい。
[0105] 活性化剤の添カ卩量は、セルロースに対して 5質量%以上であることが好ましぐ 10 質量%以上であることがより好ましぐ 30質量%以上であることが特に好ましい。活性 ィ匕剤の量が該下限値以上であれば、セルロースの活性ィ匕の程度が低下するなどの 不具合が生じな 、ので好ま ヽ。活性化剤の添加量の上限は生産性を低下させな い限りにお 、て特に制限はな 、が、セルロースに対して質量で 100倍以下であること が好ましぐ 20倍以下であることがより好ましぐ 10倍以下であることが特に好ましい。 活性化剤をセルロースに対して大過剰加えて活性ィ匕を行い、その後、ろ過、送風乾 燥、加熱乾燥、減圧留去、溶媒置換などの操作を行って活性剤の量を減少させても よい。
[0106] 活性ィ匕の時間は 20分以上であることが好ましぐ上限については生産性に影響を 及ぼさない範囲であれば特に制限はないが、好ましくは 72時間以下、更に好ましく は 24時間以下、特に好ましくは 12時間以下である。また、活性ィ匕の温度は 0° C以 上 90° C以下が好ましぐ 15° C以上 80° C以下が更に好ましぐ 20° C以上 60° C以下が特に好ま 、。セルロースの活性ィ匕の工程は加圧または減圧条件下で行う こともできる。また、加熱の手段として、マイクロ波や赤外線などの電磁波を用いても よい。
[0107] (ァシル化)
本発明におけるセルロースァシレートを製造する方法においては、セルロースに力 ルボン酸の酸無水物をカ卩え、ブレンステッド酸またはルイス酸を触媒として反応させ ることで、セルロースの水酸基をァシル化することが好まし!/、。
[0108] セルロース混合ァシレートを得る方法としては、ァシル化剤として 2種のカルボン酸 無水物を混合または逐次添加により反応させる方法、 2種のカルボン酸の混合酸無 水物(例えば、酢酸 ·プロピオン酸混合酸無水物)を用いる方法、カルボン酸と別の力 ルボン酸の酸無水物(例えば、酢酸とプロピオン酸無水物)を原料として反応系内で 混合酸無水物(例えば、酢酸'プロピオン酸混合酸無水物)を合成してセルロースと 反応させる方法、置換度が 3に満たないセルロースァシレートをー且合成し、酸無水 物や酸ハライドを用いて、残存する水酸基を更にァシル化する方法などを用いること ができる。
[0109] (酸無水物)
カルボン酸の酸無水物として、好ましくはカルボン酸としての炭素数が 2以上 7以下 であり、例えば、無水酢酸、プロピオン酸無水物、酪酸無水物、 2—メチルプロピオン 酸無水物、吉草酸無水物、 3 メチル酪酸無水物、 2 メチル酪酸無水物、 2, 2 ジ メチルプロピオン酸無水物(ピバル酸無水物)、へキサン酸無水物、 2—メチル吉草 酸無水物、 3 メチル吉草酸無水物、 4 メチル吉草酸無水物、 2, 2 ジメチル酪酸 無水物、 2, 3 ジメチル酪酸無水物、 3, 3 ジメチル酪酸無水物、シクロペンタン力 ルボン酸無水物、ヘプタン酸無水物、シクロへキサンカルボン酸無水物、安息香酸 無水物などを挙げることができる。より好ましくは、無水酢酸、プロピオン酸無水物、 酪酸無水物、吉草酸無水物、へキサン酸無水物、ヘプタン酸無水物などの無水物で あり、特に好ましくは、無水酢酸、プロピオン酸無水物、酪酸無水物である。
[0110] 混合エステルを調製する目的で、これらの酸無水物を併用して使用することが好ま しく行われる。その混合比は目的とする混合エステルの置換比に応じて決定すること が好ましい。酸無水物は、セルロースに対して、通常は過剰当量添加する。すなわち 、セルロースの水酸基に対して 1. 2〜50当量添カ卩することが好ましぐ 1. 5〜30当 量添加することがより好ましぐ 2〜: LO当量添加することが特に好ましい。
[0111] (触媒)
本発明におけるセルロースァシレートの製造に用いるァシル化の触媒には、ブレン ステッド酸またはルイス酸を使用することが好まし 、。ブレンステッド酸およびルイス酸 の定義については、例えば、「理ィ匕学辞典」第五版(2000年)に記載されている。好 ましいブレンステッド酸の例としては、硫酸、過塩素酸、リン酸、メタンスルホン酸、ベ ンゼンスルホン酸、 p—トルエンスルホン酸などを挙げることができる。好ましいルイス 酸の例としては、塩化亜鉛、塩化スズ、塩ィ匕アンチモン、塩ィ匕マグネシウムなどを挙 げることができる。
[0112] 触媒としては、硫酸または過塩素酸がより好ましぐ硫酸が特に好ましい。触媒の好 ましい添加量は、セルロースに対して 0. 1〜30質量%であり、より好ましくは 1〜15 質量%であり、特に好ましくは 3〜 12質量%である。
[0113] (溶媒)
ァシルイ匕を行う際には、粘度、反応速度、攪拌性、ァシル置換比などを調整する目 的で、溶媒を添カ卩してもよい。このような溶媒としては、ジクロロメタン、クロ口ホルム、 カルボン酸、アセトン、ェチルメチルケトン、トルエン、ジメチルスルホキシド、スルホラ ンなどを用いることもできる力 好ましくはカルボン酸であり、例えば、炭素数 2以上 7 以下のカルボン酸 {例えば、酢酸、プロピオン酸、酪酸、 2—メチルプロピオン酸、吉 草酸、 3 メチル酪酸、 2 メチル酪酸、 2, 2 ジメチルプロピオン酸(ピバル酸)、へ キサン酸、 2—メチル吉草酸、 3—メチル吉草酸、 4ーメチル吉草酸、 2, 2 ジメチル 酪酸、 2, 3 ジメチル酪酸、 3, 3 ジメチル酪酸、シクロペンタンカルボン酸 }などを 挙げることができる。更に好ましくは、酢酸、プロピオン酸、酪酸などを挙げることがで きる。これらの溶媒は混合して用いてもよい。
[0114] (ァシル化の条件)
ァシルイ匕を行う際には、酸無水物と触媒、さらに、必要に応じて溶媒を混合してから セルロースと混合してもよぐまたこれらを別々に逐次セルロースと混合してもよいが、 通常は、酸無水物と触媒との混合物、又は、酸無水物と触媒と溶媒との混合物をァ シル化剤として調整して力 セルロースと反応させることが好まし 、。ァシル化の際の 反応熱による反応容器内の温度上昇を抑制するために、ァシル化剤は予め冷却し ておくことが好ましい。冷却温度としては、 50° C〜20° Cが好ましぐ 35° C 〜10° Cがより好ましぐ—25° C〜5° Cが特に好ましい。ァシル化剤は液状で添 加しても、凍結させて結晶、フレーク、又はブロック状の固体として添カ卩してもよい。
[0115] ァシル化剤はさらに、セルロースに対して一度に添加しても、分割して添加してもよ い。また、ァシル化剤に対してセルロースを一度に添加しても、分割して添加してもよ い。ァシル化剤を分割して添加する場合は、同一組成のァシル化剤を用いても、複 数の組成の異なるァシル化剤を用いても良い。好ましい例として、 1)酸無水物と溶媒 の混合物をまず添加し、次いで、触媒を添加する、 2)酸無水物、溶媒と触媒の一部 の混合物をまず添加し、次いで、触媒の残りと溶媒の混合物を添加する、 3)酸無水 物と溶媒の混合物をまず添加し、次いで、触媒と溶媒の混合物を添加する、 4)溶媒 をまず添加し、酸無水物と触媒との混合物あるいは酸無水物と触媒と溶媒との混合 物を添加する、などを挙げることができる。
[0116] セルロースのァシル化は発熱反応である力 本発明のセルロースァシレートを製造 する方法においては、ァシルイ匕の際の最高到達温度が 50° C以下であることが好ま しい。反応温度がこの温度以下であれば、解重合が進行して本発明の用途に適した 重合度のセルロースァシレートを得難くなるなどの不都合が生じな 、ため好まし 、。 ァシルイ匕の際の最高到達温度は、好ましくは 45° C以下であり、より好ましくは 40° C以下であり、特に好ましくは 35° C以下である。反応温度は温度調節装置を用い て制御しても、ァシル化剤の初期温度で制御してもよい。反応容器を減圧して、反応 系中の液体成分の気化熱で反応温度を制御することもできる。ァシル化の際の発熱 は反応初期が大きいため、反応初期には冷却し、その後は加熱するなどの制御を行 うこともできる。ァシルイ匕の終点は、光線透過率、溶液粘度、反応系の温度変化、反 応物の有機溶媒に対する溶解性、偏光顕微鏡観察などの手段により決定することが できる。
[0117] 反応の最低温度は 50° C以上が好ましぐ 30° C以上がより好ましぐ - 20 ° C以上が特に好ましい。好ましいァシルイ匕時間は 0. 5時間以上 24時間以下であり 、 1時間以上 12時間以下がより好ましぐ 1. 5時間以上 6時間以下が特に好ましい。 0. 5時間以下では通常の反応条件では反応が十分に進行せず、 24時間を越えると 、工業的な製造のために好ましくない。
[0118] (反応停止剤)
本発明に用いられるセルロースァシレートを製造する方法にぉ ヽては、ァシル化反 )芯の後に、反応停止剤を加えることが好ましい。
[0119] 反応停止剤としては、酸無水物を分解するものであればいかなるものでもよぐ好ま しい例として、水、アルコール(例えばエタノール、メタノール、プロパノール、イソプロ ピルアルコールなど)又はこれらを含有する組成物などを挙げることができる。また、 反応停止剤には、後述の中和剤を含んでいても良い。反応停止剤の添加に際して は、反応装置の冷却能力を超える大きな発熱が生じて、セルロースァシレートの重合 度を低下させる原因となったり、セルロースァシレートが望まない形態で沈殿したりす る場合があるなどの不都合を避けるため、水やアルコールを直接添加するよりも、酢 酸、プロピオン酸、酪酸等のカルボン酸と水との混合物を添加することが好ましぐ力 ルボン酸としては酢酸が特に好ま 、。カルボン酸と水の組成比は任意の割合で用 いることができるが、水の含有量が 5質量%〜80質量%、さらには 10質量%〜60質 量%、特には 15質量%〜50質量%の範囲であることが好ましい。 [0120] 反応停止剤は、ァシル化の反応容器に添加しても、反応停止剤の容器に反応物を 添加してもよい。反応停止剤は 3分〜 3時間かけて添加することが好ましい。反応停 止剤の添加時間が 3分以上であれば、発熱が大きくなりすぎて重合度低下の原因と なったり、酸無水物の加水分解が不十分になったり、セルロースァシレートの安定性 を低下させたりするなどの不都合が生じな 、ので好ま U、。また反応停止剤の添カロ 時間が 3時間以下であれば、工業的な生産性の低下などの問題も生じないので好ま しい。反応停止剤の添カ卩時間として、好ましくは 4分以上 2時間以下であり、より好ま しくは 5分以上 1時間以下であり、特に好ましくは 10分以上 45分以下である。反応停 止剤を添加する際には反応容器を冷却しても冷却しなくてもよいが、解重合を抑制 する目的から、反応容器を冷却して温度上昇を抑制することが好ましい。また、反応 停止剤を冷却しておくことも好まし 、。
[0121] (中和剤)
ァシルイ匕の反応停止工程ある ヽはァシルイ匕の反応停止工程後に、系内に残存して V、る過剰の無水カルボン酸の加水分解、カルボン酸及びエステル化触媒の一部また は全部の中和のために、中和剤(例えば、カルシウム、マグネシウム、鉄、アルミ-ゥ ム又は亜鉛の炭酸塩、酢酸塩、水酸ィ匕物又は酸ィ匕物)またはその溶液を添加しても よい。中和剤の溶媒としては、水、アルコール(例えばエタノール、メタノール、プロパ ノール、イソプロピルアルコールなど)、カルボン酸(例えば、酢酸、プロピオン酸、酪 酸など)、ケトン(例えば、アセトン、ェチルメチルケトンなど)、ジメチルスルホキシドな どの極性溶媒、およびこれらの混合溶媒を好ま 、例として挙げることができる。
[0122] (部分加水分解)
このようにして得られたセルロースァシレートは、全置換度がほぼ 3に近いものであ る力 所望の置換度のものを得る目的で、少量の触媒 (一般には、残存する硫酸など のァシルイ匕触媒)と水との存在下で、 20〜90° Cに数分〜数日間保つことによりェ ステル結合を部分的に加水分解し、セルロースァシレートのァシル置換度を所望の 程度まで減少させること (いわゆる熟成)が一般的に行われる。部分加水分解の過程 でセルロースの硫酸エステルも加水分解されることから、加水分解の条件を調節する ことにより、セルロースに結合した硫酸エステルの量を削減することができる。 [0123] 所望のセルロースァシレートが得られた時点で、系内に残存して 、る触媒を、前記 のような中和剤またはその溶液を用いて完全に中和し、部分加水分解を停止させる ことが好ましい。反応溶液に対して溶解性が低い塩を生成する中和剤(例えば、炭酸 マグネシウム、酢酸マグネシウムなど)を添加することにより、溶液中あるいはセルロー スに結合した触媒 (例えば、硫酸エステル)を効果的に除去することも好ま 、。
[0124] (ろ過)
セルロースァシレート中の未反応物、難溶解性塩、その他の異物などを除去または 削減する目的として、反応混合物(ドープ)のろ過を行うことが好ま 、。ろ過は、ァシ ルイ匕の完了力 再沈殿までの間の 、かなる工程にぉ 、て行ってもょ 、。ろ過圧や取 り扱い性の制御の目的から、ろ過に先立って適切な溶媒で希釈することも好ましい。
[0125] (再沈殿)
このようにして得られたセルロースァシレート溶液を、水もしくはカルボン酸 (例えば 、酢酸、プロピオン酸など)水溶液のような貧溶媒中に混合する力、セルロースァシレ ート溶液中に、貧溶媒を混合することにより、セルロースァシレートを再沈殿させ、洗 浄及び安定化処理により目的のセルロースァシレートを得ることができる。再沈殿は 連続的に行っても、一定量ずつバッチ式で行ってもよい。セルロースァシレート溶液 の濃度および貧溶媒の組成をセルロースァシレートの置換様式あるいは重合度によ り調整することで、再沈殿したセルロースァシレートの形態や分子量分布を制御する ことも好まし 、。
[0126] (洗浄)
生成したセルロースァシレートは洗浄処理することが好まし 、。洗浄溶媒はセル口 一スァシレートの溶解性が低ぐかつ、不純物を除去することができるものであればい かなるものでも良いが、通常は水または温水が用いられる。洗浄水の温度は、好まし くは 25° Cないし 100° Cであり、更に好ましくは 30° Cないし 90° Cであり、特に好 ましくは 40° Cないし 80° Cである。洗浄処理はろ過と洗浄液の交換を繰り返すい わゆるバッチ式で行っても、連続洗浄装置を用いて行ってもよい。再沈殿および洗浄 の工程で発生した廃液を再沈殿工程の貧溶媒として再利用したり、蒸留などの手段 によりカルボン酸などの溶媒を回収して再利用することも好ましい。 [0127] 洗浄の進行は!、かなる手段で追跡を行ってよ!、が、水素イオン濃度、イオンクロマト グラフィー、電気伝導度、 ICP、元素分析、原子吸光スペクトルなどの方法を好ましい 例として挙げることができる。
[0128] このような処理により、セルロースァシレート中の触媒 (硫酸、過塩素酸、トリフルォロ 酢酸、 p—トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、塩化亜鉛など)、中和剤(例えば、 カルシウム、マグネシウム、鉄、アルミニウム又は亜鉛の炭酸塩、酢酸塩、水酸化物 又は酸化物など)、中和剤と触媒との反応物、カルボン酸 (酢酸、プロピオン酸、酪酸 など)、中和剤とカルボン酸との反応物などを除去することができ、このことはセルロー スァシレートの安定性を高めるために有効である。
[0129] (安定化)
温水処理による洗浄後のセルロースァシレートは、安定性を更に向上させたり、力 ルボン酸臭を低下させるために、弱アルカリ(例えば、ナトリウム、カリウム、カルシウム 、マグネシウム、アルミニウムなどの炭酸塩、炭酸水素塩、水酸化物、酸化物など)の 水溶液などで処理することも好ましい。残存不純物の量は、洗浄液の量、洗浄の温 度、時間、攪拌方法、洗浄容器の形態、安定化剤の組成や濃度により制御できる。 本発明においては、残留硫酸根量 (硫黄原子の含有量として)が 0〜500ppmになる ようにァシル化、部分加水分解および洗浄の条件を設定する。
[0130] (乾燥)
本発明にお 、てセルロースァシレートの含水率を好まし 、量に調整するためには、 セルロースァシレートを乾燥することが好ましい。乾燥の方法については、 目的とする 含水率が得られるのであれば特に限定されないが、加熱、送風、減圧、攪拌などの 手段を単独または組み合わせで用いることで効率的に行うことが好まし 、。乾燥温度 として好ましくは 0〜200° Cであり、さら〖こ好ましくは 40〜180° Cであり、特に好ま しくは 50〜160。 Cである。本発明のセルロースァシレートは、その含水率が 2質量 %以下であることが好ましぐ 1質量%以下であることが更に好ましぐ 0. 7質量%以 下であることが特には好まし!/、。
[0131] (形態)
本発明のセルロースァシレートは粒子状、粉末状、繊維状、塊状など種々の形状を 取ることができる力 フィルム製造の原料としては粒子状または粉末状であることが好 ましいことから、乾燥後のセルロースァシレートは、粒径の均一化や取り扱い性の改 善のために、粉砕や篩がけを行っても良い。セルロースァシレートが粒子状であると き、使用する粒子の 90質量%以上は、 0. 5〜5mmの粒子径を有することが好ましい 。また、使用する粒子の 50質量%以上が l〜4mmの粒子径を有することが好ましい 。セルロースァシレート粒子は、なるべく球形に近い形状を有することが好ましい。ま た、本発明のセルロースァシレート粒子は、見かけ密度が好ましくは 0. 5ないし 1. 3 、更に好ましくは 0. 7ないし 1. 2、特に好ましくは 0. 8ないし 1. 15である。見力け密 度の測定法に関しては、 JIS K— 7365に規定されて 、る。
[0132] 本発明のセルロースァシレート粒子は安息角が 10ないし 70度であることが好ましく 、 15ないし 60度であることが更に好ましぐ 20ないし 50度であることが特に好ましい
[0133] (重合度)
本発明で好ましく用いられるセル口一スァシレートの重合度は、平均重合度 100〜 300、好ましくは 120〜250、更に好ましくは 130〜200である。平均重合度は、宇田 らの極限粘度法 (宇田和夫、斉藤秀夫、繊維学会誌、第 18卷第 1号、 105〜120頁 、 1962年)、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)による分子量分布測定などの方法に より測定できる。更に特開平 9— 95538に詳細に記載されている。
[0134] 本発明においては、セルロースァシレートの GPCによる重量平均重合度 Z数平均 重合度が 1. 6ないし 3. 6であることが好ましぐ 1. 7ないし 3. 3であることが更に好ま しく、 1. 8ないし 3. 2であることが特に好ましい。
[0135] これらのセルロースァシレートは 1種類のみを用いてもよぐ 2種以上混合しても良い 。また、セルロースァシレート以外の高分子成分を適宜混合したものでもよい。混合さ れる高分子成分はセルロースエステルと相溶性に優れるものが好ましぐフィルムに したときの透過率が 80%以上、更に好ましくは 90%以上、更に好ましくは 92%以上 である。
[0136] [セルロースァシレート合成例]
以下に本発明に使用されるセルロースァシレートの合成例について、さらに詳細に 説明する力 本発明はこれらに限定されるものではない。
[0137] 合成例 1 (セルロースアセテートプロピオネートの合成)
セルロース (広葉樹パルプ) I50g、酢酸 75gを、反応容器である還流装置を付けた 5Lセパラブルフラスコに取り、 60° Cに調節したオイルバスにて加熱しながら、 2時 間激しく攪拌した。このような前処理を行ったセルロースは膨潤、解砕されて、フラッ フ状を呈した。反応容器を 2° Cの氷水浴に 30分間置き冷却した。
[0138] 別途、ァシルイ匕剤としてプロピオン酸無水物 1545g、硫酸 10.5gの混合物を作製し 、 一 30° Cに冷却した後に、上記の前処理を行ったセルロースを収容する反応容器 に一度に加えた。 30分経過後、外設温度を徐々に上昇させ、ァシル化剤の添加から 2時間経過後に内温が 25° Cになるように調節した。反応容器を 5° Cの氷水浴にて 冷却し、ァシル化剤の添加から 0. 5時間後に内温が 10° C、 2時間後に内温が 23 ° Cになるように調節し、内温を 23° Cに保ってさらに 3時間攪拌した。反応容器を 5 ° Cの氷水浴にて冷却し、 5° Cに冷却した 25質量%含水酢酸 120gを 1時間かけて 添加した。内温を 40° Cに上昇させ、 1. 5時間攪拌した。次いで反応容器に、 50質 量%含水酢酸に酢酸マグネシウム 4水和物を硫酸の 2倍モル溶解した溶液を添カロし 、 30分間攪拌した。 25質量%含水酢酸 1L、 33質量%含水酢酸 500mL、 50質量 %含水酢酸 1L、水 1Lをこの順に加え、セルロースアセテートプロピオネートを沈殿さ せた。得られたセルロースアセテートプロピオネートの沈殿は温水にて洗浄を行った 。このときの洗浄条件を図 11のように変化させることで、残硫酸根量を変化させたセ ルロースアセテートプロピオネートを得た。洗浄後、 20° Cの 0. 005質量%水酸ィ匕 カルシウム水溶液中で 0. 5時間攪拌し、洗浄液の pHが 7になるまで、さらに水で洗 浄を行った後、 70° Cで真空乾燥させた。
[0139] 1H— NMR及び、 GPC測定によれば、得られたセルロースアセテートプロピオネー トは、ァセチルイ匕度 0. 30、プロピオ-ルイ匕度 2. 63、重合度 320であった。硫酸根の 含有量は、 ASTM D— 817— 96により測定した。
[0140] 合成例 2 (セルロースアセテートブチレートの合成)
セルロース (広葉樹パルプ) l00g、酢酸 135gを、反応容器である還流装置を付け た 5Lセパラブルフラスコに取り、 60° Cに調節したオイルバスにて加熱しながら、 1時 間放置した。その後、 60° Cに調節したオイルバスにて加熱しながら、 1時間激しく攪 拌した。このような前処理を行ったセルロースは膨潤、解砕されて、フラッフ状を呈し た。反応容器を 5° Cの氷水浴に 1時間置き、セルロースを十分に冷却した。
[0141] 別途、ァシル化剤として酪酸無水物 1080g、硫酸 10. Ogの混合物を作製し、 - 20 ° Cに冷却した後に、前処理を行ったセルロースを収容する反応容器に一度に加え た。 30分経過後、外設温度を 20° Cまで上昇させ、 5時間反応させた。反応容器を 5 ° Cの氷水浴にて冷却し、約 5° Cに冷却した 12. 5質量%含水酢酸 2400gを 1時 間かけて添加した。内温を 30° Cに上昇させ、 1時間攪拌した。次いで反応容器に、 酢酸マグネシウム 4水和物の 50質量%水溶液を 100g添加し、 30分間攪拌した。酢 酸 1000g、 50質量0 /0含水酢酸 2500gを徐々に力!]え、セルロースアセテートブチレー トを沈殿させた。得られたセルロースアセテートプチレートの沈殿は温水にて洗浄を 行った。このときの洗浄条件を図 11のように変化させることで、残硫酸根量を変化さ せたセルロースアセテートブチレートを得た。洗浄後、 0. 005質量%水酸化カルシゥ ム水溶液中で 0. 5時間攪拌し、さらに、洗浄液の pHが 7になるまで水で洗浄を行つ た後、 70° Cで真空乾燥させた。得られたセルロースアセテートプチレートはァセチ ル化度 0. 84、プチリル化度 2. 12、重合度 268であった。
[0142] (4)その他の添加剤
(i)マット剤
マット剤として微粒子を加えることが好ましい。本発明に使用される微粒子としては、 二酸化珪素、二酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭酸カルシウム、 炭酸カルシウム、タルク、クレイ、焼成カオリン、焼成珪酸カルシウム、水和ケィ酸カル シゥム、ケィ酸アルミニウム、ケィ酸マグネシウム及びリン酸カルシウムを挙げることが できる。微粒子はケィ素を含むものが濁度を低くでき好ましぐ特に二酸化珪素が好 ましい。二酸化珪素の微粒子は、 1次平均粒子径が 20nm以下であり、かつ見かけ 比重が 70gZリットル以上であるものが好ましい。 1次粒子の平均径が 5〜16nmと小 さいものがフィルムのヘイズを下げることができより好ましい。見かけ比重は 90〜200 gZリットル以上が好ましぐ 100〜200gZリットル以上がさらに好ましい。見かけ比 重が大きい程、高濃度の分散液を作ることが可能になり、ヘイズ、凝集物が良化する ため好ましい。
[0143] これらの微粒子は、通常平均粒子径が 0. 1〜3. 0 μ mの 2次粒子を形成し、これら の微粒子はフィルム中では、 1次粒子の凝集体として存在し、フィルム表面に 0. 1〜 3. 0 mの凹凸を形成させる。 2次平均粒子径は 0. 以上 1. 5 m以下が好ま しく、 0. 以上 1. 2 m以下がさらに好ましぐ 0. 6 111以上1. 以下が最 も好ましい。 1次、 2次粒子径はフィルム中の粒子を走査型電子顕微鏡で観察し、粒 子に外接する円の直径をもって粒径とした。また、場所を変えて粒子 200個を観察し 、その平均値をもって平均粒子径とした。
[0144] 二酸化珪素の微粒子は、例えば、ァエロジル R972、 R972V、 R974、 R812、 200 、 200V, 300、 R202、 0X50、 TT600 (以上日本ァエロジル (株)製)などの市販品 を使用することができる。酸ィ匕ジルコニウムの微粒子は、例えば、ァエロジル R976及 び R811 (以上日本ァエロジル (株)製)の商品名で市販されており、使用することが できる。
[0145] これらの中でァエロジル 200V、ァエロジル R972Vが 1次平均粒子径が 20nm以下 であり、かつ見かけ比重が 70gZリットル以上である二酸ィ匕珪素の微粒子であり、光 学フィルムの濁度を低く保ちながら、摩擦係数をさげる効果が大きいため特に好まし い。
[0146] (ii)その他添加剤
上記以外に種々の添加剤、例えば紫外線防止剤(例えば、ヒドロキシベンゾフエノ ン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、サリチル酸エステル系化合物、シァノアク リレート系化合物等)、赤外線吸収剤、光学調整剤、界面活性剤および臭気トラップ 剤 (ァミン等)など)を加えることができる。これらの詳細は、発明協会公開技法公技番 号 2001— 1745号(2001年 3月 15日発行、発明協会), p. 17— 22に詳細に記載 されて 、る素材が好ましく用いられる。
[0147] 赤外吸収染料としては例えば特開平 2001— 194522号公報のものが使用でき、 紫外線吸収剤としては例えば特開平 2001 - 151901号公報に記載のものが使用で き、それぞれセルロースァシレートに対して 0. 001〜5質量0 /0含有させることが好ま しい。 [0148] 光学調整剤としてはレターデーシヨン調整剤を挙げることができ、例えば特開 2001 — 166144、特開 2003— 344655、特開 2003— 248117、特開 2003— 66230記 載のものを使用することができ、これにより面内のレターデーシヨン (Re) ,厚み方向 のレターデーシヨン (Rth)を制御できる。好ましい添力卩量は 0〜: L0wt%であり、より好 ましくは 0〜8wt%、さらに好ましくは 0〜6wt%である。
[0149] (5)セルロースァシレート混合物の物性
上記のセルロースァシレート混合物(セルロースァシレート、可塑剤、安定剤、その 他の添加剤を混合したもの)は、以下の物性を満たすことが好ましい。
[0150] (i)重量減
本発明の熱可塑性セルロースアセテートプロピオネート組成物は、 220° Cにおけ る加熱減量率が 5重量%以下である。ここで、加熱減量率とは窒素ガス雰囲気下に おいて室温から 10° CZ分の昇温度速度で試料を昇温した時の、 220° Cにおける 重量減少率をいう。上記セルロースァシレート混合物にすることで、加熱減量率を 5 重量%以下にすることができる。より好ましくは 3重量%以下、さらに好ましくは 1重量 %以下である。このようにすることにより、製膜中に発生する故障 (気泡の発生)を抑 制できる。
[0151] (ii)溶融粘度
本発明の熱可塑性セルロースアセテートプロピオネート組成物は、 220° C、 lsec -1における溶融粘度力 OO〜1000Pa ' sec力 S好ましく、より好ましくは 200〜800Pa •sec,さらに好ましくは 300〜700Pa ' secである。このような高めの溶融粘度にする ことで、ダイ出口の張力で伸びる(延伸される)ことがなぐ延伸配向に起因する光学 異方性 (レターデーシヨン)の増加を防止できる。このような粘度の調整はどのような 手法で達成しても良 、が、例えばセルロースァシレートの重合度や可塑剤等の添カロ 剤の量により達成できる。
[0152] (6)ペレツトイ匕
上記セルロースァシレートと添加物は溶融製膜に先立ち混合しペレツトイ匕するのが 好ましい。
[0153] ペレツトイ匕を行うにあたりセルロースァシレートおよび添加物は事前に乾燥を行うこ とが好ましいが、ベント式押出機を用いることで、これを代用することも出来る。乾燥を 行う場合は、乾燥方法として、加熱炉内にて 90° Cで 8時間以上加熱する方法等を 用いることが出来る力 この限りではない。ペレツトイ匕は上記セルロースァシレートと添 加物を 2軸混練押出機を用い 150° C以上 250° C以下で溶融後、ヌードル状に押 出したものを水中で固化し裁断することで作成することができる。また、押出機による 溶融後水中に口金より直接押出ながらカットする、アンダーウォーターカット法等によ りペレット化を行ってもかまわな 、。
[0154] 押出機は十分な、溶融混練が得られる限り、任意の公知の単軸スクリュー押出機、 非かみ合い型異方向回転二軸スクリュー押出機、かみ合い型異方向回転二軸スクリ ユー押出機、かみ合い型同方向回転二軸スクリュー押出機などを用いることができる
[0155] 好ましいペレットの大きさは断面積が lmm2以上 300mm2以下、長さが lmm以上 3 Omm以下がこのましぐより好ましくは断面積が 2mm2以上 100mm2以下、長さが 1. 5mm以上 10mm以下である。
[0156] またペレツトイ匕を行う時に、上記添加物は押出機の途中にある原料投入口やベント ロカゝら投人することち出来る。
[0157] 押出機の回転数は lOrpm以上 lOOOrpm以下が好ましぐより好ましくは、 20rpm 以上 700rpm以下、さらにより好ましくは 30rpm以上 500rpm以下である。これより、 回転速度が遅くなると滞留時間が長くなり、熱劣化により分子量が低下したり、黄色 味が悪化しやすくなる為、好ましくない。また回転速度が速すぎると剪断により分子の 切断がおきやすくなり、分子量低下を招いたり、架橋ゲルの発生は増加するなどの問 題が生じやすくなる。
[0158] ペレツトイ匕における押出滞留時間は 10秒以上、 30分以内、より好ましくは、 15秒以 上 10分以内、さらに好ましくは 30秒以上 3分以内である。十分に溶融が出来れば、 滞留時間は短い方が、榭脂劣化、黄色み発生を抑えることが出来る点で好ましい。
[0159] (7)溶融製膜
( 乾燥
上述の方法でペレツトイ匕したものを用いるのが好ましぐ溶融製膜に先立ちペレット 中の水分を減少させることが好ましい。
[0160] 本発明にお!/、てセルロースァシレートの含水率を好まし!/、量に調整するためには、 セルロースァシレートを乾燥することが好ましい。乾燥の方法については、除湿風乾 燥機を用いて乾燥する事が多いが、目的とする含水率が得られるのであれば特に限 定されない (加熱、送風、減圧、攪拌などの手段を単独または組み合わせで用いるこ とで効率的に行うことが好ましい、更に好ましくは、乾燥ホッパーを断熱構造にする事 が好ましい)。乾燥温度として好ましくは 0〜200° Cであり、さらに好ましくは 40〜18 0° Cであり、特に好ましくは 60〜150° Cである。乾燥温度が低過ぎると乾燥に時 間がかかるだけでなぐ含有水分率が目標値以下にならず好ましくない。一方、乾燥 温度が高過ぎると榭脂が粘着してブロッキングして好ましくな 、。乾燥風量として好ま しくは 20〜400m3Z時間で有り、更に好ましくは 50〜300m3Z時間、特に好ましく は 100〜250m3Z時間である。乾燥風量が少な 、と乾燥効率が悪く好ましくな 、。 一方、風量を多くしても一定量以上あれば乾燥効果の更なる向上は小さく経済的で ない。エアーの露点として、好ましくは 0〜一 60° Cで有り、更に好ましくは 10〜一 50° C、特に好ましくは— 20〜― 40° Cである。乾燥時間は少なくとも 15分以上必 要で有り、さらに好ましくは、 1時間以上、特に好ましくは 2時間以上である。一方、 50 時間を超えて乾燥させても更なる水分率の低減効果は少なぐ榭脂の熱劣化の懸念 が発生するため乾燥時間を不必要に長くすることは好ましくない。本発明のセルロー スァシレートは、その含水率が 1. 0質量%以下であることが好ましぐ 0. 1質量%以 下であることが更に好ましぐ 0. 01質量%以下であることが特に好ましい。
[0161] (ii)溶融押出し
上述したセルロースァシレート榭脂は押出機 (上記ペレツトイ匕の押出機とは別)の供 給口を介してシリンダ内に供給される。シリンダ内は供給口側から順に、供給口から 供給したセルロースァシレート榭脂を定量輸送する供給部 (領域 A)とセルロースァシ レート榭脂を溶融混練'圧縮する圧縮部 (領域 B)と溶融混練'圧縮されたセルロース ァシレート榭脂を計量する計量部 (領域 C)とで構成される。榭脂は上述の方法により 水分量を低減させるために、乾燥することが好ましいが、残存する酸素による溶融榭 脂の酸化を防止するために、押出機内を不活性 (窒素等)気流中、あるいはベント付 き押出し機を用い真空排気しながら実施するのがより好ましい。押出機のスクリュー 圧縮比は 2. 5〜4. 5に設定され、 LZDは 20〜70に設定されている。ここでスクリュ 一圧縮比とは供給部 Aと計量部 Cとの容積比、即ち供給部 Aの単位長さあたりの容 積 ÷計量部 Cの単位長さあたりの容積で表され、供給部 Aのスクリュー軸の外径 dl、 計量部 Cのスクリュー軸の外径 d2、供給部 Aの溝部径 al、及び計量部 Cの溝部径 a2 とを使用して算出される。また、 LZDとはシリンダ内径に対するシリンダ長さの比であ る。また、押出温度は 190〜240° Cに設定される。押出機内での温度が 240° Cを 超える場合には、押出機とダイとの間に冷却機を設ける様にすると良い。
[0162] スクリュー圧縮比が 2. 5を下回って小さ過ぎると、十分に溶融混練されず、未溶解 部分が発生したり、せん断発熱が小さ過ぎて結晶の融解が不十分となり、製造後の セルロースァシレートフィルムに微細な結晶が残存し易くなり、さらに、気泡が混入し 易くなる。これにより、セルロースァシレートフィルムの強度が低下したり、あるいはフィ ルムを延伸する場合に、残存した結晶が延伸性を阻害し、配向を十分に上げること が出来なくなる。 逆に、スクリュー圧縮比が 4. 5を上回って大き過ぎると、せん断応 力が力かり過ぎて発熱により樹脂が劣化し易くなるので、製造後のセルロースァシレ 一トフイルムに黄色味が出易くなる。また、せん断応力がかかり過ぎると分子の切断が 起こり分子量が低下してフィルムの機械的強度が低下する。したがって、製造後のセ ルロースァシレートフィルムに黄色味が出にくく且つフィルム強度が強く更に延伸破 断しにくくするためには、スクリュー圧縮比は 2. 5〜4. 5の範囲が良ぐより好ましくは 2. 8〜4. 2、特【こ好まし!/ヽの ίま 3. 0〜4. 0の範囲である。
[0163] 又、 LZDが 20を下回って小さ過ぎると、溶融不足や混練不足となり、圧縮比が小 さい場合と同様に製造後のセルロースァシレートフィルムに微細な結晶が残存し易く なる。逆に、 LZDが 70を上回って大き過ぎると、押出機内でのセルロースァシレート 榭脂の滞留時間が長くなり過ぎ、榭脂の劣化を引き起こし易くなる。又、滞留時間が 長くなると分子の切断が起こったり分子量が低下してセルロースァシレートフィルムの 機械的強度が低下する。したがって、製造後のセルロースァシレートフィルムに黄色 味が出に《且つフィルム強度が強く更に延伸破断しにくくするためには、 LZDは 2 0〜70の範囲が好ましぐより好ましくは 22〜65の範囲、特に好ましくは 24〜50の 範囲である。
[0164] 又、押出温度は上述の温度範囲にすることが好ましい。このようにして得たセルロー スァシレートフィルムは、ヘイズが 2. 0%以下、イェローインデックス(YI値)が 10以 下である特性値を有して 、る。
[0165] ここで、ヘイズは押出温度が低過ぎな 、かの指標、換言すると製造後のセルロース ァシレートフィルムに残存する結晶の多少を知る指標になり、ヘイズが 2. 0%を超え ると、製造後のセルロースァシレートフィルムの強度低下と延伸時の破断が発生し易 くなる。また、イェローインデックス (YI値)は押出温度が高過ぎないかを知る指標とな り、イェローインデックス (YI値)が 10以下であれば、黄色味の点で問題無い。
[0166] 押し出し機の種類として、一般的には設備コストの比較的安い単軸押し出し機が用 いられることが多ぐフルフライト、マドック、ダルメージ等のスクリュータイプがあるが、 熱安定性の比較的悪 、セルロースァシレート榭脂には、フルフライトタイプが好まし い。また、設備コストは高価である力 スクリューセグメントを変更することにより、途中 でベント口を設けて不要な揮発成分を脱揮させながら押出が出来る二軸押出機を用 いることが可能である、二軸押し出し機には大きく分類して同方向と異方向のタイプ がありどちらも用いることが可能であるが、滞留部分が発生し難くセルフクリーニング 性能の高い同方向回転のタイプが好ましい。二軸押出機は設備が高価であるが、混 練性が高ぐ榭脂の供給性能が高いため、低温での押出が可能となるため、セル口 ースアセテート榭脂の製膜に適している。ベント口を適正に配置することにより、未乾 燥状態でのセルロールァシレートペレットやパウダーをそのまま使用することも可能で ある。又、製膜途中で出たフィルムのミミ等も乾燥させることなしにそのまま再利用す ることも出来る。
[0167] なお、好ましいスクリューの直径は目標とする単位時間あたりの押出量によってこと なるが、 10mm以上 300mm以下、より好ましくは 20mm以上 250mm以下、更に好 ましくは 30mm以上 150mm以下である。
[0168] (iii)濾過
榭脂中の異物濾過のためや異物によるギアポンプ損傷を避けるため押出機出口に フィルター濾材を設ける 、わゆるブレーカープレート式の濾過を行うことが好まし 、。 またさらに精度高く異物濾過をするために、ギアポンプ通過後にいわゆるリーフ型デ イスクフィルターを組み込んだ濾過装置を設けることが好ましい。濾過は、濾過部を 1 力所設けて行うことができ、また複数力所設けて行う多段濾過でも良い。フィルター濾 材の濾過精度は高い方が好ましいが、濾材の耐圧や濾材の目詰まりによる濾圧上昇 から、濾過精度は 15 μ m〜3 μ mが好ましく更に好ましくは 10 μ m〜3 μ mである。 特に最終的に異物濾過を行うリーフ型ディスクフィルター装置を使用する場合では品 質の上で濾過精度の高い濾材を使用することが好ましぐ耐圧,フィルターライフの 適性を確保するために装填枚数にて調整することが可能である。濾材の種類は、高 温高圧下で使用される点から鉄鋼材料を用いることが好ましぐ鉄鋼材料の中でも特 にステンレス鋼,スチールなどを用いることが好ましぐ腐食の点力も特にステンレス 鋼を用いることが望ましい。濾材の構成としては、線材を編んだものの他に、例えば 金属長繊維あるいは金属粉末を焼結し形成する焼結濾材が使用でき、濾過精度,フ ィルターライフの点力も焼結據材が好まし 、。
[0169] (iv)ギアポンプ
厚み精度を向上させるためには、吐出量の変動を減少させることが重要であり、押 出機とダイの間にギアポンプを設けて、ギアポンプから一定量のセルロースァシレー ト榭脂を供給することは効果がある。ギアポンプとは、ドライブギアとドリブンギアとから なる一対のギアが互いに嚙み合った状態で収容され、ドライブギアを駆動して両ギア を嚙み合い回転させることにより、ハウジングに形成された吸引口から溶融状態の榭 脂をキヤビティ内に吸引し、同じくハウジングに形成された吐出ロカもその榭脂を一 定量吐出するものである。押出機先端部分の榭脂圧力が若干の変動があっても、ギ ァポンプを用いることにより変動を吸収し、製膜装置下流の榭脂圧力の変動は非常 に小さなものとなり、厚み変動が改善される。ギアポンプを用いることにより、ダイ部分 の榭脂圧力の変動巾を ± 1 %以内にすることが可能である。
[0170] ギアポンプによる定量供給性能を向上させるために、スクリューの回転数を変化さ せて、ギアポンプ前の圧力を一定に制御する方法も用いることが出来る。又、ギアポ ンプのギアの変動を解消した 3枚以上のギアを用いた高精度ギアポンプも有効であ る。 [0171] ギアポンプを用いるその他のメリットとしては、スクリュー先端部の圧力を下げて製膜 できることから、エネルギー消費の軽減'榭脂温上昇の防止'輸送効率の向上'押出 機内での滞留時間の短縮.押出機の LZDを短縮が期待できる。又、異物除去のた めに、フィルターを用いる場合には、ギアポンプが無いと、ろ圧の上昇と共に、スクリュ 一から供給される榭脂量が変動したりすることがあるが、ギアポンプを組み合わせて 用いることにより解消が可能である。一方、ギアポンプのデメリットとしては、設備の選 定方法によっては、設備の長さが長くなり、榭脂の滞留時間が長くなることと、ギアポ ンプ部のせん断応力によって分子鎖の切断を引き起こすことがあり、注意が必要であ る。
[0172] 榭脂が供給ロカ 押出機に入って力 ダイ力 出るまでの榭脂の好ましい滞留時 間は 2分以上 60分以下であり、より好ましくは 3分以上 40分以下であり、さらに好まし くは 4分以上 30分以下である。
[0173] ギアポンプの軸受循環用ポリマーの流れが悪くなることにより、駆動部と軸受部にお けるポリマーによるシールが悪くなり、計量及び送液押し出し圧力の変動が大きくな つたりする問題が発生するため、セルロースァシレート榭脂の溶融粘度に合わせたギ ァポンプの設計 (特にクリアランス)が必要である。また、場合によっては、ギアポンプ の滞留部分がセルロースァシレート榭脂の劣化の原因となるため、滞留の出来るだ け少な 、構造が好ま U、。押出機とギアポンプあるいはギアポンプとダイ等をつなぐ ポリマー管やアダプタについても、出来るだけ滞留の少ない設計が必要であり、且つ 溶融粘度の温度依存性の高いセルロースァシレート榭脂の押出圧力安定ィ匕のため には、温度の変動を出来るだけ小さくすることが好ましい。一般的には、ポリマー管の 加熱には設備コストの安価なバンドヒーターが用いられることが多いが、温度変動の より少な!/、アルミ铸込みヒーターを用いることがより好ま 、。さらに上述のように押出 機内の吐出圧力を安定化させるために、押出機のバレルを 3以上 20以下に分割した ヒーターで加熱し溶融することが好まし 、。
[0174] (V)ダイ
上記の如く構成された押出機によってセルロースァシレート榭脂が溶融され、必要 に応じ濾過機、ギアポンプを経由して溶融樹脂がダイに連続的に送られる。ダイはダ ィ内の溶融樹脂の滞留が少ない設計であれば、一般的に用いられる τダイ、フイツシ ュテールダイ、ハンガーコートダイの何れのタイプでも構わない。又、 Tダイの直前に 榭脂温度の均一性アップのためのスタティックミキサーを入れることも問題な 、。 Tダ ィ出口部分のクリアランスは一般的にフィルム厚みの 1. 0〜5. 0倍が良ぐ好ましくは 1. 2〜3倍、更に好ましくは 1. 3〜2倍である。リップクリアランスがフィルム厚みの 1. 0倍未満の場合には製膜により面状の良好なシートを得ることが困難である。また、リ ップクリアランスがフィルム厚みの 5. 0倍を超えて大きい場合にはシートの厚み精度 が低下するため好ましくない。ダイはフィルムの厚み精度を決定する非常に重要な設 備であり、厚み調整がシビアにコントロール出来るものが好ましい。通常厚み調整は 4 0〜50mm間隔で調整可能である力 好ましくは 35mm間隔以下、更に好ましくは 2 5mm間隔以下でフィルム厚み調整が可能なタイプが好ましい。また、セルロースァシ レート榭脂は、溶融粘度の温度依存性、せん断速度依存性が高いことから、ダイの 温度ムラや巾方向の流速ムラの出来るだけ少ない設計が重要である。また、下流の フィルム厚みを計測して、厚み偏差を計算し、その結果をダイの厚み調整にフィード バックさせる自動厚み調整ダイも長期連続生産における厚み変動の低減に有効であ る。
[0175] (vi)キャスト
上記方法にて、ダイよりシート上に押し出された溶融榭脂を、冷却ドラム上にシート 状に押し出す。この時、ダイのリップの間隔を調整することで幅方向の厚みむらを調 整することができる。
[0176] この時、算術平均高さ Raが lOOnm以下の表面性を有する金属製の一対のローラ で挟んで冷却固化することが必要である。算術平均高さ Raが lOOnmを超える表面 性の冷却ローラを用いた場合にはフィルムの透明性が低下するため好ましくない。好 ましくは 50nm以下、更に好ましくは 25nmである。
[0177] 冷却ドラムは、 60°C以上、 160°C以下が好ましぐより好ましくは 70°C以上、 150°C 以下、さらに好ましくは 80°C以上、 140°C以下である。この後、冷却ドラム力 剥ぎ取 り、引取ローラ (二ップローラ)を経た後巻き取る。巻き取り速度は 10mZ分以上 100 mZ分以下が好ましぐより好ましくは 15mZ分以上 80mZ分以下、さらに好ましくは 20mZ分以上 70mZ分以下である。
[0178] 製膜幅は 0. 7m以上 5m以下、さらに好ましくは lm以上 4m以下、さらに好ましくは 1. 3m以上 3m以下が好ましい。このようにして得られた未延伸フィルムの厚みは 30 m以上 400 m以下が好ましぐより好ましくは 40 m以上 300 m以下、さらに 好ましくは 50 μ m以上 200 μ m以下である。
[0179] また、いわゆるタツチロール法を用いる場合、タツチロール表面は、ゴム、テフロン( 登録商標)等の榭脂でもよぐ金属ロールでも良い。さらに、金属ロールの厚みを薄く することでタツチしたときの圧力によりロール表面が若干くぼみ、圧着面積が広くなり フレキシブルロールと呼ばれる様なロールを用いることも可能である。
[0180] タツチロール温度は 60° C以上 160° C以下が好ましぐより好ましくは 70° C以 上 150° C以下、さらに好ましくは 80° C以上 140° C以下である。
[0181] (vii)巻き取り
このようにして得たシートは両端をトリミングし、巻き取ることが好ましい。トリミングさ れた部分は、粉砕処理された後、或いは必要に応じて造粒処理や解重合 ·再重合等 の処理を行った後、同じ品種のフィルム用原料として又は異なる品種のフィルム用原 料として再利用してもよい。トリミングカッターはロータリーカッター、シヤー刃、ナイフ 等の何れのタイプの物を用いても構わない。材質についても、炭素鋼、ステンレス鋼 何れを用いても構わない。一般的には、超硬刃、セラミック刃を用いると刃物の寿命 が長ぐまた切り粉の発生が抑えられて好ましい。
[0182] また、巻き取り前に、少なくとも片面にラミフィルムを付けることも、傷防止の観点力 好ましい。好ましい巻き取り張力は lkgZm幅以上 50kgZm幅以下、より好ましくは 2kgZm幅以上 40kgZm幅以下、更に好ましくは 3kgZm幅以上 20kgZm幅以下 である。巻き取り張力が lkgZm幅より小さい場合には、フィルムを均一に巻き取るこ とが困難である。逆に、巻き取り張力が 50kgZm幅を超える場合には、フィルムが堅 巻きになってしまい、巻き外観が悪化するのみでなぐフィルムのコブの部分がタリー プ現象により延びてフィルムの波うちの原因になったり、あるいはフィルムの伸びによ る残留複屈折が生じるため好ましくない。巻き取り張力は、ラインの途中のテンション コントロールにより検知し、一定の巻き取り張力になるようにコントロールされながら卷 き取ることが好ましい。製膜ラインの場所により、フィルム温度に差がある場合には熱 膨張により、フィルムの長さが僅かに異なる場合があるため、 -ップロール間のドロー 比率を調整し、ライン途中でフィルムに規定以上の張力が力からない様にすることが 必要である。
[0183] 巻き取り張力はテンションコントロールの制御により、一定張力で巻き取ることもでき る力 巻き取った直径に応じてテーパーをつけ、適正な卷取り張力にすることがより 好ましい。一般的には卷き径が大きくなるにつれて張力を少しずつ小さくするが、場 合によっては、卷き径が大きくなるにしたがって張力を大きくする方が好ましい場合も ある。
[0184] (viii)未延伸セルロースァシレートフィルムの物性
このようにして得た未延伸セルロースァシレートフィルムは、フィルム長手方向を遅 相軸としたとき、 Re = 0〜20nm, Rth=0〜20nmが好ましい。 Re、 Rthは各々面内 のレターデーシヨンおよび厚さ方向のレターデーシヨンを表す。 Reは KOBRA 21A DH (王子計測機器 (株)製)で光をフィルム法線方向に入射させて測定される。 Rth は、上述の Reおよび、面内の遅相軸を傾斜軸(回転軸)としてフィルム法線方向に対 して +40° 、—40° 傾斜した方向力 光を入射させて測定したレターデーシヨンの 計 3方向から測定したレターデーシヨン値を基に算出する。また製膜方向 (長手方向 )と、フィルムの Reの遅相軸とのなす角度 0が 0° 、 + 90° もしくは 90° 〖こ近いほ ど好まし ヽ。
[0185] 全光透過率は 90%〜100%が好ましぐより好ましくは 91〜99%、さらに好ましく は 92〜98%である。好ましいヘイズは 0〜1%であり、より好ましくは 0〜0. 8%、さら に好ましくは 0〜0. 6%である。
[0186] 厚みむらは長手方向、幅方向いずれも 0%以上 4%以下が好ましぐより好ましくは
0%以上 3%以下、さらに好ましくは 0%以上 2%以下である。
[0187] 引張り弾性率は 1. 5kNZmm2以上 3. 5kNZmm2以下が好ましぐより好ましくは
1. 7kNZmm2以上 2. 8kNZmm2以下、さらに好ましくは 1. 8kNZmm2以上 2. 6 kNZmm2以下である。
[0188] 破断伸度は 3%以上 100%以下が好ましぐより好ましくは 5%以上 80%以下、さら に好ましくは 8%以上 50%以下である。
[0189] Tg (フィルムの Tg即ちセルロースァシレートと添カ卩物の混合体の Tgを指す)は 95
° C以上 145° C以下が好ましぐより好ましくは 100° C以上 140° C以下、さらに 好ましくは 105° C以上 135° C以下である。
[0190] 80° C1日での熱寸法変化は縦、横両方向とも 0%以上 ± 1%以下が好ましぐより 好ましくは 0%以上 ±0. 5%以下、さらに好ましくは 0%以上 ±0. 3%以下である。
[0191] 40° C90%rhでの透水率は 300gZm2'日以上 lOOOgZm2'日以下が好ましぐ より好ましくは 400gZm2'日以上 900gZm2'日以下、さらに好ましくは 500gZm2' 日以上 800gZm2'日以下である。
[0192] 25° C80%rhでの平衡含水率は lwt%以上 4wt%以下が好ましぐより好ましくは
1. 2wt%以上 3wt%以下、さらに好ましくは 1. 5wt%以上 2. 5wt%以下である。
[0193] (8)延伸
上記の方法で製膜したフィルムを延伸しても良い。これにより Re, Rthを制御できる
[0194] 延伸は Tg以上 Tg + 50° C以下で実施するのが好ましぐより好ましくは Tg + 3° C以上 Tg + 30° C以下、さらに好ましくは Tg + 5° C以上 Tg + 20° C以下である。 好ましい延伸倍率は少なくとも一方に 1%以上 300%以下、より好ましくは 2%以上 2 50%以下、さらに好ましくは 3%以上 200%以下である。縦、横均等に延伸してもよ いが、一方の延伸倍率を他方より大きくし不均等に延伸するほうがより好ましい。縦( MD)、横 (TD)いずれを大きくしても良いが、小さい方の延伸倍率は 1%以上 30% 以下が好ましぐより好ましくは 2%以上 25%以下であり、さらに好ましくは 3%以上 2 0%以下である。大きいほうの延伸倍率は 30%以上 300%以下であり、より好ましく は 35%以上 200%以下、さらに好ましくは 40%以上 150%以下である。これらの延 伸は 1段で実施しても、多段で実施しても良い。ここで云う延伸倍率は、以下の式を 用いて求めたものである。
[0195] 延伸倍率 (%) = 100 X { (延伸後の長さ) - (延伸前の長さ) }Z (延伸前の長さ) このような延伸は出口側の周速を速くした 2対以上の-ップロールを用いて、長手 方向に延伸してもよく(縦延伸)、フィルムの両端をチャックで把持しこれを直交方向( 長手方向と直角方向)に広げても良い (横延伸)。また、特開 2000- 37772、特開 2 001— 113591、特開 2002— 103445【こ記載の同時 2軸延申法を用 Vヽても良 ヽ。
[0196] Re、 Rthの比を自由に制御するには、縦延伸の場合、 -ップロール間をフィルム幅 で割った値 (縦横比)を制御することでも達成できる。即ち縦横比を小さくすることで、 RthZRe比を大きくすることができる。また、縦延伸と横延伸とを組み合わせて Re, R thを制御することもできる。即ち縦延伸倍率と横延伸倍率を差が小さくすることで Re は小さくでき、この差を大きくすることで Reは大きくできる。
[0197] このようにして延伸したセルロースァシレートフィルムの Re、 Rthは下式を満足する ことが好ましい。
[0198] Rth≥ Re
500≥Re≥0
500≥Rth≥30
より好ましくは
Rth≥Re X l. 1
150≥Re≥10
400≥ Rth≥ 50
さらに好ましくは
Rth≥Re X l. 2
100≥Re≥20
350≥Rth≥80
また製膜方向(長手方向)と、フィルムの Reの遅相軸とのなす角度 Θが 0° 、 + 90 ° もしくは 90° に近いほど好ましい。即ち、縦延伸の場合は 0° に近いほど好まし く、 0± 3° が好ましぐより好ましくは 0± 2° 、さらに好ましくは 0± 1° である。横延 伸の場合は、 90± 3° あるいはー90± 3° が好ましぐより好ましくは 90 ± 2° あるい は一 90± 2° 、さらに好ましくは 90± 1° あるいは一 90± 1° である。
[0199] 延伸後のセルロースァシレートフィルムの厚みむらは長手方向、幅方向いずれも 0 %以上 3%以下が好ましぐより好ましくは 0%以上 2%以下、さらに好ましくは 0%以 上 1%以下である。 [0200] 延伸セルロースァシレートフィルムの物性は以下の範囲が好まし!/、。
[0201] 引張り弾性率は 1. 5kNZmm2以上 3. OkNZmm2未満が好ましぐより好ましくは
1. 7kNZmm2以上 2. 8kNZmm2以下、さらに好ましくは 1. 8kNZmm2以上 2. 6 kNZmm2以下である。
[0202] 破断伸度は 3%以上 100%以下が好ましぐより好ましくは 5%以上 80%以下、さら に好ましくは 8%以上 50%以下である。
[0203] Tg (フィルムの Tg即ちセルロースァシレートと添カ卩物の混合体の Tgを指す)は 95
° C以上 145° C以下が好ましぐより好ましくは 100° C以上 140° C以下、さらに 好ましくは 105° C以上 135° C以下である。
[0204] 80° C1日での熱寸法変化は縦、横両方向とも 0%以上 ± 1%以下が好ましぐより 好ましくは 0%以上 ±0. 5%以下、さらに好ましくは 0%以上 ±0. 3%以下である。
[0205] 40° C90%での透水率は 300gZm2'日以上 lOOOgZm2'日以下が好ましぐよ り好ましくは 400gZm2'日以上 900gZm2'日以下、さらに好ましくは 500gZm2'日 以上 800gZm2'日以下である。
[0206] 25° C80%rhでの平衡含水率は lwt%以上 4wt%以下が好ましぐより好ましくは
1. 2wt%以上 3wt%以下、さらに好ましくは 1. 5wt%以上 2. 5wt%以下である。
[0207] 厚みは 30 μ m以上 200 μ m以下が好ましぐより好ましくは 40 μ m以上 180 μ m以 下、さらに好ましくは 50 μ m以上 150 μ m以下である。
[0208] ヘイズは 0%以上 2. 0%以下、より好ましくは 0%以上 1. 5%以下、さらに好ましく は 0%以上 1%以下である。
[0209] 全光透過率は 90%以上 100%以下が好ましぐより好ましくは 91%以上 99%以下
、さらに好ましくは 92%以上 98%以下である。
[0210] (9)表面処理
未延伸、延伸セルロースァシレートフィルムは表面処理を行うことによって、各機能 層(例えば、下塗層およびバック層)との接着の向上を達成することができる。例えば グロ一放電処理、紫外線照射処理、コロナ処理、火炎処理、酸またはアルカリ処理を 用いることができる。ここでいうグロ一放電処理とは、 10一3〜 20Torrの低圧ガス下で おこる低温プラズマでもよぐ更にまた大気圧下でのプラズマ処理も好ましい。プラズ マ励起性気体とは上記のような条件にぉ 、てプラズマ励起される気体を 、 、、ァルゴ ン、ヘリウム、ネオン、クリプトン、キセノン、窒素、二酸化炭素、テトラフルォロメタンの 様なフロン類及びそれらの混合物などがあげられる。これらについては、詳細が発明 協会公開技報 (公技番号 2001— 1745、 2001年 3月 15日発行、発明協会)にて 3 0頁〜 32頁に詳細に記載されている。なお、近年注目されている大気圧でのプラズ マ処理は、例えば 10〜1000Kev下で 20〜500Kgyの照射エネルギーが用いられ 、より好ましくは 30〜500Kev下で 20〜300Kgyの照射エネルギーが用いられる。こ れらの中でも特に好ましくは、アルカリ鹼化処理でありセルロースァシレートフィルム の表面処理としては極めて有効である。具体的には特開 2003— 3266、同 2003— 229299、同 2004— 322928、同 2005— 76088等を用!ヽること力できる。
[0211] アルカリ鹼ィ匕処理は、鹼ィ匕液に浸漬しても良ぐ鹼ィ匕液を塗布しても良い。浸漬法 の場合は、 NaOHや KOH等の pH10〜14の水溶液を 20° C〜80° Cに加温した 槽を 0. 1分から 10分通過させたあと、中和、水洗、乾燥することで達成できる。
[0212] 塗布方法の場合、ディップコーティング法、カーテンコーティング法、エタストルージ ヨンコーティング法、バーコーティング法および E型塗布法を用いることができる。アル カリ鹼化処理塗布液の溶媒は、鹼化液の透明支持体に対して塗布するために濡れ 性が良ぐまた酸ィ匕液溶媒によって透明支持体表面に凹凸を形成させずに、面状を 良好なまま保つ溶媒を選択することが好ましい。具体的には、アルコール系溶媒が 好ましぐイソプロピルアルコールが特に好ましい。また、界面活性剤の水溶液を溶媒 として使用することもできる。アルカリ鹼ィ匕塗布液のアルカリは、上記溶媒に溶解する アルカリが好ましぐ KOH、 NaOHがさらに好ましい。鹼化塗布液の pHは 10以上が 好ましぐ 12以上がさらに好ましい。アルカリ酸化時の反応条件は、室温で 1秒以上 5 分以下が好ましぐ 5秒以上 5分以下がさらに好ましぐ 20秒以上 3分以下が特に好 ましい。アルカリ鹼化反応後、鹼ィ匕液塗布面を水洗あるいは酸で洗浄したあと水洗す ることが好ましい。また、塗布式酸化処理と後述の配向膜解塗設を、連続して行うこと ができ、工程数を減少できる。これらの鹼ィ匕方法は、具体的には、例えば、特開 200 2— 82226号公報、 WO02/46809号公報に内容の記載力 S挙げ、られる。
[0213] 機能層との接着のため下塗り層を設けることも好ましい。この層は上記表面処理を した後、塗設しても良ぐ表面処理なしで塗設しても良い。下塗層についての詳細は
、発明協会公開技報 (公技番号 2001— 1745、 2001年 3月 15日発行、発明協会
)にて 32頁に記載されている。
[0214] これらの表面処理、下塗り工程は、製膜工程の最後に組み込むこともでき、単独で 実施することもでき、後述の機能層付与工程の中で実施することもできる。
[0215] (10)機能層付与
本発明の延伸および未延伸セルロースァシレートフィルムに、発明協会公開技報( 公技番号 2001— 1745、 2001年 3月 15日発行、発明協会)にて 32頁〜 45頁に 詳細に記載されて 、る機能性層を組み合わせることが好まし 、。中でも好ま 、のが
、偏光層の付与 (偏光板)、光学補償層の付与 (光学補償フィルム)、反射防止層の 付与 (反射防止フィルム)、ハードコート層の付与である。
[0216] (i)偏光層の付与 (偏光板の作成)
[偏光層の使用素材]
現在、市販の偏光層は、延伸したポリマーを、浴槽中のヨウ素もしくは二色性色素 の溶液に浸漬し、バインダー中にヨウ素、もしくは二色性色素を浸透させることで作製 されるのが一般的である。偏光膜は、 Optiva Inc.に代表される塗布型偏光膜も利用 できる。偏光膜におけるヨウ素および二色性色素は、バインダー中で配向することで 偏向性能を発現する。二色性色素としては、ァゾ系色素、スチルベン系色素、ピラゾ ロン系色素、トリフエ-ノレメタン系色素、キノリン系色素、ォキサジン系色素、チアジン 系色素あるいはアントラキノン系色素が用いられる。二色性色素は、水溶性であること が好ましい。二色性色素は、親水性置換基 (例、スルホ、アミ入ヒドロキシル)を有す ることが好ましい。例えば、発明協会公開技法、公技番号 2001— 1745号、 58頁( 発行日 2001年 3月 15日)に記載の化合物が挙げられる。
[0217] 偏光膜のバインダーは、それ自体架橋可能なポリマーあるいは架橋剤により架橋さ れるポリマーのいずれも使用することができ、これらの組み合わせを複数使用するこ とができる。バインダーには、例えば特開平 8— 338913号公報明細書中段落番号 [ 0022]記載のメタタリレート系共重合体、スチレン系共重合体、ポリオレフイン、ポリビ -ルアルコールおよび変性ポリビュルアルコール、ポリ(N—メチロールアクリルアミド )、ポリエステル、ポリイミド、酢酸ビュル共重合体、カルボキシメチルセルロース、ポリ カーボネート等が含まれる。シランカップリング剤をポリマーとして用いることができる 。水溶性ポリマー(例、ポリ(N—メチロールアクリルアミド)、カルボキシメチルセル口 ース、ゼラチン、ポリビュルアルコール、変性ポリビュルアルコール)が好ましぐゼラ チン、ポリビュルアルコールおよび変性ポリビュルアルコールがさらに好ましぐポリビ -ルアルコールおよび変性ポリビニルアルコールが最も好まし 、。重合度が異なるポ リビュルアルコールまたは変性ポリビュルアルコールを 2種類併用することが特に好 ましい。ポリビュルアルコールの鹼化度は、 70〜100%力 S好ましく、 80〜100%がさ らに好ましい。ポリビュルアルコールの重合度は、 100〜5000であること力好ましい 。変'性ポリヒ、、ニノレアノレコーノレ【こつ ヽて ίま、特開平 8— 338913号、同 9 152509号 および同 9-316127号の各公報に記載がある。ポリビュルアルコールおよび変性 ポリビュルアルコールは、二種以上を併用してもよ!/、。
[0218] ノインダー厚みの下限は、 10 mであることが好ましい。厚みの上限は、液晶表示 装置の光漏れの観点からは、薄ければ薄い程よい。現在市販の偏光板 (約 30 m) 以下であることが好ましぐ 25 m以下力 子ましく、 20 m以下がさらに好ましい。
[0219] 偏光膜のバインダーは架橋して 、てもよ 、。架橋性の官能基を有するポリマー、モ ノマーをバインダー中に混合しても良ぐバインダーポリマー自身に架橋性官能基を 付与しても良い。架橋は、光、熱あるいは pH変化により行うことができ、架橋構造をも つたノインダーを形成することができる。架橋剤については、米国再発行特許 2329 7号明細書に記載がある。また、ホウ素化合物 (例、ホウ酸、硼砂)も、架橋剤として用 いることができる。バインダーの架橋剤の添カ卩量は、バインダーに対して、 0. 1乃至 2 0質量%が好ましい。偏光素子の配向性、偏光膜の耐湿熱性が良好となる。
[0220] 架橋反応が終了後でも、未反応の架橋剤は 1. 0質量%以下であることが好ましぐ 0. 5質量%以下であることがさらに好ましい。このようにすることで、耐候性が向上す る。
[0221] [偏光膜の延伸]
偏光膜は、偏光膜を延伸する力 (延伸法)、もしくはラビングした (ラビング法)後に、 ヨウ素、二色性染料で染色することが好ましい。 [0222] 延伸法の場合、延伸倍率は 2. 5乃至 30. 0倍が好ましぐ 3. 0乃至 10. 0倍がさら に好ましい。延伸は、空気中でのドライ延伸で実施できる。また、水に浸漬した状態 でのウエット延伸を実施してもよい。ドライ延伸の延伸倍率は、 2. 5乃至 5. 0倍が好ま しぐウエット延伸の延伸倍率は、 3. 0乃至 10. 0倍が好ましい。延伸は MD方向に平 行に行っても良く(平行延伸)、斜め方向におこなっても良い (斜め延伸)。これらの延 伸は、 1回で行っても、数回に分けて行ってもよい。数回に分けることによって、高倍 率延伸でもより均一に延伸することができる。より好ましいのが斜め方向に 10度力も 8 0度の傾きを付けて延伸する斜め延伸である。
[0223] (I)平行延伸法
延伸に先立ち、 PVAフィルムを膨潤させる。膨潤度は 1. 2〜2. 0倍 (膨潤前と膨潤 後の質量比)である。この後、ガイドロール等を介して連続搬送しつつ、水系媒体浴 内や二色性物質溶解の染色浴内で、 15〜50° C、好ましくは 17〜40° Cの浴温で 延伸する。延伸は 2対の-ップロールで把持し、後段の-ップロールの搬送速度を前 段のそれより大きくすることで達成できる。延伸倍率は、延伸後 Z初期状態の長さ比( 以下同じ)に基づくが前記作用効果の点より好ましい延伸倍率は 1. 2〜3. 5倍、好 ましくは 1. 5〜3. 0倍である。この後、 50° Cから 90° Cにおいて乾燥させて偏光膜 を得る。
[0224] (II)斜め延伸法
特開 2002— 86554号に記載の斜め方向に傾斜め方向に張り出したテンターを用 い延伸する方法を用いることができる。この延伸は空気中で延伸するため、事前に含 水させて延伸しやすくすることが必要である。好ましい含水率は 5%以上 100%以下 であり、延伸温度は 40° C以上 90° C以下が好ましぐ延伸中の湿度は 50%rh以 上 100%rh以下が好ましい。
[0225] このようにして得られた偏光膜の吸収軸は 10度から 80度が好ましぐより好ましくは 30度力も 60度であり、さらに好ましくは実質的に 45度 (40度から 50度)である。
[0226] [貼り合せ]
上記鹼化後の延伸、未延伸セルロースァシレートフィルムと、延伸して調製した偏 光層を貼り合わせ偏光板を調製する。張り合わせる方向は特に制限はないが、セル ロースァシレートフィルムの流延軸方向と偏光板の延伸軸方向が 0度、 45度、 90度 の!、ずれかになるように行うのが好まし!/、。
[0227] 貼り合わせの接着剤は特に限定されないが、 PVA系榭脂 (ァセトァセチル基、スル ホン酸基、カルボキシル基、ォキシアルキレン基等の変性 PVAを含む)やホウ素化 合物水溶液等が挙げられ、中でも PVA系榭脂が好ましい。接着剤層厚みは乾燥後 に 0. 01乃至 10 m力好ましく、 0. 05乃至 力特に好まし!/、。
[0228] 貼り合せの層構成として以下のようなものが挙げられる。
[0229] ィ) AZPZA
口) AZPZB
ハ) AZPZT
二) BZPZB
ホ) B/PZT
なお、 Aは本発明の未延伸フィルム、 Bは本発明の延伸フィルム、 Tはセルロースト リアセテートフィルム (フジタック)、 Pは偏光層を指す。ィ)、口)の構成の場合 A, Bは 同一組成のセルロースアセテートでも異なっていても良い。二)の構成の場合、 Bは同 一組成のセルロースアセテートでも異なっていても良ぐ同一延伸倍率でも異なって いても良い。また液晶表示装置に組み込んで使用する場合は、どちらを液晶面にし ても良いが、構成口)、ホ)の場合は Bを液晶側にするのがより好ましい。液晶表示装置 に組み込む場合、通常 2枚の偏光板の間に液晶を含む基板が配置されている力 本 発明のィ)〜ホ)および通常の偏光板 (TZPZT)を自由に組み合わせることができる 。しかし液晶表示装置の表示側最表面のフィルムには透明ハードコート層、防眩層、 反射防止層等が設けることが好ましぐ後述のものを用いることができる。
[0230] このようにして得た偏光板の光線透過率は高い方が好ましぐ偏光度も高い方が好 ましい。偏光板の透過率は、波長 550nmの光において、 30乃至 50%の範囲にある ことが好ましぐ 35乃至 50%の範囲にあることがさらに好ましぐ 40乃至 50%の範囲 にあることが最も好ましい。偏光度は、波長 550nmの光において、 90乃至 100%の 範囲にあることが好ましぐ 95乃至 100%の範囲にあることがさらに好ましぐ 99乃至 100%の範囲にあることが最も好ましい。 [0231] さらに、このようにして得た偏光板は λ Ζ4板と積層し、円偏光を作成することができ る。この場合 λ Ζ4板の遅相軸と偏光板の吸収軸を 45度になるように積層する。この 時、 λ Ζ4板は特に限定されないが、より好ましくは低波長ほどレターデーシヨンが小 さくなるような波長依存性を有するものがより好ましい。さらには長手方向に対し 20度 〜70度傾 ヽた吸収軸を有する偏光膜、および液晶性化合物からなる光学異方性層 から成る λ Ζ4板を用いることが好ま 、。
[0232] これらの偏光板の一方の面にプロテクトフィルムを、反対面にセパレートフィルムを 貼合しても良い。プロテクトフィルムおよびセパレートフィルムは偏光板出荷時、製品 検査時等において偏光板を保護する目的で用いられる。
[0233] (ii)光学補償層の付与 (光学補償フィルムの作成)
光学異方性層は、液晶表示装置の黒表示における液晶セル中の液晶化合物を補 償するためのものであり、延伸、未延伸セルロースァシレートフィルムの上に配向膜を 形成し、さらに光学異方性層を付与することで形成される。
[0234] S向膜]
上記表面処理した延伸、未延伸セルロースァシレートフィルム上に配向膜を設ける 。この膜は、液晶性分子の配向方向を規定する機能を有する。しかし、液晶性化合 物を配向後にその配向状態を固定してしまえば、配向膜はその役割を果たしている ために、本発明の構成要素としては必ずしも必須のものではない。即ち、配向状態が 固定された配向膜上の光学異方性層のみを偏光子上に転写して本発明の偏光板を 作製することも可能である。
[0235] 配向膜は、有機化合物 (好ましくはポリマー)のラビング処理、無機化合物の斜方蒸 着、マイクログループを有する層の形成、あるいはラングミュア'プロジェット法 (LB膜 )による有機化合物(例、 ω -トリコサン酸、ジォクタデシルメチルアンモ -ゥムクロライ ド、ステアリル酸メチル)の累積のような手段で設けることができる。さらに、電場の付 与、磁場の付与あるいは光照射により、配向機能が生じる配向膜も知られている。
[0236] 配向膜は、ポリマーのラビング処理により形成することが好ましい。配向膜に使用す るポリマーは、原則として、液晶性分子を配向させる機能のある分子構造を有する。
[0237] 本発明では、液晶性分子を配向させる機能に加えて、架橋性官能基 (例、二重結 合)を有する側鎖を主鎖に結合させる力 あるいは、液晶性分子を配向させる機能を 有する架橋性官能基を側鎖に導入することが好ましい。
[0238] 配向膜に使用されるポリマーは、それ自体架橋可能なポリマーあるいは架橋剤によ り架橋されるポリマーのいずれも使用することができし、これらの組み合わせを複数使 用することができる。ポリマーの例には、例えば特開平 8— 338913号公報明細書中 段落番号 [0022]記載のメタタリレート系共重合体、スチレン系共重合体、ポリオレフ イン、ポリビュルアルコールおよび変性ポリビュルアルコール、ポリ(N—メチロールァ クリルアミド)、ポリエステル、ポリイミド、酢酸ビニル共重合体、カルボキシメチルセル ロース、ポリカーボネート等が含まれる。シランカップリング剤をポリマーとして用いるこ とができる。水溶性ポリマー(例、ポリ(N—メチロールアクリルアミド)、カルボキシメチ ルセルロース、ゼラチン、ポリビュルアルコール、変性ポリビュルアルコール)が好まし ぐゼラチン、ポリビュルアルコールおよび変性ポリビニルアルコールがさらに好ましく 、ポリビュルアルコールおよび変性ポリビュルアルコールが最も好ましい。重合度が 異なるポリビュルアルコールまたは変性ポリビュルアルコールを 2種類併用することが 特に好ましい。ポリビュルアルコールの鹼化度は、 70〜100%力 S好ましく、 80〜: LOO %がさらに好ましい。ポリビュルアルコールの重合度は、 100〜5000であること力 S好 ましい。
[0239] 液晶性分子を配向させる機能を有する側鎖は、一般に疎水性基を官能基として有 する。具体的な官能基の種類は、液晶性分子の種類および必要とする配向状態に 応じて決定する。例えば、変性ポリビニルアルコールの変性基としては、共重合変性 、連鎖移動変性またはブロック重合変性により導入できる。変性基の例には、親水性 基(カルボン酸基、スルホン酸基、ホスホン酸基、アミノ基、アンモ-ゥム基、アミド基、 チオール基等)、炭素数 10〜100個の炭化水素基、フッ素原子置換の炭化水素基、 チォエーテル基、重合性基 (不飽和重合性基、エポキシ基、アジリニジル基等)、ァ ルコキシシリル基(トリアルコキシ、ジアルコキシ、モノアルコキシ)等が挙げられる。こ れらの変性ポリビュルアルコール化合物の具体例として、例えば特開 2000— 1552 16号公報明細書中の段落番号 [0022]〜[0145]、同 2002— 62426号公報明細 書中の段落番号 [0018]〜 [0022]に記載のもの等が挙げられる。 [0240] 架橋性官能基を有する側鎖を配向膜ポリマーの主鎖に結合させるか、あるいは、液 晶性分子を配向させる機能を有する側鎖に架橋性官能基を導入すると、配向膜のポ リマーと光学異方性層に含まれる多官能モノマーとを共重合させることができる。その 結果、多官能モノマーと多官能モノマーとの間だけではなぐ配向膜ポリマーと配向 膜ポリマーとの間、そして多官能モノマーと配向膜ポリマーとの間も共有結合で強固 に結合される。従って、架橋性官能基を配向膜ポリマーに導入することで、光学補償 フィルムの強度を著しく改善することができる。
[0241] 配向膜ポリマーの架橋性官能基は、多官能モノマーと同様に、重合性基を含むこと が好ましい。具体的には、例えば特開 2000— 155216号公報明細書中段落番号 [ 0080]〜 [0100]記載のもの等が挙げられる。配向膜ポリマーは、上記の架橋性官 能基とは別に、架橋剤を用いて架橋させることもできる。
[0242] 架橋剤としては、アルデヒド、 N—メチロールイ匕合物、ジォキサン誘導体、カルボキ シル基を活性ィ匕することにより作用する化合物、活性ビニル化合物、活性ハロゲンィ匕 合物、イソォキサゾールおよびジアルデヒド澱粉が含まれる。二種類以上の架橋剤を 併用してもよい。具体的には、例えば特開 2002— 62426号公報明細書中の段落番 号 [0023]〜 [0024]記載の化合物等が挙げられる。反応活性の高いアルデヒド、特 にグルタルアルデヒドが好まし!/、。
[0243] 架橋剤の添加量は、ポリマーに対して 0. 1〜20質量%が好ましぐ 0. 5〜15質量 %がさらに好ましい。配向膜に残存する未反応の架橋剤の量は、 1. 0質量%以下で あることが好ましぐ 0. 5質量%以下であることがさらに好ましい。このように調節する ことで、配向膜を液晶表示装置に長期使用、或は高温高湿の雰囲気下に長期間放 置しても、レチキユレーシヨン発生のな 、充分な耐久性が得られる。
[0244] 配向膜は、基本的に、配向膜形成材料である上記ポリマー、架橋剤を含む透明支 持体上に塗布した後、加熱乾燥 (架橋させ)し、ラビング処理することにより形成する ことができる。架橋反応は、前記のように、透明支持体上に塗布した後、任意の時期 に行って良 ヽ。ポリビニルアルコールのような水溶性ポリマーを配向膜形成材料とし て用いる場合には、塗布液は消泡作用のある有機溶媒 (例、メタノール)と水の混合 溶媒とすることが好ましい。その比率は質量比で水:メタノールが 0 : 100〜99: 1が好 ましぐ 0 : 100〜91 : 9であることがさらに好ましい。これにより、泡の発生が抑えられ、 配向膜、更には光学異方層の層表面の欠陥が著しく減少する。
[0245] 配向膜の塗布方法は、スピンコーティング法、ディップコーティング法、カーテンコ 一ティング法、エタストルージョンコーティング法、ロッドコーティング法またはロールコ 一ティング法が好ましい。特にロッドコーティング法が好ましい。また、乾燥後の膜厚 は 0. 1乃至 10 mが好ましい。加熱乾燥は、 20° C〜110° Cで行うことができる。 充分な架橋を形成するためには 60° C〜100° Cが好ましぐ特に 80° C〜100° Cが好ましい。乾燥時間は 1分〜 36時間で行うことができる力 好ましくは 1分〜 30分 である。 pHも、使用する架橋剤に最適な値に設定することが好ましぐダルタルアル デヒドを使用した場合は、 ρΗ4. 5〜5. 5で、特に 5が好ましい。
[0246] 配向膜は、延伸'未延伸セルロースァシレートフィルム上又は上記下塗層上に設け られる。配向膜は、上記のようにポリマー層を架橋したのち、表面をラビング処理する ことにより得ることができる。
[0247] 前記ラビング処理は、 LCDの液晶配向処理工程として広く採用されている処理方 法を適用することができる。即ち、配向膜の表面を、紙やガーゼ、フェルト、ゴムある いはナイロン、ポリエステル繊維などを用いて一定方向に擦ることにより、配向を得る 方法を用いることができる。一般的には、長さおよび太さが均一な繊維を平均的に植 毛した布などを用いて数回程度ラビングを行うことにより実施される。
[0248] 工業的に実施する場合、搬送している偏光層のついたフィルムに対し、回転するラ ビングロールを接触させることで達成する力 ラビンダロールの真円度、円筒度、振れ
(偏芯)はいずれも 30 μ m以下であることが好ましい。ラビンダロールへのフィルムの ラップ角度は、 0. 1乃至 90°が好ましい。ただし、特開平 8— 160430号公報に記載 されているように、 360°以上巻き付けることで、安定なラビング処理を得ることもでき る。フィルムの搬送速度は l〜100mZminが好ましい。ラビング角は 0〜60°の範囲 で適切なラビング角度を選択することが好ましい。液晶表示装置に使用する場合は、 40乃至 50°が好ましい。 45°が特に好ましい。
[0249] このようにして得た配向膜の膜厚は、 0. 1乃至 10 μ mの範囲にあることが好ましい [0250] 次に、配向膜の上に光学異方性層の液晶性分子を配向させる。その後、必要に応 じて、配向膜ポリマーと光学異方性層に含まれる多官能モノマーとを反応させるか、 あるいは、架橋剤を用いて配向膜ポリマーを架橋させる。
[0251] 光学異方性層に用いる液晶性分子には、棒状液晶性分子および円盤状液晶性分 子が含まれる。棒状液晶性分子および円盤状液晶性分子は、高分子液晶でも低分 子液晶でもよぐさらに、低分子液晶が架橋され液晶性を示さなくなつたものも含まれ る。
[0252] [棒状液晶性分子]
棒状液晶性分子としては、ァゾメチン類、ァゾキシ類、シァノビフエニル類、シァノフ ェ-ルエステル類、安息香酸エステル類、シクロへキサンカルボン酸フエ-ルエステ ル類、シァノフエ-ルシクロへキサン類、シァノ置換フエ-ルビリミジン類、アルコキシ 置換フエ-ルビリミジン類、フエ-ルジォキサン類、トラン類およびァルケ-ルシクロへ キシルベンゾ-トリル類が好ましく用いられる。
[0253] なお、棒状液晶性分子には、金属錯体も含まれる。また、棒状液晶性分子を繰り返 し単位中に含む液晶ポリマーも、棒状液晶性分子として用いることができる。言い換 えると、棒状液晶性分子は、(液晶)ポリマーと結合していてもよい。
[0254] 棒状液晶性分子については、季刊化学総説第 22卷液晶の化学(1994)日本化学 会編の第 4章、第 7章および第 11章、および液晶デバイスハンドブック日本学術振興 会第 142委員会編の第 3章に記載がある。
[0255] 棒状液晶性分子の複屈折率は、 0. 001乃至 0. 7の範囲にあることが好ましい。
[0256] 棒状液晶性分子は、その配向状態を固定するために、重合性基を有することが好 ましい。重合性基は、ラジカル重合性不飽和基或はカチオン重合性基が好ましぐ具 体的には、例えば特開 2002— 62427号公報明細書中の段落番号 [0064]〜[008 6]記載の重合性基、重合性液晶化合物が挙げられる。
[0257] [円盤状液晶性分子]
円盤状 (ディスコティック)液晶性分子には、 C. Destradeらの研究報告、 Mol. Cry st. 71卷、 111頁(1981年)に記載されているベンゼン誘導体、 C. Destradeらの研 究報告、 Mol. Crvst. 122卷、 141頁(1985年)、 Physicslett, A, 78卷、 82頁(1 990)に記載されているトルキセン誘導体、 B. Kohneらの研究報告、 Angew. Che m. 96卷、 70頁(1984年)に記載されたシクロへキサン誘導体及び J. M. Lehnらの 研究報告、 J. Chem. Commun. , 1794頁(1985年)、 J. Zhangらの研究報告、 J. Am. Chem. Soc. 116卷、 2655頁(1994年)【こ記載されて!ヽるァザクラウン系ゃフ ェ-ルアセチレン系マクロサイクルが含まれる。
[0258] 円盤状液晶性分子としては、分子中心の母核に対して、直鎖のアルキル基、アルコ キシ基、置換ベンゾィルォキシ基が母核の側鎖として放射線状に置換した構造であ る液晶性を示す化合物も含まれる。分子または分子の集合体が、回転対称性を有し 、一定の配向を付与できる化合物であることが好ましい。円盤状液晶性分子から形成 する光学異方性層は、最終的に光学異方性層に含まれる化合物が円盤状液晶性分 子である必要はなぐ例えば、低分子の円盤状液晶性分子が熱や光で反応する基を 有しており、結果的に熱、光で反応により重合または架橋し、高分子量化し液晶性を 失った化合物も含まれる。円盤状液晶性分子の好ましい例は、特開平 8— 50206号 公報に記載されている。また、円盤状液晶性分子の重合については、特開平 8— 27 284公報に記載がある。
[0259] 円盤状液晶性分子を重合により固定するためには、円盤状液晶性分子の円盤状コ ァに、置換基として重合性基を結合させる必要がある。円盤状コアと重合性基は、連 結基を介して結合する化合物が好ましぐこれにより重合反応においても配向状態を 保つことが出来る。例えば、特開 2000— 155216号公報明細書中の段落番号 [015 1]〜「0168」記載の化合物等が挙げられる。
[0260] ハイブリッド配向では、円盤状液晶性分子の長軸(円盤面)と偏光膜の面との角度 力 光学異方性層の深さ方向でかつ偏光膜の面力 の距離の増加と共に増加また は減少している。角度は、距離の増加と共に減少することが好ましい。さらに、角度の 変化としては、連続的増加、連続的減少、間欠的増加、間欠的減少、連続的増加と 連続的減少を含む変化、あるいは、増加及び減少を含む間欠的変化が可能である。 間欠的変化は、厚さ方向の途中で傾斜角が変化しない領域を含んでいる。角度は、 角度が変化しな 、領域を含んで 、ても、全体として増加または減少して 、ればよ!/、。 さらに、角度は連続的に変化することが好ましい。 [0261] 偏光膜側の円盤状液晶性分子の長軸の平均方向は、一般に円盤状液晶性分子 あるいは配向膜の材料を選択することにより、またはラビング処理方法の選択すること により、調整することができる。また、表面側 (空気側)の円盤状液晶性分子の長軸( 円盤面)方向は、一般に円盤状液晶性分子あるいは円盤状液晶性分子と共に使用 する添加剤の種類を選択することにより調整することができる。円盤状液晶性分子と 共に使用する添加剤の例としては、可塑剤、界面活性剤、重合性モノマー及びポリ マーなどを挙げることができる。長軸配向方向の変化の程度も、上記と同様に、液晶 性分子と添加剤との選択により調整できる。
[0262] 「光学異方性層の他の組成物」
上記の液晶性分子と共に、可塑剤、界面活性剤、重合性モノマー等を併用して、 塗工膜の均一性、膜の強度、液晶分子の配向性等を向上することが出来る。液晶性 分子と相溶性を有し、液晶性分子の傾斜角の変化を与えられる力、あるいは配向を 阻害しないことが好ましい。
[0263] 重合性モノマーとしては、ラジカル重合性若しくはカチオン重合性の化合物が挙げ られる。好ましくは、多官能性ラジカル重合性モノマーであり、上記の重合性基含有 の液晶化合物と共重合性のものが好ましい。例えば、特開 2002— 296423号公報 明細書中の段落番号 [0018]〜[0020]記載のものが挙げられる。上記化合物の添 加量は、円盤状液晶性分子に対して一般に 1〜50質量%の範囲にあり、 5〜30質 量%の範囲にあることが好ましい。
[0264] 界面活性剤としては、従来公知の化合物が挙げられるが、特にフッ素系化合物が 好ましい。具体的には、例えば特開 2001— 330725号公報明細書中の段落番号 [ 0028]〜 [0056]記載の化合物が挙げられる。
[0265] 円盤状液晶性分子とともに使用するポリマーは、円盤状液晶性分子に傾斜角の変 化を与えられることが好まし 、。
[0266] ポリマーの例としては、セルロースエステルを挙げることができる。セルロースエステ ルの好ましい例としては、特開 2000— 155216号公報明細書中の段落番号 [0178 ]記載のものが挙げられる。液晶性分子の配向を阻害しないように、上記ポリマーの 添加量は、液晶性分子に対して 0. 1〜: L0質量%の範囲にあることが好ましぐ 0. 1 〜8質量%の範囲にあることがより好ましい。
[0267] 円盤状液晶性分子のディスコティックネマティック液晶相-固相転移温度は、 70〜3 00° Cが好ましぐ 70〜170° Cがさらに好ましい。
[0268] [光学異方性層の形成]
光学異方性層は、液晶性分子および必要に応じて後述の重合性開始剤や任意の 成分を含む塗布液を、配向膜の上に塗布することで形成できる。
[0269] 塗布液の調製に使用する溶媒としては、有機溶媒が好ましく用いられる。有機溶媒 の例には、アミド(例、 N, N-ジメチルホルムアミド)、スルホキシド(例、ジメチルスルホ キシド)、ヘテロ環化合物(例、ピリジン)、炭化水素(例、ベンゼン、へキサン)、アル キルハライド(例、クロ口ホルム、ジクロロメタン、テトラクロロェタン)、エステル(例、酢 酸メチル、酢酸ブチル)、ケトン(例、アセトン、メチルェチルケトン)、エーテル(例、テ トラヒドロフラン、 1, 2-ジメトキシェタン)が含まれる。アルキルノヽライドおよびケトンが 好ましい。二種類以上の有機溶媒を併用してもよい。
[0270] 塗布液の塗布は、公知の方法 (例、ワイヤーバーコーティング法、押し出しコーティ ング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコー ティング法)により実施できる。
[0271] 光学異方性層の厚さは、 0. 1乃至 20 μ mであることが好ましぐ 0. 5乃至 15 μ mで あることがさらに好ましぐ 1乃至 10 mであることが最も好ましい。
[0272] [液晶性分子の配向状態の固定]
配向させた液晶性分子を、配向状態を維持して固定することができる。固定化は、 重合反応により実施することが好ましい。重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱 重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれる。光重合反応が好まし ヽ
[0273] 光重合開始剤の例には、 α -カルボ-ルイ匕合物(米国特許 2367661号、同 2367 670号の各明細書記載)、ァシロインエーテル (米国特許 2448828号明細書記載) 、 α -炭化水素置換芳香族ァシロイン化合物 (米国特許 2722512号明細書記載)、 多核キノンィ匕合物(米国特許 3046127号、同 2951758号の各明細書記載)、トリア リールイミダゾールダイマーと Ρ-ァミノフエ-ルケトンとの組み合わせ(米国特許 3549 367号明細書記載)、アタリジンおよびフエナジンィ匕合物(特開昭 60-105667号公 報、米国特許 4239850号明細書記載)およびォキサジァゾ一ルイ匕合物(米国特許 4
212970号明細書記載)が含まれる。
[0274] 光重合開始剤の使用量は、塗布液の固形分の 0. 01乃至 20質量%の範囲にある ことが好ましぐ 0. 5乃至 5質量%の範囲にあることがさらに好ましい。
[0275] 液晶性分子の重合のための光照射は、紫外線を用いることが好ましい。
[0276] 照射エネルギーは、 20miZcm2乃至 50jZcm2の範囲にあることが好ましぐ 20乃 至 5000nijZcm2の範囲にあることがより好ましぐ 100乃至 800mjZcm2の範囲に あることがさらに好ましい。また、光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射 を実施してもよい。
[0277] 保護層を、光学異方性層の上に設けてもよい。
[0278] この光学補償フィルムと偏光層を組み合わせることも好ましい。具体的には、上記 のような光学異方性層用塗布液を偏光膜の表面に塗布することにより光学異方性層 を形成する。その結果、偏光膜と光学異方性層との間にポリマーフィルムを使用する ことなく、偏光膜の寸度変化にともなう応力(歪み X断面積 X弾性率)が小さ 、薄 、 偏光板が作成される。本発明に従う偏光板を大型の液晶表示装置に取り付けると、 光漏れなどの問題を生じることなぐ表示品位の高い画像を表示することができる。
[0279] 偏光層と光学補償層の傾斜角度は、 LCDを構成する液晶セルの両側に貼り合わ される 2枚の偏光板の透過軸と液晶セルの縦または横方向のなす角度にあわせるよ うに延伸することが好ましい。通常の傾斜角度は 45°である。しかし、最近は、透過型 、反射型および半透過型 LCDにおいて必ずしも 45°でない装置が開発されており、 延伸方向は LCDの設計にあわせて任意に調整できることが好ましい。
[0280] 「液晶表示装置」
このような光学補償フィルムが用いられる各液晶モードについて説明する。
[0281] (TNモード液晶表示装置)
カラー TFT液晶表示装置として最も多く利用されており、多数の文献に記載がある 。 TNモードの黒表示における液晶セル中の配向状態は、セル中央部で棒状液晶性 分子が立ち上がり、セルの基板近傍では棒状液晶性分子が寝た配向状態にある。 [0282] (OCBモード液晶表示装置)
棒状液晶性分子を液晶セルの上部と下部とで実質的に逆の方向に (対称的に)配 向させるベンド配向モードの液晶セルである。ベンド配向モードの液晶セルを用いた 液晶表示装置は、米国特許 4583825号、同 5410422号の各明細書に開示されて いる。棒状液晶性分子が液晶セルの上部と下部とで対称的に配向しているため、ベ ンド配向モードの液晶セルは、自己光学補償機能を有する。そのため、この液晶モ ードは、 OCB(Optically Compensatory Bend)液晶モードとも呼ばれる。
[0283] OCBモードの液晶セルも TNモード同様、黒表示においては、液晶セル中の配向 状態は、セル中央部で棒状液晶性分子が立ち上がり、セルの基板近傍では棒状液 晶性分子が寝た配向状態にある。
[0284] (VAモード液晶表示装置)
電圧無印加時に棒状液晶性分子が実質的に垂直に配向しているのが特徴であり、 VAモードの液晶セルには、 (1)棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直 に配向させ、電圧印加時に実質的に水平に配向させる狭義の VAモードの液晶セル (特開平 2— 176625号公報記載)に加えて、(2)視野角拡大のため、 VAモードをマ ルチドメイン化した(MVAモードの)液晶セル(SID97、 Digest of tech. Papers (予稿 集) 28 (1997) 845記載)、(3)棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直配 向させ、電圧印加時にねじれマルチドメイン配向させるモード(n-ASMモード)の液 晶セル(日本液晶討論会の予稿集 58〜59 (1998)記載)および (4) SURVAIVAL モードの液晶セル (LCDインターナショナル 98で発表)が含まれる。
[0285] (IPSモード液晶表示装置)
電圧無印加時に棒状液晶性分子が実質的に面内に水平に配向しているのが特徴 であり、これが電圧印加の有無で液晶の配向方向を変えることでスイッチングするの が特徴である。具体的には特開 2004— 365941号、特開 2004— 12731号、特開 2 004— 215620号、特開 2002— 221726号、特開 2002— 55341号、特開 2003— 195333号に記載のものなどを使用できる。
[0286] (その他液晶表示装置)
ECBモ ~~トおよび; sTN (bupper Twisted Nematic)モ ~~ト、 FLC (Ferroelectric Liq uid Crystal)モ ~~ド、 AFLC (Anti-ferroelectric Liquid Crystal)モ ~~ド、 ASM (Axially Symmetric Aligned Microcell)モードに対しても、上記と同様の考え方で光学的に補 償することができる。また、透過型、反射型、半透過型のいずれの液晶表示装置にお いても有効である。 GH (Guest— Host)型の反射型液晶表示装置の光学補償シー トとしても有利に用いられる。
[0287] 以上述べてきたこれらの詳細なセルロース誘導体フィルムの用途は発明協会公開 技報 (公技番号 2001— 1745、 2001年 3月 15日発行、発明協会)にて 45頁〜 59 頁に詳細に記載されている。
[0288] 「反射防止層の付与 (反射防止フィルム)」
反射防止膜は、一般に、防汚性層でもある低屈折率層、及び低屈折率層より高い 屈折率を有する少なくとも一層の層 (即ち、高屈折率層、中屈折率層)とを透明基体 上に設けて成る。
[0289] 屈折率の異なる無機化合物 (金属酸化物等)の透明薄膜を積層させた多層膜とし て、化学蒸着 (CVD)法や物理蒸着 (PVD)法、金属アルコキシド等の金属化合物の ゾルゲル方法でコロイド状金属酸化物粒子皮膜を形成後に後処理 (紫外線照射:特 開平 9— 157855号公報、プラズマ処理:特開 2002— 327310号公報)して薄膜を 形成する方法が挙げられる。
[0290] 一方、生産性が高い反射防止膜として、無機粒子をマトリックスに分散されてなる薄 膜を積層塗布してなる反射防止膜が各種提案されて 、る。
[0291] 上述したような塗布による反射防止フィルムに最上層表面が微細な凹凸の形状を 有する防眩性を付与した反射防止層から成る反射防止フィルムも挙げられる。
[0292] 本発明のセルロースァシレートフィルムは上記いずれの方式にも適用できる力 特 に好まし!/ヽのが塗布による方式 (塗布型)である。
[0293] [塗布型反射防止フィルムの層構成]
基体上に少なくとも中屈折率層、高屈折率層、低屈折率層 (最外層)の順序の層構 成から成る反射防止膜は、以下の関係を満足する屈折率を有する様に設計される。
[0294] 高屈折率層の屈折率 >中屈折率層の屈折率 >透明支持体の屈折率 >低屈折率 層の屈折率又、透明支持体と中屈折率層の間に、ハードコート層を設けてもよい。 [0295] 更には、中屈折率ハードコート層、高屈折率層及び低屈折率層からなってもよい。
[0296] 例えば、特開平 8— 122504号公報、同 8— 110401号公報、同 10— 300902号 公報、特開 2002— 243906号公報、特開 2000— 111706号公報等が挙げられる。 又、各層に他の機能を付与させてもよぐ例えば、防汚性の低屈折率層、帯電防止 性の高屈折率層としたもの(例、特開平 10— 206603号公報、特開 2002- 24390 6号公報等)等が挙げられる。
[0297] 反射防止膜のヘイズは、 5%以下あることが好ましぐ 3%以下がさらに好ましい。又 膜の強度は、 JIS K5400に従う鉛筆硬度試験で H以上であることが好ましぐ 2H以 上であることがさらに好ましぐ 3H以上であることが最も好ましい。
[0298] [高屈折率層および中屈折率層]
反射防止膜の高い屈折率を有する層は、平均粒径 lOOnm以下の高屈折率の無 機化合物超微粒子及びマトリックスバインダーを少なくとも含有する硬化性膜から成 る。
[0299] 高屈折率の無機化合物微粒子としては、屈折率 1. 65以上の無機化合物が挙げら れ、好ましくは屈折率 1. 9以上のものが挙げられる。例えば、 Ti、 Zn、 Sb、 Sn、 Zr、 Ce、 Ta、 La、 In等の酸化物、これらの金属原子を含む複合酸化物等が挙げられる。
[0300] このような超微粒子とするには、粒子表面が表面処理剤で処理されること (例えば、 シランカップリング剤等:特開平 11— 295503号公報、同 11— 153703号公報、特 開 2000— 9908、ァ-オン性化合物或は有機金属カップリング剤:特開 2001— 31 0432号公報等)、高屈折率粒子をコアとしたコアシェル構造とすること (例えば、特開 2001— 166104等)、特定の分散剤併用(例えば、特開平 11— 153703号公報、 特許番号 US6210858B1、特開 2002— 2776069号公報等;)等挙げられる。
[0301] マトリックスを形成する材料としては、従来公知の熱可塑性榭脂、硬化性榭脂皮膜 等が挙げられる。
[0302] 更に、ラジカル重合性及び Z又はカチオン重合性の重合性基を少なくとも 2個以上 含有の多官能性化合物含有組成物、加水分解性基を含有の有機金属化合物及び その部分縮合体組成物カゝら選ばれる少なくとも 1種の組成物が好ましい。例えば、特 開 2000— 47004号公報、同 2001— 315242号公報、同 2001— 31871号公報、 同 2001— 296401号公報等に記載の化合物が挙げられる。
[0303] 又、金属アルコキドの加水分解縮合物から得られるコロイド状金属酸化物と金属ァ ルコキシド組成物力も得られる硬化性膜も好ましい。例えば、特開 2001— 293818 号公報等に記載されている。
[0304] 高屈折率層の屈折率は、一般に 1. 70〜2. 20である。高屈折率層の厚さは、 5n m〜10 μ mであることが好ましぐ 10nm〜l μ mであることがさらに好ましい。
[0305] 中屈折率層の屈折率は、低屈折率層の屈折率と高屈折率層の屈折率との間の値 となるように調整する。中屈折率層の屈折率は、 1. 50〜: L 70であることが好ましい
[0306] [低屈折率層]
低屈折率層は、高屈折率層の上に順次積層して成る。低屈折率層の屈折率は 1.
20〜: L 55である。好ましくは 1. 30〜: L 50である。
[0307] 耐擦傷性、防汚性を有する最外層として構築することが好ま Uヽ。耐擦傷性を大き く向上させる手段として表面への滑り性付与が有効で、従来公知のシリコーンの導入
、フッ素の導入等力も成る薄膜層の手段を適用できる。
[0308] 含フッ素化合物の屈折率は 1. 35〜: L 50であることが好ましい。より好ましくは 1.
36-1. 47である。また、含フッ素化合物はフッ素原子を 35〜80質量%の範囲で含 む架橋性若しくは重合性の官能基を含む化合物が好まし ヽ。
[0309] 例えば、特開平 9 222503号公報明細書段落番号 [0018]〜[0026]、
同 11— 38202号公報明細書段落番号 [0019]〜 [0030]、特開 2001- 40284号 公報明細書段落番号 [0027]〜 [0028]、特開 2000— 284102号公報等に記載の 化合物が挙げられる。
[0310] シリコーンィ匕合物としてはポリシロキサン構造を有する化合物であり、高分子鎖中に 硬化性官能基あるいは重合性官能基を含有して、膜中で橋かけ構造を有するものが 好ましい。例えば、反応性シリコーン (例、サイラプレーン (チッソ (株)製等)、両末端 にシラノール基含有のポリシロキサン (特開平 11 - 258403号公報等)等が挙げられ る。
[0311] 架橋又は重合性基を有する含フッ素及び Z又はシロキサンのポリマーの架橋又は 重合反応は、重合開始剤、増感剤等を含有する最外層を形成するための塗布組成 物を塗布と同時または塗布後に光照射や加熱することにより実施することが好ましい
[0312] 又、シランカップリング剤等の有機金属化合物と特定のフッ素含有炭化水素基含有 のシランカップリング剤とを触媒共存下に縮合反応で硬化するゾルゲル硬化膜も好ま しい。
[0313] 例えば、ポリフルォロアルキル基含有シランィ匕合物またはその部分加水分解縮合 物(特開昭 58— 142958号公報、同 58— 147483号公報、同 58— 147484号公報 、特開平 9— 157582号公報、同 11— 106704号公報記載等記載の化合物)、フッ 素含有長鎖基である「ポリパーフルォロアルキルエーテル」基を含有するシリル化合 物(特開 2000— 117902号公報、同 2001— 48590号公報、同 2002— 53804号 公報記載の化合物等)等が挙げられる。
[0314] 低屈折率層は、上記以外の添加剤として充填剤 (例えば、二酸化珪素 (シリカ)、含 フッ素粒子(フッ化マグネシウム,フッ化カルシウム,フッ化バリウム)等の一次粒子平 均径が l〜150nmの低屈折率無機化合物、特開平 11— 3820公報の段落番号 [00 20]〜[0038]に記載の有機微粒子等)、シランカップリング剤、滑り剤、界面活性剤 等を含有することができる。
[0315] 低屈折率層が最外層の下層に位置する場合、低屈折率層は気相法 (真空蒸着法 、スパッタリング法、イオンプレーティング法、プラズマ CVD法等)により形成されても 良い。安価に製造できる点で、塗布法が好ましい。
[0316] 低屈折率層の膜厚は、 30〜200nmであることが好ましぐ 50〜150nmであること 力 Sさらに好ましぐ 60〜120nmであることが最も好ましい。
[0317] [ハードコート層]
ハードコート層は、反射防止フィルムに物理強度を付与するために、延伸 ·未延伸 セルロースァシレートフィルムの表面に設ける。特に、延伸'未延伸セルロースァシレ 一トフイルムと前記高屈折率層の間に設けることが好ましい。また、反射防止層を付 与せず直接延伸'未延伸セルロースァシレートフィルム上に塗設することも好ま 、。
[0318] ハードコート層は、光及び Z又は熱の硬化性化合物の架橋反応、又は、重合反応 により形成されることが好ましい。 硬化性官能基としては、光重合性官能基が好まし ぐ又加水分解性官能基含有の有機金属化合物は有機アルコキシシリル化合物が 好ましい。
[0319] これらの化合物の具体例としては、高屈折率層で例示したと同様のものが挙げられ る。
[0320] ハードコート層の具体的な構成組成物としては、例えば、特開 2002— 144913号 公報、同 2000— 9908号公報、 WO00Z46617号公報等記載のものが挙げられる
[0321] 高屈折率層はハードコート層を兼ねることができる。このような場合、高屈折率層で 記載した手法を用いて微粒子を微細に分散してハードコート層に含有させて形成す ることが好ましい。
[0322] ハードコート層は、平均粒径 0. 2〜: LO mの粒子を含有させて防眩機能(アンチグ レア機能)を付与した防眩層 (後述)を兼ねることもできる。
[0323] ハードコート層の膜厚は用途により適切に設計することができる。ハードコート層の 膜厚は、 0. 2〜: LO /z mであることが好ましぐより好ましくは 0. 5〜7 /ζ πιである。
[0324] ハードコート層の強度は、 JIS Κ5400に従う鉛筆硬度試験で、 Η以上であることが 好ましぐ 2Η以上であることがさらに好ましぐ 3Η以上であることが最も好ましい。又、
JIS Κ5400に従うテーバー試験で、試験前後の試験片の摩耗量が少ないほど好ま しい。
[0325] [前方散乱層]
前方散乱層は、液晶表示装置に適用した場合の、上下左右方向に視角を傾斜さ せたときの視野角改良効果を付与するために設ける。上記ハードコート層中に屈折 率の異なる微粒子を分散することで、ハードコート機能と兼ねることもできる。
[0326] 例えば、前方散乱係数を特定ィ匕した特開平 11— 38208号公報、透明樹脂と微粒 子の相対屈折率を特定範囲とした特開 2000— 199809号公報、ヘイズ値を 40%以 上と規定した特開 2002— 107512号公報等が挙げられる。
[0327] [その他の層]
上記の層以外に、プライマー層、帯電防止層、下塗り層や保護層等を設けてもよい [0328] [塗布方法]
反射防止フィルムの各層は、ディップコート法、エアーナイフコート法、カーデノコ一 ト法、ローラーコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート、マイクログラビア法や エタストルージョンコート法 (米国特許 2681294号明細書)により、塗布により形成す ることがでさる。
[0329] [アンチグレア機會 ]
反射防止膜は、外光を散乱させるアンチグレア機能を有していてもよい。アンチグ レア機能は、反射防止膜の表面に凹凸を形成することにより得られる。反射防止膜が アンチグレア機能を有する場合、反射防止膜のヘイズは、 3〜30%であることが好ま しぐ 5〜20%であることがさらに好ましぐ 7〜20%であることが最も好ましい。
[0330] 反射防止膜表面に凹凸を形成する方法は、これらの表面形状を充分に保持できる 方法であればいずれの方法でも適用できる。例えば、低屈折率層中に微粒子を使用 して膜表面に凹凸を形成する方法 (例えば、特開 2000— 271878号公報等)、低屈 折率層の下層(高屈折率層、中屈折率層又はハードコート層)に比較的大きな粒子( 粒径 0. 05〜2 /ζ πι)を少量 (0. 1〜50質量%)添加して表面凹凸膜を形成し、その 上にこれらの形状を維持して低屈折率層を設ける方法 (例えば、特開 2000— 2814 10号公報、同 2000— 95893号公報、同 2001— 100004号公報、同 2001— 281 407号公報等)、最上層(防汚性層)を塗設後の表面に物理的に凹凸形状を転写す る方法 (例えば、エンボスカ卩ェ方法として、特開昭 63— 278839号公報、特開平 11 183710号公報、特開 2000- 275401号公報等記載)等が挙げられる。
[0331] [用途]
本発明の未延伸、延伸セルロースァシレートフィルムは、光学フィルム、特に偏光板 保護フィルム用、液晶表示装置の光学補償シート (位相差フィルムともいう)、反射型 液晶表示装置の光学補償シート、ハロゲン化銀写真感光材料用支持体として有用 である。
[0332] 以下に本発明で使用した測定法について記載する。
[0333] (1)弾性率 23° C70%rh雰囲気中、引張り速度 10%Z分で 0. 5%伸びにおける応力を測定 し弾性率を求めた。 MD、 TDで測定しこの平均値を弾性率とした。
[0334] (2)セルロースァシレートの置換度
セルロースァシレートの各ァシル基の置換度およびこれらの 6位の置換度は、 Carb ohydr. Res. 273 (1995) 83— 91 (手塚他)【こ記載の方法で 13C— NMR【こより求 めた。
[0335] (3)残留溶剤
サンプルフィルム 300mgを酢酸メチル 30mlに溶解したもの(サンプル A)、および ジクロロメタン 30mlに溶解したもの(サンプル B)を作成した。
これらをガスクロマトグラフィー(GC)を用い、下記条件で測定した。
[0336] カラム: DB— WAX(0. 25mm X 30m、膜厚 0. 25 ^ m)
カラム温度: 50° C
キャリアーガス:窒素
分析時間: 15分間
サンプル注入量:1 ml
下記方法で溶剤量を求めた。
[0337] サンプル Aで溶剤(酢酸メチル)以外の各ピークにつ 、て検量線を用い含率を求め 、その総和を Saとする。
[0338] サンプル Bで、サンプル Aにお!/、て溶剤ピークで隠れて 、た領域の各ピークにつ!ヽ て検量線を用い含率を求め、その総和を Sbとする。 Saと Sbの和を残留溶剤量とする
[0339] (4) 220° Cにおける加熱減量率
(株)マック'サイエンス社製 TG— DTA2000Sを用い、窒素下において室温から 4 00° Cまで 10° CZ分の昇温度速度で試料を加熱した時、 220° Cにおけるサンプ ル 10mgの重量変化を加熱減量率とした。
[0340] (5)溶融粘度
コーンプレートを用いた粘弾性測定装置 (例えば Anton Paar社製モジュラーコンパ タトレオメーター: Physica MCR301)を用い下記条件で測定する。榭脂を十分乾燥し 含水率を 0. 1%以下とした後、ギャップ 500 m、温度 220° Cで剪断速度(lZ秒) で測定する。
[0341] (6) Re, Rth
フィルムの幅方向に等間隔で 10点サンプリングし、これを 25° C、 60%rhにて 4時 間調湿後、 自動複屈折計 (KOBRA— 21ADH :王子計測機器 (株)製)を用いて、 2 5° C60%RHにおいて、サンプルフィルム表面に対し垂直方向および遅相軸を回 転軸としてフィルム面法線から + 50° から 50° まで 10° 刻みで傾斜させた方向 力も波長 590nmにおける位相差値を測定する事から、面内レターデーシヨン値 (Re )と膜厚方向のレターデーシヨン値 (Rth)とを算出した。
[0342] 以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の 実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸 脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具 体例により限定的に解釈されるべきものではない。
実施例
[0343] (1)セルロース系榭脂フィルムの製膜
セルロース系榭脂(CAP— 482— 20数平均分子量 7万)を、単軸スクリュー押出機( GMエンジニアリング製、シリンダ内径 D : 90mm)にて、押出し温度 240°C、ライン速 度 5mZminにて 100 /z mの厚みのフィルムを作製した。尚、巻き取り直前に両端(全 幅の各 3%)をトリミングした後、両端に幅 10mm、高さ 50 mの厚みだし加工 (ナー リング)をつけた。その他の条件は、下記の通りとした。
[0344] <実施例 1 >
240°Cでダイから吐出したシート状榭脂を、幅方向に温度制御可能なヒーターで加 熱し、その後キャスティングドラム法にてフィルムを得た。また、シート状榭脂とヒータ 一をカバーで覆った。溶融樹脂の長さは 80mmとした。ここで、ヒーターは遠赤外線 ヒーターを用い、ヒーター幅はダイリップ幅の 1. 2倍、ヒーターのシート状榭脂の流れ 方向に対する加熱距離はシート状榭脂の長さの 70%であった。また、カバーは材質 としてアルミを用いた。
[0345] <実施例 2> 実施例 1において、カバーを使用しな力つた以外は実施例 1と同じ条件でフィルム を得た。
[0346] <実施例 3 >
実施例 1において、カバーを使用しな力つたのと、幅方向の温度制御をしな力つた のを除!、た以外は実施例 1と同じ条件でフィルムを得た。
[0347] <実施例 4>
実施例 3において、ヒーターのシート状榭脂の流れ方向に対する加熱距離をシート 状榭脂の長さの 50%にした以外は実施例 3と同じ条件でフィルムを得た。
[0348] <実施例 5 >
実施例 3において、ヒーターのシート状榭脂の流れ方向に対する加熱距離をシート 状榭脂の長さの 20%にした以外は実施例 3と同じ条件でフィルムを得た。
[0349] <実施例 6 >
実施例 5において、ヒーター幅をダイリップ幅の 1. 0倍にした以外は実施例 5と同じ 条件でフィルムを得た。
[0350] <実施例 7>
実施例 3において、シート状榭脂の長さを 30mmにした以外は実施例 3と同じ条件 でフイノレムを得た。
[0351] <実施例 8 >
実施例 3において、シート状榭脂の長さを 130mmにした以外は実施例 3と同じ条 件でフィルムを得た。
[0352] <実施例 9 >
実施例 3において、シート状榭脂の長さを 180mmにした以外は実施例 3と同じ条 件でフィルムを得た。
[0353] <比較例 1 >
実施例 5において、ヒーターのシート状榭脂の流れ方向に対する加熱距離をシート 状榭脂の長さの 10%にした以外は実施例 3と同じ条件でフィルムを得た。
[0354] <比較例 2>
実施例 5において、ヒーター幅をダイリップ幅の 0. 7倍にした以外は実施例 5と同じ 条件でフィルムを得た。
[0355] <比較例 3 >
実施例 1にお 、て、ヒーター及びカバーを用いな 、でフィルムを得た。
[0356] <比較例 4 >
実施例 3において、シート状榭脂の長さを 230mmにした以外は実施例 3と同じ条 件でフィルムを得た。
[0357] (2)溶融製膜フィルム (未延伸)の評価
(0 厚みムラ
山文電気社製の TOFV1型、オフラインの接触式連続厚み計を使用し、測定ピッチ は lmm間隔で測定を行った。また、幅方向に対してはトリミング後のフィルム全幅を 測定し、流れ方向に対しては 3m長の長さで測定した。尚、ここで、極良好のものを◎ 、良好のものを〇、やや劣るものを△、劣るものを X、と評価した。即ち、幅方向、流 れ方向それぞれについて、厚みムラが 1. O /z m以下のものを◎、厚みムラが 1. Ο μ mより大きく 5. O /z m以下のものを〇、厚みムラが 5. 0 mより大きく 10 m以下のも のを△、厚みムラが 10 mより大きいものを X、とした。
[0358] (ii)幅方向の温度分布、及び流れ方向の温度降下
チノ一社製の AGEMAサーモビジョン CPA570で測定を行った。尚、幅方向の温 度分布、及び流れ方向の温度降下は、それぞれの最大値で評価を行った。
[0359] 図 11から分力るように、実施例 1〜9はダイ力 キャスティングドラム上に接触するま でのシート状榭脂の幅方向の温度分布を 10°C以内として製膜しているので、フィル ムの幅方向の厚みムラ及び流れ方向の厚みムラが抑制されている。一方、比較例 1 〜4はダイ力 キャスティングドラム上に接触するまでのシート榭脂の幅方向の温度 分布が 10°Cを超えてしまっているので、フィルムの幅方向の厚みムラ及び流れ方向 の厚みムラを抑制することができな力つた。
[0360] 更に詳しく観て行くと、実施例 3〜5及び比較例 1は、ヒーターのシート状榭脂の流 れ方向に対する加熱距離 (ヒーター最上部と最下部の距離)がシート状榭脂の長さの 70%、 50%、 20%、 10%である以外は同じ条件である力 比較例 1の加熱距離が 1 0%の場合のみ、幅方向の温度分布が 10°Cを超えてしまい幅方向の厚みムラが X であった。従って、ヒーターのシート状榭脂の流れ方向に対する加熱距離が、シート 状榭脂の流れ方向の長さの 20%以上となるようにすることが好ましいことが分かる。ま た、実施例 7〜9と比較例 3から、ダイ力もキャスティングドラム上に接触するまでのシ 一ト状榭脂の流れ方向の長さを 200mm以内とすることで、シート状榭脂の幅方向の 温度分布を 10°C以内とすることができ、フィルムの厚みムラを抑制することができるこ とが分かる。尚、比較例 2は、ヒーター幅が 0. 7倍であるため、シート状榭脂にヒータ 一の当たって!/ヽな 、部分ができてしま 、、幅方向の温度分布が悪ィ匕した。
[0361] また、実施例 2と実施例 3から、幅方向において温度制御を行ったほうが、幅方向の 厚みムラが小さくなることが分かる。更に、実施例 1と実施例 2から、ヒーターをアルミ のカバーで覆ったほうが幅方向の温度分布及び流れ方向の温度降下が小さいことか ら、ヒーターを断熱機能及び Z又は熱反射機能を持つカバーで覆うことが好まし 、こ とが分かる。
[0362] (3)偏光板の作成
図 11の実施例 1 (ベストモードと考えられる)の製膜条件で、図 12の表 2に記載のよ うにフィルム材料 (置換度、重合度、及び可塑剤)の異なる未延伸フィルムを製造し、 以下の偏向板を作成した。
[0363] (3-1)セルロース系榭脂フィルムの鹼化
未延伸セルロース系榭脂フィルムを下記の浸漬酸ィ匕法で酸ィ匕を行った。なお、下 記の塗布鹼ィ匕法を行ったものもほぼ同じ結果が得られた。
[0364] (0塗布鹼化
iso-プロパノール 80質量部に水 20質量部をカ卩え、これに KOHを 2. 5規定となるよ うに溶解し、これを 60° Cに調温したものを鹼化液として用いた。これを 60° Cのセ ルロース系榭脂フィルム上に lOgZm2塗布し、 1分間酸化した。この後、 50° Cの温 水スプレーを用い、 lOLZm2'分で 1分間吹きかけ洗浄した。
[0365] GO浸漬酸ィ匕
NaOHの 2. 5規定水溶液を鹼化液として用いた。これを 60° Cに調温し、セル口 一ス系榭脂フィルムを 2分間浸漬した。この後、 0. 1Nの硫酸水溶液に 30秒浸漬した 後、水洗浴を通した。 [0366] (3-2)偏光層の作成
特開平 2001— 141926号の実施例 1に従い、 2対の-ップロール間に周速差を与 え、長手方向に延伸し、厚み 20 mの偏光層を調製した。
[0367] (3-3)貼り合わせ
このようにして得た偏光層と、上記酸ィ匕処理した未延伸セルロース系榭脂フィルム ならびに酸ィ匕処理したフジタック (未延伸トリアセテートフィルム)を、 PVA ( (株)クラレ 製 PVA— 117H) 3%水溶液を接着剤として、偏光膜の延伸方向とセルロース系榭 脂フィルムの製膜流れ方向(長手方法)に下記組み合わせで張り合わせた。
偏光板 A:未延伸セルロース系榭脂フィルム Z偏光層 Zフジタック
偏光板 B:未延伸セルロース系榭脂フィルム Z偏光層 Z未延伸セルロース系榭脂フ イノレム
(3-4)偏光板の色調変化
このようにして得た偏光板の色調変化の大小を 10段階 (大き 、ものほど色調変化 が大き ヽ)で評価した。本発明を実施して作成した偏光版は 、ずれも良 ヽ評価となつ た。
[0368] (3-5)湿度カールの評価
このようにして得た偏光板を上記の方法で測定した。偏光板に加工した後も本発明 を実施したものは良好な特性 (低 、湿度カール)を示した。
[0369] また、偏光軸とセルロース系榭脂フィルムの長手方向力 直交、 45度となるように貼 り合せたものを作成し、同様の評価を行った。いずれも上記平行に貼り合せたときと 同様の結果であった。
[0370] (4)光学補償フィルム ·液晶表示素子の作成
VA型液晶セルを使用した 22インチの液晶表示装置 (シャープ (株)製)に設けられ ている観察者側の偏光板を剥がし、代わりに上記位相差偏光板 A, Bの場合は偏光 板を外し、セルロース系榭脂フィルムが液晶セル側となるように粘着剤を介して、観 察者側に貼り付けた。観察者側の偏光板の透過軸とバックライト側の偏光板の透過 軸が直交するように配置して、液晶表示装置を作成した。
[0371] この際にも本発明を実施した場合は湿度カールが小さく貼り合せ易いため、貼り合 せた際のズレが少なかった。
[0372] さらに、特開平 11— 316378号の実施例 1の液晶層を塗布したセルロース系榭脂 フィルムの代わりに、本発明セルロース系榭脂フィルムを使用しても、湿度カールの 少ない良好な光学補償フィルムを作成できた。
[0373] 特開平 7— 333433号の実施例 1の液晶層を塗布したセルロース系榭脂フィルムに 代わって、本発明セルロース系榭脂フィルムに変更し光学補償フィルターフィルムを 作製しても、湿度カールの少ない良好な光学補償フィルムを作成できた。
[0374] さらに本発明の偏光板、位相差偏光板を、特開平 10— 48420号公報の実施例 1 に記載の液晶表示装置、特開平 9— 26572号公報の実施例 1に記載のディスコティ ック液晶分子を含む光学的異方性層、ポリビニルアルコールを塗布した配向膜、特 開 2000— 154261号公報の図 2〜9に記載の 20インチ VA型液晶表示装置、特開 2000- 154261号公報の図 10〜 15に記載の 20インチ OCB型液晶表示装置、特 開 2004— 12731の図 11に記載の IPS型液晶表示装置に用いたところ、湿度力一 ルの少ない良好な液晶表示素子が得られた。
[0375] (5)低反射フィルムの作成
本発明のセルロース系榭脂フィルムを発明協会公開技報 (公技番号 2001— 1745 )の実施例 47に従 、低反射フィルムを作成した。これを上述の方法に従 、湿度カー ルを測定した。本発明を実施したものは、偏光板の時と同様の良好な結果が得られ た。
[0376] さらに本発明の低反射フィルムを、特開平 10— 48420号公報の実施例 1に記載の 液晶表示装置、特開 2000— 154261号公報の図 2〜9に記載の 20インチ VA型液 晶表示装置、特開 2000 - 154261号公報の図 10〜 15に記載の 20インチ OCB型 液晶表示装置、特開 2004— 12731の図 11に記載の IPS型液晶表示装置の最表 層に貼り評価を行ったところ、良好な液晶表示素子を得た。

Claims

請求の範囲
[1] 押出機で溶融した溶融榭脂を、ダイから回転する冷却ローラ上にシート状に吐出し 冷却固化することでフィルムを製膜するセルロース系榭脂フィルムの製造方法におい て、
前記ダイ力 前記冷却ローラ上に接触するまでの前記シート状榭脂の幅方向の温 度分布を 10°C以内として製膜することを特徴とするセルロース系榭脂フィルムの製造 方法。
[2] 前記ダイから前記冷却ローラ上に接触するまでの前記シート状榭脂の流れ方向の 温度降下を 20°C以内として製膜することを特徴とする請求項 1に記載のセルロース 系榭脂フィルムの製造方法。
[3] 前記ダイから前記冷却ローラ上に接触するまでの前記シート状榭脂の少なくとも一 方の面をヒーター加熱ユニットで加熱するとともに、該ヒーター加熱ユニットのシート 状榭脂の流れ方向に対する加熱距離が、前記ダイカゝら前記冷却ローラ上に接触す るまでのシート状榭脂の流れ方向の長さの 20%以上となるようにすることを特徴とす る請求項 1又は 2に記載のセルロース系榭脂フィルムの製造方法。
[4] 前記ダイから前記冷却ローラ上に接触するまでの前記シート状榭脂の流れ方向の 長さを 200mm以内とすることを特徴とする請求項 3に記載のセルロース系榭脂フィ ルムの製造方法。
[5] 前記ヒーター加熱ユニットは、前記シート状榭脂の幅方向にぉ 、て加熱温度を制 御できることを特徴とする請求項 3又は 4に記載のセルロース系榭脂フィルムの製造 方法。
[6] 前記シート状榭脂及び前記ヒーター加熱ユニットを、断熱機能及び Z又は熱反射 機能を持つカバーで覆うことを特徴とする請求項 3〜5の何れか 1に記載のセルロー ス系榭脂フィルムの製造方法。
[7] 前記シート状榭脂を、一方が前記冷却ローラ、他方が弾性ローラである一対のロー ラで挟むことにより冷却固化してフィルムを製膜することを特徴とする請求項 1〜6の 何れ力 1に記載のセルロース系榭脂フィルムの製造方法。
[8] 請求項 1〜7の何れか 1に記載の製造方法によって製造されたことを特徴とするセ ルロース系榭脂フィルム,
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