WO2010035911A1 - ボリ乳酸フィルム - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a polylactic acid film excellent in transparency and dimensional stability and a method for producing the same.
- polylactic acid Due to environmental problems such as global warming, concerns over oil depletion and supply conditions in oil-producing countries, oil prices have risend and the development of non-petroleum resins is required.
- polylactic acid has not only the possibility of being a substitute for petroleum-based resins, but also has characteristics such as transparency and low refractive index, and is expected to be used for applications.
- polylactic acid usually has a low melting point of about 160 ° C. and has a problem in heat resistance such as melting and deformation.
- the biodegradability and degradation under a moist heat environment proceed at a relatively fast rate, and there are problems in stability of physical properties.
- stereocomplex polylactic acid is formed by mixing poly L-lactic acid and poly D-lactic acid in a solution or in a molten state (Patent Document 1 and Non-Patent Document 1).
- This stereocomplex polylactic acid has a melting point of 200 to 230 ° C., a remarkably higher melting point than poly L-lactic acid and poly D-lactic acid, and an interesting phenomenon showing high crystallinity has been discovered.
- this stereocomplex polylactic acid it is possible to use it for high temperature processing and heat-resistant applications, and furthermore, films for industrial, agricultural and packaging that have improved biodegradability and degradation under wet heat environment have been proposed. (Patent Document 2).
- a stereocomplex polylactic acid is a composite of a poly L-lactic acid phase and a poly D-lactic acid phase (hereinafter sometimes referred to as a homophase) and a stereocomplex polylactic acid phase (hereinafter sometimes referred to as a complex phase). It is a composition, and a DSC measurement usually has a low melting point crystal melting peak with a peak temperature of 190 ° C. or lower corresponding to a melting peak of a homophase crystal and a high melting point crystal melting peak with a peak temperature of 190 ° C. or higher corresponding to a melting peak of a complex phase crystal. These two peaks are measured.
- stereocomplex polylactic acid is a crystalline polymer and is easily crystallized. That is, when forming a film of stereocomplex polylactic acid, it is necessary to dry in advance in order to prevent hydrolysis. However, stereocomplex polylactic acid is easily crystallized when heated and dried in a hot air oven or the like. When the stereocomplex polylactic acid is melt-extruded, the stereocomplex polylactic acid crystallizes through the melt preheating zone of the extruder, and a homophase crystal and a complex phase crystal grow.
- a film with a low degree of orientation crystallization such as an unstretched film is likely to be whitened by heating, and even if it is transparent at room temperature, all or part of the film is whitened when subjected to a molding process including heating.
- an optical film that is a film from stereocomplex polylactic acid that has excellent transparency that can be used for optical applications and that can maintain transparency even when exposed to high temperatures during processing.
- an object of the present invention is to provide a polylactic acid film that is excellent in transparency and can maintain high transparency even when exposed to high temperatures.
- Another object of the present invention is to provide a polylactic acid film having a specific surface direction retardation (Re) and a thickness direction retardation (Rth), excellent dimensional stability during heating, and useful for optical applications.
- Re surface direction retardation
- Th thickness direction retardation
- the present inventor has suppressed whitening in a high-temperature environment even for unstretched or low-stretched films. And found that a polylactic acid film having high transparency can be obtained, thereby completing the present invention. That is, the present invention includes the following inventions. 1.
- a polylactic acid film obtained by melt-extruding polylactic acid (A) obtained by melt-kneading polylactic acid (C) containing 10 mol% with a weight ratio of (B / C) 10/90 to 90/10,
- the thermal shrinkage in the vertical and horizontal directions when heat-treated at 90 ° C. for 5 hours is 4% or less, 4.
- the polylactic acid film (1) according to any one of items 1 to 3. 5).
- D-2) The phase direction retardation (Re) defined by the following formula (ii) is 20 nm or less, and the thickness direction retardation (Rth) defined by the following formula (iii) is 25 nm or more and 90 nm or less.
- the thermal shrinkage in the vertical and horizontal directions when heat-treated at 90 ° C. for 5 hours is 4% or less, 4.
- the polylactic acid film according to item 4 which is an optical compensation film for an IPS mode liquid crystal display device.
- 10. 6 The polylactic acid film according to 5 above, which is a polarizing plate protective film. 11. 7.
- a method for producing a polylactic acid film comprising a step of melt-extruding polylactic acid (A) at a temperature of (Tmsc + 5) to (Tmsc + 50) (° C.) at a draft ratio in the range of 2 to 80.
- polylactic acid (A) is mainly composed of L-lactic acid unit and polylactic acid (B) containing 0 to 10 mol% of components other than L-lactic acid unit, and D-lactic acid unit as main component.
- Tmsc represents the peak temperature of the high melting point crystal melting peak with a peak temperature of 190 ° C. or higher obtained from the DSC measurement.
- the polylactic acid film of the present invention comprises a polylactic acid (B) containing 0 to 10 mol% of a component other than the L-lactic acid unit as a main component, and a D-lactic acid unit as a main component.
- polylactic acid (B)) As polylactic acid (B), polylactic acid substantially composed of only L-lactic acid units and copolymers with other monomers such as D-lactic acid are shown. Particularly preferred is poly L-lactic acid.
- the content of the L-lactic acid unit in the polylactic acid (B) is 90 to 100 mol%, preferably 95 to 100 mol%, more preferably 98 to 100 mol%. %. That is, the copolymer component unit other than the L-lactic acid unit is 0 to 10 mol%, preferably 0 to 5 mol%, more preferably 0 to 2 mol%.
- the polylactic acid (B) has crystallinity, and its melting point is preferably 150 ° C. or higher and 190 ° C. or lower, and more preferably 160 ° C. or higher and 190 ° C. or lower.
- the weight average molecular weight of the polylactic acid (B) is preferably in the range of 80,000 to 250,000, more preferably 100,000 to 250,000 or less, and further preferably 120,000 to 200,000.
- polylactic acid (B) having this weight average molecular weight stereocomplex polylactic acid can be produced industrially and efficiently, while suppressing flow spots of polylactic acid (A). It can be matched with the transparency range of the polylactic acid film.
- polylactic acid (B) a copolymer component other than L-lactic acid can be contained as desired as long as the crystallinity is not impaired.
- polylactic acid (C) examples include polylactic acid substantially composed only of D-lactic acid units and copolymers with other monomers such as L-lactic acid. It is particularly preferable that the poly D-lactic acid is constituted. In view of physical properties such as crystallinity and heat resistance of the film, the content of the D-lactic acid unit in the polylactic acid (C) is 90 to 100 mol%, preferably 95 to 100 mol%, more preferably 98 to 100 mol%. %.
- the content of copolymer component units other than D-lactic acid is 0 to 10 mol%, preferably 0 to 5 mol%, more preferably 0 to 2 mol%.
- the polylactic acid (C) has crystallinity, and its melting point is preferably 150 ° C. or higher and 190 ° C. or lower, and more preferably 160 ° C. or higher and 190 ° C. or lower. If the melting point falls within this range, when stereocomplex polylactic acid is formed from polylactic acid (C), a stereocomplex crystal having a higher melting point can be formed and the crystallinity can be increased.
- the weight average molecular weight of the polylactic acid (C) is preferably 80,000 to 250,000, more preferably 100,000 to 250,000, and still more preferably 120,000 to 200,000.
- polylactic acid (C) having this weight average molecular weight stereocomplex polylactic acid can be produced industrially and efficiently, while suppressing the flow group of polylactic acid (A). It can be matched with the transparency range of the polylactic acid film.
- Polylactic acid (B) and polylactic acid (C) can contain a copolymer component other than L-lactic acid and D-lactic acid as long as the crystallinity is not impaired. Is not particularly limited.
- hydroxycarboxylic acids such as glycolic acid, caprolactone, butyrolactone, propiolactone, ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,2-propanediol, 1,4-propanediol, 1,5-propanediol, hexane Diol, octanediol, decanediol, dodecanediol, aliphatic diols having 2 to 30 carbon atoms, succinic acid, maleic acid, adipic acid, aliphatic dicarboxylic acids having 2 to 30 carbon atoms, terephthalic acid, isophthalic acid, hydroxy One or more monomers selected from aromatic diols such as benzoic acid and hydroquinone, aromatic dicarboxylic acids and the like can be selected.
- the method for producing polylactic acid (B) and polylactic acid (C) is not particularly limited, and a conventionally known method can be suitably used. For example, a method of directly dehydrating condensation of L- or D-lactic acid, a method of solid-phase polymerization of L- or D-lactic acid oligomers, L- or D-lactic acid once dehydrating and cyclizing to lactide, and then melt ring-opening polymerization The method of doing is illustrated.
- polylactic acid obtained by a direct dehydration condensation method or a melt ring-opening polymerization method of lactides is preferable from the viewpoint of quality and production efficiency, and among them, a melt ring-opening polymerization method of lactides is most preferably selected.
- Any catalyst can be used as the catalyst used in these production methods as long as the polylactic acid (B) and the polylactic acid (C) can be polymerized so as to have the predetermined characteristics described above.
- a melt ring-opening polymerization catalyst of lactide alkali metal, alkaline earth metal, rare earth, transition metal, fatty acid salt such as aluminum, germanium, tin, antimony, carbonate, sulfate, phosphate, oxide, Hydroxides, halides, alcoholates and the like are well known.
- a catalyst containing at least one selected from tin, aluminum, zinc, calcium, titanium, germanium, manganese, magnesium and rare earth elements is preferable.
- the catalyst may be abbreviated as a specific metal-containing catalyst. Examples of the specific metal-containing catalyst include the following compounds.
- stannous chloride stannous bromide, stannous iodide, stannous sulfate, stannic oxide, stannous myristate, stannous octoate, stannous stearate
- tin-containing compounds such as tetraphenyltin
- aluminum-containing compounds such as aluminum acetylacetonate, aluminum butoxide, and aluminum-imine complexes. More preferably, the following are illustrated.
- the amount of catalyst used is 0.42 x 10 per kg of lactide -4 To 100 ⁇ 10 -4 (Mole) and further considering the reactivity, color tone and stability of the resulting polylactides, 1.68 ⁇ 10 -4 To 42.1 ⁇ 10 -4 (Mole), particularly preferably 2.53 ⁇ 10 -4 To 16.8 ⁇ 10 -4 (Mol) used.
- Polylactic acid (B) and polylactic acid (C) are prepared by removing the polymerization catalyst by a conventionally known method, for example, washing with a solvent, or deactivating and deactivating the catalytic activity. It is preferable because of the melt stability and wet heat stability of the polylactic acid film.
- Examples of the deactivator used for catalyst deactivation of polylactic acid polymerized in the presence of the specific metal-containing catalyst include the following compounds.
- an organic ligand consisting of a group of chelate ligands having an imino group and capable of coordinating with a specific metal-based polymerization catalyst, a phosphorus oxo acid, a phosphorus oxo acid ester, and an organic phosphorus oxo acid compound group represented by the following formula:
- the resin containing at least one kind and added in an amount of 0.3 to 20 equivalents per equivalent of the metal element of the specific metal-containing catalyst.
- X 1 -P O) m (OH) n (OX 2 ) 2-n
- m is 0 or 1
- n is 1 or 2
- X 1 , X 2 Each independently represents a hydrocarbon group optionally having a substituent having 1 to 20 carbon atoms.
- the amount of the quencher used is more preferably in the range of 0.4 to 15 equivalents, particularly preferably 0.5 to 10 equivalents based on the above criteria.
- the imine compound used is a phenol tetradentate chelate ligand having an imino group in its structure and capable of coordinating to a metal polymerization catalyst.
- the imine compound of the present invention is not a Bronsted acid or a base like conventional catalyst deactivators, it is possible to improve the thermal stability without deteriorating the hydrolysis resistance of polylactic acid.
- imine compounds include N, N'-bis (salicylidene) ethylenediamine and N, N'-bis (salicylidene) propanediamine.
- Examples of the phosphorus oxoacid include dihydridooxoline (I) acid, dihydridotetraoxodiphosphorus (II, II) acid, hydridotrioxoline (III) acid, dihydridopentaoxodiphosphoric acid (III), and hydridopentaoxodioxy (II, IV) acid, dodecaoxohexaphosphorus (III) acid, hydridooctaoxotriphosphoric acid (III, IV, IV) acid, octaoxotriphosphoric acid (IV, III, IV) acid, hydridohexaoxodiphosphorus (III, V) ) Low oxidation number phosphorus having an acid number of 5 or less, such as acid, hexaoxodiphosphorus (IV) acid, decaoxotetralin (IV) acid, hendecaoxotetralin (IV)
- acids or acidic esters are preferably used.
- the alcohol that forms the ester of the phosphorus oxoacid but as the monohydric alcohol, an alcohol represented by the following formula which may have a substituent having 1 to 22 carbon atoms is preferably used.
- polyhydric alcohol examples include polyhydric alcohols and sugar alcohols represented by the following formula, which may have a substituent having 2 to 22 carbon atoms.
- X (-OH) a In the formula, X represents a hydrocarbon group which may have a substituent having 2 to 22 carbon atoms, and a represents an integer of 2 to 6.
- phosphoric acid, phosphorous acid, hypophosphorous acid, pyrophosphoric acid, trimetaphosphoric acid, tetrametaphosphoric acid, phenylphosphonic acid, benzylphosphinic acid, dibutyl phosphate, dinonyl phosphate, N, N′-bis (salicylidene) ) Ethylenediamine and N, N′-bis (salicylidene) propanediamine are exemplified, among which phosphoric acid, phosphorous acid and pyrophosphoric acid are particularly preferable.
- phosphono fatty acid esters can be used as a deactivator.
- the phosphono fatty acid ester used in the present invention is a compound in which a phosphonic acid diester moiety and a carboxylic acid ester moiety are bonded via an aliphatic hydrocarbon group, and such a phosphono fatty acid ester is colorless and transparent and has excellent heat resistance.
- the hue of the resulting composition is good.
- a phosphono fatty acid ester having a chemical structure represented by the following formula (3) gives good results for the purpose of the present invention.
- R in the formula 1 ⁇ R 3 Are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms.
- alkyl group examples include an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, and a hexyl group.
- aryl group examples include a phenyl group and a naphthalenyl group.
- R 1 ⁇ R 3 These may be all the same or different.
- N is an integer of 1 to 3.
- ethyl diethylphosphonoacetate As a compound represented by the formula (3), ethyl diethylphosphonoacetate, ethyl di-n-propylphosphonoacetate, ethyl di-n-butylphosphonoacetate, ethyl di-n-hexylphosphonoacetate, di-n-octyl Ethyl phosphonoacetate, ethyl di-n-decylphosphonoacetate, ethyl di-n-dodecylphosphonoacetate, ethyl di-n-octadecylphosphonoacetate, ethyl diphenylphosphonoacetate, decyl diethylphosphonoacetate, dodecyl diethylphosphonoacetate , Octadecyl diethylphosphonoacetate, ethyl diethylphosphonopropionate,
- the phosphono fatty acid ester has an aliphatic hydrocarbon group between the phosphonic acid diester moiety and the carboxylic acid ester moiety.
- n in Formula (3) is preferably an integer of 1 to 3.
- the content of the phosphono fatty acid ester is 0.001 to 0.5 parts by weight, preferably 0.02 to 0.2 parts by weight, per 100 parts by weight of polylactic acid. If the content of the phosphono fatty acid ester is too small, the deactivation efficiency of the remaining metal polymerization catalyst is extremely poor, and a sufficient effect cannot be obtained. On the other hand, if the amount is too large, contamination of the mold and die used at the time of molding and spinning becomes significant.
- deactivators may be used alone or in combination depending on the case. These deactivators are 0.3 to 20 equivalents, more preferably 0.5 to 15 equivalents, more preferably 0.5 to 10 equivalents, and particularly preferably 0.00 to 1 equivalent per metal element of the specific metal-containing catalyst. 6 to 7 equivalents are used. If the amount of the deactivator used is too small, the activity of the catalyst metal cannot be lowered sufficiently, and if used excessively, the deactivator may cause decomposition of the resin, which is not preferable.
- Polylactic acid (A) Polylactic acid (A) is obtained by melt-kneading polylactic acid (B) and polylactic acid (C) at 220 to 300 ° C. in a weight ratio range of 10/90 to 90/10.
- the weight mixing ratio of polylactic acid (B) and polylactic acid (C) is preferably 30/70 to 70/30, more preferably, in order to increase the stereocomplex crystallinity (S) of polylactic acid (A).
- the range of 40/60 to 60/40 is selected.
- a mixing ratio as close to 50/50 as possible is preferably selected.
- the melt kneading temperature is preferably 230 to 300 ° C., more preferably 240 to 280 ° C., and further preferably 245 to 275 ° C. from the viewpoint of improving the stability at the time of melting polylactic acid and the stereocomplex crystallinity (S). Range is selected.
- the stereocomplex crystallinity (S) of polylactic acid (A) can be increased to 80% or more.
- the stereocomplex crystallinity (S) of the polylactic acid film is preferably 90% to 100%, more preferably 95% to 100%, and particularly preferably 100%.
- the melt kneading method is not particularly limited, but a batch type or continuous type melt mixing apparatus is preferably used.
- melt-stirred tanks For example, melt-stirred tanks, single- and twin-screw extruders, kneaders, non-shaft vertical stirring tanks, Sumitomo Heavy Industries Vivolak, Mitsubishi Heavy Industries N-SCR, Hitachi glass blades, lattice blades or Kenix type stirrers, or Sulzer
- An SMLX type static mixer equipped tubular polymerization apparatus can be used.
- a self-cleaning type polymerization apparatus that is a self-cleaning type polymerization apparatus, an N-SCR, a twin-screw extrusion ruder, etc. is preferably used in terms of productivity, polylactic acid quality, especially color tone.
- Polylactic acid (B) and polylactic acid (C) are melt-kneaded in such a mixing ratio range, and polylactic acid (A) having such a stereocomplex crystallinity range is melt-extruded to form a film. It is suitable for the production of a polylactic acid film having excellent transparency and heat resistance.
- the weight average molecular weight of the polylactic acid (A) is preferably in the range of 80,000 to 250,000, more preferably 100,000 to 250,000, and further preferably 120,000 to 200,000. Such a weight average molecular weight range is suitable for suppressing flow spots and improving transparency, and for enhancing the mechanical properties and durability of the film.
- the polylactic acid (A) preferably contains at least one of triclinic inorganic particles (D) and a phosphoric acid ester metal salt (E) as a crystallization nucleating agent (also referred to as a stereogenic accelerator).
- a crystallization nucleating agent also referred to as a stereogenic accelerator.
- the stereocomplex crystallinity (S) of the polylactic acid film can be 90% or more, preferably 95% or more, and more preferably 97% or more.
- the crystallization nucleating agent is effective for making the melting peak caused by stereocomplex polylactic acid obtained from DSC measurement a single peak, that is, for making the stereocomplex crystallinity (S) 100%.
- Polylactic acid (A) having a high stereocomplex crystallinity (S) is suitable for realizing a transparent and heat resistant film.
- Various agents are known as nucleating agents for improving the crystallinity of polylactic acid.
- the stereocomplex crystallinity (S) is improved, or Triclinic inorganic particles (D) and phosphate ester metal salts (E) suitable for improving the transparency of the polylactic acid film are preferably used.
- Examples of such triclinic inorganic particles (D) include wollastonite, xonotolite, borate, calcium metasilicate ( ⁇ ), calcium metasilicate ( ⁇ ), manganese metasilicate, calcium sulfate, Examples include cerium (III) sulfate, zinc phosphate, zinc dihydrogen phosphate, calcium dihydrogen phosphate, aluminum aluminosilicate, and potassium aluminosilicate.
- wollastonite, calcium sulfate and calcium metasilicate are preferred from the viewpoint of improving the stereocomplex crystallinity (S) and the transparency of the film, among them wollastonite and calcium metasilicate ( ⁇ ). It is mentioned as preferable.
- Preferred examples of the phosphoric acid ester metal salt (E) used in the present invention include aromatic organic phosphoric acid ester metal salts represented by the formulas (1) and (2).
- R 1 Represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms
- R 2 , R 3 Each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms
- 1 Represents an alkali metal atom, alkaline earth metal atom, zinc atom or aluminum atom
- p represents 1 or 2
- q represents M 1
- R 4 , R 5 And R 6 Each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms; 2 Represents an alkali metal atom, alkaline earth metal atom, zinc atom or aluminum atom, p represents 1 or 2, q represents M 2 When is an alkali metal atom, alkaline earth metal atom or zinc atom, 0 is represented, and when it is an aluminum atom, 1 or 2 is represented.
- R in equation (1) 1 Represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
- R 1 Examples of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms represented by the formula include methyl group, ethyl group, n-propyl group, iso-propyl group, n-butyl group, sec-butyl group, iso-butyl group, and the like. Is done.
- R 2 , R 3 Each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms.
- alkyl group having 1 to 12 carbon atoms examples include methyl group, ethyl group, n-propyl group, iso-propyl group, n-butyl group, sec-butyl group, iso-butyl group, tert-butyl group, amyl group, tert-amyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, iso-octyl group, tert-octyl group, 2-ethylhexyl group, nonyl group, iso-nonyl group, decyl group, iso-decyl group, tert-decyl group, An undecyl group, a dodecyl group, a tert-dodecyl group, etc.
- M 1 Represents an alkali metal atom such as Na, K or Li, an alkaline earth metal atom such as Mg or Ca, a zinc atom or an aluminum atom.
- p represents 1 or 2
- q is M 1 Is 0 when M is an alkali metal atom, alkaline earth metal atom or zinc atom, 1 When is an aluminum atom, it represents 1 or 2.
- Preferred examples of the phosphate ester metal salt represented by the formula (1) include R 1 Is a hydrogen atom, R 2 , R 3 Are both tert-butyl groups.
- R in equation (2) 4 , R 5 , R 6 Each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms.
- R 4 , R 5 , R 6 Examples of the alkyl group having 1 to 12 carbon atoms represented by: methyl group, ethyl group, n-propyl group, iso-propyl group, n-butyl group, sec-butyl group, iso-butyl group, tert-butyl group , Amyl group, tert-amyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, iso-octyl group, tert-octyl group, 2-ethylhexyl group, nonyl group, iso-nonyl group, decyl group, iso-decyl group, tert -A decyl group, an undecyl group, a dodecyl group, a tert-dodecyl group etc.
- M 2 Represents an alkali metal atom such as Na, K or Li, an alkaline earth metal atom such as Mg or Ca, a zinc atom or an aluminum atom.
- p represents 1 or 2
- q is M 2 Is 0 when M is an alkali metal atom, alkaline earth metal atom or zinc atom, 2 When is an aluminum atom, it represents 1 or 2.
- Preferred examples of the phosphoric acid ester metal salt represented by the formula (2) include R 4 , R 6 Is a methyl group, R 5 Is a tert-butyl group, M 1 , M 2 Is aluminum.
- phosphoric acid ester metal salts for example, trade name, ADEKA STAB NA-10, ADK STAB NA-11, ADK STAB NA-21, ADK STAB NA-71, ADK STAB NA-30, ADK STAB NA- manufactured by ADEKA Corporation 35 and the like can also be effectively used for the desired purpose as the phosphate metal salt of the present invention.
- Adeka Stub NA-71 of phosphoric acid ester aluminum salt and Adeka Stub NA-21 containing a phosphoric acid ester aluminum salt and an organic auxiliary are exemplified as preferable materials from the viewpoint of film transparency.
- Adeka Stub NA-71 and Adeka Stub NA-21 having an average particle diameter of 5 ⁇ m or less, which are pulverized and classified, are preferable.
- the amounts of triclinic inorganic particles (D) and phosphate metal salt (E) used are in the range of 0.01 to 5 parts by weight per 100 parts by weight of polylactic acid (A). If the amount is less than 0.01 parts by weight, the desired effect is hardly observed or is too small for practical use. On the other hand, if it is used in an amount larger than 5 parts by weight, it may be thermally decomposed during film formation or deteriorated coloration may occur.
- a range of 0.05 to 4 parts by weight, preferably 0.1 to 3 parts by weight is selected.
- the triclinic inorganic particles (D) and the phosphoric acid ester metal salts (E) used in the present invention each have a particle size as small as possible, particularly those having a small content ratio of large particles exceeding 10 ⁇ m, although it is preferable from the viewpoint of transparency of the lactic acid film, a film having a thickness of 0.01 to 10 ⁇ m is preferably used in practice. More preferably, 0.05 to 7 ⁇ m is selected. When the content ratio of large particles exceeding 10 ⁇ m exceeds 20%, the haze of the polylactic acid film is increased, which is not preferable.
- Triclinic inorganic particles (D) and / or phosphoric acid ester metal salts (E) having such particle diameters can be obtained from commercially available triclinic inorganic particles (D) and / or by a ball mill, sand mill, hammark crusher or atomizer. It can be obtained by pulverizing the phosphoric ester metal salt (E) and classifying it with various classifiers. It is industrially difficult to make the particle size of the triclinic inorganic particles (D) and / or the phosphoric acid ester metal salt (E) smaller than 0.01 ⁇ m, and it is not necessary to make them practically so small.
- carboxyl group blocking agent block forming agent
- the amount of carboxyl groups in polylactic acid (A) is 10 equivalents / 10 6 g or less is preferable from the viewpoints of stability during film castability, hydrolysis resistance suppression, and weight average molecular weight reduction suppression, and 5 equivalents / 10 6 g or less is more preferable, and 2 equivalent / 10 6 It is particularly preferred that it is g or less.
- the carboxyl group-reactive carboxyl group-capping agent also referred to as a block-forming agent
- the carboxyl group blocking agent seals the carboxyl group of low molecular weight compounds such as carboxyl group, lactic acid and formic acid produced by the decomposition reaction of polylactic acid and various additives. It can be stabilized, and there is also an advantage that the resin temperature at the time of film formation can be raised to a temperature sufficient to suppress flow spots.
- a carboxyl group blocking agent it is preferable to use at least one compound selected from a carbodiimide compound, an epoxy compound, an oxazoline compound, an oxazine compound, and an isocyanate compound, and among them, a carbodiimide compound is preferable.
- carbodiimide compound used in the present invention examples include dicyclohexylcarbodiimide, diisopropylcarbodiimide, dioctylcarbodiimide, octyldecylcarbodiimide, di-t-butylcarbodiimide, dibenzylcarbodiimide, diphenylcarbodiimide, N-octadecyl-N′-phenylcarbodiimide, N-benzyl- N′-phenylcarbodiimide, N-benzyl-N′-tolylcarbodiimide, di-o-toluylcarbodiimide, di-p-toluylcarbodiimide, bis (p-nitrophenyl) carbodiimide, bis (p-aminophenyl) carbodiimide, bis ( p-hydroxyphenyl) carbodiimide, bis (p-chlorophenyl) carbodiimide,
- bis (2,6-diisopropylphenyl) carbodiimide and 2,6,2 ', 6'-tetraisopropyldiphenylcarbodiimide are preferred from the viewpoints of reactivity and stability.
- industrially available dicyclohexylcarbodiimide and diisopropylcarbodiimide are also suitable.
- a commercially available polycarbodiimide compound as the above-mentioned polycarbodiimide compound can be suitably used without the need for synthesis.
- polycarbodiimide compound for example, Carbodilite LA-1 sold under the trade name of Carbodilite commercially available from Nisshinbo Co., Ltd., or HMV-8CA, with the trade name of Stavaxol from Rhein Chemie Japan Co., Ltd.
- the epoxy compound a glycidyl ether compound, a glycidyl ester compound, a glycidyl amine compound, a glycidyl imide compound, a glycidyl amide compound, or an alicyclic epoxy compound can be preferably used.
- glycidyl ether compounds include stearyl glycidyl ether, phenyl glycidyl ether, o-phenylphenyl glycidyl ether, ethylene oxide lauryl alcohol glycidyl ether, ethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, and polytetramethylene glycol diester.
- Bisphenol A diglycidyl ether type epoxy obtained by condensation reaction of bisphenols such as glycidyl ether, glycerol triglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, pentaerythritol tetraglycidyl ether and bis (4-hydroxyphenyl) methane with epichlorohydrin Resin, etc. Door can be.
- bisphenol A diglycidyl ether type epoxy resins are preferred.
- glycidyl ester compound examples include benzoic acid glycidyl ester, cyclohexanecarboxylic acid glycidyl ester, stearic acid glycidyl ester, linoleic acid glycidyl ester, linolenic acid glycidyl ester, terephthalic acid diglycidyl ester, phthalic acid diglycidyl ester, and cyclohexanedicarboxylic acid diglycidyl ester.
- Adipic acid diglycidyl ester Adipic acid diglycidyl ester, succinic acid diglycidyl ester, dodecanedioic acid diglycidyl ester, trimellitic acid triglycidyl ester, pyromellitic acid tetraglycidyl ester and the like.
- glycidyl benzoate and glycidyl versatate are preferred.
- Examples of the glycidylamine compound include tetraglycidylamine diphenylmethane, triglycidyl-p-aminophenol, diglycidylaniline, diglycidyltoluidine, tetraglycidylmetaxylenediamine, and triglycidyl isocyanurate.
- Examples of glycidylimide and glycidylamide compounds include N-glycidylphthalimide, N-glycidyl-4-methylphthalimide, N-glycidyl-3-methylphthalimide, N-glycidyl-4,5-dimethylphthalimide, and N-glycidyl-3,6.
- N-glycidylphthalimide is preferable.
- alicyclic epoxy compounds include 3,4-epoxycyclohexyl-3,4-cyclohexylcarboxylate, bis (3,4-epoxycyclohexylmethyl) adipate, vinylcyclohexene diepoxide, N-methyl-4, Examples include 5-epoxycyclohexane-1,2-dicarboxylic imide, N-phenyl-4,5-epoxycyclohexane-1,2-dicarboxylic imide, and the like.
- epoxy compounds that can be used include epoxy-modified fatty acid glycerides such as epoxidized soybean oil, epoxidized linseed oil, and epoxidized whale oil, phenol novolac type epoxy resins, and cresol novolac type epoxy resins.
- the polyoxazoline compound etc. which contain the said compound as a monomer unit are mentioned.
- the oxazine compound used in the present invention include 2-methoxy-5,6-dihydro-4H-1,3-oxazine, 2-propyloxy-5,6-dihydro-4H-1,3-oxazine, 2-butoxy- 5,6-dihydro-4H-1,3-oxazine, 2-hexyloxy-5,6-dihydro-4H-1,3-oxazine, 2-heptyloxy-5,6-dihydro-4H-1,3- Oxazine, 2-nonyloxy-5,6-dihydro-4H-1,3-oxazine, 2-decyloxy-5,6-dihydro-4H-1,3-oxazine, 2-cyclopentyloxy-5,6-dihydro-4H -1,3-oxazine, 2-allyloxy-5,6-dihydro
- polyoxazine compound etc. which contain the above-mentioned compound as a monomer unit are mentioned.
- oxazoline compounds and oxazine compounds 2,2'-m-phenylenebis (2-oxazoline) and 2,2'-p-phenylenebis (2-oxazoline) are preferably selected.
- isocyanate compound used in the present invention aromatic, aliphatic and alicyclic isocyanate compounds and mixtures thereof can be used.
- Examples of the monoisocyanate compound include phenyl isocyanate, tolyl isocyanate, dimethylphenyl isocyanate, cyclohexyl isocyanate, butyl isocyanate, and naphthyl isocyanate.
- Diisocyanates include 1,5-naphthalene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, 4,4′-diphenyldimethylmethane diisocyanate, 1,3-phenylene diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate.
- 2,6-tolylene diisocyanate (2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate) mixture, hexamethylene diisocyanate, cyclohexane-4,4'-diisocyanate, xylylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, dicyclohexyl Methane-4,4′-diisocyanate, methylcyclohexane diisocyanate, tetramethylxylylene diisocyanate, 2,6-diisopropyl Sulfonyl-1,4-diisocyanate, and the like can be exemplified.
- aromatic isocyanates such as 4,4'-diphenylmethane diisocyanate and phenyl isocyanate are preferable.
- the carboxyl group-capping agent can be used by appropriately selecting one or more compounds.
- the amount of the carboxyl group-capping agent used is preferably 0.01 to 10 parts by weight, more preferably 0.03 to 5 parts by weight, per 100 parts by weight of polylactic acid (A).
- a sealing reaction catalyst may be further used.
- Polylactic acid (A) can be solidified and pelletized once, but can also be melt extruded and formed into a film without solidification.
- various conventionally known methods can be suitably used.
- polylactic acid and triclinic inorganic particles (D) and / or phosphoric acid ester metal salt (E) are tumbler, V-type blender, super mixer, nauta mixer, Banbury mixer, kneading roll, uniaxial or biaxial extruder
- a method of mixing with a suitable method may be used.
- a lubricant in the polylactic acid film of the present invention, a lubricant can be applied in the polylactic acid (A) for the purpose of improving film winding and running performance, as long as the object of the present invention is not violated.
- This lubricant may be solid or liquid at room temperature, and preferably has a melting point or softening point of 200 ° C. or lower. Specific examples of the lubricant include the following, and two or more of these may be used in combination. Aliphatic hydrocarbons: liquid paraffin, microcrystalline wax, natural paraffin, synthetic paraffin, polyethylene wax, polypropylene wax, etc.
- Higher fatty acids or their metal salts stearic acid, calcium stearate, hydroxystearic acid, hydrogenated oil, sodium montanate, etc.
- Fatty acid amide stearic acid amide, oleic acid amide, erucic acid amide, ricinoleic acid amide, behenic acid amide, methylene bissteryl amide, etc.
- Fatty acid ester n-butyl stearate, methyl hydroxy stearate, myricyl cellotinate, higher alcohol fatty acid ester, ester wax, etc.
- Fatty acid ketone ketone wax, etc.
- Aliphatic higher alcohols lauryl alcohol, stearyl alcohol, myristyl alcohol, cetyl alcohol, etc.
- Polyhydric alcohol fatty acid ester or partial ester glycerin fatty acid ester, hydroxystearic acid triglyceride, sorbitan fatty acid ester, etc.
- Non-ionic surfactant polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene phenyl ether, polyoxyethylene alkylamide, polyoxyethylene fatty acid ester, etc.
- Silicone oil linear methyl silicone oil, methylphenyl silicone oil, modified silicone oil, etc.
- Fluorine surfactant fluoroalkyl carboxylic acid, perfluoroalkyl carboxylic acid, monoperfluoroalkyl ethyl phosphate ester, perfluoroalkyl sulfonate, etc.
- lubricants may be used alone or in combination of two or more.
- the lubricant is applied in a range of 0.001 to 1 wt%, more preferably 0.005 to 0.5 wt% in polylactic acid.
- the polylactic acid (A) can contain a lubricant for the purpose of improving film winding and running performance, as long as the object of the present invention is not violated.
- lubricants examples include silica produced by a dry method, silica produced by a wet method, zeolite, calcium carbonate, calcium phosphate, kaolin, kaolinite, clay, talc, titanium oxide, alumina, zirconia, aluminum hydroxide, Preferable examples include inorganic particles such as calcium oxide, graphite, carbon black, zinc oxide, silicon carbide, and tin oxide; and organic fine particles such as crosslinked acrylic resin particles, crosslinked polystyrene resin particles, melamine resin particles, and crosslinked silicone resin particles. As the lubricant, fine particles having an average particle diameter of 0.001 to 5.0 ⁇ m are preferable, and one kind can be used, or two or more kinds can be used in combination.
- an antioxidant In addition to these agents, an antioxidant, an antistatic agent, a colorant, a pigment, a fluorescent whitening agent, a plasticizer, a crosslinking agent, an ultraviolet absorber, and other resins are required as long as they do not contradict the spirit of the present invention. Can be added accordingly. These agents can be appropriately blended at a stage between the start of polylactic acid polymerization and before film formation. As an addition method, an agent-containing polylactic acid can be produced by using a generally known agent charging method.
- polylactic acid and the agent are mixed with a tumbler, a V-type blender, a super mixer, a nauta mixer, a Banbury mixer, a kneading roll, a uniaxial or biaxial extruder, or the like is appropriately used.
- the polyclinic acid containing the triclinic inorganic particles (D) and / or the phosphoric acid ester metal salt (E) and the carboxyl group sealing agent thus obtained is once pelletized and then supplied to the film forming apparatus. Is also possible.
- the stereocomplex crystallinity (S) determined by DSC measurement of the polylactic acid (A) of the present invention is 80% or more, preferably 90% or more, more preferably 95% or more.
- Particularly preferred is an embodiment in which the high melting point peak resulting from stereocomplex polylactic acid determined by DSC measurement is a single peak, that is, an embodiment in which the stereocomplex crystallinity (S) is 100%.
- the polylactic acid (A) in the present invention has a stereo crystallinity (K) defined by the following formula (iv), preferably 10 to 60%, more preferably 25 to 60%, still more preferably 30 to 55%. Particularly preferred is 35 to 55%.
- K ( ⁇ Hmsc ⁇ Hc) / 142 (iv)
- ⁇ Hmsc represents the melting enthalpy (J / g) of the crystal melting peak of the stereocomplex phase polylactic acid.
- ⁇ Hc represents polylactic acid crystallization enthalpy (J / g).
- 142 (J / g) represents the equilibrium melting enthalpy of the stereocomplex polylactic acid crystal.
- Crystal melting temperature Polylactic acid (A) preferably has a crystal melting temperature in the range of 190 to 250 ° C. Such a crystal melting temperature is a crystal melting temperature attributed to melting of the stereocomplex phase polylactic acid. More preferably, the crystal melting temperature is in the range of 200 to 220 ° C. When the crystal melting temperature is in the above numerical range, the heat resistance is excellent.
- the crystal melting enthalpy is preferably 20 J / g or more, more preferably 30 J / g or more.
- the carboxyl group concentration of polylactic acid (A) is preferably in the range of 10 eq / ton or less, more preferably 2 eq / ton or less, and even more preferably 1 eq / ton or less.
- the polylactic acid (A) can have good physical properties such as melt stability and wet heat resistance.
- a known method for reducing the carboxyl end group concentration in the polyester composition can be suitably applied.
- a method of adding a terminal blocking agent such as a moist heat resistance improving agent or a method of esterifying or amidating with an alcohol or an amine without adding a terminal blocking agent can be employed.
- a terminal blocking agent such as a moist heat resistance improving agent or a method of esterifying or amidating with an alcohol or an amine without adding a terminal blocking agent
- the above-mentioned carboxyl group sealing agent can be suitably applied.
- the carbodiimide compound is preferably selected from the viewpoints of effectively blocking the carboxyl group, promoting the formation of polylactic acid, the formation of a complex phase, and resistance to moist heat.
- the lactide content of polylactic acid (A) is preferably in the range of 0 to 1,000 ppm, more preferably 0 to 500 ppm, still more preferably 0 to 200 ppm, and particularly preferably 0 to 100 ppm.
- the lactide content is within this range, it is possible to suppress the generation of causal substances such as equipment contamination in the film-forming process and surface defects of the film.
- a conventionally known lactide reduction treatment method can be used alone at any stage from the polymerization of poly L-lactic acid and poly D-lactic acid to the end of the production of polylactic acid (A). Alternatively, it can be achieved by combining them.
- the polylactic acid film of the present invention can be produced by melt-extruding polylactic acid (A) at a temperature of (Tmsc + 5) to (Tmsc + 50) (° C.) with a draft ratio in the range of 2 to 80.
- Tmsc represents the peak temperature of the high melting point crystal melting peak with a peak temperature of 190 ° C. or higher obtained from the DSC measurement.
- Melt extrusion can be performed by extruding the molten polylactic acid (A) onto a cooling drum, and then bringing the film into close contact with the rotating cooling drum and allowing it to cool.
- the draft ratio ratio obtained by dividing the lip opening of the extrusion die by the thickness of the sheet extruded on the cooling drum
- the draft ratio is 2 or more and 80 or less.
- the lower limit of the draft ratio is preferably 3 or more, more preferably 5 or more, further preferably 9 or more, and particularly preferably 15 or more.
- the upper limit of the draft ratio is preferably 60 or less, more preferably 40 or less, and particularly preferably 30 or less.
- the upper limit of the temperature of the resin to be melt-extruded is preferably Tmsc + 30 (° C.), more preferably Tmsc + 20 (° C.). That is, the temperature of the resin to be melt-extruded is a temperature at which the resin has sufficient fluidity, ie, (Tmsc + 5) to (Tmsc + 50) (° C.).
- a temperature of 210 to 300 ° C., more preferably 220 to 280 ° C., particularly preferably 220 to 275 ° C. is used, in which flow spots are not easily generated.
- the electrode to which the electrostatic charge is applied is a wire or a knife
- the shape of a shape is used suitably.
- the surface material of the electrode is preferably platinum.
- the polylactic acid (A) supplied to the extruder is preferably dried before being supplied to the extruder in order to suppress decomposition during melting.
- the water content is particularly preferably 100 ppm or less.
- the film is not substantially stretched, uniaxially stretched to less than 2 times, or biaxially stretched to less than 4 times in area magnification.
- the unstretched film is preferably not substantially stretched, but may be further stretched in a uniaxial direction or a biaxial direction as necessary to form a uniaxially stretched film or a biaxially stretched film.
- a glass transition temperature of polylactic acid hereinafter sometimes referred to as Tg
- Tg + 80 a glass transition temperature of polylactic acid
- the draw ratio is selected within a range of less than 2 times for a uniaxially stretched film and less than 4 times for an area ratio of a biaxially stretched film.
- biaxial stretching in addition to simply setting the area magnification within the above range, reducing the difference between the longitudinal and lateral stretching ratios to balance balances the longitudinal and lateral values such as shrinkage and elastic modulus. Is necessary. If the draw ratio does not satisfy the above range, the formability of the polylactic acid film is lowered, which is not preferable.
- the above-mentioned biaxially stretched film is obtained by, for example, stretching a non-stretched film in the longitudinal direction first and then stretching in the lateral direction, a longitudinal-transverse sequential stretching method, a simultaneous biaxial stretching method in which the longitudinal direction and the transverse direction are simultaneously stretched, and the like. Can be manufactured.
- This biaxially stretched film can be further re-stretched in the longitudinal or lateral uniaxial direction, or in the longitudinal and lateral biaxial directions to form a biaxially restretched film. What is necessary is just to carry out so that it may become the said numerical range.
- An unstretched film, a uniaxially stretched film, or a biaxially stretched film can reduce the thermal shrinkage rate by heat treatment to such an extent that the moldability is not lowered.
- a uniaxially stretched heat-treated film or a biaxially stretched heat-treated film can be obtained by further heat treatment at a temperature not higher than the high melting point crystal melting peak temperature (Tmsc) of polylactic acid (A) and cooling to room temperature. That is, it is preferable to perform heat treatment at 90 ° C. or higher and 210 ° C. or lower after melt extrusion.
- the heat treatment temperature is a temperature range from the low melting point crystal melting peak temperature (Tmh) to the high melting point crystal melting peak temperature (Tmsc) (° C.), so that the film is hardly broken and the heat setting effect is sufficiently high.
- Tmh low melting point crystal melting peak temperature
- Tmsc high melting point crystal melting peak temperature
- the unstretched film, the uniaxially stretched film or the biaxially stretched film thus obtained can be subjected to surface activation treatment, for example, plasma treatment, amine treatment, corona treatment, by a conventionally known method, if desired.
- the polylactic acid film of the present invention has (a) a stereocomplex crystallinity (S) determined by DSC measurement and defined by the following formula (i) of 90% or more, preferably 90 to 100%, more preferably 95. ⁇ 100%, more preferably 97 ⁇ 100%, particularly preferably 100%.
- S (%) [ ⁇ Hmsc / ( ⁇ Hmh + ⁇ Hmsc)] ⁇ 100
- ⁇ Hmsc represents the melting enthalpy (J / g) of the crystal melting peak of the stereocomplex phase polylactic acid.
- ⁇ Hmh represents the melting enthalpy (J / g) of the crystal melting peak of homophase polylactic acid.
- the stereocomplex crystallinity (S) is a parameter indicating the ratio of stereocomplex polylactic acid crystals that are finally produced in the heat treatment process.
- the crystal melting peak appearing at 190 ° C. or higher in the DSC measurement is a crystal melting peak attributed to the melting of the stereocomplex phase polylactic acid, and the crystal melting peak appearing below 190 ° C. is the melting of the homophase polylactic acid. Is a crystal melting peak attributed to.
- the polylactic acid film of the present invention has (b) haze of 10% or less.
- a film having a haze of more than 10% feels strongly cloudy and has poor transparency.
- the haze is preferably 8% or less, more preferably 5% or less, further preferably 2% or less, still more preferably 1.6% or less, and particularly preferably 1% or less.
- the haze is preferably as low as possible from the viewpoint of transparency.
- it is necessary to reduce the thickness of the film, and it is necessary to reduce the addition amount of a lubricant and the like. It tends to be lower.
- the film thickness is reduced in order to increase transparency, the polylactic acid film for molding tends to be easily broken during the molding process.
- the lower limit of haze is preferably 0.1% or more, more preferably 0.5% or more, and further preferably 3% or more.
- the polylactic acid film of the present invention has (c) change in haze after heat treatment at 140 ° C. for 10 minutes ((haze after heat treatment) ⁇ (haze before heat treatment)) of 5% or less.
- the haze change is preferably 4% or less, more preferably 3% or less, and particularly preferably 1% or less.
- the polylactic acid film of the present invention preferably has a change in haze after heat treatment at 90 ° C. for 5 hours (difference between haze before heat treatment and haze after heat treatment) of 2% or less.
- the polylactic acid film of the present invention is useful as an optical film that requires heat resistance.
- the change in haze is more preferably 1.5% or less, further preferably 1% or less, and particularly preferably 0.3% or less.
- the stereocomplex crystallinity (S), stretching conditions, and heat treatment conditions of the film may be appropriately adjusted.
- the thickness of the polylactic acid film of the present invention is preferably 1 to 300 ⁇ m.
- the film thickness is 20 ⁇ m or more and 120 ⁇ m or less, preferably 40 ⁇ m or more and 120 ⁇ m or less.
- the film thickness is in the above numerical range, the handleability is excellent. In addition, it becomes easy to achieve the haze defined by the present invention. From such a viewpoint, the film thickness is more preferably 30 ⁇ m to 100 ⁇ m, 60 ⁇ m to 100 ⁇ m, particularly preferably 30 ⁇ m to 90 ⁇ m, and 70 ⁇ m to 90 ⁇ m.
- the polylactic acid film of the present invention has a stereo crystallinity (K) defined by the following formula (iv), preferably 10 to 60%, more preferably 25 to 60%, still more preferably 30 to 55%, particularly Preferably it is 35 to 55%.
- K ( ⁇ Hmsc ⁇ Hc) / 142 (iv)
- ⁇ Hmsc represents the melting enthalpy (J / g) of the crystal melting peak of the stereocomplex phase polylactic acid.
- ⁇ Hc represents polylactic acid crystallization enthalpy (J / g).
- 142 (J / g) represents the equilibrium melting enthalpy of the stereocomplex polylactic acid crystal.
- the polylactic acid film of the present invention has a crystal melting peak at 190 ° C. or higher as measured by a differential scanning calorimeter (DSC).
- DSC differential scanning calorimeter
- Such a crystal melting peak is a crystal melting peak attributed to melting of the stereocomplex phase polylactic acid.
- an embodiment having a crystal melting peak in the range of 190 to 250 ° C. is preferable, and an embodiment having a crystal melting peak in the range of 200 to 220 ° C. is more preferable.
- the heat resistance is excellent.
- the storage elastic modulus (E ′) measured by dynamic viscoelasticity (DMA) does not exhibit a minimum value in the temperature range from room temperature (25 ° C.) to 150 ° C., and 0.5 ⁇ 10 8 It is preferable to have a value greater than Pa.
- the polylactic acid film of the present invention is dimensioned because, for example, the storage elastic modulus (E ′) does not show a minimum value even when heated to a temperature range of about 150 ° C. required in the manufacturing process of the polarizing film. Good stability.
- the storage elastic modulus (E ′) is 0.5 ⁇ 10 8 Since it has a value larger than Pa, it is difficult for deformation to occur due to an external force, and it is difficult for fluctuations in phase difference to occur, and good workability can be exhibited in the manufacturing process of a polarizing film or a polarizing plate.
- the absolute value of the photoelastic coefficient of the polylactic acid film of the present invention is preferably 10 ⁇ 10 -12 / Pa, more preferably 8 ⁇ 10 -12 / Pa, more preferably 5 ⁇ 10 -12 / Pa, particularly preferably 3 ⁇ 10 -12 / Pa.
- the photoelastic coefficient (CR) is described in various documents (see, for example, Non-Patent Document 2) and is a value defined by the following equation. The closer the value of the photoelastic coefficient is to zero, the smaller the change in birefringence due to external force, which means that the change in birefringence designed for each application is small.
- CR represents a photoelastic coefficient
- ⁇ R represents a tensile stress
- ⁇ n represents a birefringence difference
- nx represents a refractive index in the stretching direction
- ny represents a refractive index in a direction perpendicular to the stretching direction.
- the polylactic acid film of the present invention has a hard coat layer, a forward scattering layer, an antiglare (antiglare) layer, a gas barrier layer, a sliding layer, an antistatic layer, an undercoat layer, a protective layer, and an antireflection layer for the purpose of further improving the function.
- a layer, an optically anisotropic layer, or the like can also be used in combination.
- the hard coat layer, the forward scattering layer, and the antiglare (antiglare) layer for example, those described in JP-A-2008-233655 can be used.
- the polylactic acid film of the present invention has good transparency and good heat resistance
- a packaging film for example, a film for a capacitor (for example, a film having a thickness of 3 ⁇ m or less), a film for a printer ribbon (for example, a thickness of about 5 ⁇ m) Film), heat-sensitive stencil printing film, magnetic recording film (for example, for QIC tape: computer recording film 1/4 inch tape), and Montglare film (for example, film having a thickness of 50 ⁇ m or less).
- a film having a haze of 4% or less is useful for optical applications.
- an optical film it can be used as a protective film for a polarizing plate, an antireflection film, an antiglare film, and the like.
- a polylactic acid film has a characteristic that the optical elastic modulus is low. For example, since a change in optical characteristics due to a stress applied to an edge of a large area liquid crystal screen is small, a uniform screen can be obtained.
- polylactic acid film when used as a protective film for the polarizing plate, the optical properties can be stably obtained by keeping the birefringence low. Furthermore, since the refractive index of the polylactic acid film of the present invention tends not to change depending on the draw ratio, retardation spots due to stretch spots are unlikely to occur. Also, due to water vapor permeability, polyvinyl alcohol (PVA), which is an aqueous casting film, can be sufficiently dried, and can be used as an alternative to triacetyl cellulose (TAC). In addition, when used as a packaging film for food, the contents are not only visible, but also have high heat resistance, so there are advantages such as heat sterilization and heating in a microwave oven. is there.
- PVA polyvinyl alcohol
- TAC triacetyl cellulose
- Preferred embodiments of the polylactic acid film of the present invention include the following polylactic acid films (1) to (3).
- the polylactic acid films (1) to (3) can be produced by adjusting stretching conditions and heat treatment conditions.
- the weight average molecular weight (Mw) of the polylactic acid (A) is preferably selected in the range of 100,000 to 500,000 in view of achieving both moldability and physical properties. A range of 100,000 to 300,000, more preferably 110,000 to 250,000 is more preferably selected.
- the stereocomplex crystallinity (S) of polylactic acid (A) is preferably 90% or more. That is, the polylactic acid (A) preferably has a high stereocomplex phase.
- the polylactic acid film (1) is a non-stretched or low-stretched film having a stretch ratio of 1.06 or less.
- the phase difference (Re) in the plane direction of the polylactic acid film (1) is 20 nm or less (d-1).
- the phase difference (Re) in the plane direction is preferably 13 nm or less, more preferably 8 nm or less, and further preferably 4 nm or less.
- the thickness direction retardation (Rth) of the polylactic acid film (1) is less than 25 nm (d-1).
- the retardation in the thickness direction (Rth) is preferably 20 nm or less, more preferably 13 nm or less, still more preferably 8 nm or less, and particularly preferably 4 nm or less.
- ny represents the refractive index in the width direction.
- nz represents the refractive index in the thickness direction.
- d represents thickness (nm).
- the polylactic acid film (1) has (e) a heat shrinkage rate of 4% or less in the machine direction (MD) and the transverse direction (TD) when treated at a temperature of 90 ° C. for 5 hours.
- the thermal shrinkage rate is preferably 3% or less for both, more preferably 2% or less for both, and particularly preferably 1% or less for both.
- Such heat shrinkage can be achieved by setting the stretching conditions and the heat treatment conditions as follows. It is particularly important to perform heat treatment.
- the thickness of the polylactic acid film (1) is preferably 1 to 300 ⁇ m.
- the thickness is preferably thicker from the viewpoint of ease of wrinkling during handling (wrinkle prevention), more preferably 10 ⁇ m or more, still more preferably 20 ⁇ m or more, and particularly preferably 30 ⁇ m or more.
- the thinner one is advantageous from the viewpoint of transparency, more preferably 200 ⁇ m or less, further preferably 150 ⁇ m or less, and particularly preferably 100 ⁇ m or less.
- the polylactic acid film (1) is preferably an unstretched film (unstretched film) in order to obtain a desired retardation (Re) in the plane direction and retardation (Rth) in the thickness direction.
- phase difference (Re) of a desired surface direction and the phase difference (Rth) of a thickness direction in order to obtain the phase difference (Re) of a desired surface direction and the phase difference (Rth) of a thickness direction, what was subjected to low magnification stretching may be used.
- MD mechanical flow direction
- TD direction orthogonal to the mechanical flow direction
- TD transverse direction or a width direction
- a biaxially stretched film can be produced by stretching by a sequential biaxial stretching method of roll stretching and tenter stretching, a simultaneous biaxial stretching method by tenter stretching, a biaxial stretching method by tubular stretching, or the like.
- the upper limit of the stretching ratio is 1.06 times or less, preferably 1.04 times or less.
- the lower limit is a range exceeding 1.00 times.
- the upper limit of the area stretching ratio (longitudinal stretching ratio ⁇ lateral stretching ratio) is 1.06 times or less, preferably 1.04 times or less.
- the lower limit is a range exceeding 1.00 times.
- the upper limit of the stretching ratio in the longitudinal direction is preferably less than 1.04 times, particularly preferably 1.034 times or less.
- the lower limit is a range exceeding 1.00 times.
- the upper limit of the stretching ratio in the transverse direction is preferably less than 1.03 times, particularly preferably 1.024 times or less.
- the lower limit is a range exceeding 1.00 times.
- the upper limit of the absolute value of the difference between the draw ratio in the longitudinal direction and the draw ratio in the transverse direction is preferably less than 0.02, particularly preferably 0.01 or less.
- the absolute value of this difference is preferably closer to 0.
- the stretching temperature is suitably selected in the range of the glass transition temperature (Tg, unit: ° C) or more and the crystallization temperature (Tc, unit: ° C) of polylactic acid (A).
- Tg glass transition temperature
- Tc crystallization temperature
- a temperature range as close to Tc as possible that is, a temperature range in which crystallization of polylactic acid (A) is difficult to proceed is more preferably adopted, and a phase difference (Re) in the plane direction and a phase difference (Rth) in the thickness direction are employed. It tends to be lower.
- the lower limit of the stretching temperature is more preferably Tg + 5 ° C. or more, and further preferably Tg + 10 ° C. or more.
- the upper limit is more preferably Tc-5 ° C or lower, and further preferably Tc-10 ° C or lower.
- the stretching temperature is preferably set from the above temperature range from the viewpoints of both film physical properties and stretching process stabilization.
- the upper limit of the stretching temperature should be set as appropriate in consideration of the apparatus characteristics because the film properties and the stabilization of the stretching process are in conflict.
- the temperature at the stretching end portion is 1 ° C. or more higher than the temperature at the stretching start portion, which is desirable because the thickness unevenness of the film becomes good. From such a viewpoint, the temperature at the end of stretching is more preferably 2 ° C. or higher, more preferably 3 ° C. or higher, and particularly preferably 4 ° C. or higher than the temperature of the stretching start portion.
- the temperature difference between the stretch end portion and the stretch start portion is preferably 30 ° C. or less, more preferably 20 ° C. or less, further preferably 15 ° C. or less, and particularly preferably 10 ° C. or less.
- the above unstretched film, uniaxially stretched film, and biaxially stretched film are preferably heat-treated at 90 ° C. or higher and 210 ° C. or lower. Such heat treatment corresponds to a so-called heat setting treatment.
- the lower limit of the heat treatment temperature is preferably 100 ° C., more preferably 120 ° C. or more, and further preferably 140 ° C. or more.
- the heat treatment temperature is too high and too close to the melting temperature of the polylactic acid (A), mechanical properties such as the breaking strength of the polylactic acid film tend to be low, and thickness unevenness tends to be poor.
- the upper limit of the heat treatment temperature is more preferably 200 ° C. or less, and further preferably 180 ° C. or less.
- the heat treatment time is preferably in the range of 1 second to 30 minutes.
- a relatively short heat treatment is required when the heat treatment temperature is high, and a relatively long heat treatment is required when the heat treatment temperature is low.
- a resin composition having a Tc of 140 ° C. requires a heat treatment of at least 30 seconds at a heat treatment temperature of 140 ° C., but at a heat treatment temperature of 150 ° C., the heat treatment at a temperature of 90 ° C.
- the heat shrinkage rate can be 4% or less.
- the heat treatment is a preferable means for setting the retardation in the plane direction (Re) and the retardation in the thickness direction (Rth) within the numerical ranges defined by the present invention.
- the obtained film becomes excellent in transparency and heat resistance. Specifically, the change in haze after heat treatment at 90 ° C. for 5 hours can be reduced.
- the film thus obtained can be subjected to surface activation treatment, for example, plasma treatment, amine treatment, and corona treatment by a conventionally known method if desired.
- the polylactic acid film (1) is useful as a retardation film.
- the polylactic acid film (1) has a surface direction retardation (Re) of 20 nm or less and a thickness direction retardation (Rth) of less than 25 nm, and thus is useful as an optical compensation film for IPS mode liquid crystal display devices. .
- the polylactic acid film (1) uses stereocomplex polylactic acid, and the phase difference can be finely adjusted according to stretching conditions, heat treatment conditions, etc., so that it has excellent optical characteristics when used in a liquid crystal display device. Can be expressed.
- the polylactic acid film (1) can also be used as a polarizing plate protective film.
- a polarizing plate protective film is used as a constituent member of a polarizing plate, and is a polarizing film (for example, a highly polymerized PVA base film impregnated with or adsorbed with a dichroic dye such as polyiodine or a dichroic dye)
- the film is used for the purpose of improving the strength of the polarizing film, protecting it from heat and moisture, preventing quality deterioration, and the like.
- the phase direction retardation (Re) is more preferably 10 nm or less, and further preferably 5 nm or less.
- the thickness direction retardation (Rth) is preferably high, and is preferably 20 nm or more.
- the retardation film and the polarizing plate protective film using the polylactic acid film (1) can be used as constituent members of a polarizing plate in displays such as liquid crystal displays, plasma displays, organic EL displays, field emission displays, and rear projection televisions. it can. Such retardation film and polarizing plate protective film can be subjected to surface functionalization treatment such as antireflection treatment, transparent conductive treatment, electromagnetic wave shielding treatment, gas barrier treatment, and antifouling treatment, if necessary.
- the invention for the polylactic acid film (1) includes the following inventions. 1. It consists of a resin composition containing polylactic acid (A) composed of a poly L-lactic acid component and a poly D-lactic acid component, and has a crystal melting peak at 190 ° C.
- a stereocomplex crystallinity (S) defined by the following formula (i) is a polylactic acid film of 90% or more,
- the phase difference (Re) in the plane direction defined by the following formula (ii) is 20 nm or less,
- the thickness direction retardation (Rth) defined by the following formula (iii) is less than 25 nm,
- ⁇ Hmh represents the melting enthalpy (J / g) of the crystal melting peak of the homophase polylactic acid.
- Re (nx-ny) ⁇ d (ii)
- Rth ((nx + ny) / 2 ⁇ nz) ⁇ d (iii) (Where nx represents the refractive index in the longitudinal direction of the film, ny represents the refractive index in the width direction of the film, nz represents the refractive index in the thickness direction of the film, and d represents the thickness (nm) of the film. ) 2.
- the stereogenic accelerator is a metal phosphate
- the block former is at least one group selected from the group consisting of an epoxy group, an oxazoline group, an oxazine group, an isocyanate group, a ketene group and a carbodiimide group in the molecule.
- the optical polylactic acid film as described in 2 above which is a compound having at least one. 4).
- the optical polylactic acid film as described in 5 above which is used as an optical compensation film for an IPS mode liquid crystal display device. 7.
- ⁇ Polylactic acid film (2)> The phase difference (Re) in the plane direction of the polylactic acid film (2) is 20 nm or less (d-2).
- the phase difference (Re) in the plane direction is preferably 10 nm or less, more preferably 5 nm or less, and further preferably 4 nm or less.
- the thickness direction retardation (Rth) of the polylactic acid film (2) is 25 nm or more and 90 nm or less (d-2).
- the upper limit of the thickness direction retardation (Rth) is preferably 80 nm or less, more preferably 70 nm or less, and particularly preferably 60 nm or less.
- the lower limit of the thickness direction retardation (Rth) is preferably 30 nm or more, more preferably 35 nm or more, still more preferably 40 nm or more, and particularly preferably 50 nm or more.
- the retardation in the plane direction (Re) and the retardation in the thickness direction (Rth) are the product of the birefringence difference ⁇ n and the thickness d (nm), and Re and Rth are expressed by the above formulas (ii) and (iii), respectively. Defined.
- the polylactic acid film (2) can be used as a substitute for TAC and can be suitably used as a polarizing plate protective film. it can.
- the retardation in the plane direction (Re) and the retardation in the thickness direction (Rth) can be achieved by setting the draw ratio, the draw temperature, and the heat treatment temperature to the following conditions.
- the polylactic acid film (2) has (e) a thermal shrinkage rate of 4% or less in the machine direction (MD) and the transverse direction (TD) when treated at a temperature of 90 ° C. for 5 hours.
- the thermal shrinkage rate is preferably 3% or less for both, more preferably 2% or less for both, and particularly preferably 1% or less for both.
- Such thermal shrinkage can be achieved by setting the stretching conditions and the heat treatment conditions as follows. It is particularly important to perform heat treatment.
- the thickness of the polylactic acid film (2) is preferably 1 to 300 ⁇ m.
- the thickness is preferably thicker from the viewpoint of ease of wrinkling during handling (wrinkle prevention), more preferably 10 ⁇ m or more, still more preferably 20 ⁇ m or more, and particularly preferably 30 ⁇ m or more.
- the thinner one is advantageous from the viewpoint of transparency, more preferably 200 ⁇ m or less, further preferably 150 ⁇ m or less, and particularly preferably 100 ⁇ m or less.
- a biaxially stretched film can be produced by stretching by a sequential biaxial stretching method of roll stretching and tenter stretching, a simultaneous biaxial stretching method by tenter stretching, a biaxial stretching method by tubular stretching, or the like.
- the upper limit of the stretching ratio is 1.20 times or less, preferably 1.10 times or less.
- the lower limit is a range exceeding 1.00 times, more preferably a range exceeding 1.04 times, and particularly preferably a range exceeding 1.06 times.
- the phase difference (Re) in the plane direction and the phase difference (Rth) in the thickness direction can be set in the above ranges.
- the upper limit of the area stretching ratio (longitudinal stretching ratio ⁇ transverse stretching ratio) is 1.20 times or less, particularly preferably 1.10 times or less.
- the lower limit is a range exceeding 1.00 times, more preferably a range exceeding 1.04 times, and particularly preferably a range exceeding 1.06 times.
- the thickness direction retardation (Rth) can be set within the above range.
- the upper limit of the stretching ratio in the longitudinal direction is preferably less than 1.20 times, particularly preferably 1.10 times or less.
- the lower limit is a range exceeding 1.00 times, more preferably 1.035 times or more, and particularly preferably 1.04 times or more.
- the upper limit of the transverse draw ratio is preferably less than 1.20 times, particularly preferably 1.10 times or less.
- the lower limit is a range exceeding 1.00 times, more preferably 1.025 times or more, and particularly preferably 1.03 times or more.
- the retardation in the plane direction (Re) and the retardation in the thickness direction (Rth) can be in the above ranges.
- the upper limit of the absolute value of the difference between the draw ratio in the longitudinal direction and the draw ratio in the transverse direction is preferably less than 0.02, particularly preferably 0.01 or less.
- the absolute value of this difference is preferably closer to 0.
- the stretching temperature is suitably selected in the range of the glass transition temperature (Tg, unit: ° C) or more and the crystallization temperature (Tc, unit: ° C) of polylactic acid (A).
- Tg glass transition temperature
- Tc crystallization temperature
- a temperature range as close to Tc as possible that is, a temperature range in which crystallization of polylactic acid (A) is difficult to proceed is more preferably adopted, and a phase difference (Re) in the plane direction and a phase difference (Rth) in the thickness direction are employed. It tends to be lower.
- the lower limit of the stretching temperature is more preferably Tg + 5 ° C. or more, and further preferably Tg + 10 ° C. or more.
- the upper limit is more preferably Tc-5 ° C or lower, and further preferably Tc-10 ° C or lower.
- the stretching temperature is preferably set from the above temperature range from the viewpoints of both film physical properties and stretching process stabilization.
- the upper limit of the stretching temperature should be set as appropriate in consideration of the apparatus characteristics because the film properties and the stabilization of the stretching process are in conflict.
- the temperature at the stretching end portion is 1 ° C. or more higher than the temperature at the stretching start portion, which is desirable because the thickness unevenness of the film becomes good. From such a viewpoint, the temperature at the end of stretching is more preferably 2 ° C. or higher, more preferably 3 ° C. or higher, and particularly preferably 4 ° C. or higher than the temperature of the stretching start portion.
- the temperature difference between the stretch end portion and the stretch start portion is preferably 30 ° C. or less, more preferably 20 ° C. or less, further preferably 15 ° C. or less, and particularly preferably 10 ° C. or less.
- the uniaxially stretched film and the biaxially stretched film are preferably heat-treated at 90 ° C. or higher and 210 ° C. or lower. Such heat treatment corresponds to a so-called heat setting treatment.
- the lower limit of the heat treatment temperature is preferably 100 ° C. or higher, more preferably 120 ° C. or higher, and further preferably 140 ° C. or higher.
- the heat treatment temperature is too high and too close to the melting temperature of the polylactic acid (A), mechanical properties such as the breaking strength of the polylactic acid film tend to be low, and thickness unevenness tends to be poor.
- the upper limit of the heat treatment temperature is more preferably 200 ° C. or less, and further preferably 180 ° C. or less.
- the heat treatment time is preferably in the range of 1 second to 30 minutes.
- a relatively short heat treatment is required when the heat treatment temperature is high, and a relatively long heat treatment is required when the heat treatment temperature is low.
- a resin composition having a Tc of 140 ° C. requires a heat treatment of at least 30 seconds at a heat treatment temperature of 140 ° C., but at a heat treatment temperature of 150 ° C., the heat treatment at a temperature of 90 ° C.
- the heat shrinkage rate can be 4% or less.
- the heat treatment is a preferable means for setting the retardation in the plane direction (Re) and the retardation in the thickness direction (Rth) within the numerical ranges defined by the present invention.
- the obtained film becomes excellent in transparency and heat resistance. Specifically, the change in haze after heat treatment at 90 ° C. for 5 hours can be reduced.
- the film thus obtained can be subjected to surface activation treatment, for example, plasma treatment, amine treatment, and corona treatment by a conventionally known method if desired.
- the polylactic acid film (2) has a retardation in the plane direction (Re) of 20 nm or less and a retardation in the thickness direction (Rth) of 25 nm or more and 90 nm or less, and thus is useful as a polarizing plate protective film.
- a polarizing plate protective film is used as a constituent member of a polarizing plate, and is a polarizing film (for example, a highly polymerized PVA base film impregnated with or adsorbed with a dichroic dye such as polyiodine or a dichroic dye)
- the film is used for the purpose of improving the strength of the polarizing film, protecting it from heat and moisture, preventing quality deterioration, and the like.
- the phase direction retardation (Re) is more preferably 10 nm or less, and further preferably 5 nm or less.
- the lower limit of the thickness direction retardation (Rth) is more preferably 30 nm or more, further preferably 40 nm or more, and particularly preferably 50 nm or more.
- the upper limit is more preferably 80 nm or less, still more preferably 70 nm or less, and particularly preferably 60 nm or less.
- the polarizing plate protective film using the polylactic acid film (2) can be used as a constituent member of a polarizing plate for a display such as a liquid crystal display, a plasma display, an organic EL display, a field emission display, and a rear projection television.
- the invention for the polylactic acid film (2) includes the following inventions. 1. It consists of a resin composition containing polylactic acid (A) composed of a poly L-lactic acid component and a poly D-lactic acid component, and has a crystal melting peak at 190 ° C.
- a stereocomplex crystallinity (S) defined by the following formula (i) is a polylactic acid film of 90% or more,
- the phase difference (Re) in the plane direction defined by the following formula (ii) is 20 nm or less,
- the thickness direction retardation (Rth) defined by the following formula (iii) is 25 nm or more and 90 nm or less,
- ⁇ Hmh represents the melting enthalpy (J / g) of the crystal melting peak of the homophase polylactic acid.
- Re (nx-ny) ⁇ d (ii)
- Rth ((nx + ny) / 2 ⁇ nz) ⁇ d (iii) (Where nx represents the refractive index in the longitudinal direction of the film, ny represents the refractive index in the width direction of the film, nz represents the refractive index in the thickness direction of the film, and d represents the thickness (nm) of the film. ) 2.
- the stereogenic accelerator is a metal phosphate
- the block former is at least one group selected from the group consisting of an epoxy group, an oxazoline group, an oxazine group, an isocyanate group, a ketene group and a carbodiimide group in the molecule.
- the optical polylactic acid film as described in 2 above which is a compound having at least one. 4).
- the upper limit of the retardation (Re) in the plane direction is preferably 70 nm or less, more preferably 60 nm or less, and still more preferably 50 nm or less.
- the lower limit of the retardation (Re) in the plane direction is preferably 30 nm or more, more preferably 35 nm or more, and particularly preferably 40 nm or more. This is because the higher the phase difference (Re) in the surface direction, the better the viewing angle characteristics when used as an optical compensation sheet.
- the thickness direction retardation (Rth) of the polylactic acid film (3) is 90 nm or more and 350 nm or less (d-3).
- the upper limit of the thickness direction retardation (Rth) is preferably 260 nm or less, more preferably 160 nm or less, and particularly preferably 130 nm or less.
- the lower limit of the thickness direction retardation (Rth) is preferably 90 nm or more, more preferably 100 nm or more, still more preferably 110 nm or more, and particularly preferably 120 nm or more.
- the upper limit of the ratio (Rth / Re) of the retardation in the thickness direction to the retardation in the plane direction is preferably 4.8 or less, more preferably 4.0 or less, further preferably 3.5 or less. 0 or less is particularly preferable.
- the lower limit of Rth / Re is preferably 0.8 or more, more preferably 1.2 or more, still more preferably 1.8 or more, and particularly preferably 2.4 or more.
- the retardation in the plane direction (Re) and the retardation in the thickness direction (Rth) are the product of the birefringence difference ⁇ n and the thickness d (nm), and Re and Rth are expressed by the above formulas (ii) and (iii), respectively. Defined. When the retardation in the plane direction (Re) and the retardation in the thickness direction (Rth) are simultaneously within this range, it can be suitably used as a retardation film.
- the retardation in the plane direction (Re) and the retardation in the thickness direction (Rth) can be achieved by setting the draw ratio, the draw temperature, and the heat treatment temperature to the following conditions.
- the polylactic acid film (3) (e) has a thermal shrinkage rate of 4% or less in the machine direction (MD) and the transverse direction (TD) when treated at a temperature of 90 ° C. for 5 hours.
- the thermal shrinkage rate is preferably 3% or less for both, more preferably 2% or less for both, and particularly preferably 1% or less for both.
- Such thermal shrinkage can be achieved by setting the stretching conditions and the heat treatment conditions as follows.
- the thickness of the polylactic acid film (3) is preferably 1 to 300 ⁇ m.
- the thickness is preferably thicker from the viewpoint of ease of wrinkling during handling (wrinkle prevention), more preferably 10 ⁇ m or more, still more preferably 20 ⁇ m or more, and particularly preferably 30 ⁇ m or more.
- the thinner one is advantageous from the viewpoint of transparency, more preferably 200 ⁇ m or less, further preferably 150 ⁇ m or less, and particularly preferably 100 ⁇ m or less.
- the polylactic acid film (3) is preferably subjected to low magnification stretching in order to obtain a desired retardation (Re) in the plane direction and retardation (Rth) in the thickness direction.
- a biaxially stretched film can be produced by stretching by a sequential biaxial stretching method of roll stretching and tenter stretching, a simultaneous biaxial stretching method by tenter stretching, a biaxial stretching method by tubular stretching, or the like.
- the upper limit of the stretching ratio is preferably less than 2.0 times.
- the lower limit is preferably a range exceeding 1.20 times, more preferably 1.50 times or more, and particularly preferably 1.80 times or more.
- the phase difference (Re) in the plane direction and the phase difference (Rth) in the thickness direction can be set in the above ranges.
- the upper limit of the area stretching ratio (longitudinal stretching ratio ⁇ transverse stretching ratio) is preferably less than 4.00 times, more preferably 3.40 times or less, and even more preferably 2.80 times or less, particularly preferably 2.30 times or less.
- the lower limit is preferably in a range exceeding 1.20 times, more preferably 1.60 times or more, and particularly preferably 1.80 times or more.
- the thickness direction retardation (Rth) can be within the above range.
- the upper limit of the stretching ratio in the longitudinal direction is preferably less than 3.00 times, more preferably 2.50 times or less, and even more preferably 1.90 times or less, Especially preferably, it is 1.60 times or less.
- the lower limit is preferably 1.04 times or more, more preferably a range exceeding 1.10, further preferably 1.15 times or more, and particularly preferably 1.25 times or more.
- the upper limit of the stretching ratio in the transverse direction is preferably less than 3.00 times, more preferably 2.50 times or less, still more preferably 1.90 times or less, and particularly preferably 1.60 times or less.
- the lower limit is preferably 1.04 times or more, more preferably a range exceeding 1.10 times, further preferably 1.15 times or more, and particularly preferably 1.25 times or more.
- the upper limit of the absolute value of the difference between the draw ratio in the machine direction and the draw ratio in the transverse direction is not particularly limited, but is preferably 2.00 or less, more preferably 1.00 or less, and particularly preferably 0.10 or less. .
- the lower limit is preferably in the range exceeding 0.01, particularly preferably 0.02 or more.
- the stretching temperature is suitably selected in the range of the glass transition temperature (Tg, unit: ° C) or more and the crystallization temperature (Tc, unit: ° C) of polylactic acid (A).
- a temperature range as close to Tc as possible that is, a temperature range in which crystallization of polylactic acid (A) is difficult to proceed is more preferably adopted, and a phase difference (Re) in the plane direction and a phase difference (Rth) in the thickness direction are employed. It tends to be lower. Since the molecular chain is fixed at a temperature lower than Tg, it is difficult to suitably proceed the stretching operation, and in the range of the stretching ratio described above, the retardation in the plane direction (Re), and the retardation in the thickness direction It tends to be difficult to set (Rth) within the numerical range defined by the present invention.
- the lower limit of the stretching temperature is more preferably Tg + 5 ° C. or more, and further preferably Tg + 10 ° C. or more.
- the upper limit is more preferably Tc-5 ° C or lower, and further preferably Tc-10 ° C or lower.
- the stretching temperature is preferably set from the above temperature range from the viewpoints of both film physical properties and stretching process stabilization. The upper limit of the stretching temperature should be set as appropriate in consideration of the apparatus characteristics because the film properties and the stabilization of the stretching process are in conflict.
- the temperature at the stretching end portion is 1 ° C. or more higher than the temperature at the stretching start portion, which is desirable because the thickness unevenness of the film becomes good.
- the temperature at the end of stretching is more preferably 2 ° C. or higher, more preferably 3 ° C. or higher, and particularly preferably 4 ° C. or higher than the temperature of the stretching start portion.
- the temperature difference between the stretch end portion and the stretch start portion is preferably 30 ° C. or less, more preferably 20 ° C.
- the uniaxially stretched film and the biaxially stretched film are preferably heat-treated at 90 ° C. or higher and 210 ° C. or lower. Such heat treatment corresponds to a so-called heat setting treatment. By this heat treatment, crystallization of the complex phase polylactic acid can be promoted, and the thermal shrinkage rate of the obtained optical polylactic acid film can be suitably reduced. From such a viewpoint, the lower limit of the heat treatment temperature is preferably 100 ° C. or higher, more preferably 120 ° C. or higher, and further preferably 140 ° C. or higher.
- the upper limit of the heat treatment temperature is more preferably 200 ° C. or less, and further preferably 180 ° C. or less.
- the heat treatment time is preferably in the range of 1 second to 30 minutes. In order to increase the effect of improving the thermal dimensional stability, a relatively short heat treatment is required when the heat treatment temperature is high, and a relatively long heat treatment is required when the heat treatment temperature is low. For example, a resin composition having a Tc of 140 ° C.
- the heat treatment requires a heat treatment of at least 30 seconds at a heat treatment temperature of 140 ° C., but at a heat treatment temperature of 150 ° C., the heat treatment at a temperature of 90 ° C.
- the heat shrinkage rate can be 4% or less.
- adopting the above aspect as the heat treatment is a preferable means for setting the retardation in the plane direction (Re) and the retardation in the thickness direction (Rth) within the numerical ranges defined by the present invention.
- the obtained film becomes excellent in transparency and heat resistance. Specifically, the change in haze after heat treatment at 90 ° C. for 5 hours can be reduced.
- the film thus obtained can be subjected to surface activation treatment, for example, plasma treatment, amine treatment, and corona treatment by a conventionally known method if desired.
- surface activation treatment for example, plasma treatment, amine treatment, and corona treatment by a conventionally known method if desired.
- the polylactic acid film (3) is useful as a retardation film.
- the polylactic acid film (3) has a retardation in the plane direction (Re) of more than 20 nm and 130 nm or less, and a retardation in the thickness direction (Rth) of 90 nm to 350 nm. It is useful as a compensation film.
- the retardation film using the polylactic acid film (3) uses stereocomplex polylactic acid, and the phase difference can be finely adjusted according to stretching conditions, heat treatment conditions, etc., so when used in a liquid crystal display device.
- the retardation film using the polylactic acid film (3) of the present invention can be used as a constituent member of a polarizing plate in displays such as liquid crystal displays, plasma displays, organic EL displays, field emission displays, and rear projection televisions.
- the retardation film can be subjected to surface functionalization treatment such as antireflection treatment, transparent conductive treatment, electromagnetic wave shielding treatment, gas barrier treatment, and antifouling treatment as necessary.
- the invention for the polylactic acid film (3) includes the following inventions. 1. It consists of a resin composition containing polylactic acid (A) composed of a poly L-lactic acid component and a poly D-lactic acid component, and has a crystal melting peak at 190 ° C.
- a stereocomplex crystallinity (S) defined by the following formula (i) is a polylactic acid film of 90% or more
- the phase difference (Re) in the plane direction defined by the following formula (ii) is 30 nm or more and 130 nm or less
- the thickness direction retardation (Rth) defined by the following formula (iii) is 90 nm or more and 350 nm or less
- ⁇ Hmh represents the melting enthalpy (J / g) of the crystal melting peak of the homophase polylactic acid.
- Re (nx-ny) ⁇ d (ii)
- Rth ((nx + ny) / 2 ⁇ nz) ⁇ d (iii) (Where nx represents the refractive index in the longitudinal direction of the film, ny represents the refractive index in the width direction of the film, nz represents the refractive index in the thickness direction of the film, and d represents the thickness (nm) of the film. ) 2.
- the stereogenic accelerator is a metal phosphate
- the block former is at least one group selected from the group consisting of an epoxy group, an oxazoline group, an oxazine group, an isocyanate group, a ketene group and a carbodiimide group in the molecule.
- the optical polylactic acid film as described in 2 above which is a compound having at least one. 4).
- the optical polylactic acid film as described in 5 above which is used as an optical compensation film for a VA mode liquid crystal display device. 7.
- 9. A liquid crystal display device using the retardation film described in item 7 above. 10.
- Example 1 to 7 and Comparative Example 1 EXAMPLES
- Mw Weight average molecular weight
- Mn number average molecular weight It calculated
- GPC gel permeation chromatography
- Detector Differential refractometer RID-6A manufactured by Shimadzu Corporation Pump: LC-9A manufactured by Shimadzu Corporation Column: Tosoh Corporation TSKgelG3000HXL, TSKgelG4000HXL, TSKgelG5000HXL and TSKguardcocumnHXL-L connected in series (2) Crystal melting peak temperature, crystal melting enthalpy ( ⁇ Hmh, ⁇ Hmsc) and stereocomplex crystallinity (S) This was measured by a DCS7 differential scanning calorimeter (DSC) manufactured by PerkinElmer Co., Ltd.
- DSC differential scanning calorimeter
- a 10 mg sample was heated from 30 ° C. to 250 ° C. at a temperature increase rate of 20 ° C./min in a 1st RUN under a nitrogen atmosphere, and crystal melting peak temperatures (Tmh, Tmsc), and their melting enthalpies ( ⁇ Hmh, ⁇ Hmsc) was measured.
- the stereocomplex crystallinity (S) (unit:%) is the melting enthalpy ( ⁇ Hmh) of a low melting point crystal melting peak of less than 190 ° C.
- Optical purity is determined by placing a dilute solution of polylactic acid dissolved in chloroform into a predetermined container and measuring the degree of flash using a flash intensity measuring device.
- the optical purity was defined as the percentage calculated from the optical rotation of the sample by the proportional formula with -100%.
- Thickness variation The thickness of the sample was measured 2 m in the longitudinal direction (MD) using an electronic micrometer, and the ratio (percentage) obtained by dividing the difference between the maximum thickness and the minimum thickness by the average thickness was determined. (Unit:%) and evaluated according to the following.
- ⁇ 2% or less ⁇ : More than 2% and less than 5% ⁇ : More than 5% and less than 10% ⁇ : More than 10% If the thickness variation is large, the orientation of the surface layer at the time of film formation is fluctuating. Haze fluctuations tend to increase, which is not preferable. In addition, the workability at the time of molding tends to deteriorate, which is not preferable. Specifically, when the thickness spot exceeds 10%, it cannot be put into practical use.
- the reaction started when the internal temperature exceeded 180 ° C., cooling was started, and the internal temperature was maintained from 185 ° C. to 190 ° C., and the reaction was continued for 1 hour. Further, with stirring, the reaction was carried out for 1 hour at a nitrogen pressure of 106.4 kPa and an internal temperature of 200 ° C. to 210 ° C. Then, stirring was stopped and a phosphorus-based catalyst deactivator was added. Further, after leaving for 20 minutes to remove bubbles, the internal pressure was increased from 2 to 3 atm with nitrogen pressure, and the prepolymer was extruded into a chip cutter to pelletize a prepolymer having a weight average molecular weight of 130,000 and a molecular weight dispersion of 1.8. .
- the pellets are dissolved by an extruder, charged into a non-axial vertical reactor at 15 kg / hr, depressurized to 10.13 kPa to reduce the remaining lactide, and the poly L-lactic acid resin after chipping it again is
- the weight average molecular weight was 120,000
- the molecular weight dispersion was 1.8
- the lactide content was 0.005 wt%.
- a similar synthetic experiment was conducted using D-lactide instead of L-lactide, and a poly-D-lactic acid resin having a weight average molecular weight of 120,000, a molecular weight dispersion of 1.8, and a lactide content of 0.005 wt% was polymerized. .
- Example 1 (Examples 1-2, 4-6, Comparative Example 1)
- the poly L-lactic acid resin and the poly D-lactic acid resin produced in Reference Example 1 were each dried at 120 ° C. for 5 hours to obtain a mixture having a weight ratio of 1/1.
- a crystallization nucleating agent triclinic inorganic particles (D) and / or phosphoric acid ester metal salt (E)
- D triclinic inorganic particles
- E phosphoric acid ester metal salt
- Example 3 In addition to the crystallization nucleating agent, a polylactic acid film was produced in the same manner as in Example 2 except that 0.3 part by weight of carbodilite LA-1 (Nisshinbo Co., Ltd.) was mixed as a carboxyl group blocking agent. The properties of the obtained polylactic acid film are shown in Table 1.
- Reference Example 2 Production of polylactic acid (A3) by a biaxial kneading apparatus The poly L-lactic acid resin and poly D-lactic acid resin obtained in Reference Example 1 were mixed at a mass ratio of 1/1, and the resulting mixture was obtained. 100 parts by mass and 0.1 part by mass of phosphoric acid ester metal salt are uniformly mixed with a blender, dried at 120 ° C.
- polylactic acid (A3) was melt-kneaded in a residence time of 2 minutes, the strand was extruded into a water tank, and chipped with a chip cutter to obtain polylactic acid (A3).
- Example 7 The polylactic acid (A3) produced in Reference Example 2 described above was dried at 120 ° C. for 5 hours, using a die having a lip opening in the table at a resin temperature of 230 ° C. in a single screw extruder, at a die temperature of 230 ° C.
- Example 8 to 21 Evaluation methods and raw materials in Examples 8 to 21 are as follows. (1) Molecular weight The weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) were measured by gel permeation chromatography (GPC) and converted to standard polystyrene.
- GPC measurement equipment Detector Differential refractometer RID-6A manufactured by Shimadzu Corporation Column: TSKgel G3000HXL, TSKgelG3000HXL, TSKgelG3000HXL, TSKgelG3000HXL, TSKgelG3000HXL, TSKgelG3000HXL, TSKgelG5000HXL, TSKgelG5000HXL, TSKgelG3000HXL, TSKgelG3000HXL, TSKgelG3000HXL, TSKgelG3000HXL Chloroform was used as an eluent, 10 ⁇ l of a sample having a concentration of 1 mg / ml (chloroform containing 1% hexafluoroisopropanol) was injected at a temperature of 40 ° C.
- Lactide content The sample was dissolved in hexafluoroisopropanol and quantified by 13 C-NMR method.
- Carbodiimide compound content The content was measured by comparison between resin characteristic absorption and carbodiimide characteristic absorption with a MAGJA-750 Fourier transform infrared spectrophotometer manufactured by Nicole Corporation.
- Carboxyl group concentration The sample was dissolved in purified o-cresol, dissolved in a nitrogen stream, and titrated with an ethanol solution of 0.05 N potassium hydroxide using bromocresol blue as an indicator.
- Stereocomplex crystallinity (S), crystal melting peak temperature, crystal melting enthalpy Stereocomplex crystallinity (S), crystal melting peak temperature, crystal melting enthalpy is DSC (TA-2920 manufactured by TA Instruments).
- DSC TA-2920 manufactured by TA Instruments
- the sample amount in the DSC measurement was 10 mg for the resin before forming into a film, 20 mg for the film, a measurement temperature range of 25 ° C. to 290 ° C., and a temperature increase rate of 20 ° C./min.
- the refractive index (nx) in the longitudinal direction, the refractive index (ny) in the width direction, and the refractive index (nz) in the thickness direction of the film were measured with a spectroscopic ellipsometer (M-150 manufactured by JASCO Corporation). The measurement wavelength was 550 nm.
- the phase difference (Re) in the plane direction of the film and the phase difference (Rth) in the thickness direction are the refractive index in the longitudinal direction (nx), the refractive index in the width direction (ny), the refractive index in the thickness direction (nz), and the thickness.
- Thickness variation is 2% or less ⁇ : Thickness variation is more than 2% and 5% or less ⁇ : Thickness variation is more than 5% and 10% or less ⁇ : Thickness variation is more than 10% Tends to increase, which is not preferable. Moreover, the workability at the time of molding tends to deteriorate, which is not preferable. If the thickness variation exceeds 10%, it is not practical. (13) Wet heat stability The sample was held at a temperature of 80 ° C. and a relative humidity of 90% RH for 11 hours, and the retention rate (unit:%) of the reduced viscosity ( ⁇ sp / c) was measured.
- Polylactic acid (A) was prepared in the following production examples.
- (Production Example 1-1) Production of poly-L-lactic acid (PLLA1) To 100 parts by mass of L-lactide (manufactured by Musashino Chemical Laboratory, Inc., optical purity 100%), 0.005 part by mass of tin octylate was added. The reaction was carried out at 180 ° C.
- poly L-lactic acid (PLLA1) was obtained.
- the obtained poly L-lactic acid (PLLA1) has a weight average molecular weight (Mw) of 152,000, a glass transition temperature (Tg) of 55 ° C., a melting point of 175 ° C., a carboxyl group concentration of 14 eq / ton, and a lactide content.
- Mw weight average molecular weight
- Tg glass transition temperature
- Tg melting point of 175 ° C.
- carboxyl group concentration of 14 eq / ton a lactide content.
- Polylactic acid A2 was obtained in the same manner as in Production Example 2-1, except that NA-71 and LA-1 were not added, and was designated as polylactic acid A2.
- the crystal melting temperatures are summarized in Table 3.
- Examples 8 and 9 Polylactic acid A1 obtained by the operation of Production Example 2-1 was dried at 110 ° C.
- Example 10 An unstretched film (before heat treatment) obtained in the same manner as in Example 8 was stretched and heat treated (100 seconds) under the film forming conditions shown in Table 4 to obtain a polylactic acid film.
- Table 4 shows the physical properties of the obtained polylactic acid film.
- Example 12 A polylactic acid film was obtained in the same manner as in Example 8 except that the extrusion conditions were as shown in Table 4.
- Table 4 shows the physical properties of the obtained polylactic acid film.
- Comparative Example 2 A polylactic acid film was obtained in the same manner as in Example 8, except that the polylactic acid A2 obtained by the operation of Production Example 2-2 was used instead of the polylactic acid A1. Table 4 shows the physical properties of the obtained polylactic acid film.
- the polylactic acid film obtained in Comparative Example 2 was poor in thermal dimensional stability because of insufficient stereocomplex crystallinity (S). Moreover, it was inferior to wet heat stability.
- (Polarizing plate and liquid crystal display) Using the optical polylactic acid film obtained in Examples 8 to 12, a polarizing plate and a liquid crystal display device were produced according to the method described in JP-A-2008-242172. (Preparation of polarizing plate A) A polarizing film was prepared by adsorbing iodine to a stretched polyvinyl alcohol film.
- the polylactic acid films obtained in Examples 8 to 12 were attached to one surface of the polarizing film using a polyvinyl alcohol-based adhesive, and the other surface of the polarizing film was bonded to the polyvinyl alcohol-based adhesive.
- a commercially available cellulose triacetate film (Fujitac TD80UF, manufactured by Fuji Film Co., Ltd.) subjected to saponification treatment was pasted using the agent to prepare a polarizing plate.
- Preparation of polarizing plate B A polarizing film was prepared by adsorbing iodine to a stretched polyvinyl alcohol film.
- Z-TAC manufactured by Fuji Film Co., Ltd.
- Z-TAC manufactured by Fuji Film Co., Ltd.
- a polyvinyl alcohol-based adhesive was attached to one surface of the polarizing film using a polyvinyl alcohol-based adhesive, and the other surface of the polarizing film was coated with a polyvinyl alcohol-based adhesive.
- a commercially available cellulose triacetate film Fujitac TD80UF, manufactured by Fuji Film Co., Ltd.
- the obtained unstretched film was stretched and heat-treated (100 seconds) under the film forming conditions shown in Table 5 to obtain a polylactic acid film.
- Table 5 shows the physical properties of the obtained polylactic acid film.
- Polarizing plate and liquid crystal display Using the optical polylactic acid films obtained in Examples 13 to 15, polarizing plates and liquid crystal display devices were produced according to the method described in JP-A-2008-242172. (Preparation of polarizing plate A) A polarizing film was prepared by adsorbing iodine to a stretched polyvinyl alcohol film.
- the polylactic acid films obtained in Examples 13 to 15 were attached to one surface of the polarizing film using a polyvinyl alcohol-based adhesive, and the other surface of the polarizing film was bonded to the polyvinyl alcohol-based adhesive.
- a commercially available cellulose triacetate film (Fujitac TD80UF, manufactured by Fuji Film Co., Ltd.) subjected to saponification treatment was pasted using the agent to prepare a polarizing plate.
- Preparation of polarizing plate B A polarizing film was prepared by adsorbing iodine to a stretched polyvinyl alcohol film.
- Z-TAC manufactured by Fuji Film Co., Ltd.
- Z-TAC manufactured by Fuji Film Co., Ltd.
- a polyvinyl alcohol-based adhesive was attached to one surface of the polarizing film using a polyvinyl alcohol-based adhesive, and the other surface of the polarizing film was coated with a polyvinyl alcohol-based adhesive.
- a commercially available cellulose triacetate film Fujitac TD80UF, manufactured by Fuji Film Co., Ltd.
- the liquid crystal cell was taken out from the liquid crystal television TH-32LX500 (manufactured by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.), and the polarizing plate attached to the viewer side and the backlight side was peeled off. In this liquid crystal cell, when no voltage was applied and during black display, the liquid crystal molecules were aligned substantially in parallel between the glass substrates, and the slow axis direction was horizontal to the screen.
- the polarizing plate A produced above was bonded to the glass substrate on the backlight side of the parallel alignment cell using an adhesive.
- the polarizing plate B produced above was bonded to the glass substrate on the viewer side.
- each polarizing plate was disposed so that the transmission axis of the polarizing plate on the observer side (upper polarizing plate) and the transmission axis of the polarizing plate on the backlight side (lower polarizing plate) were orthogonal to each other.
- the obtained liquid crystal display devices were all excellent in color reproducibility.
- Polylactic acid A1 obtained by the operation of Production Example 2-1 was dried at 110 ° C.
- a polarizing film was prepared by adsorbing iodine to a stretched polyvinyl alcohol film. Thereafter, the polylactic acid films obtained in Examples 16 to 21 were attached to one surface of the polarizing film using a polyvinyl alcohol-based adhesive, and the other surface of the polarizing film was bonded to the polyvinyl alcohol-based adhesive.
- a commercially available cellulose triacetate film (Fujitac TD80UF, manufactured by Fuji Film Co., Ltd.) subjected to a saponification treatment was attached using an agent to prepare a polarizing plate.
- VA mode liquid crystal display device A pair of polarizing plates (an upper polarizing plate and a lower polarizing plate) provided on a commercially available 37-inch VA mode liquid crystal television (manufactured by Sharp Corporation) is peeled off, and the polarizing plate prepared above is replaced with polylactic acid. A film was attached to the viewer side and the backlight side one by one through an adhesive so that the film would be on the liquid crystal cell side. At this time, each polarizing plate was disposed so that the transmission axis of the polarizing plate on the observer side (upper polarizing plate) and the transmission axis of the polarizing plate on the backlight side (lower polarizing plate) were orthogonal to each other.
- the polylactic acid film of the present invention is excellent in transparency and can maintain high transparency even when exposed to high temperatures.
- the polylactic acid film of the present invention has a specific retardation (Re) in the plane direction and a retardation (Rth) in the thickness direction, is excellent in dimensional stability during heating, and is useful for optical applications.
- the polylactic acid film of the present invention can be used in a liquid crystal display device as a retardation film.
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Abstract
Description
しかし、ポリ乳酸は通常、融点が160℃程度と低く融解や変形などの耐熱性に課題があった。また生分解性や湿熱環境下での劣化が比較的速い速度で進行し物性の安定性に課題があるために、用途が限られる欠点を有していた。
一方で、ポリL−乳酸とポリD−乳酸を溶液あるいは溶融状態で混合することにより、ステレオコンプレックスポリ乳酸が形成されることが知られている(特許文献1および非特許文献1)。このステレオコンプレックスポリ乳酸は、融点が200~230℃であり、ポリL−乳酸やポリD−乳酸に比べて格段に高融点であり、高結晶性を示す興味深い現象が発見されている。
このステレオコンプレックスポリ乳酸を使用することで高温加工や耐熱用途での使用が可能となり、さらに生分解性や湿熱環境下における劣化を改良した、工業用、農業用、パッケージ用のフィルムが提案されている(特許文献2)。
しかし、ステレオコンプレックスポリ乳酸から透明なフィルムを製造することは以下の理由により困難であった。
(1)ステレオコンプレックスポリ乳酸は、ポリL−乳酸相およびポリD−乳酸相(以下ホモ相と呼ぶことがある。)とステレオコンプレックスポリ乳酸相(以下コンプレックス相と呼ぶことがある。)の複合組成物であり、DSC測定では通常ホモ相結晶の融解ピークに対応するピーク温度190℃以下の低融点結晶融解ピークとコンプレックス相結晶の融解ピークに対応するピーク温度190℃以上の高融点結晶融解ピークの2本のピークが測定される。この異なる融点の結晶形態の存在により、透明なフィルムを製造するのは容易ではない。
(2)またステレオコンプレックスポリ乳酸は結晶性のポリマーであり、結晶配向し易い。即ち、ステレオコンプレックスポリ乳酸を製膜する場合、加水分解を防ぐため、前もって乾燥処理する必要があるが、熱風オーブンなどで加熱乾燥するとき、ステレオコンプレックスポリ乳酸は結晶化し易い。またステレオコンプレックスポリ乳酸を溶融押出するとき、押出機の溶融予熱ゾーンを通すとステレオコンプレックスポリ乳酸は結晶化し、ホモ相結晶とコンプレックス相結晶が成長する。
低融点のホモ相結晶と高融点のコンプレックス相結晶の両方が存在すると、この混合物は融解と混練に配慮しても流動特性の異なる2つの状態として存在し、海島構造の形成または流動配向により高融点部分と低融点部分の層構造が発生することとなり、2相分離による流動斑が発生し光散乱を引き起こし、高透過率で均一なフィルムを得ることは困難であった。
特に、特許文献2に記載の延伸フィルムのように、延伸倍率が高いと結晶配向のため透明性が悪化するという問題があった。また、未延伸フィルムのごとく配向結晶化の程度が低いフィルムは、加熱により白化しやすく、室温では透明であっても、加熱を含む成形加工を施すと全部もしくは一部が白化してしまうなどの問題があった。このように、ステレオコンプレックスポリ乳酸からのフィルムで、光学用途に使用できる優れた透明性を有し、加工時に高温に晒されても透明性を維持できる光学用フィルムが要求されている。
本発明者は、ステレオコンプレックスポリ乳酸を製膜する際の、溶融押出、延伸、熱処理などの条件を検討した結果、未延伸若しくは低倍率延伸のフィルムであっても、高温環境下における白化が抑制され、高い透明性を有するポリ乳酸フィルムが得られることを見出し、本発明を完成した。
即ち本発明は、以下の発明を包含する。
1. L−乳酸単位を主成分とし、L−乳酸単位以外の成分を0~10モル%含有するポリ乳酸(B)と、D−乳酸単位を主成分とし、D−乳酸単位以外の成分を0~10モル%含有するポリ乳酸(C)とを、重量比で(B/C)=10/90~90/10で溶融混練したポリ乳酸(A)を溶融押出したポリ乳酸フィルムであって、
(a)下記式(i)で定義されるステレオコンプレックス結晶化度(S)が90%以上、
S={△Hmsc/(△Hmsc+△Hmh)}×100 (i)
(式中、△Hmhは、示差走査熱量計測定(DSC測定)から求められる結晶融解ピーク温度が190℃未満の低融点結晶融解ピークの融解エンタルピー、Hmscは、DSC測定から求められる結晶融解ピーク温度が190℃以上の高融点結晶融解ピークの融解エンタルピーを表す。)
(b)ヘーズが10%以下、
(c)140℃で10分熱処理した後のヘーズの変化が5%以下、
であるポリ乳酸フィルム。
2. 実質的に未延伸、2倍未満に一軸延伸または面積倍率で4倍未満に二軸延伸された前項1記載のポリ乳酸フィルム。
3. 90℃以上210℃以下で熱処理された前項1または2に記載のポリ乳酸フィルム。
4. (d−1)下記式(ii)で定義される面方向の位相差(Re)が20nm以下で、下記式(iii)で定義される厚み方向の位相差(Rth)が25nm未満であり、
Re=(nx−ny)×d (ii)
Rth=((nx+ny)/2−nz)×d (iii)
(但し、nxはフィルムの長手方向の屈折率を表す。nyはフィルムの幅方向の屈折率を表す。nzはフィルムの厚み方向の屈折率を表す。dはフィルムの厚み(nm)を表す。)
(e)90℃で5時間熱処理したときの縦方向および横方向の熱収縮率が4%以下である、
前項1~3のいずれか一項に記載のポリ乳酸フィルム(1)。
5. (d−2)下記式(ii)で定義される面方向の位相差(Re)が20nm以下で、下記式(iii)で定義される厚み方向の位相差(Rth)が25nm以上90nm以下であり、
Re=(nx−ny)×d (ii)
Rth=((nx+ny)/2−nz)×d (iii)
(但し、nxはフィルムの長手方向の屈折率を表す。nyはフィルムの幅方向の屈折率を表す。nzはフィルムの厚み方向の屈折率を表す。dはフィルムの厚み(nm)を表す。)
(e)90℃で5時間熱処理したときの縦方向および横方向の熱収縮率が4%以下である、
前項1~3のいずれか一項に記載のポリ乳酸フィルム(2)。
6. (d−3)下記式(ii)で定義される面方向の位相差(Re)が20nmを超え130nm以下で、下記式(iii)で定義される厚み方向の位相差(Rth)が90nm以上350nm以下であり、
Re=(nx−ny)×d (ii)
Rth=((nx+ny)/2−nz)×d (iii)
(但し、nxはフィルムの長手方向の屈折率を表す。nyはフィルムの幅方向の屈折率を表す。nzはフィルムの厚み方向の屈折率を表す。dはフィルムの厚み(nm)を表す。)
(e)90℃で5時間熱処理したときの縦方向および横方向の熱収縮率が4%以下である、
前項1~3のいずれか一項に記載のポリ乳酸フィルム(3)。
7. 三斜晶系無機粒子(D)および/または燐酸エステル金属塩(E)を含有する、前項1~6のいずれか一項に記載のポリ乳酸フィルム。
8. 光学用のフィルムである前項1~7のいずれか一項に記載のポリ乳酸フィルム。
9. IPSモード液晶表示装置用光学補償フィルムである前項4に記載のポリ乳酸フィルム。
10. 偏光板保護フィルムである前項5に記載のポリ乳酸フィルム。
11. VAモード液晶表示装置用光学補償フィルムである前項6に記載のポリ乳酸フィルム。
12. (1)ポリ乳酸(A)を、(Tmsc+5)から(Tmsc+50)(℃)の温度で、ドラフト比が2以上80以下の範囲で溶融押出する工程を含むポリ乳酸フィルムの製造方法。
(但し、ポリ乳酸(A)は、L−乳酸単位を主成分とし、L−乳酸単位以外の成分を0~10モル%含有するポリ乳酸(B)と、D−乳酸単位を主成分としD−乳酸単位以外の成分を0~10モル%含有するポリ乳酸(C)とを、重量比で(B/C)=10/90~90/10で溶融混練してなるポリ乳酸である。また、Tmscは、DSC測定から求められる結晶融解ピークのピーク温度が190℃以上の高融点結晶融解ピークのピーク温度を表す。)
13. 溶融押出後、実質的に延伸しないか、2倍未満に一軸延伸するか、または面積倍率で4倍未満に二軸延伸する前項12に記載の製造方法。
14. 溶融押出後、90℃以上210℃以下で熱処理する工程を含む前項12または13に記載の製造方法。
以下に本発明について詳細な説明をする。
本発明のポリ乳酸フィルムは、L−乳酸単位を主成分とし、L−乳酸単位以外の成分を0~10モル%含有するポリ乳酸(B)と、D−乳酸単位を主成分とし、D−乳酸単位以外の成分を0~10モル%含有するポリ乳酸(C)とを溶融混練したポリ乳酸(A)を溶融押出したフィルムである。
(ポリ乳酸(B))
ポリ乳酸(B)として、実質的にL−乳酸単位だけで構成されるポリ乳酸およびD−乳酸などの他のモノマーとの共重合体などが示されるが、実質的にL−乳酸単位だけで構成されるポリL−乳酸であることが特に好ましい。
結晶性およびフィルムの耐熱性などの物性の点より、ポリ乳酸(B)のL−乳酸単位の含有量は、90~100モル%、好ましくは95~100モル%、さらに好ましくは98~100モル%である。即ち、L−乳酸単位以外の共重合成分単位は0~10モル%、好ましくは0~5モル%、さらに好ましくは0~2モル%である。
このポリ乳酸(B)は結晶性を有しており、その融点が150℃以上190℃以下であることが好ましく、さらには160℃以上190℃以下であることがより好ましい。この範囲に入る融点を有していれば、ポリ乳酸(B)よりステレオコンプレックスポリ乳酸を形成した場合に、より高融点のステレオコンプレックス結晶を形成し且つ結晶化度を上げることが出来る。
ポリ乳酸(B)の重量平均分子量は、好ましくは8万から25万、より好ましくは10万から25万以下、さらに好ましくは12万から20万の範囲である。この重量平均分子量を有するポリ乳酸(B)を使用することにより、ステレオコンプレックスポリ乳酸を工業的に効率よく製造することが可能となり、ポリ乳酸(A)の流動斑を抑制しつつ、本発明のポリ乳酸フィルムの透明性範囲に合致させることが出来る。
ポリ乳酸(B)には、その結晶性を損なわない範囲で所望により、L−乳酸以外の共重合成分を含有させることができる。
(ポリ乳酸(C))
ポリ乳酸(C)として、実質的にD−乳酸単位だけで構成されるポリ乳酸およびL−乳酸などの他のモノマーとの共重合体などが示されるが、実質的にD−乳酸単位だけで構成されるポリD−乳酸であることが特に好ましい。
結晶性およびフィルムの耐熱性などの物性の点より、ポリ乳酸(C)のD−乳酸単位の含有量は、90~100モル%、好ましくは95~100モル%、さらに好ましくは98~100モル%である。即ち、D−乳酸以外の共重合成分単位の含有量は、0~10モル%、好ましくは0~5モル%、さらに好ましくは0~2モル%である。
このポリ乳酸(C)は結晶性を有しており、その融点が150℃以上190℃以下であることが好ましく、さらには160℃以上190℃以下であることがより好ましい。この範囲に入る融点を有していれば、ポリ乳酸(C)よりステレオコンプレックスポリ乳酸を形成した場合に、より高融点のステレオコンプレックス結晶を形成し且つ結晶化度を上げることが出来る。
ポリ乳酸(C)の重量平均分子量は、好ましくは8万から25万、より好ましくは10万以上25万以下、さらに好ましくは12万以上20万の範囲である。この重量平均分子量を有するポリ乳酸(C)を使用することにより、ステレオコンプレックスポリ乳酸を工業的に効率よく製造することが可能となり、ポリ乳酸(A)の流動班を抑制しつつ、本発明のポリ乳酸フィルムの透明性範囲に合致させることが出来る。
ポリ乳酸(B)、ポリ乳酸(C)には、その結晶性を損なわない範囲で所望により、L−乳酸、D−乳酸以外の共重合成分を含有させることができるが、かかる共重合成分としては、特に限定するものではない。例えば、グリコール酸、カプロラクトン、ブチロラクトン、プロピオラクトンなどのヒドロキシカルボン酸類、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,2−プロパンジオール、1,4−プロパンジオール、1,5−プロパンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、デカンジオール、ドデカンジオール、炭素数が2から30の脂肪族ジオール類、コハク酸、マレイン酸、アジピン酸、炭素数2から30の脂肪族ジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ヒドロキシ安息香酸、ヒドロキノンなど芳香族ジオール、芳香族ジカルボン酸などから選ばれる1種以上のモノマーを選ぶことが出来る。
(ポリ乳酸(B)、ポリ乳酸(C)の製造)
ポリ乳酸(B)、ポリ乳酸(C)を製造する方法は特別に限定されるものではなく、従来公知の方法が好適に使用できる。
例えば、L−またはD−乳酸を直接脱水縮合する方法、L−またはD−乳酸オリゴマーを固相重合する方法、L−またはD−乳酸を一度脱水環化してラクチドとした後、溶融開環重合する方法などが例示される。なかでも、直接脱水縮合方法あるいはラクチド類の溶融開環重合法により得られるポリ乳酸が品質、生産効率の点より好ましく、なかでもラクチド類の溶融開環重合法が最も好ましく選択される。
これらの製造法において使用する触媒は、ポリ乳酸(B)、ポリ乳酸(C)が前述した所定の特性を有するように重合させることが出来るものであれば、いずれも用いることができる。即ちラクチドの溶融開環重合触媒としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類、遷移金属類、アルミニウム、ゲルマニウム、スズ、アンチモンなどの脂肪酸塩、炭酸塩、硫酸塩、リン酸塩、酸化物、水酸化物、ハロゲン化物、アルコラートなどがよく知られている。
これらの内、スズ、アルミニウム、亜鉛、カルシウム、チタン、ゲルマニウム、マンガン、マグネシウムおよび稀土類元素より選択される少なくとも一種を含有する触媒であることが好ましい。以下、該触媒を特定金属含有触媒と略称することがある。
かかる特定金属含有触媒としては以下の化合物が例示される。即ち、塩化第一スズ、臭化第一スズ、ヨウ化第一スズ、硫酸第一スズ、酸化第二スズ、ミリスチン酸スズ、オクチル酸スズ、ステアリン酸スズ、テトラフェニルスズ、スズメトキシド、スズエトキシド、スズブトキシド、酸化アルミニウム、アルミニウムアセチルアセトネート、アルミニウムイソプロポキシド、アルミニウム−イミン錯体四塩化チタン、チタン酸エチル、チタン酸ブチル、チタン酸グリコール、チタンテトラブトキシド、塩化亜鉛、酸化亜鉛、ジエチル亜鉛、三酸化アンチモン、三臭化アンチモン、酢酸アンチモン、酸化カルシウム、酸化ゲルマニウム、酸化マンガン、炭酸マンガン、酢酸マンガン、酸化マグネシウム、イットリウムアルコキシドなどが例示される。
触媒活性、副反応の少なさを考慮すると、塩化第一スズ、臭化第一スズ、ヨウ化第一スズ、硫酸第一スズ、酸化第二スズ、ミリスチン酸スズ、オクチル酸スズ、ステアリン酸スズ、テトラフェニルスズなどのスズ含有化合物およびアルミニウムアセチルアセトネート、アルミニウムブトシキド、アルミニウム−イミン錯体などのアルミニウム含有化合物が好ましい物として挙げられる。さらに好ましくは以下のものが例示される。
即ち、ジエトキシスズ、ジノニルオキシスズ、ミリスチン酸スズ、オクチル酸スズ、ステアリン酸スズ、塩化スズ、アルミニウムアセチルアセトナート、アルミニウムイソプロポキシドなどがさらに好ましい物として例示される。
触媒の使用量はラクチド類1kgあたり0.42×10−4から100×10−4(モル)でありさらに反応性、得られるポリラクチド類の色調、安定性を考慮すると1.68×10−4から42.1×10−4(モル)、特に好ましくは2.53×10−4から16.8×10−4(モル)使用される。
ポリ乳酸(B)、ポリ乳酸(C)は、その重合触媒を従来公知の方法、例えば、溶媒で洗浄除去するか、触媒活性を失活、不活性化しておくのがポリ乳酸(A)およびポリ乳酸フィルムの溶融安定性、湿熱安定性のため好ましい。
特定金属含有触媒の存在下で重合されたポリ乳酸の、触媒失活に使用される失活剤としては、以下の化合物が例示される。
即ちイミノ基を有し、且つ特定金属系重合触媒に配位し得るキレート配位子の群からなる有機リガンド、リンオキソ酸、リンオキソ酸エステルおよび下記式で表される有機リンオキソ酸化合物群から選択される、少なくとも1種を含有し、特定金属含有触媒の金属元素1当量あたり0.3から20当量添加された樹脂である。
X1−P(=O)m(OH)n(OX2)2−n
(式中、mは0または1、nは1または2、X1、X2は各々独立に炭素数1から20の置換基を有していても良い炭化水素基を表す。)
失活剤の使用量はさらに好ましくは前記基準で0.4から15当量、特に好ましくは0.5から10当量の範囲である。
使用するイミン系化合物は、その構造中にイミノ基を有し、且つ金属系重合触媒に配位し得るフェノール四座のキレート配位子である。本発明のイミン系化合物は従来の触媒失活剤の様なブレンステッド酸や塩基ではないため、ポリ乳酸の耐加水分解性を悪化させることなく熱安定性を向上させることが可能である。かかるイミン系化合物としてはN,N’−ビス(サリチリデン)エチレンジアミン、N,N’−ビス(サリチリデン)プロパンジアミンなどが挙げられる。
リンオキソ酸としては、例えばジヒドリドオキソリン(I)酸、ジヒドリドテトラオキソ二リン(II,II)酸、ヒドリドトリオキソリン(III)酸、ジヒドリドペンタオキソ二リン(III)酸、ヒドリドペンタオキソ二(II,IV)酸、ドデカオキソ六リン(III)酸、ヒドリドオクタオキソ三リン(III,IV,IV)酸、オクタオキソ三リン(IV,III,IV)酸、ヒドリドヘキサオキソ二リン(III,V)酸、ヘキサオキソ二リン(IV)酸、デカオキソ四リン(IV)酸、ヘンデカオキソ四リン(IV)酸、エネアオキソ三リン(V,IV,IV)酸などの酸価数5以下の低酸化数リン酸が挙げられる。
また一般式(xH2O・yP2O5)で表され、x/y=3のオルトリン酸、2>x/y>1であり、縮合度より二リン酸、三リン酸、四リン酸、五リン酸などと称せられるポリリン酸およびこれらの混合物、x/y=1で表されるメタリン酸、なかでもトリメタリン酸、テトラメタリン酸、1>x/y>0で表され、五酸化リン構造の一部をのこした網目構造を有するウルトラリン酸、およびこれらの酸の一価、多価のアルコール類、あるいはポリアルキレングリコール類の部分エステル、完全エスエテルが例示される。触媒失活能から酸あるいは酸性エステル類が好適に使用される。
リンオキソ酸のエスエテルを形成するアルコール類に関しては特に制限はないが、一価アルコールとしては炭素数1から22個の置換基を有していてもよい下記式で表されるアルコール類が好ましく使用される。
Y−OH
式中、Yは炭素数1から22の置換基を有していても良い炭化水素基を表す。
具体的には、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコール、2−エチルヘキシルアルコール、デカノール、ドデカノール、ベンジルアルコール、シクロヘキシルアルコール、ヘキシルアルコール、フェノール、ヘキサデシルアルコールなどが挙げられる。
多価アルコールとしては炭素数2から22個の置換基を有していても良い下記式で表される多価のアルコール類、糖アルコール類などが挙げられる。
X(−OH)a
式中、Xは炭素数2から22個の置換基を有していても良い炭化水素基、aは2から6の整数を表す。
具体的には、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、ポリエチレングコール、ポリプロピレングリコール、myo−イノシトール、D−,L−イノシトール、scyllo−イノシトールなどのイノシトール類、シクリトールなどが挙げられる。
特に好ましくは、リン酸、亜リン酸、次亜リン酸、ピロリン酸、トリメタリン酸、テトラメタリン酸、フェニルホスホン酸、ベンジルホスフィン酸、リン酸ジブチル、リン酸ジノニル、N,N’−ビス(サリチリデン)エチレンジアミン、N,N’−ビス(サリチリデン)プロパンジアミンが例示され、なかでもリン酸、亜燐酸、ピロ燐酸が特に好ましい。
また失活剤としてホスホノ脂肪酸エステルを用いることができる。
本発明で使用されるホスホノ脂肪酸エステルは、ホスホン酸ジエステル部位とカルボン酸エステル部位が脂肪族炭化水素基を介して結合した化合物で、このようなホスホノ脂肪酸エステルは無色透明で耐熱性に優れる為、得られる組成物の色相は良好となる。特に、下記式(3)の如き化学構造を有するホスホノ脂肪酸エステルは本発明の目的に良好な結果を与える。
式中R1~R3は、それぞれ独立に、炭素数1~20のアルキル基または炭素数6~12のアリール基である。アルキル基として、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基などが挙げられる。アリール基として、フェニル基、ナフタレン−イル基が挙げられる。R1~R3は、これらが全て同一であっても、異なるものがあっても構わない。またnは1~3の整数である。
式(3)で表される化合物として、ジエチルホスホノ酢酸エチル、ジ−n−プロピルホスホノ酢酸エチル、ジ−n−ブチルホスホノ酢酸エチル、ジ−n−ヘキシルホスホノ酢酸エチル、ジ−n−オクチルホスホノ酢酸エチル、ジ−n−デシルホスホノ酢酸エチル、ジ−n−ドデシルホスホノ酢酸エチル、ジ−n−オクタデシルホスホノ酢酸エチル、ジフェニルホスホノ酢酸エチル、ジエチルホスホノ酢酸デシル、ジエチルホスホノ酢酸ドデシル、ジエチルホスホノ酢酸オクタデシル、ジエチルホスホノプロピオン酸エチル、ジ−n−プロピルホスホノプロピオン酸エチル、ジ−n−ブチルホスホノプロピオン酸エチル、ジ−n−ヘキシルホスホノプロピオン酸エチル、ジ−n−オクチルホスホノプロピオン酸エチル、ジ−n−デシルホスホノプロピオン酸エチル、ジ−n−ドデシルホスホノプロピオン酸エチル、ジ−n−オクタデシルホスホノプロピオン酸エチル、ジフェニルホスホノプロピオン酸エチル、ジエチルホスホノプロピオン酸デシル、ジエチルホスホノプロピオン酸ドデシル、ジエチルホスホノプロピオン酸オクタデシル、ジエチルホスホノ酪酸エチル、ジ−n−プロピルホスホノ酪酸エチル、ジ−n−ブチルホスホノ酪酸エチル、ジ−n−ヘキシルホスホノ酪酸エチル、ジ−n−オクチルホスホノ酪酸エチル、ジ−n−デシルホスホノ酪酸エチル、ジ−n−ドデシルホスホノ酪酸エチル、ジ−n−オクタデシルホスホノ酪酸エチル、ジフェニルホスホノ酪酸エチル、ジエチルホスホノ酪酸デシル、ジエチルホスホノ酪酸ドデシル、ジエチルホスホノ酪酸オクタデシルが挙げられる。効能や取扱いの容易さ等を考慮すると、ジエチルホスホノ酢酸エチル、ジ−n−プロピルホスホノ酢酸エチル、ジ−n−ブチルホスホノ酢酸エチル、ジ−n−ヘキシルホスホノ酢酸エチル、ジエチルホスホノ酢酸デシル、ジエチルホスホノ酢酸オクタデシルが好ましい。
式(3)において、R1~R3の炭素数が20以下であると、その融点がポリ乳酸や組成物の製造温度よりも低くなり十分に融解混合し、効率的に金属重合触媒を捕捉することができる。またホスホノ脂肪酸エステルはホスホン酸ジエステル部位とカルボン酸エステル部位の間に脂肪族炭化水素基を有する。ポリ乳酸中の金属重合触媒を効率的に捕捉するためには式(3)において、nが1~3の整数であることが好ましい。
ホスホノ脂肪酸エステルの含有量は、ポリ乳酸100重量部に対して0.001~0.5重量部、好ましくは0.02~0.2重量部である。ホスホノ脂肪酸エステルの含有量が、少なすぎると残留する金属重合触媒の失活効率が極めて悪く、十分な効果が得られない。また、多すぎると成形加工時や紡糸時に使用する金型や口金の汚染が著しくなる。
これらの失活剤は単独で使用しても良いし場合によっては、複数併用することもできる。これらの失活剤は、特定金属含有触媒の金属元素1当量あたり0.3から20当量、さらに好ましくは、0.5から15当量、より好ましくは0.5から10当量、特に好ましくは0.6から7当量使用される。
失活剤の使用量が少なすぎると触媒金属の活性を十分低下させることができないし、また過剰に使用すると失活剤が樹脂の分解を引き起こす可能性があり好ましくない。
(ポリ乳酸(A))
ポリ乳酸(A)は、ポリ乳酸(B)とポリ乳酸(C)とを重量比で10/90から90/10の範囲で、220~300℃で溶融混練することにより得られる。
ポリ乳酸(B)とポリ乳酸(C)との重量混合比は、ポリ乳酸(A)のステレオコンプレックス結晶化度(S)を高くするために、好ましくは30/70~70/30、さらに好ましくは40/60~60/40の範囲が選択される。できるだけ50/50に近い混合比が好ましく選択される。
溶融混練温度は、ポリ乳酸の溶融時の安定性およびステレオコンプレックス結晶化度(S)の向上の観点より、好ましくは230~300℃、より好ましくは240~280℃、さらに好ましくは245~275℃の範囲が選択される。
かかる混合比、混練温度範囲で溶融混練することにより、ポリ乳酸(A)のステレオコンプレックス結晶化度(S)を80%以上にすることが出来る。ポリ乳酸フィルムのステレオコンプレックス結晶化度(S)は、好ましくは90%から100%、さらに好ましくは95%から100%、特に好ましくは100%である。
溶融混練方法は特に限定されるものではないが、バッチ式あるいは連続式の溶融混合装置が好適に使用される。例えば、溶融攪拌槽、一軸、二軸の押出機、ニーダー、無軸籠型攪拌槽、住友重機製バイボラック、三菱重工業製N−SCR、日立製作所製めがね翼、格子翼あるいはケニックス式攪拌機、あるいはズルツァー式SMLXタイプスタチックミキサー具備管型重合装置などを使用できる。生産性、ポリ乳酸の品質とりわけ色調の点でセルフクリーニング式の重合装置である無軸籠型攪拌槽、N−SCR、二軸押出ルーダーなどが好適に使用される。
ポリ乳酸(B)、ポリ乳酸(C)をかかる混合比範囲で溶融混練し、かかるステレオコンプレックス結晶化度範囲を有するポリ乳酸(A)を溶融押出し、フィルム化することは、前述した2相分離による流動斑を抑制でき、透明性が良好で耐熱性に優れたポリ乳酸フィルムの製造に好適である。
ポリ乳酸(A)の重量平均分子量は、好ましくは8万から25万、より好ましくは10万から25万、さらに好ましくは12万から20万の範囲である。かかる重量平均分子量範囲は、流動斑を抑制し、透明性を向上させるのに好適であると共に、フィルムの機械的物性、耐久性を高めるために好適である。
(結晶化核剤(ステレオ化促進剤))
ポリ乳酸(A)には、結晶化核剤(ステレオ化促進剤ともいう)として、三斜晶系無機粒子(D)、燐酸エステル金属塩(E)の少なくとも1種を含有させることが好ましい。
かかる剤の配合により、ポリ乳酸フィルムのステレオコンプレックス結晶化度(S)を90%以上、好ましくは95%以上、更に好ましくは97%以上とすることができる。
結晶化核剤は、DSC測定から求められるステレオコンプレックスポリ乳酸に起因する融解ピークを単一ピークとする、即ちステレオコンプレックス結晶化度(S)を100%とするために有効である。高いステレオコンプレックス結晶化度(S)を有するポリ乳酸(A)は、透明性、耐熱性フィルムを実現するのに好適である。
ポリ乳酸の結晶化度を向上させる核剤としては、各種剤が知られているが、本発明においては明確な作用機構は不明であるが、ステレオコンプレックス結晶化度(S)を向上させる、あるいはポリ乳酸フィルムの透明性を向上させるのに好適な三斜晶系無機粒子(D)、燐酸エステル金属塩(E)が好ましく使用される。
かかる三斜晶系無機粒子(D)としては例えば、ワラストナイト(wollasutonite)、ゾノトライト(xonotollite)、硼酸石、メタ珪酸カルシウム(α)、メタ珪酸カルシウム(β)、メタ珪酸マンガン、硫酸カルシウム、硫酸セリウム(III)、燐酸亜鉛、燐酸二水素亜鉛、燐酸二水素カルシウム、アルミノ珪酸アルミニウム、アルミノ珪酸カリウムなどが例示される。
これらのうち、ステレオコンプレックス結晶化度(S)の向上、フィルムの透明性向上の観点より、ワラストナイト、硫酸カルシウム、メタ珪酸カルシウムが、なかでもワラストナイト、メタ珪酸カルシウム(α)などが好ましいものとして挙げられる。
本発明で使用する燐酸エステル金属塩(E)として好ましいものとして、式(1)、(2)で表される芳香族有機燐酸エステル金属塩が挙げられる。
式中、R1は水素原子又は炭素原子数1から4のアルキル基を表し、R2、R3はそれぞれ独立に水素原子または炭素原子数1から12のアルキル基を表し、M1はアルカリ金属原子、アルカリ土類金属原子、亜鉛原子またはアルミニウム原子を表し、pは1または2を表し、qはM1がアルカリ金属原子、アルカリ土類金属原子、亜鉛原子のときは0を、アルミニウム原子の時は1または2を表す。
式中、R4、R5及びR6は各々独立に水素原子又は炭素原子数1から12のアルキル基を表し、M2はアルカリ金属原子、アルカリ土類金属原子、亜鉛原子またはアルミニウム原子を表し、pは1または2を表し、qはM2がアルカリ金属原子、アルカリ土類金属原子、亜鉛原子のときは0を、アルミニウム原子の時は1または2を表す。芳香族有機燐酸エステル金属塩は1種類あるいは複数種類のものを併用することもできる。
式(1)においてR1は水素原子、または炭素数1から4のアルキル基を表す。R1で表される炭素原子数1から4のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、iso−ブチル基、などが例示される。
R2、R3は各々独立に水素原子、炭素数1から12のアルキル基を表す。炭素数1から12のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、iso−ブチル基、tert−ブチル基、アミル基、tert−アミル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、iso−オクチル基、tert−オクチル基、2−エチルヘキシル基、ノニル基、iso−ノニル基、デシル基、iso−デシル基、tert−デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、tert−ドデシル基などが挙げられる。
M1はNa、K、Liなどのアルカリ金属原子、Mg、Caなどのアルカリ土類金属原子、亜鉛原子またはアルミニウム原子を表す。pは1または2を表し、qはM1がアルカリ金属原子、アルカリ土類金属原子、亜鉛原子の時は0を、M1がアルミニウム原子のときは1または2を表す。
式(1)で表される燐酸エステル金属塩のうち好ましいものとしては、例えばR1が水素原子、R2、R3がともにtert−ブチル基のものが挙げられる。
式(2)においてR4、R5、R6は各々独立に水素原子、炭素数1から12のアルキル基を表す。R4、R5、R6で表される炭素数1から12のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、iso−ブチル基、tert−ブチル基、アミル基、tert−アミル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、iso−オクチル基、tert−オクチル基、2−エチルヘキシル基、ノニル基、iso−ノニル基、デシル基、iso−デシル基、tert−デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、tert−ドデシル基などが挙げられる。
M2はNa、K、Liなどのアルカリ金属原子、Mg、Caなどのアルカリ土類金属原子、亜鉛原子またはアルミニウム原子を表す。pは1または2を表し、qはM2がアルカリ金属原子、アルカリ土類金属原子、亜鉛原子の時は0を、M2がアルミニウム原子のときは1または2を表す。
式(2)で表される燐酸エステル金属塩のうち好ましいものとしては、例えば、R4、R6がメチル基、R5がtert−ブチル基のもの、M1、M2がアルミニウムのものが挙げられる。
燐酸エステル金属塩のうち市販されているもの、例えば(株)ADEKA製の商品名、アデカスタブNA−10、アデカスタブNA−11、アデカスタブNA−21、アデカスタブNA−71、アデカスタブNA−30、アデカスタブNA−35なども本発明の燐酸エステル金属塩として所望の目的に有効に使用できる。
これらのうち、燐酸エステルアルミニウム塩のアデカスタブNA−71および燐酸エステルアルミニウム塩と有機助剤を含有するアデカスタブNA−21が、フィルム透明性の点から好ましい物として例示される。なかでも粉砕、分級された高分散性の平均粒径5μm以下の微細粒子状のアデカスタブNA−71、アデカスタブNA−21が好適である。
三斜晶系無機粒子(D)、燐酸エステル金属塩(E)の使用量はそれぞれポリ乳酸(A)100重量部あたり0.01から5重量部の範囲である。0.01重量部より少量であると所望の効果がほとんど認められないか、実用に供するにはあまりに小さいものでしかない。また5重量部より多量に使用すると、フィルム形成時に熱分解を起こしたり、劣化着色が起きたりする場合があり好ましくない。従って、好ましくは0.05から4重量部の範囲、特に好ましくは0.1から3重量部の範囲が選択される。
かかる量比の三斜晶系無機粒子(D)および/または燐酸エステル金属塩(E)を使用することにより、本発明のポリ乳酸フィルム成形時に、2相分離に起因する流動斑の生成を抑制でき、透明性が良好で、耐熱性が良好なフィルムを製造することができる。
また、本発明に使用される三斜晶系無機粒子(D)および燐酸エステル金属塩(E)は、それぞれ粒径ができるだけ小さいもの、特に10μm超の大型粒子の含有割合の少ないものが、ポリ乳酸フィルムの透明性の観点から好ましいが、実用上は0.01から10μmのものが好適に使用される。さらに好ましくは0.05から7μmのものが選択される。10μm超の大型粒子の含有割合が20%を超えるとポリ乳酸フィルムのヘーズが高まり好ましくない。
かかる粒径の三斜晶系無機粒子(D)および/または燐酸エステル金属塩(E)は、ボールミル、サンドミル、ハンマーククラッシャー、アトマイザーにより、市販の三斜晶系無機粒子(D)および/または燐酸エステル金属塩(E)を粉砕し、各種分級機により分級することにより得ることができる。
三斜晶系無機粒子(D)および/または燐酸エステル金属塩(E)の粒径を0.01μmより小さくすることは工業的に困難であり、また実用上それほど小さくする必要もない。しかし粒径が10μmより大きい、あるいは大きいものの含有割合が高いと、フィルムのヘーズが高まる問題が大きくなり好ましくない。
(カルボキシル基封止剤(ブロック形成剤))
ポリ乳酸(A)のカルボキシル基量は、10当量/106g以下であることがフィルムキャステリング時の安定性、耐加水分解抑制、重量平均分子量低下抑制の観点から好ましく、5当量/106g以下であることがさらに好ましく、2当量/106g以下であることが特に好ましい。
本発明においては、用途に応じて、カルボキシル基末端基を低減する手段として、カルボキシル基と反応性のカルボキシル基封止剤(ブロック形成剤ともいう)を配合することが溶融フィルム化時の安定性および得られたフィルムの湿熱環境での安定性のため好ましい。
カルボキシル基封止剤は、ポリ乳酸の末端カルボキシル基封止に加え、ポリ乳酸や各種添加剤の分解反応で生成するカルボキシル基、乳酸、ギ酸などの低分子化合物のカルボキシル基を封止し樹脂を安定化することができ、フィルム化時の樹脂温度を、流動斑を抑えるに足る温度まで昇温できる利点ももたらす。
かかるカルボキシル基封止剤としては、カルボジイミド化合物、エポキシ化合物、オキサゾリン化合物、オキサジン化合物、イソシアネート化合物から選択される少なくとも1種の化合物を使用することが好ましく、なかでもカルボジイミド化合物が好ましい。
本発明で使用するカルボジイミド化合物としては、ジシクロヘキシルカルボジイミド、ジイソプロピルカルボジイミド、ジオクチルカルボジイミド、オクチルデシルカルボジイミド、ジt−ブチルカルボジイミド、ジベンジルカルボジイミド、ジフェニルカルボジイミド、N−オクタデシル−N’−フェニルカルボジイミド、N−ベンジル−N’−フェニルカルボジイミド、N−ベンジル−N’−トリルカルボジイミド、ジ−o−トルイルカルボジイミド、ジ−p−トルイルカルボジイミド、ビス(p−ニトロフェニル)カルボジイミド、ビス(p−アミノフェニル)カルボジイミド、ビス(p−ヒドロキシフェニル)カルボジイミド、ビス(p−クロロフェニル)カルボジイミド、ビス(o−クロロフェニル)カルボジイミド、ビス(o−エチルフェニル)カルボジイミド、ビス(p−エチルフェニル)カルボジイミド、ビス(o−イソプロピルフェニル)カルボジイミド、ビス(p−イソプロピルフェニル)カルボジイミド、ビス(o−イソブチルフェニル)カルボジイミド、ビス(p−イソブチルフェニル)カルボジイミド、ビス(2,5−ジクロロフェニル)カルボジイミド、p−フェニレンビス(o−トルイルカルボジイミド)、p−フェニレンビス(シクロヘキシルカルボジイミド、p−フェニレンビス(p−クロロフェニルカルボジイミド)、2,6,2’,6’−テトライソプロピルジフェニルカルボジイミド、ヘキサメチレンビス(シクロヘキシルカルボジイミド)、エチレンビス(フェニルカルボジイミド)、エチレンビス(シクロヘキシルカルボジイミド)、ビス(2,6−ジメチルフェニル)カルボジイミド、ビス(2,6−ジエチルフェニル)カルボジイミド、ビス(2−エチル−6−イソプロピルフェニル)カルボジイミド、ビス(2−ブチル−6−イソプロピルフェニル)カルボジイミド、ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)カルボジイミド、ビス(2,6−ジ−t−ブチルフェニル)カルボジイミド、ビス(2,4,6−トリメチルフェニル)カルボジイミド、ビス(2,4,6−トリイソプロピルフェニル)カルボジイミド、ビス(2,4,6−トリブチルフェニル)カルボジイミド、ジβナフチルカルボジイミド、N−トリル−N’−シクロヘキシルカルボジイミド、N−トリル−N’−フェニルカルボジイミドなどのモノまたはポリカルボジイミド化合物が例示される。
なかでも反応性、安定性の観点からビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)カルボジイミド、2,6,2’,6’−テトライソプロピルジフェニルカルボジイミドが好ましい。
また、これらのうち工業的に入手可能なジシクロヘキシルカルボジイミド、ジイソプロピルカルボジイミドの使用も好適である。
さらに上記ポリカルボジイミド化合物として市販のポリカルボジイミド化合物は、合成する必要もなく好適に使用することができる。かかる市販のポリカルボジイミド化合物としては、例えば日清紡(株)より市販されているカルボジライトの商品名で販売されているカルボジライトLA−1、あるいはHMV−8CA、ラインケミージャパン(株)からスタバクゾールの商品名で市販されているスタバクゾールI、スタバクゾールP、スタバクゾールP100などを例示することができる。
エポキシ化合物としては、グリシジルエーテル化合物、グリシジルエステル化合物、グリシジルアミン化合物、グリシジルイミド化合物、グリシジルアミド化合物、脂環式エポキシ化合物を好ましく使用することができる。かかる剤を配合することで、機械的特性、成形性、耐熱性、耐久性にすぐれたポリ乳酸および成形品を得ることができる。
グリシジルエーテル化合物としては、ステアリルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、o−フェニルフェニルグリシジルエーテル、エチレンオキシドラウリルアルコールグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリテトラメチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセロールトリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル、その他ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタンなどのビスフェノール類とエピクロルヒドリンとの縮合反応で得られるビスフェノールAジグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、などを挙げることができる。なかでもビスフェノールAジグリシジルエーテル型エポキシ樹脂が好ましい。
グリシジルエステル化合物としては、安息香酸グリシジルエステル、シクロヘキサンカルボン酸グリシジルエステル、ステアリン酸グリシジルエステル、リノール酸グリシジルエステル、リノレン酸グリシジルエステル、テレフタル酸ジグリシジルエステル、フタル酸ジグリシジルエステル、シクロヘキサンジカルボン酸ジグリシジルエステル、アジピン酸ジグリシジルエステル、コハク酸ジグリシジルエステル、ドデカンジオン酸ジグリシジルエステル、トリメリット酸トリグリシジルエステル、ピロメリット酸テトラグリシジルエステルなどが挙げられる。なかでも安息香酸グリシジルエステル、バーサティック酸グリシジルエステルが好ましい。
グリシジルアミン化合物としては、テトラグリシジルアミンジフェニルメタン、トリグリシジル−p−アミノフェノール、ジグリシジルアニリン、ジグリシジルトルイジン、テトラグリシジルメタキシレンジアミン、トリグリシジルイソシアヌレート、などが挙げられる。
グリシジルイミド、グリシジルアミド化合物としては、N−グリシジルフタルイミド、N−グリシジル−4−メチルフタルイミド、N−グリシジル−3−メチルフタルイミド、N−グリシジル−4,5−ジメチルフタルイミド、N−グリシジル−3,6−ジメチルフタルイミド、N−グリシジル−3,4,5,6−テトラブロモフタルイミド、N−グリシジル−4−n−ブチル−5−ブロモフタルイミド、N−グリシジルサクシンイミド、N−グリシジル−1,2,3,4−テトラヒドロフタルイミド、N−グリシジルマレインイミド、N−グリシジル−α−エチルサクシンイミド、N−グリシジルベンズアミド、N−グリシジル−p−メチルベンズアミド、N−グリシジルナフトアミド、N−グリシジルステアリルアミドなどが挙げられる。なかでもN−グリシジルフタルイミドが好ましい。
脂環式エポキシ化合物としては、3,4−エポキシシクロヘキシル−3,4−シクロヘキシルカルボキシレ−ト、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)アジペ−ト、ビニルシクロヘキセンジエポキシド、N−メチル−4,5−エポキシシクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸イミド、N−フェニル−4,5−エポキシシクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸イミド、などが挙げられる。
その他のエポキシ化合物としてエポキシ化大豆油、エポキシ化アマニ油、エポキシ化鯨油などのエポキシ変性脂肪酸グリセリド、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、などを用いることができる。
本発明で用いるオキサゾリン化合物としては、2−ブトキシ−2−オキサゾリン、2−デシルオキシ−2−オキサゾリン、2−ステアリルオキシ−2−オキサゾリン、2−シクロヘキシルオキシ−2−オキサゾリン、2−アリルオキシ−2−オキサゾリン、2−クレジルオキシ−2−オキサゾリン、2−o−プロピルフェノキシ−2−オキサゾリン、2−p−フェニルフェノキシ−2−オキサゾリン、2−メチル−2−オキサゾリン、2−ヘプチル−2−オキサゾリン、2−オレイル−2−オキサゾリン、2−シクロヘキシル−2−オキサゾリン、2−メタアリル−2−オキサゾリン、2−フェニル−2−オキサゾリン、2−ベンジル−2−オキサゾリン、2−o−プロピルフェニル−2−オキサゾリン、2−m−プロピルフェニル−2−オキサゾリン、2−p−フェニルフェニル−2−オキサゾリン、2−p−プロピルフェニル−2−オキサゾリン、2,2’−ビス(2−オキサゾリン)、2,2’−ビス(4−メチル−2−オキサゾリン)、2,2’−ビス(4−ブチル−2−オキサゾリン)、2,2’−m−フェニレンビス(2−オキサゾリン)、2,2’−p−フェニレンビス(4−メチル−2−オキサゾリン)、2,2’−エチレンビス(2−オキサゾリン)、2,2’−テトラメチレンビス(2−オキサゾリン)、2,2’−ヘキサメチレンビス(2−オキサゾリン)、2,2’−オクタメチレンビス(2−オキサゾリン)、2,2’−エチレンビス(4−メチル−2−オキサゾリン)、2,2’−テトラメチレンビス(4,4’−ジメチル−2−オキサゾリン)、2,2’−シクロヘキシレンビス(2−オキサゾリン)、2,2’−ジフェニレンビス(4−メチル−2−オキサゾリン)などが挙げられる。さらに上記化合物をモノマー単位として含むポリオキサゾリン化合物なども挙げられる。
本発明で用いるオキサジン化合物としては、2−メトキシ−5,6−ジヒドロ−4H−1,3−オキサジン、2−プロピルオキシ−5,6−ジヒドロ−4H−1,3−オキサジン、2−ブトキシ−5,6−ジヒドロ−4H−1,3−オキサジン、2−ヘキシルオキシ−5,6−ジヒドロ−4H−1,3−オキサジン、2−ヘプチルオキシ−5,6−ジヒドロ−4H−1,3−オキサジン、2−ノニルオキシ−5,6−ジヒドロ−4H−1,3−オキサジン、2−デシルオキシ−5,6−ジヒドロ−4H−1,3−オキサジン、2−シクロペンチルオキシ−5,6−ジヒドロ−4H−1,3−オキサジン、2−アリルオキシ−5,6−ジヒドロ−4H−1,3−オキサジン、2−クロチルオキシ−5,6−ジヒドロ−4H−1,3−オキサジンなどが挙げられる。
さらに2,2’−ビス(5,6−ジヒドロ−4H−1,3−オキサジン)、2,2’−エチレンビス(5,6−ジヒドロ−4H−1,3−オキサジン)、2,2’−プロピレンビス(5,6−ジヒドロ−4H−1,3−オキサジン)、2,2’−ヘキサメチレンビス(5,6−ジヒドロ−4H−1,3−オキサジン)、2,2’−p−フェニレンビス(5,6−ジヒドロ−4H−1,3−オキサジン)、2,2’−m−フェニレンビス(5,6−ジヒドロ−4H−1,3−オキサジン)、2,2’−P,P’−ジフェニレンビス(5,6−ジヒドロ−4H−1,3−オキサジン)、などが挙げられる。さらに上記した化合物をモノマー単位として含むポリオキサジン化合物などが挙げられる。
上記オキサゾリン化合物やオキサジン化合物のなかでは2,2’−m−フェニレンビス(2−オキサゾリン)や2,2’−p−フェニレンビス(2−オキサゾリン)が好ましいものとして選択される。
本発明で用いるイソシアネート化合物としては、芳香族、脂肪族、脂環族イソシアネート化合物およびこれらの混合物を使用することができる。
モノイソシアネート化合物としては、フェニルイソシアネート、トリルイソシアネート、ジメチルフェニルイソシアネート、シクロヘキシルイソシアネート、ブチルイソシアネート、ナフチルイソシアネートなどが挙げられる。
ジイソシアネートとしては、1,5−ナフタレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルジメチルメタンジイソシアネート、1,3−フェニレンジイソシアネート、1,4−フェニレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、(2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート)混合物、ヘキサメチレンジイソシアネート、シクロヘキサン−4,4’−ジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、イソフォロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート、メチルシクロヘキサンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、2,6−ジイソプロピルフェニル−1,4−ジイソシアネート、などを例示することができる。
これらのイソシアネート化合物のなかでは、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、フェニルイソシアネートなどの芳香族イソシアネートが好ましい。
上記カルボキシル基封止剤は1種または2種以上の化合物を適宜選択して使用することができる。
カルボキシル基封止剤の使用量はポリ乳酸(A)100重量部あたり0.01から10重量部が好ましく、0.03から5重量部がさらに好ましい。本発明においてはさらに封止反応触媒を使用してもよい。
このような化合物としては、例えばアルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物、第3級アミン、イミダゾール化合物、第4級アンモニウム塩、ホスフィン化合物、ホスホニウム化合物、燐酸エステル、有機酸、ルイス酸などが挙げられる。
ポリ乳酸(A)に上記の結晶化核剤および/またはカルボキシル基封止剤を含有させるには、ポリ乳酸(B)、ポリ乳酸(C)中に前もって含有させる方法、ポリ乳酸(B)、ポリ乳酸(C)を溶融混練時、あるいはポリ乳酸(B)、ポリ乳酸(C)を溶融混練し、キャスティングフィルム化する時点で配合含有させることもできる。
ポリ乳酸(A)は、一度固化してペレット化することもできるが、固化することなく溶融押出してフィルム化することも可能である。
これらの剤を配合するには、従来公知の各種方法を好適に使用することができる。例えば、ポリ乳酸と三斜晶系無機粒子(D)および/または燐酸エステル金属塩(E)をタンブラー、V型ブレンダー、スーパーミキサー、ナウタミキサー、バンバリーミキサー、混練ロール、一軸または二軸の押出機などで混合する方法が適宜用いられる。
(潤滑剤)
本発明のポリ乳酸フィルムにおいては、フィルム巻取り、走行性を改良する目的で、本発明の目的に反しない範囲で、ポリ乳酸(A)中、潤滑剤を適用することができる。
この潤滑剤は常温で固体であってもまた液体であってもよく、融点あるいは軟化点が200℃以下のものが好ましい。潤滑剤の具体例としては下記のものを挙げることができ、これらは2種以上を併用してもよい。
脂肪族炭化水素:流動パラフィン、マイクロクリスタリンワックス、天然パラフィン、合成パラフィン、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなど、
高級脂肪酸またはその金属塩:ステアリン酸、ステアリン酸カルシウム、ヒドロキシステアリン酸、硬化油、モンタン酸ナトリウムなど、
脂肪酸アミド:ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、ベヘン酸アミド、メチレンビスステリルアミドなど、
脂肪酸エステル:n−ブチルステアレート、メチルヒドロキシステアレート、ミリシルセロチネート、高級アルコール脂肪酸エステル、エステル系ワックスなど、
脂肪酸ケトン:ケトンワックスなど、
脂肪族高級アルコール:ラウリルアルコール、ステアリルアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアルコールなど、
多価アルコール脂肪酸エステルまたは部分エステル:グリセリン脂肪酸エステル、ヒドロキシステアリン酸トリグリセリド、ソルビタン脂肪酸エステルなど、
非イオン系界面活性剤:ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシエチレン脂肪酸エステルなど、
シリコーン油:直鎖状メチルシリコン油、メチルフェニルシリコン油、変性シリコーン油など、
フッ素系界面活性剤:フルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルカルボン酸、モノパーフルオロアルキルエチル燐酸エステル、パーフルオロアルキルスルホン酸塩など。
これらの潤滑剤は1種類で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。潤滑剤はポリ乳酸中、0.001~1wt%、さらに好ましくは0.005~0.5wt%の範囲で適用される。
(滑剤)
ポリ乳酸(A)には、フィルム巻取り、走行性を改良する目的で、本発明の目的に反しない範囲で、滑剤を含有させることができる。
かかる滑剤としては、例えば乾式法で製造されたシリカ、湿式法で製造されたシリカ、ゼオライト、炭酸カルシウム、燐酸カルシウム、カオリン、カオリナイト、クレイ、タルク、酸化チタン、アルミナ、ジルコニア、水酸化アルミニウム、酸化カルシウム、グラファイト、カーボンブラック、酸化亜鉛、炭化珪素、酸化スズなどの無機粒子;架橋アクリル樹脂粒子、架橋ポリスチレン樹脂粒子、メラミン樹脂粒子、架橋シリコーン樹脂粒子などの有機微粒子を好ましく挙げることができる。
滑剤としては平均粒径が0.001~5.0μmの微粒子が好ましく、1種類で使用することもできるし2種類以上併用することも可能である。これらはポリ乳酸に対し、0.01~0.5wt%の範囲で配合することができる。
(その他の添加物)
またこれらの剤以外にも本発明の趣旨に反しない範囲において、酸化防止剤、帯電防止剤、着色剤、顔料、蛍光蒼白剤、可塑剤、架橋剤、紫外線吸収剤その他の樹脂などを必要に応じて添加することができる。
これらの剤はポリ乳酸重合開始より製膜前の間の段階で、適宜配合することができる。添加方法としては、通常公知の剤投入法を使用することで剤含有ポリ乳酸を製造することができる。例えば、ポリ乳酸と剤をタンブラー、V型ブレンダー、スーパーミキサー、ナウタミキサー、バンバリーミキサー、混練ロール、一軸または二軸の押出機などで混合する方法が適宜用いられる。
こうして得られる三斜晶系無機粒子(D)および/または燐酸エステル金属塩(E)、カルボキシル基封止剤などを含有するポリ乳酸は、そのまま一旦ペレット状にしてから製膜装置に供給する方法も可能である。
<ポリ乳酸(A)の特性>
(ステレオコンプレックス結晶化度(S))
本発明のポリ乳酸(A)の、DSC測定により求められるステレオコンプレックス結晶化度(S)は80%以上、好ましくは90%以上、更に好ましくは95%以上である。
特に好ましくは、DSC測定によって求められるステレオコンプレックスポリ乳酸に起因する高融点ピークがシングルピークとなる態様、即ちステレオコンプレックス結晶化度(S)が100%の態様である。
(ステレオ結晶化度(K))
本発明におけるポリ乳酸(A)は、下記式(iv)で定義されるステレオ結晶化度(K)が、好ましくは10~60%、より好ましくは25~60%、さらに好ましくは30~55%、特に好ましくは35~55%である。
K=(ΔHmsc−△Hc)/142 (iv)
式中、ΔHmscはステレオコンプレックス相ポリ乳酸の結晶融解ピークの融解エンタルピー(J/g)を表す。ΔHcはポリ乳酸結晶化エンタルピー(J/g)を表す。142(J/g)はステレオコンプレックスポリ乳酸結晶の平衡融解エンタルピーを表す。
(結晶融解温度)
ポリ乳酸(A)は、好ましくは190~250℃の範囲に結晶融解温度を有する。かかる結晶融解温度は、ステレオコンプレックス相ポリ乳酸の融解に帰属される結晶融解温度である。より好ましくは200~220℃の範囲に結晶融解温度を有する態様である。結晶融解温度が上記数値範囲にあると、耐熱性に優れる。結晶融解エンタルピーは、好ましくは20J/g以上、より好ましくは30J/g以上である。
(カルボキシル基濃度)
ポリ乳酸(A)のカルボキシル基濃度は、好ましくは10eq/ton以下、より好ましくは2eq/ton以下、さらに好ましくは1eq/ton以下の範囲である。カルボキシル基濃度がこの範囲内にある時には、ポリ乳酸(A)の溶融安定性、耐湿熱安定性等の物性も良好なものとすることができる。ポリ乳酸(A)のカルボキシル基濃度を10eq/ton以下にするには、ポリエステル組成物で公知のカルボキシル末端基濃度の低減方法を好適に適用することができる。具体的には、耐湿熱性改善剤等の末端封止剤を添加する方法または末端封止剤を添加せず、アルコール、アミンによってエステルまたはアミド化する方法を採用することができる。
耐湿熱性改善剤としては、前述のカルボキシル基封止剤が好適に適用できる。中でも、カルボジイミド化合物がカルボキシル基を効果的に封止できるとともに、ポリ乳酸の色相、コンプレックス相の形成促進、耐湿熱性等の観点より好ましく選択される。
(ラクチド含有量)
ポリ乳酸(A)のラクチド含有量は、好ましくは0~1,000ppm、より好ましくは0~500ppm、さらに好ましくは0~200ppm、特に好ましくは0~100ppmの範囲である。ラクチド含有量がこの範囲にあることにより、フィルム製膜工程の設備汚れ、フィルムの表面欠点などの原因物の発生を抑制することができる。
ラクチド含有量をかかる範囲に低減させるには、ポリL−乳酸およびポリD−乳酸の重合時点からポリ乳酸(A)製造の終了までの任意の段階において、従来公知のラクチド軽減処理法を単独であるいはこれらを組み合わせて実施することによって達成することが可能である。
<ポリ乳酸フィルムの製造方法>
(溶融押出)
本発明のポリ乳酸フィルムは、ポリ乳酸(A)を、(Tmsc+5)から(Tmsc+50)(℃)の温度で、ドラフト比が2以上80以下の範囲で溶融押出することにより製造することができる。
但し、ポリ乳酸(A)は、ポリ乳酸(B)とポリ乳酸(C)とを、重量比で(B/C)=10/90~90/10で溶融混練してなるポリ乳酸である。また、Tmscは、DSC測定から求められる結晶融解ピークのピーク温度が190℃以上の高融点結晶融解ピークのピーク温度を表す。
溶融押出は、溶融したポリ乳酸(A)を冷却ドラム上に押し出し、次いで該フィルムを回転する冷却ドラムに密着させ冷却させることにより行うことができる。
ドラフト比(押出用ダイのリップ開度を冷却ドラム上に押し出されたシートの厚みで除して求められる比率)は、2以上80以下である。ドラフト比が小さくなると、ダイのリップからの引取り速度が遅くなり過ぎ、ダイリップからのポリマーの離れ速度が遅いためか、ダイリップスジ欠点などの欠点が多くなり好ましくない。このような観点から、ドラフト比の下限は3以上が好ましく、5以上がより好ましく、9以上がさらに好ましく、15以上が特に好ましい。また、ドラフト比が大きくなり過ぎると、ポリマーがダイリップから離れる時の変形が大きすぎるためか、流動が不安定となり長手方向(MD)の厚み変動(厚み斑)が悪くなり好ましくない。このような観点から、ドラフト比の上限は、60以下であることが好ましく、40以下であることがさらに好ましく、30以下であることが特に好ましい。
溶融押出する樹脂の温度の上限は、好ましくはTmsc+30(℃)、より好ましくはTmsc+20(℃)である。即ち、溶融押出する樹脂の温度は、樹脂が十分流動性を有する温度、即ち(Tmsc+5)から(Tmsc+50)(℃)の範囲である。好ましくは流動斑が生成しにくい210から300℃、さらに好ましくは220から280℃、特に好ましくは220から275℃の温度が採用される。
フィルムキャスティング時、静電密着法により電極より静電荷を印加させながら冷却ドラムにて冷却固化させることにより未延伸フィルムを製造するのが好ましく、この時、静電荷を印加する電極はワイヤー状あるいはナイフ状の形状のものが好適に使用される。
また該電極の表面物質が白金であることが好ましい。即ち、長時間にわたり製膜を続けるとき、フィルムより昇華する不純物が電極表面に付着したり、電極表面が変質したりして静電気の印加能力が低下する懸念があるが、高温空気流を電極あるいはその近傍に噴きつけ電極上部に排気ノズルを設置することにより不純物の付着を防ぐことができる。また白金を電極表面物質とし、放電電極を170~350℃に保つことにより、上記問題をより効率的に防ぐことができる。
押出機に供給するポリ乳酸(A)は、溶融時の分解を抑制するため、押出機供給前乾燥しておくことが好ましい。水分含有量は100ppm以下であることが特に好ましい。
(延伸)
溶融押出後、実質的に延伸しないか、2倍未満に一軸延伸するか、または面積倍率で4倍未満に二軸延伸することが好ましい。
未延伸フィルムは、実質的に延伸されないことが好ましいが、必要に応じてさらに一軸方向あるいは二軸方向に延伸して一軸延伸フィルムあるいは二軸延伸フィルムとしてもよい。かかる一軸延伸フィルムあるいは二軸延伸フィルムを得るには、未延伸フィルムを延伸可能な温度、即ちポリ乳酸のガラス転移温度(以下Tgと記すことがある。)以上(Tg+80)℃以下の温度に加熱し、少なくとも一軸方向に延伸する。
延伸倍率は、一軸延伸フィルムでは2倍未満、二軸延伸フィルムでは面積倍率で4倍未満の範囲で選択される。
二軸延伸においては単に面積倍率を上記範囲にするほか、縦、横の延伸倍率の差を小さくして、バランスをとることが、収縮率、弾性率などの縦、横の値をバランスさせるために必要である。延伸倍率が上記範囲を満たさないとポリ乳酸フィルムの成形性が低下し、好ましくない。
上記の二軸延伸フィルムは、例えば未延伸フィルムを縦方向にまず延伸し、次いで横方向に延伸する縦−横逐次延伸法、縦方向と横方向とを同時に延伸する同時二軸延伸法などにより製造することができる。
この二軸延伸フィルムは、さらに縦方向あるいは横方向の一軸方向に、あるいは縦方向および横方向の二軸方向に再延伸して二軸再延伸フィルムとすることもできるが、最終的な倍率が上記数値範囲となるように行なえばよい。
(熱処理)
未延伸フィルム、一軸延伸フィルムまたは二軸延伸フィルムは、成形性を低下させない程度に熱処理することで、熱収縮率を低くすることができる。ポリ乳酸(A)の高融点結晶融解ピーク温度(Tmsc)以下の温度でさらに熱処理し、室温まで冷却することにより一軸延伸熱処理フィルム、あるいは二軸延伸熱処理フィルムとすることができる。即ち、溶融押出後、90℃以上210℃以下で熱処理することが好ましい。
好ましくは、熱処理温度は低融点結晶融解ピーク温度(Tmh)から高融点結晶融解ピーク温度(Tmsc)(℃)の温度範囲で熱処理とすることにより、フィルムの破断も少なく、熱固定効果も十分高くなり、寸法安定性の良好なフィルムとすることができる。
かくして得られた未延伸フィルム、一軸延伸フィルムまたは二軸延伸フィルムには、所望により従来公知の方法で表面活性化処理、例えばプラズマ処理、アミン処理、コロナ処理を施すことも可能である。
<ポリ乳酸フィルムの特性>
(ステレオコンプレックス結晶化度(S))
本発明のポリ乳酸フィルムの、(a)DSC測定から求められ下記式(i)で定義されるステレオコンプレックス結晶化度(S)は、90%以上、好ましくは90~100%、さらに好ましくは95~100%、より好ましくは97~100%、特に好ましくは100%である。
S(%)=〔ΔHmsc/(ΔHmh+ΔHmsc)〕×100 (i)
ΔHmscはステレオコンプレックス相ポリ乳酸の結晶融解ピークの融解エンタルピー(J/g)を表す。ΔHmhはホモ相ポリ乳酸の結晶融解ピークの融解エンタルピー(J/g)を表す。ステレオコンプレックス結晶化度(S)は熱処理過程において最終的に生成するステレオコンプレックスポリ乳酸結晶の割合を示すパラメーターである。
本発明では、DSC測定において190℃以上に現れる結晶融解ピークは、ステレオコンプレックス相ポリ乳酸の融解に帰属される結晶融解ピークであり、190℃未満に現れる結晶融解ピークは、ホモ相ポリ乳酸の融解に帰属される結晶融解ピークである。
(ヘーズ)
本発明のポリ乳酸フィルムは、(b)ヘーズが10%以下である。ヘーズが10%を超えるフィルムは白濁を強く感じ、透明性が不良である。
本発明において、ヘーズは、好ましくは8%以下、より好ましくは5%以下、さらに好ましくは2%以下、さらに好ましくは1.6%以下、特に好ましくは1%以下である。
以上のように、透明性の観点からヘーズは低いほど好ましいが、ヘーズを低くするためにはフィルム厚みを薄くする必要があり、また滑剤などの添加量を少なくする必要があり、よって取り扱い性が低くなる傾向にある。また、透明性を高くするためにフィルム厚みを薄くすると、成形用ポリ乳酸フィルムにおいては、成形加工時にポリ乳酸フィルムが破断してしまいやすくなる傾向にある。このような観点から、ヘーズの下限は、好ましくは0.1%以上、より好ましくは0.5%以上、さらに好ましくは3%以上である。
(140℃で10分間熱処理した後のヘーズの変化)
また、本発明のポリ乳酸フィルムは、(c)140℃で10分間熱処理した後のヘーズの変化((熱処理後のヘーズ)−(熱処理前のヘーズ))が5%以下である。ヘーズ変化がこの範囲にあると、成形用途において、加熱成形後の白化が抑制される。このような観点から、ヘーズ変化は、好ましくは4%以下、さらに好ましくは3%以下、特に好ましくは1%以下である。
(90℃で5時間熱処理した後のヘーズの変化)
また、本発明のポリ乳酸フィルムは、90℃で5時間熱処理した後のヘーズの変化(熱処理前のヘーズと熱処理後のヘーズとの差)が2%以下であることが好ましい。本発明のポリ乳酸フィルムは、耐熱性の要求される光学用フィルムとして有用である。かかるヘーズの変化は、より好ましくは1.5%以下、さらに好ましくは1%以下、特に好ましくは0.3%以下である。ヘーズの変化を上記数値範囲とするには、フィルムのステレオコンプレックス結晶化度(S)、延伸条件、熱処理条件を適宜調整すればよい。
(厚み)
本発明のポリ乳酸フィルムの厚みは、好ましくは1~300μmである。
フィルム厚みは、20μm以上120μm以下、好ましくは40μm以上120μm以下が好ましい。フィルム厚みが上記数値範囲にあると、取り扱い性に優れる。また、本発明が規定するヘーズを達成することが容易となる。このような観点から、フィルム厚みは、さらに好ましくは30μm以上100μm以下、60μm以上100μm以下、特に好ましくは30μm以上90μm以下、70μm以上90μm以下である。
(ステレオ結晶化度(K))
本発明のポリ乳酸フィルムは、下記式(iv)で定義されるステレオ結晶化度(K)が、好ましくは10~60%、より好ましくは25~60%、さらに好ましくは30~55%、特に好ましくは35~55%である。
K=(ΔHmsc−△Hc)/142 (iv)
但し、ΔHmscはステレオコンプレックス相ポリ乳酸の結晶融解ピークの融解エンタルピー(J/g)を表す。ΔHcはポリ乳酸結晶化エンタルピー(J/g)を表す。142(J/g)はステレオコンプレックスポリ乳酸結晶の平衡融解エンタルピーを表す。
(結晶融解ピーク)
本発明のポリ乳酸フィルムは、示差走査熱量計(DSC)測定で190℃以上に結晶融解ピークを有する。かかる結晶融解ピークは、ステレオコンプレックス相ポリ乳酸の融解に帰属される結晶融解ピークである。本発明においては、190~250℃の範囲に結晶融解ピークを有する態様が好ましく、200~220℃の範囲に結晶融解ピークを有する態様がさらに好ましい。結晶融解ピークが上記数値範囲にあると、耐熱性に優れる。
(貯蔵弾性率:E’)
本発明のポリ乳酸フィルムは、動的粘弾性(DMA)測定による貯蔵弾性率(E’)が、常温(25℃)から150℃の温度範囲で極小値を発現することがなく且つ0.5×108Paより大きい値を有することが好ましい。
本発明のポリ乳酸フィルムは、例えば、偏光フィルムの製造工程で必要とされる150℃程度の温度範囲に加熱されたときも、貯蔵弾性率(E’)が極小値を示すことがないため寸法安定性が良好である。また貯蔵弾性率(E’)が0.5×108Paより大きい値を有するため、外力により変形が起こりにくく、位相差の変動が発生しにくく、さらに偏光フィルムや偏光板の製造工程において良好な加工性を発揮することができる。
(光弾性係数)
本発明のポリ乳酸フィルムの光弾性係数の絶対値は、好ましくは10×10−12/Pa未満、より好ましくは8×10−12/Pa未満、さらに好ましくは5×10−12/Pa未満、特に好ましくは3×10−12/Pa未満である。
光弾性係数(CR)に関しては、種々の文献に記載があり(例えば、非特許文献2など参照)、下式により定義される値である。光弾性係数の値がゼロに近いほど外力による複屈折の変化が小さいことを示しており、各用途において設計された複屈折の変化が小さいことを意味する。
CR=Δn/σR
Δn=nx−ny
但し、CRは光弾性係数、σRは伸張応力、Δnは複屈折率差、nxは伸張方向の屈折率、nyは伸張方向と直角方向の屈折率を表す。
(その他の層)
本発明のポリ乳酸フィルムには、さらに機能を向上させる目的において、ハードコート層、前方散乱層、アンチグレア(防眩)層、ガスバリア層、滑り層、帯電防止層、下塗り層、保護層、反射防止層、光学異方性層などを組み合わせて使用することもできる。かかるハードコート層、前方散乱層、アンチグレア(防眩)層としては、例えば特開2008−233655号公報に記載のものを使用することができる。
(用途)
本発明のポリ乳酸フィルムは透明性が良好であり、耐熱性も良好であることから、包装用フィルム、コンデンサー用フィルム(例えば肉厚3μm以下のフィルム)、プリンターリボン用フィルム(例えば肉厚5μm程度のフィルム)、感熱孔版印刷用フィルム、磁気記録フィルム(例えばQICテープ用:コンピューター記録用フィルム1/4インチテープ)、モングレアフィルム(例えば肉厚50μm以下のフィルム)に有用である。特にヘーズ4%以下のフィルムは光学用途に有用である。また、耐熱性と成形性とに同時に優れるため、プレス成形、真空成形、圧空成形、インモールド成形などの成形用途に用いても、加熱による白化が生じ難く、有用である。
光学用フィルムとしては、偏光板の保護フィルム、反射防止フィルムや防眩フィルムなどに使用できる。ポリ乳酸フィルムは光学弾性率が低いという特徴があり、例えば大面積の液晶画面の端などでかかる応力により光学特性の変化が少ないため、均一な画面が得られる。さらに、偏光板の保護フィルムとしてポリ乳酸フィルムを使用した場合は、その複屈折率が低く抑えられることで光学特性を安定して得ることができる。
さらに、本発明のポリ乳酸フィルムは延伸倍率により屈折率が変化しにくい傾向にあるため、延伸斑によるレターデーションの斑が発生しにくい。
また、水蒸気透過性により、水系のキャスティングフィルムであるポリビニルアルコール(PVA)を十分に乾燥することが可能であり、トリアセチルセルロース(TAC)の代替として使用可能である。
さらに、食品用包装フィルムとして使用する場合は、内容物が可視であるだけでなく、耐熱性も高いことから、加熱殺菌が可能となることや電子レンジでの加熱が可能になるなどのメリットもある。
<ポリ乳酸フィルムの好ましい態様>
本発明のポリ乳酸フィルムの好ましい態様として以下のポリ乳酸フィルム(1)~(3)が挙げられる。ポリ乳酸フィルム(1)~(3)は、延伸条件、熱処理条件を調整することによって製造することができる。
なお、かかる態様においては、ポリ乳酸(A)の重量平均分子量(Mw)は、10万~50万の範囲が成形性、物性を両立させる点より好適に選択される。より好ましくは10万~30万、さらに好ましくは11万~25万の範囲が好適に選択される。
また、ポリ乳酸(A)のステレオコンプレックス結晶化度(S)が好ましくは90%以上である。即ち、ポリ乳酸(A)はステレオコンプレックス相が高度に形成されていることが好ましい。ポリ乳酸(A)がかかる範囲のステレオコンプレックス結晶化度(S)を有することにより、ポリ乳酸フィルムの熱寸法安定性、高温機械物性等を高いものとすることができる。
<ポリ乳酸フィルム(1)>
ポリ乳酸フィルム(1)は、未延伸若しくは延伸倍率1.06以下の低倍率延伸フィルムである。
ポリ乳酸フィルム(1)の面方向の位相差(Re)は、20nm以下である(d−1)。面方向の位相差(Re)は、好ましくは13nm以下、より好ましくは8nm以下、さらに好ましくは4nm以下である。
また、ポリ乳酸フィルム(1)の厚み方向の位相差(Rth)は、25nm未満である(d−1)。厚み方向の位相差(Rth)は、好ましくは20nm以下、より好ましくは13nm以下、さらに好ましくは8nm以下、特に好ましくは4nm以下である。
面方向の位相差(Re)と厚み方向の位相差(Rth)は、複屈折率差Δnと厚みd(nm)の積であり、ReとRthはそれぞれ下記式(ii)および(iii)で定義される。
Re=(nx−ny)×d (ii)
Rth=((nx+ny)/2−nz)×d (iii)
nxは、長手方向の屈折率を表す。nyは幅方向の屈折率を表す。nzは厚み方向の屈折率を表す。dは厚み(nm)を表す。
面方向の位相差(Re)および厚み方向の位相差(Rth)が同時に上記数値範囲にあると、位相差フィルムとして好適に用いることができる。特にIPSモード液晶表示装置用光学補償フィルムとして好適に用いることができる。また、TAC代替となり得て、偏光板保護フィルムとして好適に用いることができる。
かかる面方向の位相差(Re)および厚み方向の位相差(Rth)は、延伸倍率、延伸温度、熱処理温度を以下に示す条件にすることによって達成することができる。
ポリ乳酸フィルム(1)は、(e)温度90℃で5時間処理した時の縦方向(MD)および横方向(TD)の熱収縮率が、共に4%以下である。熱収縮率は、好ましくは共に3%以下、さらに好ましくは共に2%以下、特に好ましくは共に1%以下である。かかる熱収縮率は、延伸条件および熱処理条件を以下に示す条件にすることにより達成できる。特に熱処理を施すことが重要である。
ポリ乳酸フィルム(1)の厚みは、好ましくは1~300μmである。かかる厚みは、取り扱い時のシワになり易さ(シワ防止)の観点からは厚い方が好ましく、より好ましくは10μm以上、さらに好ましくは20μm以上であり、30μm以上が特に好ましい。他方、透明性の観点からは薄い方が有利であり、200μm以下であることがより好ましく、150μm以下がさらに好ましく、100μm以下が特に好ましい。
(延伸)
ポリ乳酸フィルム(1)としては、所望の面方向の位相差(Re)、および厚み方向の位相差(Rth)を得るために、未延伸の状態のフィルム(未延伸フィルム)が好ましい。また、ポリ乳酸フィルム(1)としては、所望の面方向の位相差(Re)、および厚み方向の位相差(Rth)を得るために、低倍率延伸を施したものであってもよい。
未延伸フィルムを低倍率延伸する場合は、機械的流れ方向(以下、MDまたは縦方向または長手方向と呼称する場合がある。)に一軸延伸、機械的流れ方向に直行する方向(以下、TDまたは横方向または幅方向と呼称する場合がある。)に一軸延伸することができる。またロール延伸とテンター延伸の逐次二軸延伸法、テンター延伸による同時二軸延伸法、チューブラー延伸による二軸延伸法などによって延伸することにより二軸延伸フィルムを製造することができる。
一軸延伸の場合、延伸倍率の上限は、1.06倍以下、好ましくは1.04倍以下である。他方、下限は1.00倍を超える範囲である。延伸倍率をこの範囲にすることにより、面方向の位相差(Re)および厚み方向の位相差(Rth)を上記範囲にすることができる。また、未延伸フィルムとしての特性をある程度維持しつつ、延伸による特性の向上をも併せ持つ、優れた特性のフィルムを得ることが可能である。
二軸延伸の場合、延伸倍率は、面積延伸倍率(縦方向の延伸倍率×横方向の延伸倍率)の上限が、1.06倍以下、好ましくは1.04倍以下である。他方、下限は1.00倍を超える範囲である。面積延伸倍率をこの範囲にすることにより、厚み方向の位相差(Rth)を上記範囲にすることができる。
さらに、縦方向および横方向の各々の延伸倍率については、縦方向の延伸倍率の上限は、好ましくは1.04倍未満、特に好ましくは1.034倍以下である。他方、下限は1.00倍を超える範囲である。
また、横方向の延伸倍率の上限は、好ましくは1.03倍未満、特に好ましくは1.024倍以下である。他方、下限は1.00倍を超える範囲である。縦方向および横方向の各々の延伸倍率をこの範囲にすることにより、面方向の位相差(Re)および厚み方向の位相差(Rth)を上記範囲にすることができる。
縦方向の延伸倍率と横方向の延伸倍率との差の絶対値の上限は、好ましくは0.02未満、特に好ましくは0.01以下である。かかる差の絶対値は、0に近い程好ましい。縦方向の延伸倍率と横方向の延伸倍率との差の絶対値をこの範囲にすることにより、面方向の位相差(Re)を上記範囲にすることができる。
延伸温度は、ポリ乳酸(A)のガラス転移点温度(Tg、単位:℃)以上結晶化温度(Tc、単位:℃)以下の範囲が好適に選択される。なかでも、出来るだけTcに近い温度範囲、即ちポリ乳酸(A)の結晶化が進み難い温度範囲がより好適に採用され、面方向の位相差(Re)および厚み方向の位相差(Rth)が低くなる傾向にある。
Tgより低い温度では分子鎖が固定されているので、延伸操作を好適に進めることが困難であるとともに、上述の延伸倍率の範囲において、面方向の位相差(Re)、および厚み方向の位相差(Rth)を本発明が規定する数値範囲にすることが困難となる傾向にある。Tc以上ではポリ乳酸(A)の結晶化が進み、この場合も延伸工程を良好に進行させることが困難となる傾向にある。
従って延伸温度の下限としては、Tg+5℃以上がより好ましく、Tg+10℃以上がさらに好ましい。他方、上限は、Tc−5℃以下がより好ましく、Tc−10℃以下がさらに好ましい。
本発明において、フィルム物性、延伸工程安定化の両立の観点より、延伸温度は上記の温度範囲より好適に設定される。延伸温度の上限値に関しては、フィルム物性と延伸工程安定化が相反する挙動をとるので、装置特性を勘案して、適宜設定すべきである。
さらに、延伸工程においては、延伸開始部分の温度よりも延伸終了部分の温度が1℃以上高い態様が好ましく、フィルムの厚み斑が良好となるため、望ましい。このような観点から、延伸終了部分の温度は、延伸開始部分の温度より2℃以上高いことがより好ましく、3℃以上高いことがさらに好ましく、4℃以上高いことが特に好ましい。他方、延伸終了部分の温度が延伸開始部分の温度よりも高くなりすぎると、フィルム幅方向の物性差が出てくるようになる傾向にある。このような観点から、延伸終了部分と延伸開始部分との温度差は30℃以下が好ましく、20℃以下がより好ましく、15℃以下がさらに好ましく、10℃以下が特に好ましい。
(熱処理)
上記の未延伸フィルム、一軸延伸フィルム、二軸延伸フィルムは、90℃以上210℃以下で熱処理することが好ましい。かかる熱処理は、所謂熱固定処理に相当する。この熱処理により、コンプレックス相ポリ乳酸の結晶化を進め、得られる光学用ポリ乳酸フィルムの熱収縮率を好適に低下させることができる。このような観点から、熱処理温度の下限は、好ましくは100℃、より好ましくは120℃以上、さらに好ましくは140℃以上である。他方、熱処理温度が高くなりすぎ、ポリ乳酸(A)の溶融温度に近くなりすぎると、ポリ乳酸フィルムの破断強度などの機械特性が低くなる傾向にあり、また厚み斑が悪くなる傾向にある。このような観点から、熱処理温度の上限は、より好ましくは200℃以下、さらに好ましくは180℃以下である。
熱処理時間は、1秒から30分の範囲で実施することが好ましい。熱寸法安定性の向上効果を高くする目的においては、熱処理温度が高いときは相対的に短い時間の熱処理、熱処理温度が低いときは相対的に長い時間の熱処理を要する。例えば、Tcが140℃の樹脂組成物では、熱処理温度140℃では、少なくとも30秒の熱処理が必要であるが、熱処理温度150℃では、10秒の熱処理で、フィルムの90℃、5時間での熱収縮率を4%以下とすることができる。
上述の延伸倍率の範囲において、熱処理として上記態様を採用することは、面方向の位相差(Re)および厚み方向の位相差(Rth)を本発明が規定する数値範囲とするための好ましい手段の一つである。
また、かかる熱処理を施すことによって、得られたフィルムは透明性、および耐熱性に優れたものとなる。具体的には、90℃で5時間熱処理した後のヘーズの変化を小さくすることができる。
かくして得られたフィルムには、所望により従来公知の方法で、表面活性化処理、たとえばプラズマ処理、アミン処理、コロナ処理を施すことも可能である。
(ポリ乳酸フィルム(1)の用途)
ポリ乳酸フィルム(1)は、位相差フィルムとして有用である。ポリ乳酸フィルム(1)は、面方向の位相差(Re)が20nm以下であり、厚み方向の位相差(Rth)が25nm未満であるため、IPSモード液晶表示装置用光学補償フィルムとして有用である。ポリ乳酸フィルム(1)は、ステレオコンプレックスポリ乳酸を用いており、さらに延伸条件や熱処理条件などによって位相差を微調整することができるため、液晶表示装置に用いた際には、優れた光学特性を発現することができる。
また、ポリ乳酸フィルム(1)は、偏光板保護フィルムとしても用いることができる。偏光板保護フィルムとは、偏光板の構成部材として用いられ、偏光フィルム(例えば、高重合度のPVAベースフィルムにポリヨウ素などの二色性色素または二色性染料を含浸・吸着させたもの)の両面もしくは片面に貼り合わせて、偏光フィルムの強度向上、熱・水分からの保護、品質劣化防止などの目的で使用されるフィルムである。
かかる用途においては、面方向の位相差(Re)は、10nm以下がより好ましく、5nm以下がさらに好ましい。また、厚み方向の位相差(Rth)は高いことが好ましく、20nm以上が好ましい。
ポリ乳酸フィルム(1)を用いた位相差フィルムおよび偏光板保護フィルムは、偏光板の構成部材として、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ELディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ、リアプロジェクションテレビなどのディスプレイに用いることができる。かかる位相差フィルムおよび偏光板保護フィルムは、必要に応じて、例えば反射防止処理、透明導電処理、電磁波遮蔽処理、ガスバリア処理、防汚処理などの表面機能化処理をすることもできる。
ポリ乳酸フィルム(1)についての発明は以下の発明を包含する。
1. ポリL−乳酸成分とポリD−乳酸成分とからなるポリ乳酸(A)を含有する樹脂組成物よりなり、示差走査熱量計(DSC)測定で190℃以上に結晶融解ピークを有し、
下記の(i)式で定義されるステレオコンプレックス結晶化度(S)が90%以上であるポリ乳酸フィルムであって、
下記式(ii)で定義される面方向の位相差(Re)が20nm以下であり、
下記式(iii)で定義される厚み方向の位相差(Rth)が25nm未満であり、
90℃で5時間熱処理した時の縦方向および横方向の熱収縮率が4%以下であることを特徴とする光学用ポリ乳酸フィルム。
S(%)=〔ΔHmsc/(ΔHmh+ΔHmsc)〕×100 (i)
(但し、ΔHmscはステレオコンプレックス相ポリ乳酸の結晶融解ピークの融解エンタルピー(J/g)を表す。ΔHmhはホモ相ポリ乳酸の結晶融解ピークの融解エンタルピー(J/g)を表す。)
Re=(nx−ny)×d (ii)
Rth=((nx+ny)/2−nz)×d (iii)
(但し、nxはフィルムの長手方向の屈折率を表す。nyはフィルムの幅方向の屈折率を表す。nzはフィルムの厚み方向の屈折率を表す。dはフィルムの厚み(nm)を表す。)
2. ステレオ化促進剤、および/または、ブロック形成剤を含有することを特徴とする前項1に記載の光学用ポリ乳酸フィルム。
3. ステレオ化促進剤が、リン酸金属塩であり、ブロック形成剤が、エポキシ基、オキサゾリン基、オキサジン基、イソシアネート基、ケテン基およびカルボジイミド基からなる群より選ばれる少なくとも1種の基を分子中に少なくとも1個有する化合物であることを特徴とする前項2に記載の光学用ポリ乳酸フィルム。
4. ヘーズが2%以下であり、90℃で5時間熱処理する前後のヘーズの変化が2%以下であることを特徴とする前項1~3のいずれか1項に記載の光学用ポリ乳酸フィルム。
5. 位相差フィルムとして用いられる前項1~4のいずれか1項に記載の光学用ポリ乳酸フィルム。
6. IPSモード液晶表示装置用光学補償フィルムとして用いられる前項5に記載の光学用ポリ乳酸フィルム。
7. 前項1~6のいずれか1項に記載の光学用ポリ乳酸フィルムを用いた位相差フィルム。
8. 前項7に記載の位相差フィルムと偏光フィルムとが積層された偏光板。
9. 前項7に記載の位相差フィルムを用いた液晶表示装置。
10. 樹脂組成物からなる未延伸フィルムを得て、次いで90℃以上210℃以下の温度で熱処理する、前項1に記載の光学用ポリ乳酸フィルムの製造方法。
<ポリ乳酸フィルム(2)>
ポリ乳酸フィルム(2)の面方向の位相差(Re)は、20nm以下である(d−2)。面方向の位相差(Re)は、好ましくは10nm以下、より好ましくは5nm以下、さらに好ましくは4nm以下である。
また、ポリ乳酸フィルム(2)の厚み方向の位相差(Rth)は、25nm以上90nm以下である(d−2)。厚み方向の位相差(Rth)の上限は、好ましくは80nm以下、さらに好ましくは70nm以下、特に好ましくは60nm以下である。厚み方向の位相差(Rth)の下限は、好ましくは30nm以上、より好ましくは35nm以上、さらに好ましくは40nm以上、特に好ましくは50nm以上である。
面方向の位相差(Re)と厚み方向の位相差(Rth)は、複屈折率差Δnと厚みd(nm)の積であり、ReとRthはそれぞれ上記式(ii)および(iii)で定義される。
面方向の位相差(Re)および厚み方向の位相差(Rth)が同時に上記数値範囲にあると、ポリ乳酸フィルム(2)はTACの代替となり得て、偏光板保護フィルムとして好適に用いることができる。
かかる面方向の位相差(Re)および厚み方向の位相差(Rth)は、延伸倍率、延伸温度、熱処理温度を以下に示す条件にすることによって達成することができる。
ポリ乳酸フィルム(2)は、(e)温度90℃で5時間処理した時の縦方向(MD)および横方向(TD)の熱収縮率が、共に4%以下である。熱収縮率は、好ましくは共に3%以下、さらに好ましくは共に2%以下、特に好ましくは共に1%以下である。かかる熱収縮率は、延伸条件および熱処理条件を以下の条件にすることによって達成することができる。特に熱処理を施すことが重要である。
ポリ乳酸フィルム(2)の厚みは、好ましくは1~300μmである。かかる厚みは、取り扱い時のシワになり易さ(シワ防止)の観点からは厚い方が好ましく、より好ましくは10μm以上、さらに好ましくは20μm以上であり、30μm以上が特に好ましい。他方、透明性の観点からは薄い方が有利であり、200μm以下であることがより好ましく、150μm以下がさらに好ましく、100μm以下が特に好ましい。
(延伸)
ポリ乳酸フィルム(2)としては、所望の面方向の位相差(Re)、および厚み方向の位相差(Rth)を得るために、低倍率延伸を施したものが好ましい。
未延伸フィルムを低倍率延伸する場合は、機械的流れ方向(以下、MDまたは縦方向または長手方向と呼称する場合がある。)に一軸延伸、機械的流れ方向に直行する方向(以下、TDまたは横方向または幅方向と呼称する場合がある。)に一軸延伸することができる。またロール延伸とテンター延伸の逐次二軸延伸法、テンター延伸による同時二軸延伸法、チューブラー延伸による二軸延伸法などによって延伸することにより二軸延伸フィルムを製造することができる。
一軸延伸の場合、延伸倍率の上限は1.20倍以下、好ましくは1.10倍以下である。他方、下限は1.00倍を超える範囲であるが、さらに好ましくは1.04倍を超える範囲、特に好ましくは1.06倍を超える範囲である。延伸倍率をこの範囲にすることにより、面方向の位相差(Re)および厚み方向の位相差(Rth)を上記範囲にすることができる。
二軸延伸の場合、延伸倍率は、面積延伸倍率(縦方向の延伸倍率×横方向の延伸倍率)の上限が1.20倍以下、特に好ましくは1.10倍以下である。他方、下限は1.00倍を超える範囲であるが、さらに好ましくは1.04倍を超える範囲、特に好ましくは1.06倍を超える範囲である。面積延伸倍率をこの範囲にすることにより、厚み方向の位相差(Rth)を上記範囲にすることができる。
さらに、縦方向および横方向の各々の延伸倍率については、縦方向の延伸倍率の上限は、好ましくは1.20倍未満、特に好ましくは1.10倍以下である。他方、下限は1.00倍を超える範囲であるが、さらに好ましくは1.035倍以上、特に好ましくは1.04倍以上である。
また、横方向の延伸倍率の上限は、好ましくは1.20倍未満、特に好ましくは1.10倍以下である。他方、下限は1.00倍を超える範囲であるが、さらに好ましくは1.025倍以上、特に好ましくは1.03倍以上である。縦方向および横方向の各々の延伸倍率をこの範囲にすることにより、面方向の位相差(Re)および厚み方向の位相差(Rth)を上記範囲にすることができる。
縦方向の延伸倍率と横方向の延伸倍率との差の絶対値の上限は、好ましくは0.02未満、特に好ましくは0.01以下である。かかる差の絶対値は、0に近い程好ましい。縦方向の延伸倍率と横方向の延伸倍率との差の絶対値をこの範囲にすることにより、面方向の位相差(Re)を上記範囲にすることができる。
延伸温度は、ポリ乳酸(A)のガラス転移点温度(Tg、単位:℃)以上結晶化温度(Tc、単位:℃)以下の範囲が好適に選択される。なかでも、出来るだけTcに近い温度範囲、即ちポリ乳酸(A)の結晶化が進み難い温度範囲がより好適に採用され、面方向の位相差(Re)および厚み方向の位相差(Rth)が低くなる傾向にある。
Tgより低い温度では分子鎖が固定されているので、延伸操作を好適に進めることが困難であるとともに、上述の延伸倍率の範囲において、面方向の位相差(Re)、および厚み方向の位相差(Rth)を本発明が規定する数値範囲にすることが困難となる傾向にある。Tc以上ではポリ乳酸(A)の結晶化が進み、この場合も延伸工程を良好に進行させることが困難となる傾向にある。
従って延伸温度の下限としては、Tg+5℃以上がより好ましく、Tg+10℃以上がさらに好ましい。他方、上限は、Tc−5℃以下がより好ましく、Tc−10℃以下がさらに好ましい。
本発明において、フィルム物性、延伸工程安定化の両立の観点より、延伸温度は上記の温度範囲より好適に設定される。延伸温度の上限値に関しては、フィルム物性と延伸工程安定化が相反する挙動をとるので、装置特性を勘案して、適宜設定すべきである。
さらに、延伸工程においては、延伸開始部分の温度よりも延伸終了部分の温度が1℃以上高い態様が好ましく、フィルムの厚み斑が良好となるため、望ましい。このような観点から、延伸終了部分の温度は、延伸開始部分の温度より2℃以上高いことがより好ましく、3℃以上高いことがさらに好ましく、4℃以上高いことが特に好ましい。他方、延伸終了部分の温度が延伸開始部分の温度よりも高くなりすぎると、フィルム幅方向の物性差が出てくるようになる傾向にある。このような観点から、延伸終了部分と延伸開始部分との温度差は30℃以下が好ましく、20℃以下がより好ましく、15℃以下がさらに好ましく、10℃以下が特に好ましい。
(熱処理)
上記の一軸延伸フィルム、二軸延伸フィルムは、90℃以上210℃以下で熱処理することが好ましい。かかる熱処理は、所謂熱固定処理に相当する。この熱処理により、コンプレックス相ポリ乳酸の結晶化を進め、得られる光学用ポリ乳酸フィルムの熱収縮率を好適に低下させることができる。このような観点から、熱処理温度の下限は、好ましくは100℃以上、より好ましくは120℃以上、さらに好ましくは140℃以上である。他方、熱処理温度が高くなりすぎ、ポリ乳酸(A)の溶融温度に近くなりすぎると、ポリ乳酸フィルムの破断強度などの機械特性が低くなる傾向にあり、また厚み斑が悪くなる傾向にある。このような観点から、熱処理温度の上限は、より好ましくは200℃以下、さらに好ましくは180℃以下である。
熱処理時間は、1秒から30分の範囲で実施することが好ましい。熱寸法安定性の向上効果を高くする目的においては、熱処理温度が高いときは相対的に短い時間の熱処理、熱処理温度が低いときは相対的に長い時間の熱処理を要する。例えば、Tcが140℃の樹脂組成物では、熱処理温度140℃では、少なくとも30秒の熱処理が必要であるが、熱処理温度150℃では、10秒の熱処理で、フィルムの90℃、5時間での熱収縮率を4%以下とすることができる。
上述の延伸倍率の範囲において、熱処理として上記態様を採用することは、面方向の位相差(Re)および厚み方向の位相差(Rth)を本発明が規定する数値範囲とするための好ましい手段の一つである。
また、かかる熱処理を施すことによって、得られたフィルムは透明性、および耐熱性に優れたものとなる。具体的には、90℃で5時間熱処理した後のヘーズの変化を小さくすることができる。
かくして得られたフィルムには、所望により従来公知の方法で、表面活性化処理、たとえばプラズマ処理、アミン処理、コロナ処理を施すことも可能である。
(ポリ乳酸フィルム(2)の用途)
ポリ乳酸フィルム(2)は、面方向の位相差(Re)が20nm以下であり、厚み方向の位相差(Rth)が25nm以上90nm以下であるため、偏光板保護フィルムとして有用である。偏光板保護フィルムとは、偏光板の構成部材として用いられ、偏光フィルム(例えば、高重合度のPVAベースフィルムにポリヨウ素などの二色性色素または二色性染料を含浸・吸着させたもの)の両面もしくは片面に貼り合わせて、偏光フィルムの強度向上、熱・水分からの保護、品質劣化防止などの目的で使用されるフィルムである。
かかる用途においては、面方向の位相差(Re)は、10nm以下がより好ましく、5nm以下がさらに好ましい。また、厚み方向の位相差(Rth)の下限は、30nm以上がより好ましく、40nm以上がさらに好ましく、50nm以上が特に好ましい。他方、上限は、80nm以下がより好ましく、70nm以下がさらに好ましく、60nm以下が特に好ましい。
ポリ乳酸フィルム(2)を用いた偏光板保護フィルムは、偏光板の構成部材として、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ELディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ、リアプロジェクションテレビなどのディスプレイに用いることができる。かかる偏光板保護フィルムは、必要に応じて、例えば反射防止処理、透明導電処理、電磁波遮蔽処理、ガスバリア処理、防汚処理などの表面機能化処理をすることもできる。
ポリ乳酸フィルム(2)についての発明は以下の発明を包含する。
1. ポリL−乳酸成分とポリD−乳酸成分とからなるポリ乳酸(A)を含有する樹脂組成物よりなり、示差走査熱量計(DSC)測定で190℃以上に結晶融解ピークを有し、
下記の(i)式で定義されるステレオコンプレックス結晶化度(S)が90%以上であるポリ乳酸フィルムであって、
下記式(ii)で定義される面方向の位相差(Re)が20nm以下であり、
下記式(iii)で定義される厚み方向の位相差(Rth)が25nm以上90nm以下であり、
90℃で5時間熱処理した時の縦方向および横方向の熱収縮率が4%以下であることを特徴とする光学用ポリ乳酸フィルム。
S(%)=〔ΔHmsc/(ΔHmh+ΔHmsc)〕×100 (i)
(但し、ΔHmscはステレオコンプレックス相ポリ乳酸の結晶融解ピークの融解エンタルピー(J/g)を表す。ΔHmhはホモ相ポリ乳酸の結晶融解ピークの融解エンタルピー(J/g)を表す。)
Re=(nx−ny)×d (ii)
Rth=((nx+ny)/2−nz)×d (iii)
(但し、nxはフィルムの長手方向の屈折率を表す。nyはフィルムの幅方向の屈折率を表す。nzはフィルムの厚み方向の屈折率を表す。dはフィルムの厚み(nm)を表す。)
2. ステレオ化促進剤、および/または、ブロック形成剤を含有することを特徴とする前項1に記載の光学用ポリ乳酸フィルム。
3. ステレオ化促進剤が、リン酸金属塩であり、ブロック形成剤が、エポキシ基、オキサゾリン基、オキサジン基、イソシアネート基、ケテン基およびカルボジイミド基からなる群より選ばれる少なくとも1種の基を分子中に少なくとも1個有する化合物であることを特徴とする前項2に記載の光学用ポリ乳酸フィルム。
4. ヘーズが2%以下であり、90℃で5時間熱処理する前後のヘーズの変化が2%以下であることを特徴とする前項1~3のいずれか1項に記載の光学用ポリ乳酸フィルム。
5. 偏光板保護フィルムとして用いられる前項1~4のいずれか1項に記載の光学用ポリ乳酸フィルム。
6. 前項1~5のいずれか1項に記載の光学用ポリ乳酸フィルムを用いた偏光板保護フィルム。
7. 前項6に記載の偏光板保護フィルムと偏光フィルムとが積層された偏光板。
8. 前項6に記載の偏光板保護フィルムを用いた液晶表示装置。
9. 樹脂組成物からなる未延伸フィルムを得て、次いで90℃以上210℃以下の温度で熱処理する、前項1に記載の光学用ポリ乳酸フィルムの製造方法。
<ポリ乳酸フィルム(3)>
ポリ乳酸フィルム(3)の面方向の位相差(Re)は、20nmを超え130nm以下である(d−3)。面方向の位相差(Re)の上限は、好ましくは70nm以下、より好ましくは60nm以下、さらに好ましくは50nm以下である。他方、面方向の位相差(Re)の下限は、好ましくは30nm以上、さらに好ましくは35nm以上、特に好ましくは40nm以上である。面方向の位相差(Re)が高い方が、光学補償シートとして用いた際に視野角特性に優れるからである。
ポリ乳酸フィルム(3)の厚み方向の位相差(Rth)は、90nm以上350nm以下である(d−3)。厚み方向の位相差(Rth)の上限は、好ましくは260nm以下、さらに好ましくは160nm以下、特に好ましくは130nm以下である。他方、厚み方向の位相差(Rth)の下限は、好ましくは90nm以上、より好ましくは100nm以上、さらに好ましくは110nm以上、特に好ましくは120nm以上である。
また、厚み方向の位相差と面方向の位相差との比(Rth/Re)の上限は、4.8以下が好ましく、4.0以下がより好ましく、3.5以下がさらに好ましく、3.0以下が特に好ましい。Rth/Reが小さい方が、光学補償シートとして用いた際にカラーシフト特性に優れるからである。他方、Rth/Reの下限は、好ましくは0.8以上、より好ましくは1.2以上、さらに好ましくは1.8以上、特に好ましくは2.4以上である。
面方向の位相差(Re)と厚み方向の位相差(Rth)は、複屈折率差Δnと厚みd(nm)の積であり、ReとRthはそれぞれ上記式(ii)および(iii)で定義される。
面方向の位相差(Re)および厚み方向の位相差(Rth)が同時にこの範囲にあると、位相差フィルムとして好適に用いることができる。特に、VA−TAC代替となり得て、VAモード液晶表示装置用光学補償フィルムとして好適に用いることができる。
かかる面方向の位相差(Re)および厚み方向の位相差(Rth)は、延伸倍率、延伸温度、熱処理温度を以下に示す条件にすることによって達成することができる。
ポリ乳酸フィルム(3)は、(e)温度90℃で5時間処理した時の縦方向(MD)および横方向(TD)の熱収縮率が、共に4%以下である。熱収縮率は、好ましくは共に3%以下、さらに好ましくは共に2%以下、特に好ましくは共に1%以下である。かかる熱収縮率は、延伸条件および熱処理条件を以下の条件にすることにより達成することができる。特に熱処理を施すことが重要である。
ポリ乳酸フィルム(3)の厚みは、好ましくは1~300μmである。かかる厚みは、取り扱い時のシワになり易さ(シワ防止)の観点からは厚い方が好ましく、より好ましくは10μm以上、さらに好ましくは20μm以上であり、30μm以上が特に好ましい。他方、透明性の観点からは薄い方が有利であり、200μm以下であることがより好ましく、150μm以下がさらに好ましく、100μm以下が特に好ましい。
(延伸)
ポリ乳酸フィルム(3)としては、所望の面方向の位相差(Re)、および厚み方向の位相差(Rth)を得るために、低倍率延伸を施したものが好ましい。
未延伸フィルムを低倍率延伸する場合は、機械的流れ方向(以下、MDまたは縦方向または長手方向と呼称する場合がある。)に一軸延伸、機械的流れ方向に直交する方向(以下、TDまたは横方向または幅方向と呼称する場合がある。)に一軸延伸することができる。またロール延伸とテンター延伸の逐次二軸延伸法、テンター延伸による同時二軸延伸法、チューブラー延伸による二軸延伸法などによって延伸することにより二軸延伸フィルムを製造することができる。
一軸延伸の場合、延伸倍率の上限は好ましくは2.0倍未満である。他方、下限は、好ましくは1.20倍を超える範囲、さらに好ましくは1.50倍以上、特に好ましくは1.80倍以上である。延伸倍率をこの範囲にすることにより、面方向の位相差(Re)および厚み方向の位相差(Rth)を上記範囲にすることができる。
二軸延伸の場合、延伸倍率は、面積延伸倍率(縦方向の延伸倍率×横方向の延伸倍率)の上限は、好ましくは4.00倍未満、より好ましくは3.40倍以下、さらに好ましくは2.80倍以下、特に好ましくは2.30倍以下である。他方、下限は、好ましくは1.20倍を超える範囲、さらに好ましくは1.60倍以上、特に好ましくは1.80倍以上である。面積延伸倍率を上記数値範囲にすることにより、厚み方向の位相差(Rth)を上記範囲にすることができる。
さらに、縦方向および横方向の各々の延伸倍率については、縦方向の延伸倍率の上限は、好ましくは3.00倍未満、より好ましくは2.50倍以下、さらに好ましくは1.90倍以下、特に好ましくは1.60倍以下である。他方、下限は、好ましくは1.04倍以上、より好ましくは1.10を超える範囲、さらに好ましくは1.15倍以上、特に好ましくは1.25倍以上である。
また、横方向の延伸倍率の上限は、好ましくは3.00倍未満、より好ましくは2.50倍以下、さらに好ましくは1.90倍以下、特に好ましくは1.60倍以下である。他方、下限は、好ましくは1.04倍以上、より好ましくは1.10倍を超える範囲、さらに好ましくは1.15倍以上、特に好ましくは1.25倍以上である。縦方向および横方向の各々の延伸倍率を上記範囲にすることにより、面方向の位相差(Re)および厚み方向の位相差(Rth)を上記範囲にすることができる。
縦方向の延伸倍率と横方向の延伸倍率との差の絶対値の上限は、特に制限されないが、好ましくは2.00以下、さらに好ましくは1.00以下、特に好ましくは0.10以下である。他方、下限は、好ましくは0.01を超える範囲、特に好ましくは0.02以上である。縦方向の延伸倍率と横方向の延伸倍率との差の絶対値を上記数値範囲とすることにより、面方向の位相差(Re)を上記範囲にすることができる。
延伸温度は、ポリ乳酸(A)のガラス転移点温度(Tg、単位:℃)以上結晶化温度(Tc、単位:℃)以下の範囲が好適に選択される。なかでも、出来るだけTcに近い温度範囲、即ちポリ乳酸(A)の結晶化が進み難い温度範囲がより好適に採用され、面方向の位相差(Re)および厚み方向の位相差(Rth)が低くなる傾向にある。
Tgより低い温度では分子鎖が固定されているので、延伸操作を好適に進めることが困難であるとともに、上述の延伸倍率の範囲において、面方向の位相差(Re)、および厚み方向の位相差(Rth)を本発明が規定する数値範囲にすることが困難となる傾向にある。Tc以上ではポリ乳酸(A)の結晶化が進み、この場合も延伸工程を良好に進行させることが困難となる傾向にある。
従って延伸温度の下限としては、Tg+5℃以上がより好ましく、Tg+10℃以上がさらに好ましい。他方、上限は、Tc−5℃以下がより好ましく、Tc−10℃以下がさらに好ましい。
本発明において、フィルム物性、延伸工程安定化の両立の観点より、延伸温度は上記の温度範囲より好適に設定される。延伸温度の上限値に関しては、フィルム物性と延伸工程安定化が相反する挙動をとるので、装置特性を勘案して、適宜設定すべきである。
さらに、延伸工程においては、延伸開始部分の温度よりも延伸終了部分の温度が1℃以上高い態様が好ましく、フィルムの厚み斑が良好となるため、望ましい。このような観点から、延伸終了部分の温度は、延伸開始部分の温度より2℃以上高いことがより好ましく、3℃以上高いことがさらに好ましく、4℃以上高いことが特に好ましい。他方、延伸終了部分の温度が延伸開始部分の温度よりも高くなりすぎると、フィルム幅方向の物性差が出てくるようになる傾向にある。このような観点から、延伸終了部分と延伸開始部分との温度差は30℃以下が好ましく、20℃以下がより好ましく、15℃以下がさらに好ましく、10℃以下が特に好ましい。
(熱処理)
上記の一軸延伸フィルム、二軸延伸フィルムは、90℃以上210℃以下で熱処理することが好ましい。かかる熱処理は、所謂熱固定処理に相当する。この熱処理により、コンプレックス相ポリ乳酸の結晶化を進め、得られる光学用ポリ乳酸フィルムの熱収縮率を好適に低下させることができる。このような観点から、熱処理温度の下限は、好ましくは100℃以上、より好ましくは120℃以上、さらに好ましくは140℃以上である。他方、熱処理温度が高くなりすぎ、ポリ乳酸(A)の溶融温度に近くなりすぎると、ポリ乳酸フィルムの破断強度などの機械特性が低くなる傾向にあり、また厚み斑が悪くなる傾向にある。このような観点から、熱処理温度の上限は、より好ましくは200℃以下、さらに好ましくは180℃以下である。
熱処理時間は、1秒から30分の範囲で実施することが好ましい。熱寸法安定性の向上効果を高くする目的においては、熱処理温度が高いときは相対的に短い時間の熱処理、熱処理温度が低いときは相対的に長い時間の熱処理を要する。例えば、Tcが140℃の樹脂組成物では、熱処理温度140℃では、少なくとも30秒の熱処理が必要であるが、熱処理温度150℃では、10秒の熱処理で、フィルムの90℃、5時間での熱収縮率を4%以下とすることができる。
上述の延伸倍率の範囲において、熱処理として上記態様を採用することは、面方向の位相差(Re)および厚み方向の位相差(Rth)を本発明が規定する数値範囲とするための好ましい手段の一つである。
また、かかる熱処理を施すことによって、得られたフィルムは透明性、および耐熱性に優れたものとなる。具体的には、90℃で5時間熱処理した後のヘーズの変化を小さくすることができる。
かくして得られたフィルムには、所望により従来公知の方法で、表面活性化処理、たとえばプラズマ処理、アミン処理、コロナ処理を施すことも可能である。
(ポリ乳酸フィルム(3)の用途)
ポリ乳酸フィルム(3)は、位相差フィルムとして有用である。とりわけ、ポリ乳酸フィルム(3)は、面方向の位相差(Re)が20nmを超え130nm以下であり、厚み方向の位相差(Rth)が90nm以上350nmであるため、VAモード液晶表示装置用光学補償フィルムとして有用である。ポリ乳酸フィルム(3)を用いた位相差フィルムは、ステレオコンプレックスポリ乳酸を用いており、さらに延伸条件や熱処理条件などによって位相差を微調整することができるため、液晶表示装置に用いた際には、優れた光学特性を発現することができる。
本発明のポリ乳酸フィルム(3)を用いた位相差フィルムは、偏光板の構成部材として、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ELディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ、リアプロジェクションテレビなどのディスプレイに用いることができる。かかる位相差フィルムは、必要に応じて、例えば反射防止処理、透明導電処理、電磁波遮蔽処理、ガスバリア処理、防汚処理などの表面機能化処理をすることもできる。
ポリ乳酸フィルム(3)についての発明は以下の発明を包含する。
1. ポリL−乳酸成分とポリD−乳酸成分とからなるポリ乳酸(A)を含有する樹脂組成物よりなり、示差走査熱量計(DSC)測定で190℃以上に結晶融解ピークを有し、
下記の(i)式で定義されるステレオコンプレックス結晶化度(S)が90%以上であるポリ乳酸フィルムであって、
下記式(ii)で定義される面方向の位相差(Re)が30nm以上130nm以下であり、
下記式(iii)で定義される厚み方向の位相差(Rth)が90nm以上350nm以下であり、
90℃で5時間熱処理した時の縦方向および横方向の熱収縮率が4%以下であることを特徴とする光学用ポリ乳酸フィルム。
S(%)=〔ΔHmsc/(ΔHmh+ΔHmsc)〕×100 (i)
(但し、ΔHmscはステレオコンプレックス相ポリ乳酸の結晶融解ピークの融解エンタルピー(J/g)を表す。ΔHmhはホモ相ポリ乳酸の結晶融解ピークの融解エンタルピー(J/g)を表す。)
Re=(nx−ny)×d (ii)
Rth=((nx+ny)/2−nz)×d (iii)
(但し、nxはフィルムの長手方向の屈折率を表す。nyはフィルムの幅方向の屈折率を表す。nzはフィルムの厚み方向の屈折率を表す。dはフィルムの厚み(nm)を表す。)
2. ステレオ化促進剤、および/または、ブロック形成剤を含有することを特徴とする前項1に記載の光学用ポリ乳酸フィルム。
3. ステレオ化促進剤が、リン酸金属塩であり、ブロック形成剤が、エポキシ基、オキサゾリン基、オキサジン基、イソシアネート基、ケテン基およびカルボジイミド基からなる群より選ばれる少なくとも1種の基を分子中に少なくとも1個有する化合物であることを特徴とする前項2に記載の光学用ポリ乳酸フィルム。
4. ヘーズが2%以下であり、90℃で5時間熱処理する前後のヘーズの変化が2%以下であることを特徴とする前項1~3のいずれか1項に記載の光学用ポリ乳酸フィルム。
5. 位相差フィルムとして用いられる前項1~4のいずれか1項に記載の光学用ポリ乳酸フィルム。
6. VAモード液晶表示装置用光学補償フィルムとして用いられる前項5に記載の光学用ポリ乳酸フィルム。
7. 前項1~6のいずれか1項に記載の光学用ポリ乳酸フィルムを用いた位相差フィルム。
8. 前項7に記載の位相差フィルムと偏光フィルムとが積層された偏光板。
9. 前項7に記載の位相差フィルムを用いた液晶表示装置。
10. 樹脂組成物からなる未延伸フィルムを得て、次いで90℃以上210℃以下の温度で熱処理する、前項1に記載の光学用ポリ乳酸フィルムの製造方法。
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はこれによりなんら限定を受けるものでは無い。実施例1~7および比較例1の各特性値は以下の方法に従って求めた。
(1)重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により、ポリスチレン標準サンプルとの比較で求めた。
なお、GPC測定器は下記の構成であり、クロロホルム溶離液を使用、カラム温度40℃、流速1.0ml/minで流し、濃度1mg/ml(1%ヘキサフルオロイソプロパノール含有クロロホルム)の試料10μlを注入して測定を行なった。
検出器:示差屈折計 (株)島津製作所製 RID−6A
ポンプ:(株)島津製作所製 LC−9A
カラム:(株)東ソーTSKgelG3000HXL,TSKgelG4000HXL,TSKgelG5000HXLとTSKguardcokumnHXL−Lを直列に接続
(2)結晶融解ピーク温度、結晶融解エンタルピー(△Hmh、△Hmsc)およびステレオコンプレックス結晶化度(S)
パーキンエルマー(株)製DCS7示差走査熱量計(DSC)により測定した。試料10mgを窒素雰囲気下、1st RUNにて昇温速度20℃/分で、30℃から250℃に昇温して結晶融解ピーク温度(Tmh、Tmsc)、およびそれらの融融エンタルピー(△Hmh、△Hmsc)を測定した。なおステレオコンプレックス結晶化度(S)(単位:%)はポリL−乳酸成分およびポリD−乳酸成分よりなるポリ乳酸につき、190℃未満の低融点結晶融解ピークの融解エンタルピー(△Hmh)、190℃以上の高融点結晶融解ピークの融解エンタルピー(△Hmsc)より下記式によりもとめた。
S={△Hmsc/(△Hmsc+△Hmh)}×100
(3)溶融安定性(%)
試料を窒素雰囲気下、260℃、10分間保持後の還元粘度の保持率を測定した。ポリ乳酸(A)をフィルム化するとき、溶融安定性が80%以上であれば通常の溶融押しが問題なくでき、溶融安定性合格と判断した。
なお、還元粘度(ηsp/c)は、試料1.2mgを〔テトラクロロエタン/フェノール=(6/4)wt混合溶媒〕100mlに溶解、35℃でウベローデ粘度管を使用して測定した。
(4)湿熱安定性(%)
試料を80℃、90%RHで11hr保持し、還元粘度(ηsp/c)の保持率(%)を測定、湿熱安定性とし耐久性のパラメーターとした。該パラメーターが80%以上であれば、ポリ乳酸フィルムを通常の湿熱条件下で安定的に使用でき耐久性合格(○)と判定した。また90%以上であれば特別に良好(◎)と判断した。80%未満を不良(×)と判断した。
(5)ヘーズの測定
日本電色株式会社製 Hazemeter MDH2000を使用し、JIS K7105−1981の6.4に準拠して測定した。
ヘーズが10%を超えると透明性不良と判断した。またヘーズが1%以下の時は光学用フィルムに使用可能な透明性と判断した。
また、サンプルを熱風乾燥機を用いて140℃で10分熱処理し、上記と同様の方法でヘーズを測定し、熱処理前後のヘーズの差(熱処理後のヘーズ−熱処理前のヘーズ)を求め、ヘーズの変化とした。
(6)光学純度
光学純度は、クロロホルムに溶解させたポリ乳酸の希薄溶液を所定の容器に入れ、せん光度測定装置を用いてせん光度を測定し100%L乳酸の場合を100%と100%D乳酸の場合を−100%とし試料の旋光度から比例式で割り出したパーセンテージを光学純度とした。
(7)厚み変動
サンプルの厚みを、電子マイクロメーターを用いて長手方向(MD)に2m測定し、最高厚さと最低厚さとの差を、平均厚みで除した比率(百分率)を求め、厚み変動(単位:%)とし、以下に準じて評価した。
◎:2%以下
○:2%を超え5%以下
△:5%を超え10%以下
×:10%を超える
厚み変動が大きくなると、フィルム生成時の表層の配向が変動しているためか、ヘーズの変動も大きくなる傾向にあり好ましくない。また、成形加工時における加工性が悪くなる傾向にあり好ましくない。具体的には、上記厚み斑が10%を超えると、実用に耐えない。
(参考例1) ラクチドの溶融開環重合によるポリ乳酸の合成
真空配管、および窒素ガス配管、触媒、L−ラクチド溶液添加配管、アルコール開始剤添加配管を具備したフルゾーン翼具備縦型攪拌槽(40L)を窒素置換後L−ラクチド30kg、ステアリルアルコール0.90kg(0.030モル/kg)、オクチル酸スズ6.14g(5.05×10−4モル/1kg)を仕込み、窒素圧106.4kPaの雰囲気下、150℃に昇温した。内容物が溶解した時点で、攪拌を開始、内温をさらに190℃に昇温した。内温が180℃を超えると反応が始まるので冷却を開始し、内温を185℃から190℃に保持し1時間反応を継続した。さらに攪拌しつつ、窒素圧106.4kPa、内温200℃から210℃で、1時間反応を行った後攪拌を停止しリン系の触媒失活剤を添加した。
さらに20分間静置して気泡を除去した後、内圧を窒素圧で2から3気圧に昇圧しプレポリマーをチップカッターに押し出し重量平均分子量13万、分子量分散1.8のプレポリマーをペレット化した。
さらに、ペレットを押出機で溶解させ無軸籠型反応装置に15kg/hrで投入し10.13kPaに減圧し残留するラクチドを低減処理し、それを再度チップ化した後のポリL−乳酸樹脂は重量平均分子量12万、分子量分散1.8、ラクチド含有量0.005wt%であった。
また同様の合成実験を、L−ラクチドの代わりにD−ラクチドを用いて実施し、重量平均分子量12万、分子量分散1.8、ラクチド含有量0.005wt%のポリD−乳酸樹脂を重合した。
(実施例1~2、4~6、比較例1)
前述の参考例1で製造したポリL−乳酸樹脂およびポリD−乳酸樹脂をそれぞれ120℃で5時間乾燥し、重量比1/1の混合物を得た。得られた混合物100重量部に表中記載の量の結晶化核剤(三斜晶系無機粒子(D)および/または燐酸エステル金属塩(E))を混合後、表中記載の温度で二軸押出機で溶融混練し、表中に記載のリップ開度を有するダイを用い、ダイ温度260℃で、キャスティング速度40m/分でフィルム状に溶融押出し、白金コート線状電極を用い、静電キャスト法によって鏡面冷却ドラム表面に密着、固化させポリ乳酸フィルムを製造した。なお溶融安定性はいずれの実験でも80%以上で合格であった。得られたポリ乳酸フィルムの特性を表1に示す。
(実施例3)
結晶化核剤に加え、カルボキシル基封止剤として、カルボジライトLA−1(日清紡(株)製)0.3重量部を混合した以外は実施例2と同様にしてポリ乳酸フィルムを製造した。得られたポリ乳酸フィルムの特性を表1に示す。
(参考例2)二軸混練装置によるポリ乳酸(A3)の製造
参考例1で得られたポリL—乳酸樹脂とポリD−乳酸樹脂とを質量比1/1で混合し、得られた混合物100質量部と燐酸エステル金属塩0.1質量部をブレンダーで均一に混合し、120℃で5時間乾燥した後に二軸混練装置の第一供給口より供給し、シリンダー温度230℃、ベント圧13.3Paで真空排気しながら、滞留時間2分で溶融混練し、水槽中にストランドを押し出し、チップカッターにてチップ化してポリ乳酸(A3)を得た。
(実施例7)
前述の参考例2で製造したポリ乳酸(A3)を120℃で5時間乾燥し、一軸押出機において230℃の樹脂温度で、表中のリップ開度を有するダイを用い、ダイ温度230℃で、キャスティング速度40m/分でフィルム状に溶融押出し、白金コート線状電極を用い、静電キャスト法によって鏡面冷却ドラム表面に密着、固化させポリ乳酸フィルムを製造した。得られたポリ乳酸フィルムの特性を表1に示す。
実施例8~21における評価法および原材料は以下の通りである。
(1)分子量
重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定、標準ポリスチレンに換算した。
GPC測定機器は、
検出器;(株)島津製作所製示差屈折計RID−6A
カラム;東ソ−(株)製TSKgelG3000HXL、TSKgelG4000HXL,TSKgelG5000HXLとTSKguardcokumnHXL−Lを直列に接続したもの、あるいは東ソ−(株)製TSKgelG2000HXL、TSKgelG3000HXLとTSKguardcokumnHXL−Lを直列に接続したものを使用した。
クロロホルムを溶離液とし温度40℃、流速1.0ml/minにて、濃度1mg/ml(1%ヘキサフルオロイソプロパノールを含むクロロホルム)の試料を10μl注入し測定した。
(2)ラクチド含有量
試料をヘキサフルオロイソプロパノールに溶解し、13C−NMR法により定量した。
(3)カルボジイミド化合物含有量
ニコレ(株)製MAGJA−750フーリエ変換赤外分光光度計により樹脂特性吸収とカルボジイミド特性吸収の比較により、含有量を測定した。
(4)カルボキシル基濃度
試料を精製o−クレゾールに溶解、窒素気流下溶解、ブロモクレゾールブルーを指示薬とし、0.05規定水酸化カリウムのエタノール溶液で滴定した。
(5)ステレオコンプレックス結晶化度(S)、結晶融解ピーク温度、結晶融解エンタルピー
ステレオコンプレックス結晶化度(S)、結晶融解ピーク温度、結晶融解エンタルピーは、DSC(TAインストルメント社製TA−2920)を用いて結晶融解ピーク温度(単位:℃)、結晶融解エンタルピー(単位:J/g)を測定し、ステレオコンプレックス結晶化度(S)は、その結晶融解エンタルピーから下記式(i)に従って求めた。なお、DSC測定におけるサンプル量は、フィルム状とする前の樹脂の場合は10mg、フィルムの場合は20mgとし、測定温度範囲25℃~290℃、昇温速度20℃/分とした。
S(%)=[ΔHmsc/(ΔHmh+ΔHmsc)]×100 (i)
(但し、ΔHmscはコンプレックス相の結晶融解ピークの融解エンタルピー(単位:J/g)、ΔHmhはホモ相ポリ乳酸の結晶融解ピークの融解エンタルピー(単位:J/g)をそれぞれ表わす。)
(6)フィルム熱収縮率
ASTM D1204に準じ、温度90℃で5時間処理した後、室温(25℃)に戻し、長さ変化より熱収縮率を求めた。
(7)全光線透過率
ASTM D1003に準拠し測定を行った。
(8)ヘーズ
日本電色(株)製 Hazemeter MDH2000を使用し、40μmフィルムを使用し、JIS K7105−1981の6.4に準拠して測定した。
(i)90℃5時間熱処理前後のヘーズ
ASTM D1204に準じ、温度90℃で5時間処理した後、室温(25℃)に戻しヘーズを測定し、熱処理前後のヘーズの差(ヘーズの変化)を求めた。
(ii)140℃で10分熱処理前後のヘーズ
また、サンプルを熱風乾燥機を用いて140℃で10分熱処理し、上記と同様の方法でヘーズを測定し、熱処理前後のヘーズの差(熱処理後のヘーズ−熱処理前のヘーズ)を求め、ヘーズの変化とした。
(9)ステレオ結晶化度(K)
DSC(TAインストルメント社製TA−2920)を用いて、結晶化エンタルピー(単位:J/g)および結晶融解エンタルピー(単位:J/g)を測定し、下記式(iv)を用いてステレオ結晶化度(K)(単位:%)を求めた。なお、DSC測定におけるサンプル量は、フィルム状とする前の樹脂の場合は10mg、フィルムの場合は20mgとし、測定温度範囲25℃~290℃、昇温速度20℃/分とした。
K=(ΔHmsc−△Hc)/142 (iv)
ΔHmsc:ステレオコンプレックス相ポリ乳酸の結晶融解ピークの融解エンタルピー(J/g)。
ΔHc:ポリ乳酸結晶化エンタルピー(J/g)。
142(J/g)はステレオコンプレックスポリ乳酸結晶の平衡融解エンタルピー。
(10)ガラス転移点温度
DSC(TAインストルメント社製TA−2920)を用いて求めた。サンプル量は、フィルム状とする前の樹脂の場合は10mg、フィルムの場合は20mgとし、測定温度範囲25℃~290℃、昇温速度20℃/分とした。
(11)面方向の位相差(Re)、厚み方向の位相差(Rth)
フィルムの長手方向の屈折率(nx)、幅方向の屈折率(ny)および厚み方向の屈折率(nz)は分光エリプソメーター(日本分光(株)製M−150)で測定した。測定波長は550nmとした。
フィルムの面方向の位相差(Re)と、厚み方向の位相差(Rth)は、長手方向の屈折率(nx)、幅方向の屈折率(ny)、厚み方向の屈折率(nz)、厚み(d、単位:nm)から下記式(ii)および(iii)より求めた。
Re=(nx−ny)×d (ii)
Rth=((nx+ny)/2−nz)×d (iii)
(12)厚み変動
フィルムの厚みを、縦方向(MD、機械的流れ方向)に電子マイクロメーターで2m測定し、最高厚さ(単位:μm)と最低厚さ(単位:μm)との差と、平均厚み(単位:μm)との比(百分率)を求め、厚み変動(単位:%)とし、以下に準じて評価した。
◎:厚み変動が2%以下
○:厚み変動が2%を超え5%以下
△:厚み変動が5%を超え10%以下
×:厚み変動が10%を超える
厚み変動が大きくなると、ヘーズの変動が大きくなる傾向にあり好ましくない。また、成形時の加工性が悪くなる傾向にあり好ましくない。厚み変動が10%を超えると実用に耐えない。
(13)湿熱安定性
試料を、温度80℃、相対湿度90%RHで11時間保持し、還元粘度(ηsp/c)の保持率(単位:%)を測定した。かかる保持率が80%以上であれば、湿熱条件下で安定的に使用できる耐久性を有する(湿熱安定性良好)と判断し、合格(○)と判定した。他方、保持率が80%未満のものを、湿熱安定性不良と判断し、不合格(×)と判定した。
ポリ乳酸(A)は、以下の製造例で調製した。
(製造例1−1)ポリL−乳酸(PLLA1)の製造
L−ラクチド((株)武蔵野化学研究所製、光学純度100%)100質量部に対し、オクチル酸スズを0.005質量部加え、窒素雰囲気下、攪拌翼のついた反応機にて180℃で2時間反応させ、オクチル酸スズに対し1.2倍当量のリン酸を添加し、その後、13.3Paで残存するラクチドを減圧除去し、チップ化し、ポリL−乳酸(PLLA1)を得た。
得られたポリL−乳酸(PLLA1)の重量平均分子量(Mw)は15.2万、ガラス転移点温度(Tg)は55℃、融点は175℃、カルボキシル基濃度は14eq/ton、ラクチド含有量は350ppmであった。
(製造例1−2)ポリD−乳酸(PDLA1)の製造
製造例1−1のL−ラクチドをD−ラクチド((株)武蔵野化学研究所製、光学純度100%)に変更し、他は同じ条件で重合を行い、ポリD−乳酸(PDLA1)を得た。
得られたポリD−乳酸(PDLA1)の重量平均分子量(Mw)は15.1万、ガラス転移点温度(Tg)は55℃、融点は175℃、カルボキシル基濃度は15eq/ton、ラクチド含有量は450ppmであった。結果をまとめて表2に示す。
製造例1−1で得られたポリL−乳酸(PLLA1)と、製造例1−2で得られたポリD−乳酸(PDLA1)とを各50質量部、およびリン酸金属塩((株)ADEKA製「アデカスタブ」NA−71)0.03質量部を、二軸混練装置の第一供給口より供給、シリンダー温度250℃で溶融混練した。さらに日清紡(株)製「カルボジライト」LA−1を、ポリL−乳酸とポリD−乳酸との合計量100質量部あたり0.3質量部、第二供給口より供給し、ベント圧13.3Paで真空排気しながら溶融混練した。次いで、押出し、冷却してペレット化し、ポリ乳酸A1を得た。
(製造例2−2)ポリ乳酸A2の製造
NA−71、およびLA−1を添加しない以外は製造例2−1と同様にしてポリ乳酸を得て、ポリ乳酸A2とした。
得られたポリ乳酸A1、およびA2の重量平均分子量(Mw)、カルボキシル基濃度、ラクチド含有量、ステレオコンプレックス結晶化度(S)、ステレオ結晶化度(K)、ガラス転移点温度(Tg)、結晶融解温度をまとめて表3に示す。
製造例2−1の操作で得られたポリ乳酸A1を、110℃で5時間乾燥した後、表4に記載の押出し樹脂温度で押出機にて溶融混練し、表4に記載のリップ開度を有するダイを用い、ダイ温度230℃でフィルム状に溶融押出し、冷却ドラム表面に密着、固化させ未延伸フィルムを得た。
次いで、得られた未延伸フィルムを、表4に記載の熱処理温度で100秒間熱処理し、ポリ乳酸フィルムを得た。得られたポリ乳酸フィルムの物性を表4に示す。
(実施例10、11)
実施例8と同様にして得られた未延伸フィルム(熱処理前)を、表4に記載の製膜条件で延伸、熱処理(100秒間)し、ポリ乳酸フィルムを得た。得られたポリ乳酸フィルムの物性を表4に示す。
(実施例12)
押出し条件を表4に記載のとおりとする以外は、実施例8と同様にしてポリ乳酸フィルムを得た。得られたポリ乳酸フィルムの物性を表4に示す。
(比較例2)
ポリ乳酸A1の代わりに、製造例2−2の操作で得られたポリ乳酸A2を用いる以外は、実施例8と同様にしてポリ乳酸フィルムを得た。得られたポリ乳酸フィルムの物性を表4に示す。比較例2で得られたポリ乳酸フィルムは、ステレオコンプレックス結晶化度(S)が不充分なため、熱寸法安定性が低いものであった。また、湿熱安定性に劣るものであった。
実施例8~12で得られた光学用ポリ乳酸フィルムを用いて、特開2008−242172号公報に記載の方法に準じて偏光板および液晶表示装置を作製した。
(偏光板Aの作製)
延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて偏光膜を作製した。その後、実施例8~12で得られたポリ乳酸フィルムを、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、前記偏光膜の一方の面に貼り付け、前記偏光膜の他方の面には、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、鹸化処理を行った市販のセルローストリアセテートフィルム(フジタックTD80UF、富士フィルム(株)製)を貼り付け、偏光板を作製した。
(偏光板Bの作製)
延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて偏光膜を作製した。その後、Z−TAC(富士フィルム(株)製)を、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、前記偏光膜の一方の面に貼り付け、前記偏光膜の他方の面には、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、鹸化処理を行った市販のセルローストリアセテートフィルム(フジタックTD80UF、富士フィルム(株)製)を貼り付け、偏光板を作製した。
(IPSモード液晶表示装置の作製)
液晶テレビTH−32LX500(松下電器産業(株)社製)から、液晶セルを取り出し、視認者側およびバックライト側に貼られてあった偏光板を剥した。この液晶セルは、電圧無印加状態および黒表示時では液晶分子はガラス基板間で実質的に平行配向しており、その遅相軸方向は画面に対して水平方向であった。上記の平行配向セルのバックライト側のガラス基板に、上記で作製した偏光板Aを、粘着剤を用いて貼り合わせた。視認者側のガラス基板には、上記で作製した偏光板Bを貼り合わせた。また、液晶セルの上下に配置された偏光板の吸収軸とは直交するように配置した。
得られた液晶表示装置は、いずれも色味視野角依存性が小さく、色再現性に優れるものであった。
(実施例13~15)
製造例2−1の操作で得られたポリ乳酸A1を、110℃で5時間乾燥した後、表5に記載の押出し樹脂温度で押出機にて溶融混練し、表5に記載のリップ開度を有するダイを用い、ダイ温度230℃でフィルム状に溶融押出し、冷却ドラム表面に密着、固化させ未延伸フィルムを得た。
次いで、得られた未延伸フィルムを、表5に記載の製膜条件で延伸、熱処理(100秒間)し、ポリ乳酸フィルムを得た。得られたポリ乳酸フィルムの物性を表5に示す。
実施例13~15で得られた光学用ポリ乳酸フィルムを用いて、特開2008−242172号公報に記載の方法に準じて偏光板および液晶表示装置を作製した。
(偏光板Aの作製)
延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて偏光膜を作製した。その後、実施例13~15で得られたポリ乳酸フィルムを、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、前記偏光膜の一方の面に貼り付け、前記偏光膜の他方の面には、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、鹸化処理を行った市販のセルローストリアセテートフィルム(フジタックTD80UF、富士フィルム(株)製)を貼り付け、偏光板を作製した。
(偏光板Bの作製)
延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて偏光膜を作製した。その後、Z−TAC(富士フィルム(株)製)を、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、前記偏光膜の一方の面に貼り付け、前記偏光膜の他方の面には、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、鹸化処理を行った市販のセルローストリアセテートフィルム(フジタックTD80UF、富士フィルム(株)製)を貼り付け、偏光板を作製した。
(IPSモード液晶表示装置の作製)
液晶テレビTH−32LX500(松下電器産業(株)製)から、液晶セルを取り出し、視認者側およびバックライト側に貼られてあった偏光板を剥した。この液晶セルは、電圧無印加状態および黒表示時では液晶分子はガラス基板間で実質的に平行配向しており、その遅相軸方向は画面に対して水平方向であった。上記の平行配向セルのバックライト側のガラス基板に、上記で作製した偏光板Aを、粘着剤を用いて貼り合わせた。視認者側のガラス基板には、上記で作製した偏光板Bを貼り合わせた。また、液晶セルの上下に配置された偏光板の吸収軸とは直交するように配置した。
(VAモード液晶表示装置の作製)
市販の37インチVAモード液晶テレビ(シャープ製)に設けられている一対の偏光板(上側偏光板、および下側偏光板)を剥がし、代わりに上記で作製した偏光板Aを、ポリ乳酸フィルムが液晶セル側となるように粘着剤を介して、観察者側およびバックライト側に一枚ずつ貼り付けた。このとき、観察者側の偏光板(上側偏光板)の透過軸と、バックライト側の偏光板(下側偏光板)の透過軸とが直交するように各偏光板を配置した。
得られた液晶表示装置は、いずれも色再現性に優れるものであった。
(実施例16~21)
製造例2−1の操作で得られたポリ乳酸A1を、110℃で5時間乾燥した後、表6に記載の押出し樹脂温度で押出機にて溶融混練し、表6に記載のリップ開度を有するダイを用い、ダイ温度230℃でフィルム状に溶融押出し、冷却ドラム表面に密着、固化させ未延伸フィルムを得た。
次いで、得られた未延伸フィルムを、表6に記載の製膜条件で延伸、熱処理(100秒間)し、ポリ乳酸フィルムを得た。得られたフィルムの物性を表6に示す。
実施例16~21で得られた光学用ポリ乳酸フィルムを用いて、特開2008−242172号公報に記載の方法に準じて偏光板および液晶表示装置を作製した。
(偏光板の作製)
延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて偏光膜を作製した。その後、実施例16~21で得られたポリ乳酸フィルムを、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、前記偏光膜の一方の面に貼り付け、前記偏光膜の他方の面には、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、鹸化処理を行った市販のセルローストリアセテートフィルム(フジタックTD80UF、富士フィルム(株)製)を貼り付け、偏光板を作製した。
(VAモード液晶表示装置の作製)
市販の37インチVAモード液晶テレビ(シャープ(株)製)に設けられている一対の偏光板(上側偏光板、および下側偏光板)を剥がし、代わりに上記で作製した偏光板を、ポリ乳酸フィルムが液晶セル側となるように粘着剤を介して、観察者側およびバックライト側に一枚ずつ貼り付けた。このとき、観察者側の偏光板(上側偏光板)の透過軸と、バックライト側の偏光板(下側偏光板)の透過軸とが直交するように各偏光板を配置した。
得られた液晶表示装置は、いずれも色味視野角依存性が小さく、色再現性に優れるものであった。
発明の効果
本発明のポリ乳酸フィルムは、透明性に優れ、高温に晒されても高い透明性を維持することができる。
また本発明のポリ乳酸フィルムは、特定の面方向の位相差(Re)および厚み方向の位相差(Rth)を有し、加熱時の寸法安定性に優れ、光学用途に有用である。
Claims (14)
- L−乳酸単位を主成分とし、L−乳酸単位以外の成分を0~10モル%含有するポリ乳酸(B)と、D−乳酸単位を主成分とし、D−乳酸単位以外の成分を0~10モル%含有するポリ乳酸(C)とを、重量比で(B/C)=10/90~90/10で溶融混練したポリ乳酸(A)を溶融押出したポリ乳酸フィルムであって、
(a)下記式(i)で定義されるステレオコンプレックス結晶化度(S)が90%以上、
S={△Hmsc/(△Hmsc+△Hmh)}×100 (i)
(式中、△Hmhは、示差走査熱量計測定(DSC測定)から求められる結晶融解ピーク温度が190℃未満の低融点結晶融解ピークの融解エンタルピー、Hmscは、DSC測定から求められる結晶融解ピーク温度が190℃以上の高融点結晶融解ピークの融解エンタルピーを表す。)
(b)ヘーズが10%以下、
(c)140℃で10分熱処理した後のヘーズの変化が5%以下、
であるポリ乳酸フィルム。 - 実質的に未延伸、2倍未満に一軸延伸または面積倍率で4倍未満に二軸延伸された請求項1に記載のポリ乳酸フィルム。
- 90℃以上210℃以下で熱処理された請求項1または2に記載のポリ乳酸フィルム。
- (d−1)下記式(ii)で定義される面方向の位相差(Re)が20nm以下で、下記式(iii)で定義される厚み方向の位相差(Rth)が25nm未満であり、
Re=(nx−ny)×d (ii)
Rth=((nx+ny)/2−nz)×d (iii)
(但し、nxはフィルムの長手方向の屈折率を表す。nyはフィルムの幅方向の屈折率を表す。nzはフィルムの厚み方向の屈折率を表す。dはフィルムの厚み(nm)を表す。)
(e)90℃で5時間熱処理したときの縦方向および横方向の熱収縮率が4%以下である、
請求項1~3のいずれか一項に記載のポリ乳酸フィルム。 - (d−2)下記式(ii)で定義される面方向の位相差(Re)が20nm以下で、下記式(iii)で定義される厚み方向の位相差(Rth)が25nm以上90nm以下であり、
Re=(nx−ny)×d (ii)
Rth=((nx+ny)/2−nz)×d (iii)
(但し、nxはフィルムの長手方向の屈折率を表す。nyはフィルムの幅方向の屈折率を表す。nzはフィルムの厚み方向の屈折率を表す。dはフィルムの厚み(nm)を表す。)
(e)90℃で5時間熱処理したときの縦方向および横方向の熱収縮率が4%以下である、
請求項1~3のいずれか一項に記載のポリ乳酸フィルム。 - (d−3)下記式(ii)で定義される面方向の位相差(Re)が20nmを超え130nm以下で、下記式(iii)で定義される厚み方向の位相差(Rth)が90nm以上350nm以下であり、
Re=(nx−ny)×d (ii)
Rth=((nx+ny)/2−nz)×d (iii)
(但し、nxはフィルムの長手方向の屈折率を表す。nyはフィルムの幅方向の屈折率を表す。nzはフィルムの厚み方向の屈折率を表す。dはフィルムの厚み(nm)を表す。)
(e)90℃で5時間熱処理したときの縦方向および横方向の熱収縮率が4%以下である、
請求項1~3のいずれか一項に記載のポリ乳酸フィルム。 - 三斜晶系無機粒子(D)および/または燐酸エステル金属塩(E)を含有する、請求項1~6のいずれか一項に記載のポリ乳酸フィルム。
- 光学用のフィルムである請求項1~7のいずれか一項に記載のポリ乳酸フィルム。
- IPSモード液晶表示装置用光学補償フィルムである請求項4に記載のポリ乳酸フィルム。
- 偏光板保護フィルムである請求項5に記載のポリ乳酸フィルム。
- VAモード液晶表示装置用光学補償フィルムである請求項6に記載のポリ乳酸フィルム。
- (1)ポリ乳酸(A)を、(Tmsc+5)から(Tmsc+50)(℃)の温度で、ドラフト比が2以上80以下の範囲で溶融押出する工程を含むポリ乳酸フィルムの製造方法。
(但し、ポリ乳酸(A)は、L−乳酸単位を主成分とし、L−乳酸単位以外の成分を0~10モル%含有するポリ乳酸(B)と、D−乳酸単位を主成分としD−乳酸単位以外の成分を0~10モル%含有するポリ乳酸(C)とを、重量比で(B/C)=10/90~90/10で溶融混練してなるポリ乳酸である。また、Tmscは、DSC測定から求められる結晶融解ピークのピーク温度が190℃以上の高融点結晶融解ピークのピーク温度を表す。) - 溶融押出後、実質的に延伸しないか、2倍未満に一軸延伸するか、または面積倍率で4倍未満に二軸延伸する請求項12に記載の製造方法。
- 溶融押出後、90℃以上210℃以下で熱処理する工程を含む請求項12または13に記載の製造方法。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012101449A (ja) * | 2010-11-10 | 2012-05-31 | Teijin Ltd | ポリ乳酸フィルム |
Families Citing this family (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103813902B (zh) * | 2011-11-30 | 2015-07-01 | 东丽株式会社 | 聚乳酸系树脂片及成型品 |
EP2851388B1 (en) * | 2012-05-18 | 2016-09-21 | Kao Corporation | Polylactic acid resin sheet for thermal molding use |
JP6191460B2 (ja) * | 2012-10-10 | 2017-09-06 | 東レ株式会社 | ポリ乳酸樹脂組成物、成形体およびポリ乳酸樹脂組成物の製造方法 |
TWI496676B (zh) | 2012-10-16 | 2015-08-21 | Ind Tech Res Inst | 延伸薄膜及其製造方法 |
WO2014088320A1 (ko) | 2012-12-04 | 2014-06-12 | 주식회사 엘지화학 | 연신 필름 |
EP2746318A1 (en) * | 2012-12-18 | 2014-06-25 | Total Research & Technology Feluy | Process for preparing PLA stereocomplex |
GB2509177A (en) | 2012-12-24 | 2014-06-25 | Innovia Films Ltd | Packaging and labelling films |
CN105008459B (zh) * | 2013-02-19 | 2017-03-08 | 东丽株式会社 | 聚乳酸树脂组合物、成形体和聚乳酸树脂组合物的制造方法 |
JP5679366B2 (ja) | 2013-06-04 | 2015-03-04 | 日本写真印刷株式会社 | 圧力検出表示装置および電子機器 |
WO2016002965A1 (ja) * | 2014-07-04 | 2016-01-07 | 帝人株式会社 | ポリ乳酸組成物、ポリ乳酸組成物から得られる成形体、およびポリ乳酸組成物の製造方法 |
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CN105038158A (zh) * | 2015-07-24 | 2015-11-11 | 常州大学 | 一种食品级全降解耐高温型聚乳酸复合材料的制备方法 |
WO2017094485A1 (ja) | 2015-11-30 | 2017-06-08 | 日本ゼオン株式会社 | 複層フィルム、製造方法、円偏光板、反射防止フィルム及び有機エレクトロルミネッセンス表示装置 |
WO2017170446A1 (ja) * | 2016-03-29 | 2017-10-05 | リンテック株式会社 | 両面粘着シート |
WO2017200756A1 (en) | 2016-05-20 | 2017-11-23 | 3M Innovative Properties Company | Oriented polylactic acid polymer based film |
CN109312147B (zh) | 2016-06-21 | 2021-04-16 | 3M创新有限公司 | 包括半结晶聚乳酸基膜的图形制品 |
CN109836790A (zh) * | 2019-02-23 | 2019-06-04 | 四川大学 | 具有优异低温流动性的高性能立构复合聚乳酸材料及其制备方法 |
CN111334012B (zh) * | 2020-03-12 | 2022-02-08 | 厦门理工学院 | 一种耐热、可降解的辐射制冷薄膜及其制备方法和用途 |
CN111269541B (zh) * | 2020-03-27 | 2022-02-15 | 桂林电器科学研究院有限公司 | 一种抗静电双向拉伸聚乳酸薄膜及其制备方法 |
CN111253604B (zh) * | 2020-03-27 | 2022-06-03 | 桂林格莱斯科技有限公司 | 一种爽滑双向拉伸聚乳酸薄膜及其制备方法 |
CN111548615B (zh) * | 2020-05-12 | 2021-11-05 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种双向拉伸立构复合型聚乳酸膜及其制备方法 |
CN111440426B (zh) * | 2020-05-12 | 2023-05-05 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种单向拉伸聚乳酸立构复合物及其制备方法 |
CN112852133B (zh) * | 2021-03-22 | 2023-04-07 | 合肥工业大学 | 一种抗熔滴pla/pva复合材料及其制备方法 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63241024A (ja) | 1986-12-22 | 1988-10-06 | イー・アイ・デュポン・デ・ニモアス・アンド・カンパニー | ポリラクチド組成物 |
JP2003326594A (ja) * | 2002-05-09 | 2003-11-19 | Asahi Kasei Corp | 生分解性ポリエステル延伸成形体 |
JP2007119553A (ja) | 2005-10-26 | 2007-05-17 | Teijin Ltd | ポリ乳酸フィルム |
JP2007191630A (ja) * | 2006-01-20 | 2007-08-02 | Teijin Ltd | ポリ乳酸組成物 |
JP2008163111A (ja) * | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Unitika Ltd | ポリ乳酸ステレオコンプレックス成形体およびその製造方法 |
JP2008233655A (ja) | 2007-03-22 | 2008-10-02 | Fujifilm Corp | 光学フィルム、位相差板、偏光板およびそれを用いた液晶表示装置 |
JP2008242172A (ja) | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Fujifilm Corp | 光学フィルムの製造方法、光学フィルム、偏光板、及び液晶表示装置 |
JP2008248162A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Teijin Ltd | ステレオコンプレックスポリ乳酸フィルム |
WO2009035127A1 (ja) * | 2007-09-10 | 2009-03-19 | Teijin Limited | フィルム |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100546741B1 (ko) * | 1999-06-18 | 2006-01-26 | 도레이 카부시키가이샤 | 폴리락트산 수지 및 이를 이용한 섬유제품, 및 섬유제품의 제조방법 |
JP2005292229A (ja) | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Teijin Dupont Films Japan Ltd | 偏光子支持基材用フィルムおよび偏光板 |
JP2006301047A (ja) | 2005-04-18 | 2006-11-02 | Asahi Kasei Chemicals Corp | 偏光板保護フィルム |
JPWO2007066470A1 (ja) | 2005-12-09 | 2009-05-14 | コニカミノルタオプト株式会社 | 偏光板、偏光板の製造方法及び液晶表示装置 |
KR101403879B1 (ko) * | 2006-06-01 | 2014-06-09 | 미쓰이 가가쿠 토세로 가부시키가이샤 | 폴리락트산계 조성물로 이루어지는 성형품 |
JP2008015408A (ja) | 2006-07-10 | 2008-01-24 | Asahi Kasei Chemicals Corp | フレキシブルディスプレイ用透明光学フィルム |
TWI424009B (zh) * | 2006-07-25 | 2014-01-21 | Tohcello Co Ltd | Polylactic acid - based extended film |
JP2008088402A (ja) | 2006-07-25 | 2008-04-17 | Tohcello Co Ltd | ポリ乳酸系延伸フィルム |
JP5129950B2 (ja) * | 2006-11-10 | 2013-01-30 | 帝人株式会社 | ステレオコンプレックスポリ乳酸組成物 |
-
2009
- 2009-09-29 KR KR1020117004093A patent/KR20110079611A/ko not_active Application Discontinuation
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Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63241024A (ja) | 1986-12-22 | 1988-10-06 | イー・アイ・デュポン・デ・ニモアス・アンド・カンパニー | ポリラクチド組成物 |
JP2003326594A (ja) * | 2002-05-09 | 2003-11-19 | Asahi Kasei Corp | 生分解性ポリエステル延伸成形体 |
JP2007119553A (ja) | 2005-10-26 | 2007-05-17 | Teijin Ltd | ポリ乳酸フィルム |
JP2007191630A (ja) * | 2006-01-20 | 2007-08-02 | Teijin Ltd | ポリ乳酸組成物 |
JP2008163111A (ja) * | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Unitika Ltd | ポリ乳酸ステレオコンプレックス成形体およびその製造方法 |
JP2008233655A (ja) | 2007-03-22 | 2008-10-02 | Fujifilm Corp | 光学フィルム、位相差板、偏光板およびそれを用いた液晶表示装置 |
JP2008242172A (ja) | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Fujifilm Corp | 光学フィルムの製造方法、光学フィルム、偏光板、及び液晶表示装置 |
JP2008248162A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Teijin Ltd | ステレオコンプレックスポリ乳酸フィルム |
WO2009035127A1 (ja) * | 2007-09-10 | 2009-03-19 | Teijin Limited | フィルム |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
"Introduction to Chemistry", 1998, ACADEMIC SOCIETY PUBLISHING CENTER |
MACROMOLECULES, vol. 24, 1991, pages 5651 |
See also references of EP2330148A4 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012101449A (ja) * | 2010-11-10 | 2012-05-31 | Teijin Ltd | ポリ乳酸フィルム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2330148A4 (en) | 2015-03-18 |
US20110224342A1 (en) | 2011-09-15 |
CN102164993A (zh) | 2011-08-24 |
US8748543B2 (en) | 2014-06-10 |
TW201030090A (en) | 2010-08-16 |
KR20110079611A (ko) | 2011-07-07 |
EP2330148A1 (en) | 2011-06-08 |
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