WO2010044313A1 - 光学フィルム、その製造方法、それを用いた偏光板及び液晶表示装置 - Google Patents

光学フィルム、その製造方法、それを用いた偏光板及び液晶表示装置 Download PDF

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WO2010044313A1
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acrylic
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るみ子 山田
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コニカミノルタオプト株式会社
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    • G02B5/3025Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
    • G02B5/3033Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid
    • GPHYSICS
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    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133528Polarisers

Definitions

  • the present invention relates to an optical film, a manufacturing method thereof, a polarizing plate using the same, and a liquid crystal display device.
  • a liquid crystal display device is composed of a liquid crystal cell in which a transparent electrode, a liquid crystal layer, a color filter, etc. are sandwiched between glass plates, and two polarizing plates provided on both sides thereof.
  • the optical element polarizing plate protective film
  • a child also referred to as a polarizing film or a polarizing film.
  • a cellulose triacetate film is usually used as this polarizing plate protective film.
  • liquid crystal display devices Due to recent technological advances, the enlargement of liquid crystal display devices has accelerated, and the applications of liquid crystal display devices have diversified. For example, it can be used as a large display installed on a street or in a store, or used as an advertising display in a public place using a display device called digital signage.
  • liquid crystal display device As the liquid crystal display device is enlarged as described above, and the applications to the outdoors are expanded, it is necessary to increase the amount of light of the backlight so that the image can be fully recognized even outdoors. It was used under severe conditions, and higher moisture resistance and heat resistance were required.
  • the acrylic resin is not added to such an extent that the moisture resistance can be sufficiently improved, so that sufficient moisture resistance cannot be obtained. Problems such as changes in optical values occurred. Conventionally, when a large amount of other resin is added to the cellulose ester resin in order to improve the moisture resistance, it is considered that the transparency is lowered, and the moisture resistance is such that the optical value does not change in a high humidity environment. A cellulose ester film having improved properties has not been obtained.
  • a resin composed of an acrylic resin and a cellulose ester resin is a material that achieves both low birefringence and high heat resistance.
  • melt film formation is performed, there is a problem that breakage during transportation frequently occurs.
  • Acrylic resin and cellulose ester resin are resins that are excellent in low birefringence and high heat resistance, respectively, but when these two resins are mixed and melt-formed, there is a problem that the film breaks due to conveying stress. It occurred frequently.
  • Melt film formation is a method of extruding molten resin from a die and then winding it around a cooling roll to form a film, but at the mass production stage, to increase film productivity and to adjust the film thickness
  • the cooling roll is formed by increasing the roll rotation speed with respect to the die extrusion speed. From this, it is considered that the film is stretched between the die and the cooling roll.
  • the cellulose and acrylic resin melted in the extruder is weakly entangled, and when stretched while cooling between a die and a cooling roll, a film is formed while the entanglement between the acrylic resin and the cellulose ester resin is weak. It was presumed that the film was easily broken by the transfer stress.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems and situations, and the solution to the problem is an optical film mainly composed of an acrylic resin and a cellulose ester resin, which is conveyed during melt film formation of the optical film.
  • An object of the present invention is to provide an optical film in which breakage of the film due to stress is prevented and there is no light leakage when used in a polarizing plate. Furthermore, it is providing the polarizing plate and liquid crystal display device using the same.
  • the acrylic resin (A) and the cellulose ester resin (B) are mixed in a mass ratio of 50:50 to 95: 5, and a phosphorus-based addition selected from phosphinite, phosphonite, and phosphite An optical film containing an agent.
  • optical film as described in 1 above which contains phosphite and phosphonite as the phosphorus additive.
  • an optical film comprising an acrylic resin and a cellulose ester resin as main components, the film is prevented from being broken by a conveyance stress during melt film formation of the optical film, and used for a polarizing plate.
  • an optical film free from light leakage can be provided.
  • a polarizing plate and a liquid crystal display device using the same can be provided.
  • a phosphorus-based additive selected from phosphinite, phosphonite, and phosphite is added to a mixture obtained by mixing an acrylic resin and a cellulose ester resin at a specific mass ratio.
  • the phosphorus additive strengthens the entanglement between the compatibilized acrylic resin and the cellulose ester resin, and the film is less likely to break even when a film is formed by melt extrusion and is subjected to a conveyance stress. Guessed.
  • the phosphorus additive is effective only when it has a structure of any one of phosphinite, phosphonite, and phosphite, and has another phosphate additive, for example, a phosphate structure represented by triphenyl phosphate. The thing did not have the effect which improves a fracture
  • the acrylic resin (A) and the cellulose ester resin (B) are mixed (blended) in a mass ratio of 50:50 to 95: 5, and phosphinite, phosphonite, and An optical film comprising a phosphorus-based additive selected from phosphites.
  • This feature is a technical feature common to the inventions according to claims 1 to 7.
  • the embodiment of the present invention is preferably an embodiment containing phosphite and phosphonite as the phosphorus-based additive.
  • the acrylic resin (A) preferably has a weight average molecular weight (Mw) in the range of 110000 to 1000000.
  • the acrylic particles (C) are preferably contained within a range of 0.5 to 30% by mass with respect to the total mass of the resin constituting the optical film.
  • the method for producing the optical film of the present invention is preferably a melt casting film forming method using a touch roll.
  • the optical film of the present invention can be suitably used for a polarizing plate and a liquid crystal display device using the same.
  • the acrylic resin used in the present invention includes a methacrylic resin.
  • the resin is not particularly limited, but a resin comprising 50 to 99% by mass of methyl methacrylate units and 1 to 50% by mass of other monomer units copolymerizable therewith is preferable.
  • Examples of other copolymerizable monomers include alkyl methacrylates having 2 to 18 alkyl carbon atoms, alkyl acrylates having 1 to 18 carbon atoms, alkyl acrylates such as acrylic acid and methacrylic acid.
  • Unsaturated group-containing divalent carboxylic acids such as saturated acid, maleic acid, fumaric acid and itaconic acid, aromatic vinyl compounds such as styrene and ⁇ -methylstyrene, ⁇ , ⁇ -unsaturated nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile, Examples thereof include maleic anhydride, maleimide, N-substituted maleimide, glutaric anhydride and the like, and these can be used alone or in combination of two or more monomers.
  • methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, n-butyl acrylate, s-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, and the like are preferable from the viewpoint of thermal decomposition resistance and fluidity of the copolymer.
  • n-Butyl acrylate is particularly preferably used.
  • the acrylic resin (A) used in the optical film of the present invention has a weight average molecular weight (Mw) particularly from the viewpoint of improving brittleness as an optical film and improving transparency when it is compatible with the cellulose ester resin (B). Is 80000 or more.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the acrylic resin (A) is more preferably in the range of 110000 to 1000000, and particularly preferably in the range of 100,000 to 600000.
  • the upper limit of the weight average molecular weight (Mw) of an acrylic resin (A) is not specifically limited, It is a preferable form that it shall be 1 million or less from a viewpoint on manufacture.
  • the weight average molecular weight of the acrylic resin of the present invention can be measured by gel permeation chromatography.
  • the measurement conditions are as follows.
  • the production method of the acrylic resin (A) in the present invention is not particularly limited, and any known method such as suspension polymerization, emulsion polymerization, bulk polymerization, or solution polymerization may be used.
  • a polymerization initiator a normal peroxide type and an azo type can be used, and a redox type can also be used.
  • the polymerization temperature may be 30 to 100 ° C. for suspension or emulsion polymerization, and 80 to 160 ° C. for bulk or solution polymerization.
  • polymerization can be carried out using alkyl mercaptan or the like as a chain transfer agent.
  • acrylic resins can be used as the acrylic resin according to the present invention.
  • Delpet 60N, 80N Aligni Kasei Chemicals Co., Ltd.
  • Dynal BR52, BR80, BR85, BR88 Mitsubishi Rayon Co., Ltd.
  • KT75 Electrochemical Industry Co., Ltd.
  • Two or more acrylic resins can be used in combination.
  • the cellulose ester resin (B) used in the present invention has an acyl group total substitution degree (T) of 2.0 to 2.0, particularly from the viewpoint of transparency when improved in brittleness and when compatible with the acrylic resin (A).
  • the degree of substitution of the acyl group having 3.0 and 3 to 7 carbon atoms is 1.2 to 3.0, and the degree of substitution of the acyl group having 3 to 7 carbon atoms is 2.0 to 3.0.
  • the cellulose ester resin of the present invention is a cellulose ester resin substituted with an acyl group having 3 to 7 carbon atoms.
  • propionyl, butyryl and the like are preferably used, but a propionyl group is particularly preferably used. .
  • the total substitution degree of the acyl group of the cellulose ester resin (B) is less than 2.0, that is, when the residual degree of the hydroxyl groups at the 2, 3, and 6 positions of the cellulose ester molecule is more than 1.0, the acrylic ester When the resin (A) and the acrylic resin (B) are not sufficiently compatible and used as an optical film, haze becomes a problem.
  • the total substitution degree of the acyl group is 2.0 or more, if the substitution degree of the acyl group having 3 to 7 carbon atoms is less than 1.2, still sufficient compatibility cannot be obtained, Brittleness will decrease.
  • the substitution degree of the acyl group having 2 carbon atoms that is, the acetyl group is high
  • the substitution degree of the acyl group having 3 to 7 carbon atoms is 1.
  • the compatibility is lowered and the haze is increased.
  • the substitution degree of the acyl group having 8 or more carbon atoms is high
  • the substitution degree of the acyl group having 3 to 7 carbon atoms is less than 1.2. In such a case, the brittleness deteriorates and desired characteristics cannot be obtained.
  • the total substitution degree (T) is 2.0 to 3.0, and the substitution degree of the acyl group having 3 to 7 carbon atoms is 1.2 to 3. If it is 0.0, there is no problem, but the total degree of substitution of acyl groups other than those having 3 to 7 carbon atoms, that is, acetyl groups or acyl groups having 8 or more carbon atoms, is preferably 1.3 or less.
  • the total substitution degree (T) of the acyl group of the cellulose ester resin (B) is more preferably in the range of 2.5 to 3.0.
  • the acyl group may be an aliphatic acyl group or an aromatic acyl group. In the case of an aliphatic acyl group, it may be linear or branched and may further have a substituent.
  • the number of carbon atoms of the acyl group in the present invention includes an acyl group substituent.
  • the number of substituents X substituted on the aromatic ring is preferably 0 to 5. Also in this case, it is necessary to pay attention so that the degree of substitution of the acyl group having 3 to 7 carbon atoms including the substituent is 1.2 to 3.0. For example, since the benzoyl group has 7 carbon atoms, when it has a substituent containing carbon, the benzoyl group has 8 or more carbon atoms and is not included in the acyl group having 3 to 7 carbon atoms. Become.
  • substituents substituted on the aromatic ring when the number of substituents substituted on the aromatic ring is 2 or more, they may be the same or different from each other, but they may be linked together to form a condensed polycyclic compound (for example, naphthalene, indene, indane, phenanthrene, quinoline). , Isoquinoline, chromene, chroman, phthalazine, acridine, indole, indoline, etc.).
  • a condensed polycyclic compound for example, naphthalene, indene, indane, phenanthrene, quinoline.
  • Isoquinoline chromene, chroman, phthalazine, acridine, indole, indoline, etc.
  • a structure having at least one kind of an aliphatic acyl group having 3 to 7 carbon atoms is used as a structure used in the cellulose resin of the present invention.
  • the substitution degree of the cellulose ester resin (B) according to the present invention is such that the total substitution degree (T) of acyl groups is 2.0 to 3.0, and the substitution degree of acyl groups having 3 to 7 carbon atoms is 1.2 to 3.0. 3.0.
  • the total substitution degree of acyl groups other than an acyl group having 3 to 7 carbon atoms, that is, an acetyl group and an acyl group having 8 or more carbon atoms is 1.3 or less.
  • the cellulose ester resin (B) according to the present invention is preferably at least one selected from cellulose acetate propionate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate benzoate, cellulose propionate, and cellulose butyrate, Those having an acyl group having 3 or 4 carbon atoms as a substituent are preferred.
  • particularly preferable cellulose ester resins are cellulose acetate propionate and cellulose propionate.
  • the portion not substituted with an acyl group usually exists as a hydroxyl group. These can be synthesized by known methods.
  • substitution degree of the acetyl group and the substitution degree of other acyl groups were determined by the method prescribed in ASTM-D817-96.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the cellulose ester resin according to the present invention is 75,000 or more, particularly from the viewpoint of improving compatibility with the acrylic resin (A) and brittleness, and is preferably in the range of 75,000 to 300,000. It is more preferable that it is in the range of ⁇ 24,000, particularly preferably in the range of 160000 to 20,000.
  • Mw weight average molecular weight
  • the important average molecular weight (Mw) of the cellulose ester resin is less than 75,000, the effect of improving heat resistance and brittleness is not sufficient, and the effect of the present invention cannot be obtained.
  • two or more kinds of cellulose resins can be mixed and used.
  • the acrylic resin (A) and the cellulose ester resin (B) are contained in a mass ratio of 50:50 to 95: 5 from the viewpoints of expression of the effect of the present invention, moisture resistance, etc. Preferably, it is 90:10 to 60:40.
  • the mass ratio of the acrylic resin (A) and the cellulose ester resin (B) is more than 95: 5, the effect of the cellulose ester resin (B) cannot be sufficiently obtained, and the mass ratio is When the acrylic resin is less than 50:50, the moisture resistance is insufficient.
  • the acrylic resin (A) and the cellulose ester resin (B) are preferably contained in a compatible state.
  • the physical properties and quality required for an optical film are achieved by supplementing each other by dissolving different resins.
  • Whether the acrylic resin (A) and the cellulose ester resin (B) are in a compatible state can be determined by, for example, the glass transition temperature Tg.
  • the two resins have different glass transition temperatures
  • there are two or more glass transition temperatures for each resin because there is a glass transition temperature for each resin.
  • the glass transition temperature specific to each resin disappears and becomes one glass transition temperature, which is the glass transition temperature of the compatible resin.
  • the glass transition temperature referred to here is an intermediate value determined according to JIS K7121 (1987) using a differential scanning calorimeter (DSC-7 model manufactured by Perkin Elmer) at a heating rate of 20 ° C./min.
  • the point glass transition temperature (Tmg) is an intermediate value determined according to JIS K7121 (1987) using a differential scanning calorimeter (DSC-7 model manufactured by Perkin Elmer) at a heating rate of 20 ° C./min.
  • the point glass transition temperature (Tmg) The point glass transition temperature (Tmg).
  • the acrylic resin (A) and the cellulose ester resin (B) are each preferably an amorphous resin, and either one may be a crystalline polymer or a partially crystalline polymer. In the present invention, the acrylic resin (A) and the cellulose ester resin (B) are preferably compatible with each other to become an amorphous resin.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the acrylic resin (A), the weight average molecular weight (Mw) of the cellulose ester resin (B), and the degree of substitution are different in solubility in the solvent of both resins. It is obtained by measuring each after use.
  • fractionating the resin it is possible to extract and separate the soluble resin by adding a compatible resin in a solvent that is soluble only in either one. At this time, heating operation or reflux is performed. May be. A combination of these solvents may be combined in two or more steps to separate the resin. The dissolved resin and the resin remaining as an insoluble matter are filtered off, and the solution containing the extract can be separated by an operation of evaporating the solvent and drying.
  • These fractionated resins can be identified by general structural analysis of polymers.
  • the optical film of the present invention contains a resin other than the acrylic resin (A) and the cellulose ester resin (B), it can be separated by the same method.
  • the weight average molecular weights (Mw) of the compatible resins are different, the high molecular weight substances are eluted earlier by gel permeation chromatography (GPC), and the lower molecular weight substances are eluted after a longer time. Therefore, it can be easily fractionated and the molecular weight can be measured.
  • GPC gel permeation chromatography
  • the molecular weight of the compatible resin is measured by GPC, and at the same time, the resin solution eluted every time is separated, the solvent is distilled off, and the dried resin is different by quantitatively analyzing the structure.
  • the resin composition for each molecular weight fraction it is possible to identify each compatible resin.
  • the molecular weight distribution of each of the resins separated in advance based on the difference in solubility in a solvent by GPC, it is possible to detect each of the compatible resins.
  • containing acrylic resin (A) and cellulose ester resin (B) in a compatible state means mixing each resin (polymer), resulting in a compatible state. This means that a state in which a precursor of acrylic resin such as monomer, dimer or oligomer is mixed with cellulose ester resin (B) and then polymerized by polymerization is not included. .
  • the process of obtaining a mixed resin by mixing a precursor of an acrylic resin such as a monomer, dimer, or oligomer with the cellulose ester resin (B) and then polymerizing it involves a complicated polymerization reaction.
  • the resin is difficult to control the reaction, and it is difficult to adjust the molecular weight.
  • graft polymerization, cross-linking reaction or cyclization reaction often occurs.
  • the resin is soluble in a solvent or cannot be melted by heating. Since it is difficult to elute the resin and measure the weight average molecular weight (Mw), it is difficult to control the physical properties and it cannot be used as a resin for stably producing an optical film.
  • Mw weight average molecular weight
  • the optical film of the present invention may contain a resin and additives other than the acrylic resin (A) and the cellulose ester resin (B) as long as the function as the optical film is not impaired.
  • the resin to be added may be mixed without being dissolved even if it is in a compatible state.
  • the total mass of the acrylic resin (A) and the cellulose ester resin (B) in the optical film of the present invention is preferably 55% by mass or more of the optical film, more preferably 60% by mass or more, and particularly preferably 70% by mass or more.
  • the optical film of the present invention preferably contains acrylic particles.
  • “acrylic particles (C)” means an acrylic component present in the state of particles (also referred to as an incompatible state) in the optical film containing the acrylic resin (A) and the cellulose ester resin (B).
  • the acrylic particles (C) are obtained, for example, by collecting a predetermined amount of the produced optical film, dissolving it in a solvent, stirring, and sufficiently dissolving / dispersing it, so that the pore diameter is less than the average particle diameter of the acrylic particles (C). It is preferable that the weight of the insoluble matter filtered and collected using the PTFE membrane filter is 90% by mass or more of the acrylic particles (C) added to the optical film.
  • the acrylic particles (C) used in the present invention are not particularly limited, but are preferably acrylic particles (C) having a layer structure of two or more layers, particularly the following multilayer structure acrylic granular composite. It is preferable.
  • the multilayer structure acrylic granular composite is formed by laminating an innermost hard layer polymer, a cross-linked soft layer polymer exhibiting rubber elasticity, and an outermost hard layer polymer from the center to the outer periphery. It refers to a particulate acrylic polymer having a structure.
  • the multi-layer structure acrylic granular composite is a multi-layer structure acrylic granular composite composed of an innermost hard layer, a crosslinked soft layer, and an outermost hard layer from the center to the outer periphery.
  • This three-layer core-shell multilayer acrylic granular composite is preferably used.
  • Preferred embodiments of the multilayer structure acrylic granular composite used in the acrylic resin composition according to the present invention include the following.
  • Outermost obtained by polymerizing The layered polymer has a three-layer structure, and the obtained three-layered polymer is the innermost hard layer polymer (a) 5 to 40% by mass, the soft layer polymer (b) 30 to 60% by mass.
  • an outermost hard layer polymer (c) having an insoluble part when fractionated with acetone, and having a methyl ethyl ketone swelling degree of 1.5 to 4.0. Complex.
  • the innermost hard layer polymer (a) constituting the multilayer structure acrylic granular composite is 80 to 98.9% by mass of methyl methacrylate and 1 to 20 mass of alkyl acrylate having 1 to 8 carbon atoms in the alkyl group. % And a mixture of monomers consisting of 0.01 to 0.3% by weight of a polyfunctional grafting agent is preferred.
  • examples of the alkyl acrylate having 1 to 8 carbon atoms in the alkyl group include methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, n-butyl acrylate, s-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, and the like. And n-butyl acrylate are preferably used.
  • the proportion of the alkyl acrylate unit in the innermost hard layer polymer (a) is 1 to 20% by mass.
  • the thermal decomposability of the polymer is increased, while the unit is 20% by mass. If it exceeds 50%, the glass transition temperature of the innermost hard layer polymer (c) is lowered, and the impact resistance imparting effect of the three-layer structure acrylic granular composite is lowered.
  • polyfunctional grafting agent examples include polyfunctional monomers having different polymerizable functional groups, such as allyl esters of acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, and fumaric acid, and allyl methacrylate is preferably used.
  • the polyfunctional grafting agent is used to chemically bond the innermost hard layer polymer and the soft layer polymer, and the ratio used during the innermost hard layer polymerization is 0.01 to 0.3% by mass. .
  • the crosslinked soft layer polymer (b) constituting the acrylic granular composite is an alkyl acrylate having from 9 to 8 carbon atoms having an alkyl group of 1 to 8 in the presence of the innermost hard layer polymer (a). What is obtained by polymerizing a mixture of monomers comprising, by mass, 0.01 to 5% by mass of a polyfunctional crosslinking agent and 0.5 to 5% by mass of a polyfunctional grafting agent is preferred.
  • n-butyl acrylate or 2-ethylhexyl acrylate is preferably used as the alkyl acrylate having 4 to 8 carbon atoms in the alkyl group.
  • Examples of other monofunctional monomers that can be copolymerized include styrene and substituted styrene derivatives.
  • styrene and substituted styrene derivatives Regarding the ratio of alkyl acrylate having 4 to 8 carbon atoms in the alkyl group and styrene, the more the former, the lower the glass transition temperature of the polymer (b), that is, the softer it is.
  • the refractive index of the soft layer polymer (b) at room temperature is set to the innermost hard layer polymer (a), the outermost hard layer polymer (c), and the hard heat. It is more advantageous to make it closer to the plastic acrylic resin, and the ratio between them is selected in consideration of these.
  • polyfunctional grafting agent those mentioned in the section of the innermost layer hard polymer (a) can be used.
  • the polyfunctional grafting agent used here is used to chemically bond the soft layer polymer (b) and the outermost hard layer polymer (c), and the proportion used during the innermost hard layer polymerization is impact resistance. From the viewpoint of the effect of imparting properties, 0.5 to 5% by mass is preferable.
  • polyfunctional crosslinking agent generally known crosslinking agents such as divinyl compounds, diallyl compounds, diacrylic compounds, dimethacrylic compounds and the like can be used, but polyethylene glycol diacrylate (molecular weight 200 to 600) is preferably used.
  • the polyfunctional cross-linking agent used here is used to generate a cross-linked structure during the polymerization of the soft layer (b) and to exhibit the effect of imparting impact resistance.
  • the polyfunctional crosslinking agent is not an essential component because the crosslinked structure of the soft layer (b) is generated to some extent. Is preferably 0.01 to 5% by weight from the viewpoint of imparting impact resistance.
  • the outermost hard layer polymer (c) constituting the multi-layer structure acrylic granular composite has a methyl methacrylate of 80 to 99 mass in the presence of the innermost hard layer polymer (a) and the soft layer polymer (b). % And a mixture of monomers consisting of 1 to 20% by mass of an alkyl acrylate having 1 to 8 carbon atoms in the alkyl group is preferred.
  • the acrylic alkylate those described above are used, but methyl acrylate and ethyl acrylate are preferably used.
  • the proportion of the alkyl acrylate unit in the outermost hard layer (c) is preferably 1 to 20% by mass.
  • an alkyl mercaptan or the like can be used as a chain transfer agent to adjust the molecular weight for the purpose of improving the compatibility with the acrylic resin (A).
  • the outermost hard layer with a gradient such that the molecular weight gradually decreases from the inside toward the outside in order to improve the balance between elongation and impact resistance.
  • the outermost hard layer is divided into two or more monomer mixtures for forming the outermost hard layer, and the amount of chain transfer agent to be added each time is increased sequentially. It is possible to decrease the molecular weight of the polymer forming the layer from the inside to the outside of the multilayer structure acrylic granular composite.
  • the molecular weight formed at this time can also be examined by polymerizing a mixture of monomers used each time under the same conditions, and measuring the molecular weight of the resulting polymer.
  • the particle diameter of the acrylic particles (C) preferably used in the present invention is not particularly limited, but is preferably 10 to 1000 nm, more preferably 20 to 500 nm, particularly 50 to Most preferably, it is 400 nm.
  • the mass ratio of the core and the shell is not particularly limited, but when the entire multilayer structure polymer is 100 parts by mass,
  • the core layer is preferably 50 to 90 parts by mass, and more preferably 60 to 80 parts by mass.
  • the core layer here is an innermost hard layer.
  • Examples of such commercially available multilayered acrylic granular composites include, for example, “Metablene” manufactured by Mitsubishi Rayon Co., “Kane Ace” manufactured by Kaneka Chemical Co., Ltd., “Paraloid” manufactured by Kureha Chemical Co., Ltd., Rohm and Haas “Acryloid” manufactured by KK, “Staffyroid” manufactured by Ganz Kasei Kogyo Co., Ltd., “Parapet SA” manufactured by Kuraray Co., Ltd., and the like can be used alone or in combination of two or more.
  • acrylic particles (c-1) which are graft copolymers preferably used as the acrylic particles (C) preferably used in the present invention include unsaturated carboxylic acids in the presence of a rubbery polymer. Mixtures of monomers consisting of acid ester monomers, unsaturated carboxylic acid monomers, aromatic vinyl monomers, and other vinyl monomers copolymerizable with these if necessary Examples thereof include a graft copolymer obtained by copolymerization.
  • the rubbery polymer used for the acrylic particles (c-1) as the graft copolymer is not particularly limited, but diene rubber, acrylic rubber, ethylene rubber, and the like can be used. Specific examples include polybutadiene, styrene-butadiene copolymer, block copolymer of styrene-butadiene, acrylonitrile-butadiene copolymer, butyl acrylate-butadiene copolymer, polyisoprene, butadiene-methyl methacrylate copolymer, Butyl acrylate-methyl methacrylate copolymer, butadiene-ethyl acrylate copolymer, ethylene-propylene copolymer, ethylene-propylene-diene copolymer, ethylene-isoprene copolymer, and ethylene-methyl acrylate copolymer A polymer etc. are mentioned. These rubbery polymers can be used alone or in a mixture of two or more
  • the refractive index of the mixture of an acrylic resin (A) and a cellulose-ester resin (B) and the refractive index of an acrylic particle (C) must be near. From the viewpoint of obtaining a film with high transparency.
  • the refractive index difference between the acrylic particles (C) and the acrylic resin (A) is preferably 0.05 or less, more preferably 0.02 or less, and particularly preferably 0.01 or less.
  • a method of adjusting the monomer unit composition ratio of the acrylic resin (A) and / or a rubbery polymer or monomer used for the acrylic particles (C) The refractive index difference can be reduced by a method of adjusting the composition ratio, and an optical film excellent in transparency can be obtained.
  • the refractive index difference referred to here is a solution in which the optical film of the present invention is sufficiently dissolved in a solvent in which the acrylic resin (A) is soluble to obtain a cloudy solution, which is subjected to an operation such as centrifugation. After separating the solvent-soluble part and the insoluble part and purifying the soluble part (acrylic resin (A)) and insoluble part (acrylic particles (C)), the measured refractive index (23 ° C., measuring wavelength: 550 nm). ) Difference.
  • the method of blending the acrylic particles (C) with the acrylic resin (A) is not particularly limited. After the acrylic resin (A) and other optional components are previously blended, usually at 200 to 350 ° C. A method of uniformly melt-kneading with a single-screw or twin-screw extruder while adding acrylic particles (C) is preferably used.
  • acrylic particles can also be used as the acrylic particles according to the present invention.
  • metabrene W-341 (manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.)
  • Chemisnow MR-2G (C3)
  • MS-300X (manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.) and the like can be mentioned.
  • the optical film of the present invention preferably contains 0.5 to 30% by mass of acrylic particles (C) with respect to the total mass of the resin constituting the film, and is in the range of 1.0 to 15% by mass. It is more preferable to contain.
  • the resin mixture such as an acrylic resin preferably contains an antioxidant.
  • a preferable antioxidant is a phosphorus-based or phenol-based antioxidant, and it is more preferable to combine a phosphorus-based and a phenol-based antioxidant at the same time.
  • a phenolic antioxidant represented by the following general formula (AO1) can be used.
  • R 1 , R 2 and R 3 represent an alkyl substituent which is further substituted or unsubstituted.
  • Specific examples of hindered phenol compounds include n-octadecyl 3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) -propionate, n-octadecyl 3- (3,5-di-t-butyl- 4-hydroxyphenyl) -acetate, n-octadecyl 3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzoate, n-hexyl 3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenylbenzoate, n-dodecyl 3, 5-di-t-butyl-4-hydroxyphenylbenzoate, neo-dodecyl 3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, dodecyl ⁇ (3,5-di-t-t-butyl
  • phosphorus-based antioxidant As the phosphorus-based antioxidant that can be used in the present invention, a phosphorus-based compound such as phosphite, phosphonite, or phosphinite can be used.
  • phosphorus-based antioxidant conventionally known compounds can be used.
  • Preferred phosphorus compounds include, but are not limited to, compounds represented by the following general formula.
  • R 1 is C1-C24 alkyl (straight or branched, heteroatoms may include N, O, P, S), C5-C30 cycloalkyl (heteroatoms , N, O, P, S), C1-C30 alkylaryl, C6-C24 aryl or heteroaryl, C6-C24 aryl or heteroaryl (C1-C18 alkyl (straight chain or Branched), substituted with C5-C12 cycloalkyl or C1-C18 alkoxy groups).
  • R 2 is H, C1-C24 alkyl (straight or branched, heteroatoms, N, O, P, S may be included), C5-C30 cycloalkyl (heteroatoms, N, O, P , S may be included), C1-C30 alkylaryl, C6-C24 aryl or heteroaryl, C6-C24 aryl or heteroaryl (C1-C18 alkyl (straight or branched), C5-C12 Or a C1-C18 alkoxy group).
  • R 3 is a C1-C30 alkylene type n-valent group (straight or branched, heteroatoms, N, O, P, S may be included), C1-C30 alkylidene (heteroatoms, N, O, P, S may be included), C5-C12 cycloalkylene or C6-C24 arylene (C1-C18 alkyl (straight or branched), C5-C12 cycloalkyl or C1-C18 alkoxy) Replaced with
  • R 4 is C1-C24 alkyl (straight or branched, heteroatom, N, O, P, S may be included), C5-C30 cycloalkyl (heteroatom, N, O, P, S C1-C30 alkylaryl, C6-C24 aryl or heteroaryl, C6-C24 aryl or heteroaryl (C1-C18 alkyl (straight or branched), C5-C12 cyclo Substituted with an alkyl or a C1-C18 alkoxy group).
  • R 5 is C1-C24-alkyl (straight or branched, heteroatoms, N, O, P, S may be included), C5-C30 cycloalkyl (heteroatoms, N, O, P, S C1-C30 alkylaryl, C6-C24 aryl or heteroaryl, C6-C24 aryl or heteroaryl (C1-C18 alkyl (straight or branched), C5-C12 cyclo Substituted with an alkyl or a C1-C18 alkoxy group).
  • R 6 is C1 to C24 alkyl (straight or branched, heteroatom, N, O, P, S may be included), C5 to C30 cycloalkyl (heteroatom, N, O, P, S) C1-C30 alkylaryl, C6-C24-aryl or heteroaryl, C6-C24 aryl or heteroaryl (C1-C18 alkyl (straight or branched), C5-C12 cyclo) Substituted with an alkyl or a C1-C18 alkoxy group).
  • A is a direct bond, C1-C30 alkylidene (which may include heteroatoms, N, O, P, and S),>NH,> NR 1 , —S—,> S (O),> S ( O) 2 or —O—.
  • D is a C1-C30 alkylene type q-valent group (straight or branched, hetero atoms, N, O, P, S may be included), C1-C30 alkylidene (hetero atoms, N, O , P, and S), C5-C12 cycloalkylene (may include heteroatoms, N, O, P, and S) or C6-C24 arylene (C1-C18 alkyl (directly). Chain or branch), substituted with C5-C12-cycloalkyl or C1-C18 alkoxy), —O—, or —S—.
  • C1-C30 alkylene type q-valent group straight or branched, hetero atoms, N, O, P, S may be included
  • C1-C30 alkylidene hetero atoms, N, O , P, and S
  • C5-C12 cycloalkylene may include heteroatoms, N, O, P, and S
  • X is Cl, Br, F, or OH (including the resulting tautomeric form> P (O) H).
  • K is an integer from 0 to 4
  • n is an integer from 1 to 4
  • m is an integer from 0 to 5
  • p is 0 or 1.
  • particularly preferable compounds include the following compounds. These compounds may be used in combination of two or more.
  • the addition amount of the phosphorus compound is usually 0.01 to 10 parts by mass, preferably 0.05 to 5 parts by mass, and more preferably 0.1 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the cellulose ester.
  • Phosphorus compounds of the above type are, for example, from Sumitomo Chemical Co., Ltd. “Sumilizer GP”, from ADEKA Co., Ltd. “ADK STAB PEP-24G”, “ADK STAB PEP-36” and “ADK STAB 3010”, “ADK STAB 2112”. ”,“ IRGAFOS P-EPQ ”and“ IRGAFOS 168 ”from Ciba Japan Co., Ltd., and“ GSY-P101 ”from Sakai Chemical Industry Co., Ltd.
  • ⁇ Other antioxidants Dilauryl-3,3′-thiodipropionate, dimyristyl-3,3′-thiodipropionate, distearyl-3,3′-thiodipropionate, pentaerythrityltetrakis (3-laurylthiopropioate) Nate) and other sulfur-based antioxidants, 2-tert-butyl-6- (3-tert-butyl-2-hydroxy-5-methylbenzyl) -4-methylphenyl acrylate, 2- [1- (2-hydroxy -3,5-di-tert-pentylphenyl) ethyl] -4,6-di-tert-pentylphenyl acrylate, etc., 3,4-dihydro-2H-1 described in JP-B-08-27508 -Benzopyran compounds, 3,3'-spirodichroman compounds, 1,1-spiroindane compounds, morpholine, thiomorpho Emission
  • a plasticizer can be used in combination in order to improve the fluidity and flexibility of the composition.
  • the plasticizer include phthalate ester, fatty acid ester, trimellitic ester, phosphate ester, polyester, and epoxy.
  • polyester-based and phthalate-based plasticizers are preferably used.
  • Polyester plasticizers are superior in non-migration and extraction resistance compared to phthalate ester plasticizers such as dioctyl phthalate, but are slightly inferior in plasticizing effect and compatibility.
  • the polyester plasticizer is a reaction product of a monovalent or tetravalent carboxylic acid and a monovalent or hexavalent alcohol, and is mainly obtained by reacting a divalent carboxylic acid with a glycol.
  • Representative divalent carboxylic acids include glutaric acid, itaconic acid, adipic acid, phthalic acid, azelaic acid, sebacic acid and the like.
  • glycol examples include glycols such as ethylene, propylene, 1,3-butylene, 1,4-butylene, 1,6-hexamethylene, neopentylene, diethylene, triethylene, and dipropylene. These divalent carboxylic acids and glycols may be used alone or in combination.
  • the ester plasticizer may be any of ester, oligoester, and polyester types, and the molecular weight is preferably in the range of 100 to 10,000, and preferably in the range of 600 to 3000, which has a large plasticizing effect.
  • the viscosity of the plasticizer has a correlation with the molecular structure and molecular weight, but in the case of an adipic acid plasticizer, the range of 200 to 5000 MPa ⁇ s (25 ° C.) is preferable because of compatibility and plasticization efficiency. Furthermore, some polyester plasticizers may be used in combination.
  • the plasticizer is preferably added in an amount of 0.5 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the optical film of the present invention. If the added amount of the plasticizer exceeds 30 parts by mass, the surface becomes sticky, which is not preferable for practical use.
  • the optical film of the present invention preferably contains an ultraviolet absorber, and examples of the ultraviolet absorber used include benzotriazole, 2-hydroxybenzophenone, and salicylic acid phenyl ester.
  • the ultraviolet absorber used include benzotriazole, 2-hydroxybenzophenone, and salicylic acid phenyl ester.
  • ultraviolet absorbers having a molecular weight of 400 or more are less likely to volatilize at a high boiling point and are difficult to disperse even during high-temperature molding, so that the weather resistance is effectively improved with a relatively small amount of addition. be able to.
  • Examples of the ultraviolet absorber having a molecular weight of 400 or more include 2- [2-hydroxy-3,5-bis ( ⁇ , ⁇ -dimethylbenzyl) phenyl] -2-benzotriazole, 2,2-methylenebis [4- (1, 1,3,3-tetrabutyl) -6- (2H-benzotriazol-2-yl) phenol], bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, bis ( Hindered amines such as 1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) sebacate and 2- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) -2-n-butylmalonic acid Bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl), 1- [2- [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionyloxy] Such as til] -4- [3- (3,5-di-tert-butyl
  • 2- [2-hydroxy-3,5-bis ( ⁇ , ⁇ -dimethylbenzyl) phenyl] -2-benzotriazole and 2,2-methylenebis [4- (1,1,3,3- Tetrabutyl) -6- (2H-benzotriazol-2-yl) phenol] is particularly preferred.
  • antioxidants can be added to the optical film of the present invention in order to improve the thermal decomposability and thermal colorability during molding. It is also possible to add an antistatic agent to give the optical film antistatic performance.
  • a flame retardant acrylic resin composition containing a phosphorus flame retardant may be used.
  • Phosphorus flame retardants used here include red phosphorus, triaryl phosphate ester, diaryl phosphate ester, monoaryl phosphate ester, aryl phosphonate compound, aryl phosphine oxide compound, condensed aryl phosphate ester, halogenated alkyl phosphorus. Examples thereof include one or a mixture of two or more selected from acid esters, halogen-containing condensed phosphates, halogen-containing condensed phosphonates, halogen-containing phosphites, and the like.
  • triphenyl phosphate 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide, phenylphosphonic acid, tris ( ⁇ -chloroethyl) phosphate, tris (dichloropropyl) Examples thereof include phosphate and tris (tribromoneopentyl) phosphate.
  • optical film of the present invention improvement of low hygroscopicity, transparency, high heat resistance and brittleness which cannot be achieved by conventional resin films can be achieved at the same time.
  • the brittleness index is determined based on the criterion of whether or not it is “an optical film that does not cause ductile fracture”.
  • an optical film that does not cause ductile fracture By obtaining an optical film with improved brittleness that does not cause ductile fracture, even when manufacturing a polarizing plate for a large-sized liquid crystal display device, breakage and cracking during production do not occur, and the handling property is excellent. It can be an optical film.
  • the ductile fracture is a fracture caused by applying a stress larger than the strength of a certain material, and is defined as a fracture accompanied by significant elongation or drawing of the material until the final fracture.
  • the fracture surface is characterized by numerous indentations called dimples.
  • an optical film that does not cause ductile fracture is evaluated based on the fact that no breakage or the like is observed even when a large stress is applied such that the film is folded in two. . Even if it is used as a polarizing plate protective film for a large-sized liquid crystal display device, if it is an optical film that does not cause ductile fracture even when such a large stress is applied, problems such as breakage during production Furthermore, even when the optical film is used after being peeled off after being pasted once, no breakage occurs and the optical film can be sufficiently reduced in thickness.
  • the tension softening point is used as an index of heat resistance.
  • the tension softening point is 105 ° C. to 145 ° C., it can be judged that sufficient heat resistance is exhibited. In particular, it is more preferable to control at 110 to 130 ° C.
  • the optical film is cut out at 120 mm (length) ⁇ 10 mm (width).
  • the temperature can be raised at a rate of 30 ° C./min while pulling with a tension of 10 N, and the temperature at the time when the pressure reaches 9 N is measured three times, and the average value can be obtained.
  • the optical film preferably has a glass transition temperature (Tg) of 110 ° C. or higher. More preferably, it is 120 ° C. or higher. Especially preferably, it is 150 degreeC or more.
  • Tg glass transition temperature
  • the glass transition temperature referred to here is an intermediate value determined according to JIS K7121 (1987) using a differential scanning calorimeter (DSC-7 model manufactured by Perkin Elmer) at a heating rate of 20 ° C./min. Point glass transition temperature (Tmg).
  • Haze value is used as an index for judging the transparency of the optical film in the present invention.
  • liquid crystal display devices used outdoors are required to have sufficient brightness and high contrast even in a bright place. Therefore, the haze value is required to be 1.0% or less, and 0.5% or less. More preferably.
  • the optical film of the present invention containing the acrylic resin (A) and the cellulose ester resin (B), high transparency can be obtained, but when using acrylic particles for the purpose of improving another physical property.
  • acrylic particles for the purpose of improving another physical property.
  • the particle diameter and addition amount of acrylic particles (C) should be kept within the above range, and the surface roughness of the film contact portion during film formation should be reduced. Is also effective.
  • the hygroscopicity of the optical film in the present invention is evaluated by dimensional change with respect to humidity change.
  • the following method is used as an evaluation method of dimensional change with respect to humidity change.
  • the dimensional change rate (%) is expressed by the following formula.
  • Dimensional change rate (%) [(a1-a2) / a1] ⁇ 100 a1: Distance before heat treatment a2: Distance after heat treatment
  • a1 Distance before heat treatment
  • a2 Distance after heat treatment
  • the optical film of the present invention preferably has a defect with a diameter of 5 ⁇ m or more in the film plane of 1 piece / 10 cm square or less. More preferably, it is 0.5 piece / 10 cm square or less, more preferably 0.1 piece / 10 cm square or less.
  • the diameter of the defect indicates the diameter when the defect is circular, and when it is not circular, the range of the defect is determined by observing with a microscope according to the following method, and the maximum diameter (diameter of circumscribed circle) is determined.
  • the range of the defect is the size of the shadow when the defect is observed with the transmitted light of the differential interference microscope when the defect is a bubble or a foreign object.
  • the defect is a change in the surface shape, such as transfer of a roll flaw or an abrasion
  • the size is confirmed by observing the defect with the reflected light of a differential interference microscope.
  • the film When the number of defects is more than 1/10 cm square, for example, when a tension is applied to the film during processing in a later process, the film may be broken with the defect as a starting point and productivity may be reduced. Moreover, when the diameter of a defect becomes 5 micrometers or more, it can confirm visually by polarizing plate observation etc., and when used as an optical member, a bright spot may arise.
  • the coating agent may not be formed uniformly, resulting in defects (coating defects).
  • the defect is a void in the film (foaming defect) generated due to the rapid evaporation of the solvent in the drying process of the solution casting, a foreign matter in the film forming stock solution, or a foreign matter mixed in the film forming. This refers to foreign matter (foreign matter defect) in the film.
  • the optical film of the present invention preferably has a breaking elongation in at least one direction of 10% or more, more preferably 20% or more in the measurement based on JIS-K7127-1999.
  • the upper limit of the elongation at break is not particularly limited, but is practically about 250%. In order to increase the elongation at break, it is effective to suppress defects in the film caused by foreign matter and foaming.
  • the thickness of the optical film of the present invention is preferably 20 ⁇ m or more. More preferably, it is 30 ⁇ m or more.
  • the upper limit of the thickness is not particularly limited, but in the case of forming a film by a solution casting method, the upper limit is about 250 ⁇ m from the viewpoint of applicability, foaming, solvent drying, and the like.
  • the thickness of a film can be suitably selected according to a use.
  • the optical film of the present invention preferably has a total light transmittance of 90% or more, more preferably 93% or more. Moreover, as a realistic upper limit, it is about 99%. In order to achieve excellent transparency expressed by such total light transmittance, it is necessary not to introduce additives and copolymerization components that absorb visible light, or to remove foreign substances in the polymer by high-precision filtration. It is effective to reduce the diffusion and absorption of light inside the film.
  • the optical film of the present invention can be particularly preferably used as a polarizing plate protective film for a large-sized liquid crystal display device or a liquid crystal display device for outdoor use as long as the above physical properties are satisfied.
  • Such physical properties include that the optical film contains the acrylic resin (A) and the cellulose ester resin (B) in a mass ratio of 95: 5 to 30:70, and the acrylic resin (A) has a weight average molecular weight Mw of 80000.
  • the total substitution degree (T) of the acyl group of the cellulose ester resin (B) is 2.00 to 3.00, and the substitution degree of the acyl group having 3 to 7 carbon atoms is 1.2 to 3.0. And having a weight average molecular weight (Mw) of 75,000 or more.
  • a production method such as an inflation method, a T-die method, a calendar method, a cutting method, a casting method, an emulsion method, or a hot press method can be used. From the standpoints of suppressing optical defects such as die lines and suppressing optical defects, melt casting by casting is preferred. In the present invention, the melt casting film forming method using a touch roll is particularly preferable.
  • melt film formation means that a composition containing additives such as an acrylic resin, a cellulose ester resin, and a plasticizer is heated and melted to a temperature showing fluidity, and then a fluid cellulose ester resin, Casting a melt containing an acrylic resin or the like is defined as melt film formation.
  • the molding method for heating and melting can be further classified into a melt extrusion molding method, a press molding method, an inflation method, an injection molding method, a blow molding method, a stretch molding method, and the like. Among these, in order to obtain an optical film excellent in mechanical strength and surface accuracy, the melt extrusion method is excellent.
  • the pelletization may be performed by a known method.
  • an acrylic resin, a cellulose ester resin, an acrylic resin, a plasticizer, and other additives are supplied to an extruder with a feeder and kneaded using a single-screw or twin-screw extruder. It is possible to extrude into a strand form from a die, and then perform water cooling or air cooling and cutting.
  • cellulose ester is easy to absorb moisture, it is preferable to dry it at 70 to 140 ° C. for 3 hours or more with a dehumidifying hot air dryer or vacuum dryer so that the moisture content is 200 ppm or less, and further 100 ppm or less.
  • Additives may be mixed before being supplied to the extruder, or may be supplied by individual feeders. A small amount of an additive such as an antioxidant is preferably mixed in advance in order to mix uniformly.
  • Mixing of the antioxidants may be performed by mixing solids, and if necessary, the antioxidant may be dissolved in a solvent and impregnated with a resin such as an acrylic resin, or may be sprayed. You may mix.
  • a vacuum nauter mixer or the like is preferable because it can simultaneously dry and mix. Further, if the contact with air, such as the exit from the feeder unit or die, it is preferable that the atmosphere such as dehumidified air and dehumidified N 2 gas.
  • the extruder is preferably processed at as low a temperature as possible so as to be able to be pelletized so that the shear force is suppressed and the resin does not deteriorate (molecular weight reduction, coloring, gel formation, etc.).
  • a twin screw extruder it is preferable to rotate in the same direction using a deep groove type screw. From the uniformity of kneading, the meshing type is preferable.
  • ⁇ Kneader discs can improve kneadability, but care must be taken against shearing heat generation. Mixability is sufficient without using a kneader disk.
  • the suction from the vent hole may be performed as necessary. Since there is almost no volatile component at low temperatures, there may be no vent hole.
  • the b * value as an index of yellowness is preferably in the range of -5 to 10, more preferably in the range of -1 to 8, and preferably in the range of -1 to 5. More preferred.
  • the b * value can be measured with a spectrocolorimeter CM-3700d (manufactured by Konica Minolta Sensing Co., Ltd.) using a D65 light source (color temperature 6504K) and a viewing angle of 10 °.
  • Film formation is performed using the pellets obtained as described above.
  • the raw material powder can be directly fed to the extruder by a feeder without being pelletized to form a film as it is.
  • Tm is the temperature at the die exit portion of the extruder.
  • the extrusion flow rate is preferably carried out stably by introducing a gear pump. Further, a stainless fiber sintered filter is preferably used as a filter used for removing foreign substances.
  • a stainless steel fiber sintered filter is a united stainless steel fiber body that is intricately entangled and then compressed and sintered at the contact location. The density is changed according to the thickness of the fiber and the amount of compression, and the filtration accuracy is improved. Can be adjusted.
  • a multilayer body in which the filtration accuracy is repeated coarsely and densely multiple times. Further, it is preferable to adopt a configuration in which the filtration accuracy is sequentially increased or a method in which coarse and dense filtration accuracy is repeated, so that the filtration life of the filter can be extended and the accuracy of supplementing foreign matters and gels can be improved.
  • defects are also referred to as die lines, but in order to reduce surface defects such as die lines, it is preferable to have a structure in which the resin retention portion is minimized in the piping from the extruder to the die. . It is preferable to use a die that has as few scratches as possible inside the lip.
  • the inner surface that is in contact with the molten resin is preferably subjected to surface treatment that makes it difficult for the molten resin to adhere, such as by reducing the surface roughness or using a material with low surface energy.
  • a hard chrome plated or ceramic sprayed material is polished so that the surface roughness is 0.2 S or less.
  • Additives such as plasticizers may be mixed with the resin in advance, or may be kneaded in the middle of the extruder. In order to add uniformly, it is preferable to use a mixing apparatus such as a static mixer.
  • the cooling roll of the present invention is not particularly limited, but is a roll having a structure in which a temperature-controllable heat medium or refrigerant flows through a highly rigid metal roll, the size of which is not limited.
  • the size of the cooling roll is usually about 100 mm to 1 m.
  • the surface material of the cooling roll includes carbon steel, stainless steel, aluminum, titanium and the like. Further, in order to increase the surface hardness or improve the releasability from the resin, it is preferable to perform a surface treatment such as hard chrome plating, nickel plating, amorphous chrome plating, or ceramic spraying.
  • the surface roughness of the surface of the cooling roll is preferably 0.1 ⁇ m or less in terms of Ra, and more preferably 0.05 ⁇ m or less.
  • the smoother the roll surface the smoother the surface of the resulting film.
  • the cooling roll of the present invention is at least one and preferably has two or more.
  • the surface temperature Tr of the cooling roll is set to Tg ⁇ 50 ⁇ Tr ⁇ Tg.
  • the surface temperatures of the first cooling roll and the second cooling roll are set to Tg ⁇ 50 ⁇ Tr1 ⁇ Tg and Tg ⁇ 50 ⁇ Tr2 ⁇ Tg.
  • Tg refers to the glass transition temperature (° C.) of the mixture of acrylic resin and cellulose ester resin.
  • the glass transition temperature Tg was measured according to JIS K7121, using a differential scanning calorimeter DSC220 manufactured by Seiko Instruments Inc.
  • Examples of the elastic touch roll according to the present invention include JP-A-03-124425, JP-A-08-224772, JP-A-07-1000096, JP-A-10-272676, WO97-028950, JP-A-11-235747,
  • the surface of the silicon rubber roll covered with a thin metal sleeve can be used as described in JP-A-2002-36332, JP-A-2005-172940 and JP-A-2005-280217. It is preferable.
  • the melt containing cellulose ester has a higher melt viscosity and is less likely to be stretched than other thermoplastic resins.
  • the drawing ratio is about 7 to 8 at most.
  • the draw ratio is a value obtained by dividing the lip clearance of the die by the average film thickness of the film solidified on the cooling roll. By setting the draw ratio within this range, a polarizing plate protective film having good productivity and no bright and dark stripes and uneven spots when an image is displayed on a liquid crystal display device can be obtained.
  • the draw ratio can be adjusted by the die lip clearance and the cooling roll take-up speed.
  • the die lip clearance is preferably 900 ⁇ m or more, and more preferably 1 mm or more and 2 mm or less. Even if it is too large or too small, spotted unevenness may not be improved.
  • the elastic touch roll used in the present invention has a double structure of a metal outer cylinder and an inner cylinder, and has a space so that a cooling fluid can flow between them.
  • the metal outer cylinder has elasticity, the temperature of the surface of the touch roll can be controlled with high accuracy, and the distance to press the film in the longitudinal direction can be increased by utilizing the property of elastically deforming appropriately.
  • the temperature of the surface of the touch roll can be controlled with high accuracy, and the distance to press the film in the longitudinal direction can be increased by utilizing the property of elastically deforming appropriately.
  • the range of the thickness of the metal outer cylinder is 0.003 ⁇ (thickness of the metal outer cylinder) / (touch roll radius) ⁇ 0.03, it is preferable because the elasticity is appropriate. If the radius of the touch roll is large, even if the thickness of the metal outer cylinder is large, the touch roll bends appropriately.
  • the diameter of the elastic touch roll is preferably 100 mm to 600 mm. If the thickness of the metal outer cylinder is too thin, the strength is insufficient and there is a concern of breakage. On the other hand, if it is too thick, the roll mass becomes too heavy and there is a concern about uneven rotation. Therefore, the thickness of the metal outer cylinder is preferably 0.1 to 5 mm.
  • the surface roughness of the metal outer cylinder surface is preferably 0.1 ⁇ m or less, more preferably 0.05 ⁇ m or less, in terms of arithmetic average roughness Ra.
  • the material of the metal outer cylinder is required to be smooth, moderately elastic and durable. Carbon steel, stainless steel, titanium, nickel produced by electroforming, etc. can be preferably used. Furthermore, in order to increase the hardness of the surface or to improve the releasability from the resin, it is preferable to perform a surface treatment such as hard chrome plating, nickel plating, amorphous chrome plating, ceramic spraying, or the like. It is preferable that the surface processed is further polished to have the surface roughness described above.
  • the inner cylinder is preferably a lightweight and rigid metallic inner cylinder such as carbon steel, stainless steel, aluminum, titanium or the like. By giving rigidity to the inner cylinder, it is possible to suppress the rotational shake of the roll. A sufficient rigidity can be obtained by setting the thickness of the inner cylinder to 2 to 10 times that of the outer cylinder.
  • the inner cylinder may be further covered with a resin elastic material such as silicone or fluororubber.
  • the structure of the space through which the cooling fluid flows can be any structure as long as the temperature of the roll surface can be uniformly controlled.
  • the roll can be made to flow in a spiral direction by going alternately in the width direction and returning. Temperature control with a small surface temperature distribution is possible.
  • the cooling fluid is not particularly limited, and water or oil can be used according to the temperature range to be used.
  • the surface temperature Tr0 of the elastic touch roll is preferably lower than the glass transition temperature (Tg) of the film. If it is higher than Tg, the peelability between the film and the roll may be inferior. More preferably, it is Tg ⁇ 50 ° C. to Tg.
  • the elastic touch roll used in the present invention preferably has a so-called crown roll shape in which the central portion in the width direction has a diameter larger than that of the end portion.
  • the touch roll is generally pressed against the film by pressing means at both ends, but in this case, since the touch roll is bent, there is a phenomenon that the touch roll is strongly pressed toward the end. By making the roll into a crown shape, highly uniform pressing becomes possible.
  • the width of the elastic touch roll used in the present invention is preferably wider than the film width because the entire film can be in close contact with the cooling roll. Further, when the draw ratio is increased, both end portions of the film may become ear height (thickness of the end portion becomes thick) due to a neck-in phenomenon.
  • the width of the metal outer cylinder may be narrower than the width of the film so as to escape from the ear high part.
  • the outer diameter of the metal outer cylinder may be reduced to escape the ear height.
  • metal elastic touch roll examples include molding rolls described in Japanese Patent No. 3194904, Japanese Patent No. 3422798, Japanese Patent Laid-Open No. 2002-36332, and Japanese Patent Laid-Open No. 2002-36333.
  • a support roll may be arranged on the opposite side of the touch roll with respect to the cooling roll.
  • ⁇ A device for cleaning dirt on the elastic touch roll may be provided.
  • the cleaning device for example, a method of pressing the roll surface with a member such as a nonwoven fabric infiltrated with a solvent if necessary, a method of bringing the roll into contact with a liquid, a plasma discharge such as corona discharge or glow discharge, A method for volatilizing dirt can be preferably used.
  • a temperature control roll may be brought into contact with the touch roll, temperature-controlled air may be sprayed, or a heat medium such as a liquid may be brought into contact.
  • the touch roll linear pressure when pressing the elastic touch roll is 1 kg / cm or more and 15 kg / cm or less, and the touch roll side film surface temperature Tt is Tg ⁇ Tt ⁇ Tg + 110 ° C.
  • the linear pressure is a value obtained by dividing the force with which the elastic touch roll presses the film by the film width at the time of pressing.
  • the method for setting the linear pressure within the above range is not particularly limited, and for example, both ends of the roll can be pressed with an air cylinder or a hydraulic cylinder.
  • the film may be pressed indirectly by pressing the elastic touch roll with the support roll.
  • the method of setting the film temperature at the time of pressing in the above range is not particularly limited.
  • the distance between the die and the cooling roll is made closer, and the cooling between the die and the cooling roll is suppressed, or between the die and the cooling roll.
  • Examples of the method include heat insulation by surrounding with a heat insulating material, or heating by hot air, an infrared heater, microwave heating, or the like.
  • Film surface temperature and roll surface temperature can be measured with a non-contact infrared thermometer. Specifically, using a non-contact handy thermometer (IT2-80, manufactured by Keyence Co., Ltd.), 10 points in the width direction of the film are measured at a distance of 0.5 m from the object to be measured.
  • IT2-80 manufactured by Keyence Co., Ltd.
  • Elastic touch roll side film surface temperature Tt refers to the film surface temperature measured with a non-contact infrared thermometer from the touch roll side with the touch roll removed from the film being transported.
  • the present invention is characterized in that after being cooled by a cooling roll, the heat treatment is performed again. That is, after the cooling step, a step of heating the cooled film again in the range of Tg + 30 ° C. or higher and Tg + 60 ° C. or lower is provided.
  • the heating time is preferably 5 to 60 seconds, more preferably 10 to 30 seconds.
  • This reheating step is preferably a stretching step.
  • a step of heating again while stretching is preferred.
  • This stretching step is preferably a transverse stretching step (film width direction).
  • the film is stretched 1.1 to 3.0 times in both the longitudinal and lateral (width direction) directions.
  • a known roll stretching machine or tenter can be preferably used.
  • the temperature and magnification of the optical film of the present invention can be selected so that desired retardation characteristics can be obtained.
  • the stretching is preferably performed under a uniform temperature distribution controlled in the width direction.
  • the temperature is preferably within ⁇ 2 ° C, more preferably within ⁇ 1 ° C, and particularly preferably within ⁇ 0.5 ° C.
  • the film produced by the above method after the aggregates such as plasticizer are reduced to such an extent that haze failure does not occur, the film is oriented in the longitudinal direction or the width direction for the purpose of adjusting retardation and reducing the dimensional change rate. It may be contracted.
  • the latter method can be performed by using a general simultaneous biaxial stretching machine, and by gradually and gradually narrowing the interval between adjacent clips in the longitudinal direction by driving the clip portion by, for example, a pantograph method or a linear drive method. it can. You may combine with extending
  • the dimensional change rate of the optical film can be reduced by shrinking 0.5% to 10% in both the longitudinal direction and the width direction.
  • the end Before winding, the end may be slit and cut to the product width, and knurled (embossed) may be applied to both ends to prevent sticking or scratching during winding.
  • the knurling method can process a metal ring having an uneven pattern on its side surface by heating or pressing.
  • the clip grips at both ends of the film are usually cut out and reused as raw materials because the film is deformed and cannot be used as a product.
  • the heat treatment time shows an effect from 1 second or more, and the effect becomes higher as the time is longer, but it is saturated at about 1000 hours, and therefore, it is preferably 1 second to 1000 hours at Tg-20 ° C. to Tg.
  • Tg-15 ° C to Tg is preferably 1 minute to 1 hour.
  • the cooling rate is preferably ⁇ 0.1 ° C./second to ⁇ 20 ° C./second, more preferably ⁇ 1 ° C./second to ⁇ 10 ° C./second.
  • the heat treatment method can be performed by a temperature-controlled oven or roll group, hot air, an infrared heater, a microwave heating device, or the like.
  • the film may be heat-treated in the form of a sheet or roll while being conveyed. In the case of carrying, it can be carried while being heat-treated using a roll group or a tenter. When heat-treating in a roll shape, the film may be wound in a roll shape at a temperature in the vicinity of Tg and gradually cooled by cooling as it is.
  • FIG. 1 is a schematic flow sheet showing the overall configuration of the optical film manufacturing apparatus of the present invention.
  • the optical film is manufactured by mixing film materials such as acrylic resin, then using an extruder 1 to melt and extrude from a casting die 4 onto a first cooling roll 5.
  • the film 10 is further circumscribed on the three cooling rolls of the second cooling roll 7 and the third cooling roll 8 in order, and then cooled and solidified to form the film 10.
  • the film 10 peeled off by the peeling roll 9 is then stretched in the width direction by holding both ends of the film by the stretching device 12 and then wound by the winding device 16.
  • a touch roll 6 is provided that clamps the molten film on the surface of the first cooling roll 5 in order to correct the flatness.
  • the touch roll 6 has an elastic surface and forms a nip with the first cooling roll 5.
  • the optical film of the present invention is useful as a polarizing plate protective film for protecting a polarizer mainly composed of polyvinyl alcohol, and is also used as an optical compensation film for a liquid crystal display device by adjusting the retardation. be able to.
  • a polarizing plate When using the optical film of this invention as a protective film for polarizing plates, a polarizing plate can be produced by a general method. It is preferable that an adhesive layer is provided on the back side of the optical film of the present invention, and is bonded to at least one surface of a polarizer produced by immersion and stretching in an iodine solution.
  • the optical film of the present invention may be used, or another polarizing plate protective film may be used.
  • a commercially available cellulose ester film for example, Konica Minoltack KC8UX, KC4UX, KC5UX, KC8UY, KC4UY, KC12UR, KC8UCR-3, KC8UCR-4, KC8UCR-5, KC8UE, KC4FR-4, KC4FR-3, KC4FR-3, KC4FR-4 -1, KC8UY-HA, KC8UX-RHA, manufactured by Konica Minolta Opto Co., Ltd.) and the like are preferably used.
  • a polarizer which is a main component of a polarizing plate, is an element that transmits only light having a plane of polarization in a certain direction.
  • a typical polarizing film known at present is a polyvinyl alcohol polarizing film, which is a polyvinyl alcohol. There are one in which iodine is dyed on a system film and one in which dichroic dye is dyed.
  • the polarizer is formed by forming a polyvinyl alcohol aqueous solution into a film and dyeing the film by uniaxial stretching or dyeing or uniaxially stretching, and then performing a durability treatment with a boron compound.
  • a pressure-sensitive adhesive having a storage elastic modulus at 25 ° C. in the range of 1.0 ⁇ 10 4 Pa to 1.0 ⁇ 10 9 Pa in at least a part of the pressure-sensitive adhesive layer is used. It is preferable to use a curable pressure-sensitive adhesive that forms a high molecular weight body or a crosslinked structure by various chemical reactions after the pressure-sensitive adhesive is applied and bonded.
  • urethane adhesives examples include, for example, urethane adhesives, epoxy adhesives, aqueous polymer-isocyanate adhesives, curable adhesives such as thermosetting acrylic adhesives, moisture-curing urethane adhesives, polyether methacrylate types
  • curable adhesives such as thermosetting acrylic adhesives, moisture-curing urethane adhesives, polyether methacrylate types
  • anaerobic pressure-sensitive adhesives such as ester-based methacrylate type and oxidized polyether methacrylate, cyanoacrylate-based instantaneous pressure-sensitive adhesives, and acrylate-peroxide-based two-component instantaneous pressure-sensitive adhesives.
  • the above-mentioned pressure-sensitive adhesive may be a one-component type or a type in which two or more components are mixed before use.
  • the above-mentioned pressure-sensitive adhesive may be a solvent system using an organic solvent as a medium, or an aqueous system such as an emulsion type, a colloidal dispersion type, or an aqueous solution type that is a medium containing water as a main component. It may be a solvent type.
  • concentration of the pressure-sensitive adhesive liquid may be appropriately determined depending on the film thickness after adhesion, the coating method, the coating conditions, and the like, and is usually 0.1 to 50% by mass.
  • polarizing plate By incorporating the polarizing plate bonded with the optical film of the present invention into a liquid crystal display device, it is possible to produce various liquid crystal display devices with excellent visibility, but particularly outdoors such as large liquid crystal display devices and digital signage. It is preferably used for a liquid crystal display device for use.
  • the polarizing plate according to the present invention is bonded to a liquid crystal cell via the adhesive layer or the like.
  • the polarizing plate according to the present invention includes a reflective type, a transmissive type, a transflective type LCD or a TN type, an STN type, an OCB type, a HAN type, a VA type (PVA type, MVA type), an IPS type (including an FFS type), and the like. It is preferably used in various drive LCDs. In particular, in a large-screen display device having a screen of 30 or more, especially 30 to 54, there is no white spot at the periphery of the screen and the effect is maintained for a long time.
  • Example 1 [Preparation of acrylic resin] The following commercially available acrylic resin was used for the acrylic resin used for this invention.
  • the polymer latex thus obtained was poured into a 3% by mass aqueous sodium sulfate solution, salted out and coagulated, then dehydrated and washed repeatedly and then dried to obtain a three-layer acrylic particle ( C1) was obtained.
  • the average particle size was determined by the absorbance method, it was 100 nm.
  • the above mixture was formed into a film by a manufacturing apparatus using an elastic touch roll shown in FIG. In a nitrogen atmosphere, it was melted at 240 ° C., extruded from the casting die onto the first cooling roll, and molded by pressing the film between the first cooling roll and the touch roll. Further, a matting agent was added as a slip agent from the hopper opening in the middle of the extruder 1 so as to be 0.1 part by mass.
  • the heat bolt was adjusted so that the gap width of the casting die was 0.5 mm within 30 mm from the end in the width direction of the film and 1 mm at other locations.
  • a touch roll was used, and 80 ° C. water was allowed to flow therein as cooling water.
  • the length L along was set to 20 mm.
  • the touch roll was separated from the first cooling roll, and the temperature T of the melted part immediately before being sandwiched in the nip between the first cooling roll and the touch roll was measured.
  • the temperature T of the melted part immediately before being squeezed by the nip between the first cooling roll and the touch roll is 1 mm upstream from the upstream end of the nip by a thermometer (HA-200E manufactured by Anritsu Keiki Co., Ltd.). It was measured. As a result of the measurement, the temperature T was 141 ° C.
  • the linear pressure of the touch roll against the first cooling roll was 14.7 N / cm.
  • the winding core had an inner diameter of 152 mm, an outer diameter of 165 to 180 mm, and a length of 1550 mm.
  • a prepreg resin obtained by impregnating glass fibers and carbon fibers with an epoxy resin was used as the core material for the core.
  • the surface of the core was coated with an epoxy conductive resin, the surface was polished, and the surface roughness Ra was finished to 0.3 ⁇ m.
  • the optical film 101 was manufactured with a film thickness of 80 ⁇ m and a winding length of 3500 m.
  • optical films 2 to 21 ⁇ Preparation of optical films 2 to 21>
  • the composition ratio of the acrylic resin (A) and the cellulose ester resin (B), and the types and addition ratios of the additives are as shown in Table 1, and the types of the acrylic resin (A).
  • Optical films 2 to 21 were produced in the same manner except that the conditions were changed as described in Table 2.
  • the breakage resistance at the time of conveyance was ranked according to the following criteria with respect to the frequency of breakage of the film during conveyance.
  • No breakage or breaks during film formation, transport, winding, and film handling.
  • Double-circle Although a fracture
  • Breakage is not observed during film formation, conveyance, winding, and film handling, but breaks often occur during winding.
  • delta A fracture
  • X Breaking occurs frequently during film formation, conveyance, winding, and film handling.
  • the obtained optical film is sandwiched between two polarizers arranged in a crossed Nicol state with a polarizing plate, that is, in an orthogonal state (crossed Nicol state), irradiated with light from the outside of one polarizing plate, Visual observation was performed from the outside, and light leakage resistance was ranked according to the following criteria.
  • X Strong streaky light-darkness is partially observed (polarizer deterioration resistance).
  • each polarizing plate was subjected to forced degradation for 1000 hours at 60 ° C. and 90%, and then the parallel transmittance and the direct transmittance were measured again, and the degree of polarization was calculated according to the following formula.
  • the amount of change in polarization degree was determined by the following formula.
  • Polarization degree P ((H 0 ⁇ H 90 ) / (H 0 + H 90 )) 1/2 ⁇ 100
  • Polarization degree change amount P 0 -P 1000 H 0 : Parallel transmittance H 90 : Direct transmittance P 0 : Polarization degree before forced degradation P 1000 : Polarization degree after forced degradation 1000 hours
  • Polarization degree change rate of 25% or more (tensile elongation at break) It measured using a No. 1 type test piece according to JIS K3127.

Abstract

 アクリル樹脂及びセルロースエステル樹脂を主要構成成分とする光学フィルムであって、光学フィルムの溶融製膜の際の搬送応力によるフィルムの破断が防止され、かつ偏光板に用いたときに光り漏れのない光学フィルムを提供する。更に、それを用いた偏光板及び液晶表示装置を提供する。  本発明の光学フィルムは、アクリル樹脂(A)とセルロースエステル樹脂(B)が、質量比率で50:50~95:5の範囲内において混合されており、かつ、ホスフィナイト、ホスホナイト、及びホスファイトのうちから選ばれるリン系添加剤を含有することを特徴とする。

Description

光学フィルム、その製造方法、それを用いた偏光板及び液晶表示装置
 本発明は、光学フィルム、その製造方法、それを用いた偏光板及び液晶表示装置に関する。
 液晶表示装置は、液晶テレビやパソコンの液晶ディスプレイ等の用途で、需要が拡大している。通常、液晶表示装置は、透明電極、液晶層、カラーフィルター等をガラス板で挟み込んだ液晶セルと、その両側に設けられた2枚の偏光板で構成されており、それぞれの偏光板は、偏光子(偏光膜、偏光フィルムともいう)を2枚の光学フィルム(偏光板保護フィルム)で挟まれた構成となっている。この偏光板保護フィルムとしては、通常、セルローストリアセテートフィルムが用いられている。
 一方、近年の技術の進歩により、液晶表示装置の大型化が加速するとともに、液晶表示装置の用途が多様化している。例えば、街頭や店頭に設置される大型ディスプレイとしての利用や、デジタルサイネージと呼ばれる表示機器を用いた公共の場における広告用ディスプレイへの利用等が挙げられる。
 しかしながら、上述のように液晶表示装置が大型化し、屋外への用途が拡大したことに伴い、屋外でも映像が十分に認識できるようにするためにバックライトの光量を増加させる必要があるとともに、より過酷な条件下で使用されることとなり、より高い耐湿性や耐熱性が求められることとなった。
 耐湿性及び耐熱性を改善するための技術として、アクリル樹脂に耐衝撃性アクリルゴム-メチルメタクリレート共重合体やブチル変性アセチルセルロースを組み合わせた樹脂が提案されている(例えば特許文献1及び2参照)。
 しかしながら、この方法でも十分な脆性の改善は得られず大型の液晶表示装置に用いられる光学フィルムを製造するためには取扱い性が十分ではなかった。また、混合された成分によるヘーズも発生し、より高いコントラストが求められる屋外等で使用した場合は、画像のコントラストが低下する問題が発生した。
 また、従来のセルロースエステルフィルムに対して、可塑剤や光学特性の制御のためにアクリル樹脂を混合する技術も提案されている(例えば特許文献3参照)。
 しかしながら、これらの目的では、耐湿性を十分に改善できる程度にアクリル樹脂を添加することはない為、やはり十分な耐湿性は得られず、高湿環境下においては偏光板の劣化や光学フィルムの光学値の変化等の問題が発生した。また、従来は、セルロースエステル樹脂に耐湿性を向上するために他の樹脂を大量に添加した場合は、透明性が低下すると考えられており、高湿環境下において光学値が変化しない程度に耐湿性が改善されたセルロースエステルフィルムは得られていなかった。
 上記の状況下、最近の液晶表示装置の用途拡大に伴い、用いられる光学フィルムにおける、低吸湿性、透明性、高耐熱性、脆性などの課題は、益々顕著になってきており、改善が求められていた。
 一方、アクリル樹脂とセルロースエステル樹脂とからなる樹脂は、低複屈折、高耐熱を両立した材であるが、メルト製膜を行うと、搬送時の破断が頻発するという問題点があった。
 セルロースにリン系添加剤を添加するという公知例はあるが、複屈折が高く、これを用いた偏光板の光漏れが激しいという問題点があった(例えば特許文献4参照)。
 また、アクリル樹脂にリン系添加剤を添加するという技術が知られているが、耐熱性に劣るという問題点があった(例えば特許文献5参照)。
 アクリル樹脂及びセルロースエステル樹脂は、それぞれ、低複屈折性、高耐熱性に優れる樹脂であるが、これら二つの樹脂を混ぜて溶融製膜してみたところ、搬送応力によってフィルムが破断するという問題が多発した。
 溶融製膜は、溶融樹脂をダイスから押し出した後、冷却ロールに巻き取ってフィルム状に製膜する方法であるが、量産段階になると、フィルム生産性を上げるためとフィルム膜厚を調整するため、当該冷却ロールはダイス押出し速度に対し、ロール回転速度を上げて製膜する。このことから、ダイスと冷却ロールの間でフィルムの延伸が起こっていると考えられる。押出機内で溶融したセルロースとアクリルの樹脂は、絡み合いが弱く、ダイス~冷却ロールの間で冷却しながら延伸すると、アクリル樹脂とセルロースエステル樹脂の絡み合いが弱いまま製膜されることになり、そこに搬送応力がかかることでフィルムの破断が起こりやすくなると推測された。
特開平5-119217号公報 特開2008-88417号公報 特開2003-12859号公報 特開2008-55890号公報 特開2004-213866号公報
 本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、アクリル樹脂及びセルロースエステル樹脂を主要構成成分とする光学フィルムであって、光学フィルムの溶融製膜の際の搬送応力によるフィルムの破断が防止され、かつ偏光板に用いたときに光り漏れのない光学フィルムを提供することである。更に、それを用いた偏光板及び液晶表示装置を提供することである。
 本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。
 1.アクリル樹脂(A)とセルロースエステル樹脂(B)が、質量比率で50:50~95:5の範囲内において混合されており、かつ、ホスフィナイト、ホスホナイト、及びホスファイトのうちから選ばれるリン系添加剤を含有することを特徴とする光学フィルム。
 2.前記リン系添加剤として、ホスファイトとホスホナイトとを含有することを特徴とする前記1に記載の光学フィルム。
 3.前記アクリル樹脂(A)の重量平均分子量(Mw)が、110000~1000000の範囲内であることを特徴とする前記1又は前記2に記載の光学フィルム。
 4.アクリル粒子(C)を、前記光学フィルムを構成する樹脂の総質量に対して、0.5~30質量%の範囲内で、含有することを特徴とする前記1から前記3までのいずれか一項に記載の光学フィルム。
 5.前記1から4までのいずれか一項に記載の光学フィルムの製造方法であって、タッチロールを用いた溶融流延製膜法であることを特徴とする光学フィルムの製造方法。
 6.前記1から4までのいずれか一項に記載の光学フィルムを用いたことを特徴とする偏光板。
 7.前記6に記載の偏光板を用いたことを特徴とする液晶表示装置。
 本発明の上記手段により、アクリル樹脂及びセルロースエステル樹脂を主要構成成分とする光学フィルムであって、光学フィルムの溶融製膜の際の搬送応力によるフィルムの破断が防止され、かつ偏光板に用いたときに光り漏れのない光学フィルムを提供することができる。更に、それを用いた偏光板及び液晶表示装置を提供することができる。
 本発明の効果の発現機構については、解明されていないが、アクリル樹脂とセルロースエステル樹脂とを、特定質量比において、混合した混合物にホスフィナイト、ホスホナイト、ホスファイトのうちから選ばれるリン系添加剤を添加すると、当該リン系添加剤が、相溶化したアクリル樹脂とセルロースエステル樹脂の絡み合いを強くし、溶融押出しして製膜されたフィルムに搬送応力をかけてもフィルムの破断が起こしにくくなるものと推測される。
 なお、リン系添加剤は、ホスフィナイト、ホスホナイト、ホスファイトのいずれかの構造を持つものに限って効果が見られ、他のリン系添加剤、例えばトリフェニルホフェイトに代表されるホフェイト構造を持つものには破断を改善する効果は見られなかった。
弾性タッチロールを用いた光学フィルム製造装置
 本発明の光学フィルムは、アクリル樹脂(A)とセルロースエステル樹脂(B)が、質量比率で50:50~95:5の範囲内におい混合(ブレンド)されており、かつ、ホスフィナイト、ホスホナイト、及びホスファイトのうちから選ばれるリン系添加剤を含有することを特徴とする光学フィルム。この特徴は、請求項1から請求項7までの請求項に係る発明に共通する技術的特徴である。
 本発明の実施態様としては、前記リン系添加剤として、ホスファイトとホスホナイトとを含有する態様であることが好ましい。また、前記アクリル樹脂(A)の重量平均分子量(Mw)が、110000~1000000の範囲内であることが好ましい。更に、アクリル粒子(C)を、前記光学フィルムを構成する樹脂の総質量に対して、0.5~30質量%の範囲内で、含有することが好ましい。
 本発明の光学フィルムの製造方法としては、タッチロールを用いた溶融流延製膜法であることが好ましい。
 本発明の光学フィルムは、偏光板及びそれを用いた液晶表示装置に好適に用いることができる。
 以下、本発明とその構成要素、及び発明を実施するための最良の形態・態様等について詳細な説明をする。
 (アクリル樹脂(A))
 本発明に用いられるアクリル樹脂には、メタクリル樹脂も含まれる。樹脂としては特に制限されるものではないが、メチルメタクリレート単位50~99質量%、およびこれと共重合可能な他の単量体単位1~50質量%からなるものが好ましい。
 共重合可能な他の単量体としては、アルキル数の炭素数が2~18のアルキルメタクリレート、アルキル数の炭素数が1~18のアルキルアクリレート、アクリル酸、メタクリル酸等のα,β-不飽和酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等の不飽和基含有二価カルボン酸、スチレン、α-メチルスチレン等の芳香族ビニル化合物、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のα,β-不飽和ニトリル、無水マレイン酸、マレイミド、N-置換マレイミド、グルタル酸無水物等が挙げられ、これらは単独で、あるいは2種以上の単量体を併用して用いることができる。
 これらの中でも、共重合体の耐熱分解性や流動性の観点から、メチルアクリレート、エチルアクリレート、n-プロピルアクリレート、n-ブチルアクリレート、s-ブチルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレート等が好ましく、メチルアクリレートやn-ブチルアクリレートが特に好ましく用いられる。
 本発明の光学フィルムに用いられるアクリル樹脂(A)は、特に光学フィルムとしての脆性の改善及びセルロースエステル樹脂(B)と相溶した際の透明性の改善の観点で、重量平均分子量(Mw)が80000以上である。
 アクリル樹脂(A)の重量平均分子量(Mw)は、110000~1000000の範囲内であることが更に好ましく、100000~600000の範囲内であることが特に好ましい。アクリル樹脂(A)の重量平均分子量(Mw)の上限値は特に限定されるものではないが、製造上の観点から1000000以下とされることが好ましい形態である。
 本発明のアクリル樹脂の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定することができる。測定条件は以下の通りである。
 溶媒:   メチレンクロライド
 カラム:  Shodex K806、K805、K803G(昭和電工(株)製を3本接続して使用した)
 カラム温度:25℃
 試料濃度: 0.1質量%
 検出器:  RI Model 504(GLサイエンス社製)
 ポンプ:  L6000(日立製作所(株)製)
 流量:   1.0ml/min
 校正曲線: 標準ポリスチレンSTK standard ポリスチレン(東ソー(株)製)Mw=2,800,000~500迄の13サンプルによる校正曲線を使用した。13サンプルは、ほぼ等間隔に用いることが好ましい。
 本発明におけるアクリル樹脂(A)の製造方法としては、特に制限は無く、懸濁重合、乳化重合、塊状重合、あるいは溶液重合等の公知の方法のいずれを用いても良い。ここで、重合開始剤としては、通常のパーオキサイド系およびアゾ系のものを用いることができ、また、レドックス系とすることもできる。重合温度については、懸濁または乳化重合では30~100℃、塊状または溶液重合では80~160℃で実施しうる。得られた共重合体の還元粘度を制御するために、アルキルメルカプタン等を連鎖移動剤として用いて重合を実施することもできる。
 本発明に係るアクリル樹脂としては、市販のものも使用することができる。例えば、デルペット60N、80N(旭化成ケミカルズ(株)製)、ダイヤナールBR52、BR80,BR85,BR88(三菱レイヨン(株)製)、KT75(電気化学工業(株)製)等が挙げられる。アクリル樹脂は2種以上を併用することもできる。
 (セルロースエステル樹脂(B))
 本発明において用いられるセルロースエステル樹脂(B)は、特に脆性の改善やアクリル樹脂(A)と相溶させたときに透明性の観点から、アシル基の総置換度(T)が2.0~3.0、炭素数が3~7のアシル基の置換度が1.2~3.0であり、炭素数3~7のアシル基の置換度は、2.0~3.0であることが好ましい。即ち、本発明のセルロースエステル樹脂は炭素数が3~7のアシル基により置換されたセルロースエステル樹脂であり、具体的には、プロピオニル、ブチリル等が好ましく用いられるが、特にプロピオニル基が好ましく用いられる。
 セルロースエステル樹脂(B)の、アシル基の総置換度が2.0を下回る場合、即ち、セルロースエステル分子の2,3,6位の水酸基の残度が1.0を上回る場合には、アクリル樹脂(A)とアクリル樹脂(B)が十分に相溶せず光学フィルムとして用いる場合にヘーズが問題となる。また、アシル基の総置換度が2.0以上であっても、炭素数が3~7のアシル基の置換度が1.2を下回る場合は、やはり十分な相溶性が得られないか、脆性が低下することとなる。例えば、アシル基の総置換度が2.0以上の場合であっても、炭素数2のアシル基、即ちアセチル基の置換度が高く、炭素数3~7のアシル基の置換度が1.2を下回る場合は、相溶性が低下しヘーズが上昇する。また、アシル基の総置換度が2.0以上の場合であっても、炭素数8以上のアシル基の置換度が高く、炭素数3~7のアシル基の置換度が1.2を下回る場合は、脆性が劣化し、所望の特性が得られない。
 本発明のセルロースエステル樹脂(B)のアシル置換度は、総置換度(T)が2.0~3.0であり、炭素数が3~7のアシル基の置換度が1.2~3.0であれば問題ないが、炭素数が3~7以外のアシル基、即ち、アセチル基や炭素数が8以上のアシル基の置換度の総計が1.3以下とされることが好ましい。
 また、セルロースエステル樹脂(B)のアシル基の総置換度(T)は、2.5~3.0の範囲であることが更に好ましい。
 本発明において前記アシル基は、脂肪族アシル基であっても、芳香族アシル基であってもよい。脂肪族アシル基の場合は、直鎖であっても分岐していても良く、さらに置換基を有してもよい。本発明におけるアシル基の炭素数は、アシル基の置換基を包含するものである。
 上記セルロースエステル樹脂(B)が、芳香族アシル基を置換基として有する場合、芳香族環に置換する置換基Xの数は0~5個であることが好ましい。この場合も、置換基を含めた炭素数が3~7であるアシル基の置換度が1.2~3.0となるように留意が必要である。例えば、ベンゾイル基は炭素数が7になる為、炭素を含む置換基を有する場合は、ベンゾイル基としての炭素数は8以上となり、炭素数が3~7のアシル基には含まれないこととなる。
 更に、芳香族環に置換する置換基の数が2個以上の時、互いに同じでも異なっていてもよいが、また、互いに連結して縮合多環化合物(例えばナフタレン、インデン、インダン、フェナントレン、キノリン、イソキノリン、クロメン、クロマン、フタラジン、アクリジン、インドール、インドリンなど)を形成してもよい。
 上記のようなセルロースエステル樹脂(B)においては、炭素数3~7の脂肪族アシル基の少なくとも1種を有する構造を有することが、本発明のセルロース樹脂に用いる構造として用いられる。
 本発明に係るセルロースエステル樹脂(B)の置換度は、アシル基の総置換度(T)が2.0~3.0、炭素数が3~7のアシル基の置換度が1.2~3.0である。
 また、炭素数が3~7のアシル基以外、即ちアセチル基と炭素数が8以上のアシル基の置換度の総和が1.3以下であることが好ましい構造である。
 本発明に係るセルロースエステル樹脂(B)としては、特にセルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートベンゾエート、セルロースプロピオネート、セルロースブチレートから選ばれる少なくとも一種であることが好ましく、即ち、炭素原子数3または4のアシル基を置換基として有するものが好ましい。
 これらの中で特に好ましいセルロースエステル樹脂は、セルロースアセテートプロピオネートやセルロースプロピオネートである。
 アシル基で置換されていない部分は通常水酸基として存在しているものである。これらは公知の方法で合成することができる。
 なお、アセチル基の置換度や他のアシル基の置換度は、ASTM-D817-96に規定の方法により求めたものである。
 本発明に係るセルロースエステル樹脂の重量平均分子量(Mw)は、特にアクリル樹脂(A)との相溶性、脆性の改善の観点から75000以上であり、75000~300000の範囲であることが好ましく、100000~240000の範囲内であることが更に好ましく、160000~240000のものが特に好ましい。セルロースエステル樹脂の重要平均分子量(Mw)が75000を下回る場合は、耐熱性や脆性の改善効果が十分ではなく、本発明の効果が得られない。本発明では2種以上のセルロース樹脂を混合して用いることもできる。
 本発明の光学フィルムにおいて、アクリル樹脂(A)とセルロースエステル樹脂(B)は、本発明の効果発現、耐湿性等の観点から、50:50~95:5の質量比で含有されるが、好ましくは、90:10~60:40である。
 アクリル樹脂(A)とセルロースエステル樹脂(B)の質量比が、95:5よりもアクリル樹脂(A)が多くなると、セルロースエステル樹脂(B)による効果が十分に得られず、同質量比が50:50よりもアクリル樹脂が少なくなると、耐湿性が不十分となる。
 本発明の光学フィルムにおいては、アクリル樹脂(A)とセルロースエステル樹脂(B)が相溶状態で含有されることが好ましい。光学フィルムとして必要とされる物性や品質を、異なる樹脂を相溶させることで相互に補うことにより達成している。
 アクリル樹脂(A)とセルロースエステル樹脂(B)が相溶状態となっているかどうかは、例えばガラス転移温度Tgにより判断することが可能である。
 例えば、両者の樹脂のガラス転移温度が異なる場合、両者の樹脂を混合したときは、各々の樹脂のガラス転移温度が存在するため混合物のガラス転移温度は2つ以上存在するが、両者の樹脂が相溶したときは、各々の樹脂固有のガラス転移温度が消失し、1つのガラス転移温度となって相溶した樹脂のガラス転移温度となる。
 尚、ここでいうガラス転移温度とは、示差走査熱量測定器(Perkin Elmer社製DSC-7型)を用いて、昇温速度20℃/分で測定し、JIS K7121(1987)に従い求めた中間点ガラス転移温度(Tmg)とする。
 アクリル樹脂(A)とセルロースエステル樹脂(B)は、それぞれ非結晶性樹脂であることが好ましく、いずれか一方が結晶性高分子、あるいは部分的に結晶性を有する高分子であってもよいが、本発明においてアクリル樹脂(A)とセルロースエステル樹脂(B)が相溶することで、非結晶性樹脂となることが好ましい。
 本発明の光学フィルムにおけるアクリル樹脂(A)の重量平均分子量(Mw)やセルロースエステル樹脂(B)の重量平均分子量(Mw)や置換度は、両者の樹脂の溶媒に対して溶解性の差を用いて、分別した後に、それぞれ測定することにより得られる。樹脂を分別する際には、いずれか一方にのみ溶解する溶媒中に相溶された樹脂を添加することで、溶解する樹脂を抽出して分別することができ、このとき加熱操作や環流を行ってもよい。これらの溶媒の組み合わせを2工程以上組み合わせて、樹脂を分別してもよい。溶解した樹脂と、不溶物として残った樹脂を濾別し、抽出物を含む溶液については、溶媒を蒸発させて乾燥させる操作によって樹脂を分別することができる。これらの分別した樹脂は、高分子の一般の構造解析によって特定することができる。本発明の光学フィルムが、アクリル樹脂(A)やセルロースエステル樹脂(B)以外の樹脂を含有する場合も同様の方法で分別することができる。
 また、相溶された樹脂の重量平均分子量(Mw)がそれぞれ異なる場合は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって、高分子量物は早期に溶離され、低分子量物であるほど長い時間を経て溶離されるために、容易に分別可能であるとともに分子量を測定することも可能である。
 また、相溶した樹脂をGPCによって分子量測定を行うと同時に、時間毎に溶離された樹脂溶液を分取して溶媒を留去し乾燥した樹脂を、構造解析を定量的に行うことで、異なる分子量の分画毎の樹脂組成を検出することで、相溶されている樹脂をそれぞれ特定することができる。事前に溶媒への溶解性の差で分取した樹脂を、各々GPCによって分子量分布を測定することで、相溶されていた樹脂をそれぞれ検出することもできる。
 また、本発明において、「アクリル樹脂(A)やセルロースエステル樹脂(B)を相溶状態で含有する」とは、各々の樹脂(ポリマー)を混合することで、結果として相溶された状態となることを意味しており、モノマー、ダイマー、あるいはオリゴマー等のアクリル樹脂の前駆体をセルロースエステル樹脂(B)に混合させた後に重合させることにより混合樹脂とされた状態は含まれないものとする。
 例えば、モノマー、ダイマー、あるいはオリゴマー等のアクリル樹脂の前駆体をセルロースエステル樹脂(B)に混合させた後に重合されることにより混合樹脂を得る工程は、重合反応が複雑であり、この方法で作製した樹脂は、反応の制御が困難であり、分子量の調整も困難となる。また、このような方法で樹脂を合成した場合は、グラフト重合、架橋反応や環化反応が生じることが多く、溶媒に溶解しいケースや、加熱により溶融できなくなることが多く、混合樹脂中におけるアクリル樹脂を溶離して重量平均分子量(Mw)を測定することも困難である為、物性をコントロールすることが難しく光学フィルムを安定に製造する樹脂として用いることはできない。
 本発明の光学フィルムは、光学フィルムとしての機能を損なわない限りは、アクリル樹脂(A)、セルロースエステル樹脂(B)以外の樹脂や添加剤を含有して構成されていても良い。
 アクリル樹脂(A)、セルロースエステル樹脂(B)以外の樹脂を含有する場合、添加される樹脂が相溶状態であっても、溶解せずに混合されていてもよい。
 本発明の光学フィルムにおけるアクリル樹脂(A)とセルロースエステル樹脂(B)の総質量は、光学フィルムの55質量%以上であることが好ましく、更に好ましくは60質量%以上であり、特に好ましくは、70質量%以上である。
 アクリル樹脂(A)とセルロースエステル樹脂(B)以外の樹脂や添加剤を用いる際には、本発明の光学フィルムの機能を損なわない範囲で添加量を調整することが好ましい。
 (アクリル粒子(C))
 本発明の光学フィルムは、アクリル粒子を含有することが好ましい。本願において、「アクリル粒子(C)」とは、前記アクリル樹脂(A)及びセルロースエステル樹脂(B)を含有する光学フィルム中に粒子の状態(非相溶状態ともいう)で存在するアクリル成分をいう。
 上記アクリル粒子(C)は、例えば、作製した光学フィルムを所定量採取し、溶媒に溶解させて攪拌し、充分に溶解・分散させたところで、アクリル粒子(C)の平均粒子径未満の孔径を有するPTFE製のメンブレンフィルターを用いて濾過し、濾過捕集された不溶物の重さが、光学フィルムに添加したアクリル粒子(C)の90質量%以上あることが好ましい。
 本発明に用いられるアクリル粒子(C)は特に限定されるものではないが、2層以上の層構造を有するアクリル粒子(C)であることが好ましく、特に下記多層構造アクリル系粒状複合体であることが好ましい。
 多層構造アクリル系粒状複合体とは、中心部から外周部に向かって最内硬質層重合体、ゴム弾性を示す架橋軟質層重合体、および最外硬質層重合体が、層状に重ね合わされてなる構造を有する粒子状のアクリル系重合体をいう。
 すなわち、多層構造アクリル系粒状複合体とは、中心部から外周部に向かって最内硬質層、架橋軟質層、および最外硬質層からなる多層構造アクリル系粒状複合体である。この3層コアシェル構造の多層構造アクリル系粒状複合体が好ましく用いられる。
 本発明に係るアクリル系樹脂組成物に用いられる多層構造アクリル系粒状複合体の好ましい態様としては、以下の様なものが挙げられる。(a)メチルメタクリレート80~98.9質量%、アルキル基の炭素数が1~8のアルキルアクリレート1~20質量%、および多官能性グラフト剤0.01~0.3質量%からなる単量体の混合物を重合して得られる最内硬質層重合体、(b)上記最内硬質層重合体の存在下に、アルキル基の炭素数が4~8のアルキルアクリレート75~98.5質量%、多官能性架橋剤0.01~5質量%および多官能性グラフト剤0.5~5質量%からなる単量体の混合物を重合して得られる架橋軟質層重合体、(c)上記最内硬質層および架橋軟質層からなる重合体の存在下に、メチルメタクリレート80~99質量%とアルキル基の炭素数が1~8であるアルキルアクリレート1~20質量%とからなる単量体の混合物を重合して得られる最外硬層重合体、よりなる3層構造を有し、かつ得られた3層構造重合体が最内硬質層重合体(a)5~40質量%、軟質層重合体(b)30~60質量%、および最外硬質層重合体(c)20~50質量%からなり、アセトンで分別したときに不溶部があり、その不溶部のメチルエチルケトン膨潤度が1.5~4.0であるアクリル系粒状複合体、が挙げられる。
 なお、特公昭60-17406号あるいは特公平3-39095号において開示されている様に、多層構造アクリル系粒状複合体の各層の組成や粒子径を規定しただけでなく、多層構造アクリル系粒状複合体の引張り弾性率やアセトン不溶部のメチルエチルケトン膨潤度を特定範囲内に設定することにより、さらに充分な耐衝撃性と耐応力白化性のバランスを実現することが可能となる。
 ここで、多層構造アクリル系粒状複合体を構成する最内硬質層重合体(a)は、メチルメタクリレート80~98.9質量%、アルキル基の炭素数が1~8のアルキルアクリレート1~20質量%および多官能性グラフト剤0.01~0.3質量%からなる単量体の混合物を重合して得られるものが好ましい。
 ここで、アルキル基の炭素数が1~8のアルキルアクリレートとしては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、n-プロピルアクリレート、n-ブチルアクリレート、s-ブチルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレート等が挙げられ、メチルアクリレートやn-ブチルアクリレートが好ましく用いられる。
 最内硬質層重合体(a)におけるアルキルアクリレート単位の割合は1~20質量%であり、該単位が1質量%未満では、重合体の熱分解性が大きくなり、一方、該単位が20質量%を越えると、最内硬質層重合体(c)のガラス転移温度が低くなり、3層構造アクリル系粒状複合体の耐衝撃性付与効果が低下するので、いずれも好ましくない。
 多官能性グラフト剤としては、異なる重合可能な官能基を有する多官能性単量体、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸のアリルエステル等が挙げられ、アリルメタクリレートが好ましく用いられる。多官能性グラフト剤は、最内硬質層重合体と軟質層重合体を化学的に結合するために用いられ、その最内硬質層重合時に用いる割合は0.01~0.3質量%である。
 アクリル系粒状複合体を構成する架橋軟質層重合体(b)は、上記最内硬質層重合体(a)の存在下に、アルキル基の炭素数が1~8のアルキルアクリレート75~98.5質量%、多官能性架橋剤0.01~5質量%および多官能性グラフト剤0.5~5質量%からなる単量体の混合物を重合して得られるものが好ましい。
 ここで、アルキル基の炭素数が4~8のアルキルアクリレートとしては、n-ブチルアクリレートや2-エチルヘキシルアクリレートが好ましく用いられる。
 また、これらの重合性単量体と共に、25質量%以下の共重合可能な他の単官能性単量体を共重合させることも可能である。
 共重合可能な他の単官能性単量体としては、スチレンおよび置換スチレン誘導体が挙げられる。アルキル基の炭素数が4~8のアルキルアクリレートとスチレンとの比率は、前者が多いほど重合体(b)のガラス転移温度が低下し、即ち軟質化できるのである。
 一方、樹脂組生物の透明性の観点からは、軟質層重合体(b)の常温での屈折率を最内硬質層重合体(a)、最外硬質層重合体(c)、および硬質熱可塑性アクリル樹脂に近づけるほうが有利であり、これらを勘案して両者の比率を選定する。
 多官能性グラフト剤としては、前記の最内層硬質重合体(a)の項で挙げたものを用いることができる。ここで用いる多官能性グラフト剤は、軟質層重合体(b)と最外硬質層重合体(c)を化学的に結合するために用いられ、その最内硬質層重合時に用いる割合は耐衝撃性付与効果の観点から0.5~5質量%が好ましい。
 多官能性架橋剤としては、ジビニル化合物、ジアリル化合物、ジアクリル化合物、ジメタクリル化合物などの一般に知られている架橋剤が使用できるが、ポリエチレングリコールジアクリレート(分子量200~600)が好ましく用いられる。
 ここで用いる多官能性架橋剤は、軟質層(b)の重合時に架橋構造を生成し、耐衝撃性付与の効果を発現させるために用いられる。ただし、先の多官能性グラフト剤を軟質層の重合時に用いれば、ある程度は軟質層(b)の架橋構造を生成するので、多官能性架橋剤は必須成分ではないが、多官能性架橋剤を軟質層重合時に用いる割合は耐衝撃性付与効果の観点から0.01~5質量%が好ましい。
 多層構造アクリル系粒状複合体を構成する最外硬質層重合体(c)は、上記最内硬質層重合体(a)および軟質層重合体(b)の存在下に、メチルメタクリレート80~99質量%およびアルキル基の炭素数が1~8であるアルキルアクリレート1~20質量%からなる単量体の混合物を重合して得られるものが好ましい。
 ここで、アクリルアルキレートとしては、前述したものが用いられるが、メチルアクリレートやエチルアクリレートが好ましく用いられる。最外硬質層(c)におけるアルキルアクリレート単位の割合は、1~20質量%が好ましい。
 また、最外硬質層(c)の重合時に、アクリル樹脂(A)との相溶性向上を目的として、分子量を調節するためアルキルメルカプタン等を連鎖移動剤として用い、実施することも可能である。
 とりわけ、最外硬質層に、分子量が内側から外側へ向かって次第に小さくなるような勾配を設けることは、伸びと耐衝撃性のバランスを改良するうえで好ましい。具体的な方法としては、最外硬質層を形成するための単量体の混合物を2つ以上に分割し、各回ごとに添加する連鎖移動剤量を順次増加するような手法によって、最外硬質層を形成する重合体の分子量を多層構造アクリル系粒状複合体の内側から外側へ向かって小さくすることが可能である。
 この際に形成される分子量は、各回に用いられる単量体の混合物をそれ単独で同条件にて重合し、得られた重合体の分子量を測定することによって調べることもできる。
 本発明に好ましく用いられるアクリル粒子(C)の粒子径については、特に限定されるものではないが、10~1000nmであることが好ましく、さらに、20~500nmであることがより好ましく、特に50~400nmであることが最も好ましい。
 本発明に好ましく用いられる多層構造重合体であるアクリル系粒状複合体において、コアとシェルの質量比は、特に限定されるものではないが、多層構造重合体全体を100質量部としたときに、コア層が50~90質量部であることが好ましく、さらに、60~80質量部であることがより好ましい。なお、ここでいうコア層とは、最内硬質層のことである。
 このような多層構造アクリル系粒状複合体の市販品の例としては、例えば、三菱レイヨン社製“メタブレン”、鐘淵化学工業社製“カネエース”、呉羽化学工業社製“パラロイド”、ロームアンドハース社製“アクリロイド”、ガンツ化成工業社製“スタフィロイド”およびクラレ社製“パラペットSA”などが挙げられ、これらは、単独ないし2種以上を用いることができる。
 また、本発明に好ましく用いられるアクリル粒子(C)として好適に使用されるグラフト共重合体であるアクリル粒子(c-1)の具体例としては、ゴム質重合体の存在下に、不飽和カルボン酸エステル系単量体、不飽和カルボン酸系単量体、芳香族ビニル系単量体、および必要に応じてこれらと共重合可能な他のビニル系単量体からなる単量体の混合物を共重合せしめたグラフト共重合体が挙げられる。
 グラフト共重合体であるアクリル粒子(c-1)に用いられるゴム質重合体には特に制限はないが、ジエン系ゴム、アクリル系ゴムおよびエチレン系ゴムなどが使用できる。具体例としては、ポリブタジエン、スチレン-ブタジエン共重合体、スチレン-ブタジエンのブロック共重合体、アクリロニトリル-ブタジエン共重合体、アクリル酸ブチル-ブタジエン共重合体、ポリイソプレン、ブタジエン-メチルメタクリレート共重合体、アクリル酸ブチル-メチルメタクリレート共重合体、ブタジエン-アクリル酸エチル共重合体、エチレン-プロピレン共重合体、エチレン-プロピレン-ジエン系共重合体、エチレン-イソプレン共重合体、およびエチレン-アクリル酸メチル共重合体などが挙げられる。これらのゴム質重合体は、1種または2種以上の混合物で使用することが可能である。
 また、本発明の光学フィルムにアクリル粒子(C)を添加する場合は、アクリル樹脂(A)とセルロースエステル樹脂(B)との混合物の屈折率とアクリル粒子(C)の屈折率が近いことが、透明性が高いフィルムを得る点では好ましい。具体的には、アクリル粒子(C)とアクリル樹脂(A)の屈折率差が0.05以下であることが好ましく、より好ましくは0.02以下、とりわけ0.01以下であることが好ましい。
 このような屈折率条件を満たすためには、アクリル樹脂(A)の各単量体単位組成比を調整する方法、および/またはアクリル粒子(C)に使用されるゴム質重合体あるいは単量体の組成比を調製する方法などにより、屈折率差を小さくすることができ、透明性に優れた光学フィルムを得ることができる。
 尚、ここで言う屈折率差とは、アクリル樹脂(A)が可溶な溶媒に、本発明の光学フィルムを適当な条件で十分に溶解させ白濁溶液とし、これを遠心分離等の操作により、溶媒可溶部分と不溶部分に分離し、この可溶部分(アクリル樹脂(A))と不溶部分(アクリル粒子(C))をそれぞれ精製した後、測定した屈折率(23℃、測定波長:550nm)の差を示す。
 本発明においてアクリル樹脂(A)に、アクリル粒子(C)を配合する方法には、特に制限はなく、アクリル樹脂(A)とその他の任意成分を予めブレンドした後、通常200~350℃において、アクリル粒子(C)を添加しながら一軸または二軸押出機により均一に溶融混練する方法が好ましく用いられる。
 本発明に係るアクリル粒子としては、市販のものも使用することができる。例えば、メタブレンW-341(C2)(三菱レイヨン(株)製)を、ケミスノーMR-2G(C3)、MS-300X(C4)(綜研化学(株)製)等を挙げることができる。
 本発明の光学フィルムにおいて、当該フィルムを構成する樹脂の総質量に対して、0.5~30質量%のアクリル粒子(C)を含有することが好ましく、1.0~15質量%の範囲で含有することが更に好ましい。
 (酸化防止剤)
 本発明においては、アクリル樹脂等の樹脂混合物が酸化防止剤を含有することが好ましい。
 本発明において、好ましい酸化防止剤は、リン系またはフェノール系酸化防止剤であり、リン系とフェノール系酸化防止剤を同時に組み合わせるとより好ましい。
 以下、本発明において好適に用いることができる酸化防止剤について説明する。
 〈フェノール系酸化防止剤〉
 本発明においては、下記一般式(AO1)で表されるフェノール系の酸化防止剤を使用することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 一般式(AO1)中、R、R及びRは、さらに置換されているかまたは置換されていないアルキル置換基を表す。ヒンダードフェノール化合物の具体例には、n-オクタデシル3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)-プロピオネート、n-オクタデシル3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)-アセテート、n-オクタデシル3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンゾエート、n-ヘキシル3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニルベンゾエート、n-ドデシル3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニルベンゾエート、ネオ-ドデシル3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、ドデシルβ(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、エチルα-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ブチルフェニル)イソブチレート、オクタデシルα-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ブチルフェニル)イソブチレート、オクタデシルα-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2-(n-オクチルチオ)エチル3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシ-ベンゾエート、2-(n-オクチルチオ)エチル3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシ-フェニルアセテート、2-(n-オクタデシルチオ)エチル3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニルアセテート、2-(n-オクタデシルチオ)エチル3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシ-ベンゾエート、2-(2-ヒドロキシエチルチオ)エチル3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンゾエート、ジエチルグリコールビス-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシ-フェニル)プロピオネート、2-(n-オクタデシルチオ)エチル3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、ステアルアミドN,N-ビス-[エチレン3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、n-ブチルイミノN,N-ビス-[エチレン3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、2-(2-ステアロイルオキシエチルチオ)エチル3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンゾエート、2-(2-ステアロイルオキシエチルチオ)エチル7-(3-メチル-5-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)ヘプタノエート、1,2-プロピレングリコールビス-[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、エチレングリコールビス-[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、ネオペンチルグリコールビス-[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、エチレングリコールビス-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニルアセテート)、グリセリン-l-n-オクタデカノエート-2,3-ビス-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニルアセテート)、ペンタエリトリトール-テトラキス-[3-(3′,5′-ジ-t-ブチル-4′-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、1,1,1-トリメチロールエタン-トリス-[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、ソルビトールヘキサ-[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、2-ヒドロキシエチル7-(3-メチル-5-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2-ステアロイルオキシエチル7-(3-メチル-5-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)ヘプタノエート、1,6-n-ヘキサンジオール-ビス[(3′,5′-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、ペンタエリトリトール-テトラキス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシヒドロシンナメート)が含まれる。上記タイプのヒンダードフェノール化合物は、例えば、Ciba Japanから、“Irganox1076”及び“Irganox1010”という商品名で市販されている。
 〈リン系酸化防止剤〉
 本発明において用いることができるリン系酸化防止剤としては、ホスファイト(phosphite)、ホスホナイト(phosphonite)、または、ホスフィナイト(phosphinite)等のリン系化合物を使用することができる。
 リン系酸化防止剤としては、従来既知の化合物を用いることができる。例えば、特開2002-138188号、特開2005-344044号段落番号0022~0027、特開2004-182979号段落番号0023~0039、特開平10-306175号、特開平1-254744号、特開平2-270892号、特開平5-202078号、特開平5-178870号、特表2004-504435号、特表2004-530759号、および特願2005-353229号公報の明細書中に記載されているものが好ましい。
 好ましいリン系化合物としては、下記の一般式で表される化合物が挙げられるが、これらに限定されない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 一般式(I)から(V)のホスファイト、一般式(VI)から(XII)のホスホナイト、および一般式(XIII)から(XV)のホスフィナイトが挙げられる。それぞれの基は互いに独立に、Rは、C1~C24のアルキル(直鎖もしくは分岐、ヘテロ原子、N、O、P、Sが含まれてもよい)、C5~C30のシクロアルキル(ヘテロ原子、N、O、P、Sが含まれてもよい)、C1~C30のアルキルアリール、C6~C24のアリールもしくはヘテロアリール、C6~C24のアリールもしくはヘテロアリール(C1~C18のアルキル(直鎖もしくは分岐)、C5~C12のシクロアルキルもしくはC1~C18のアルコキシ基で置換された)である。
 Rは、H、C1~C24のアルキル(直鎖もしくは分岐、ヘテロ原子、N、O、P、Sが含まれてもよい)、C5~C30のシクロアルキル(ヘテロ原子、N、O、P、Sが含まれてもよい)、C1~C30のアルキルアリール、C6~C24のアリールもしくはヘテロアリール、C6~C24のアリールもしくはヘテロアリール(C1~C18のアルキル(直鎖もしくは分岐)、C5~C12のシクロアルキルもしくはC1~C18のアルコキシ基で置換された)である。
 Rは、C1~C30のアルキレンタイプのn価の基(直鎖もしくは分岐、ヘテロ原子、N、O、P、Sが含まれてもよい)、C1~C30のアルキリデン(ヘテロ原子、N、O、P、Sが含まれてもよい)、C5~C12のシクロアルキレンもしくはC6~C24のアリーレン(C1~C18のアルキル(直鎖もしくは分岐)、C5~C12のシクロアルキルもしくはC1~C18のアルコキシで置換された)である。
 Rは、C1~C24のアルキル(直鎖もしくは分岐、ヘテロ原子、N、O、P、Sが含まれてもよい)、C5~C30のシクロアルキル(ヘテロ原子、N、O、P、Sが含まれてもよい)、C1~C30のアルキルアリール、C6~C24のアリールもしくはヘテロアリール、C6~C24のアリールもしくはヘテロアリール(C1~C18のアルキル(直鎖もしくは分岐)、C5~C12のシクロアルキルもしくはC1~C18のアルコキシ基で置換された)である。
 Rは、C1~C24-アルキル(直鎖もしくは分岐、ヘテロ原子、N、O、P、Sが含まれてもよい)、C5~C30のシクロアルキル(ヘテロ原子、N、O、P、Sが含まれてもよい)、C1~C30のアルキルアリール、C6~C24のアリールもしくはヘテロアリール、C6~C24のアリールもしくはヘテロアリール(C1~C18のアルキル(直鎖もしくは分岐)、C5~C12のシクロアルキルもしくはC1~C18のアルコキシ基で置換された)である。
 Rは、C1~C24のアルキル(直鎖もしくは分岐、ヘテロ原子、N、O、P、Sが含まれてもよい)、C5~C30のシクロアルキル(ヘテロ原子、N、O、P、Sが含まれてもよい)、C1~C30のアルキルアリール、C6~C24-アリールもしくはヘテロアリール、C6~C24のアリールもしくはヘテロアリール(C1~C18のアルキル(直鎖もしくは分岐)、C5~C12のシクロアルキルもしくはC1~C18のアルコキシ基で置換された)である。
 Aは、直接結合、C1~C30のアルキリデン(ヘテロ原子、N、O、P、Sが含まれてもよい)、>NH、>NR、-S-、>S(O)、>S(O)、又は-O-である。
 Dは、C1~C30のアルキレンタイプのq価の基(直鎖もしくは分岐、ヘテロ原子、N、O、P、Sが含まれてもよい)、C1~C30のアルキリデン(ヘテロ原子、N、O、P、Sが含まれてもよい)、C5~C12のシクロアルキレン(ヘテロ原子、N、O、P、Sが含まれてもよい)あるいはC6~C24のアリーレン(C1~C18のアルキル(直鎖もしくは分岐)、C5~C12-シクロアルキルもしくはC1~C18のアルコキシで置換された)、-O-、又は-S-である。
 Xは、Cl、Br、F、又はOH(結果として生じる互変異性形>P(O)Hを含む)である。
 kは0~4の整数であり、nは1~4の整数であり、mは0から5の整数であり、pは0もしくは1である。
 このような化合物のうち特に好ましい化合物として以下の化合物が挙げられる。またこれらの化合物は2種以上併用して使用してもよい。リン系化合物の添加量は、セルロースエステル100質量部に対して、通常0.01~10質量部、好ましくは0.05~5質量部、更に好ましくは0.1~3質量部である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
 上記の例に加えて、本発明において用いることができるリン系化合物の具体例としては、トリフェニルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(ジノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ホスファイト、10-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキサイド、6-[3-(3-t-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロポキシ]-2,4,8,10-テトラ-t-ブチルジベンズ[d,f][1.3.2]ジオキサホスフェピン、トリデシルホスファイト等のモノホスファイト系化合物;4,4′-ブチリデン-ビス(3-メチル-6-t-ブチルフェニル-ジ-トリデシルホスファイト)、4,4′-イソプロピリデン-ビス(フェニル-ジ-アルキル(C12~C15)ホスファイト)等のジホスファイト系化合物;トリフェニルホスホナイト、テトラキス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)[1,1-ビフェニル]-4,4′-ジイルビスホスホナイト、テトラキス(2,4-ジ-tert-ブチル-5-メチルフェニル)[1,1-ビフェニル]-4,4′-ジイルビスホスホナイト等のホスホナイト系化合物;トリフェニルホスフィナイト、2,6-ジメチルフェニルジフェニルホスフィナイト等のホスフィナイト系化合物;トリフェニルホスフィン、トリス(2,6-ジメトキシフェニル)ホスフィン等のホスフィン系化合物;等が挙げられる。
 上記タイプのリン系化合物は、例えば、住友化学株式会社から、“SumilizerGP”、株式会社ADEKAから“ADK STAB PEP-24G”、“ADK STAB PEP-36”及び“ADK STAB 3010”、“ADK STAB 2112”、チバ・ジャパン株式会社から“IRGAFOS P-EPQ”、“IRGAFOS 168”、堺化学工業株式会社から“GSY-P101”という商品名で市販されている。
 《その他の酸化防止剤》
 また、ジラウリル-3,3′-チオジプロピオネート、ジミリスチル-3,3′-チオジプロピオネート、ジステアリル-3,3′-チオジプロピオネート、ペンタエリスリチルテトラキス(3-ラウリルチオプロピオネート)等のイオウ系酸化防止剤、2-tert-ブチル-6-(3-tert-ブチル-2-ヒドロキシ-5-メチルベンジル)-4-メチルフェニルアクリレート、2-[1-(2-ヒドロキシ-3、5-ジ-tert-ペンチルフェニル)エチル]-4,6-ジ-tert-ペンチルフェニルアクリレート等の耐熱加工安定剤、特公平08-27508号記載の3,4-ジヒドロ-2H-1-ベンゾピラン系化合物、3,3′-スピロジクロマン系化合物、1,1-スピロインダン系化合物、モルホリン、チオモルホリン、チオモルホリンオキシド、チオモルホリンジオキシド、ピペラジン骨格を部分構造に有する化合物、特開平03-174150号記載のジアルコキシベンゼン系化合物等の酸素スカベンジャー等が挙げられる。これら酸化防止剤の部分構造が、ポリマーの一部、あるいは規則的にポリマーへペンダントされていてもよく、可塑剤、酸捕捉剤、紫外線吸収剤等の添加剤の分子構造の一部に導入されていてもよい。
 (その他の添加剤)
 《可塑剤》
 本発明の光学フィルムにおいては、組成物の流動性や柔軟性を向上するために、可塑剤を併用することも可能である。可塑剤としては、フタル酸エステル系、脂肪酸エステル系、トリメリット酸エステル系、リン酸エステル系、ポリエステル系、あるいはエポキシ系等が挙げられる。
 この中で、ポリエステル系とフタル酸エステル系の可塑剤が好ましく用いられる。ポリエステル系可塑剤は、フタル酸ジオクチルなどのフタル酸エステル系の可塑剤に比べて非移行性や耐抽出性に優れるが、可塑化効果や相溶性にはやや劣る。
 従って、用途に応じてこれらの可塑剤を選択、あるいは併用することによって、広範囲の用途に適用できる。
 ポリエステル系可塑剤は、一価ないし四価のカルボン酸と一価ないし六価のアルコールとの反応物であるが、主に二価カルボン酸とグリコールとを反応させて得られたものが用いられる。代表的な二価カルボン酸としては、グルタル酸、イタコン酸、アジピン酸、フタル酸、アゼライン酸、セバシン酸などが挙げられる。
 特に、アジピン酸、フタル酸などを用いると可塑化特性に優れたものが得られる。グリコールとしてはエチレン、プロピレン、1,3-ブチレン、1,4-ブチレン、1,6-ヘキサメチレン、ネオペンチレン、ジエチレン、トリエチレン、ジプロピレンなどのグリコールが挙げられる。これらの二価カルボン酸およびグリコールはそれぞれ単独で、あるいは混合して使用してもよい。
 このエステル系の可塑剤はエステル、オリゴエステル、ポリエステルの型のいずれでもよく、分子量は100~10000の範囲が良いが、好ましくは600~3000の範囲が、可塑化効果が大きい。
 また、可塑剤の粘度は分子構造や分子量と相関があるが、アジピン酸系可塑剤の場合相溶性、可塑化効率の関係から200~5000MPa・s(25℃)の範囲が良い。さらに、いくつかのポリエステル系可塑剤を併用してもかまわない。
 可塑剤は本発明の光学フィルム100質量部に対して、0.5~30質量部を添加するのが好ましい。可塑剤の添加量が30質量部を越えると、表面がべとつくので、実用上好ましくない。
 《紫外線吸収剤》
 本発明の光学フィルムは、紫外線吸収剤を含有することも好ましく、用いられる紫外線吸収剤としては、ベンゾトリアゾール系、2-ヒドロキシベンゾフェノン系またはサリチル酸フェニルエステル系のもの等が挙げられる。例えば、2-(5-メチル-2-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-[2-ヒドロキシ-3,5-ビス(α,α-ジメチルベンジル)フェニル]-2H-ベンゾトリアゾール、2-(3,5-ジ-t-ブチル-2-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール等のトリアゾール類、2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-オクトキシベンゾフェノン、2,2′-ジヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン類を例示することができる。
 ここで、紫外線吸収剤のうちでも、分子量が400以上の紫外線吸収剤は、高沸点で揮発しにくく、高温成形時にも飛散しにくいため、比較的少量の添加で効果的に耐候性を改良することができる。
 分子量が400以上の紫外線吸収剤としては、2-[2-ヒドロキシ-3,5-ビス(α,α-ジメチルベンジル)フェニル]-2-ベンゾトリアゾール、2,2-メチレンビス[4-(1,1,3,3-テトラブチル)-6-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)フェノール]等のベンゾトリアゾール系、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)セバケート等のヒンダードアミン系、さらには2-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-2-n-ブチルマロン酸ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)、1-[2-[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ]エチル]-4-[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ]-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン等の分子内にヒンダードフェノールとヒンダードアミンの構造を共に有するハイブリッド系のものが挙げられ、これらは単独で、あるいは2種以上を併用して使用することができる。これらのうちでも、2-[2-ヒドロキシ-3,5-ビス(α,α-ジメチルベンジル)フェニル]-2-ベンゾトリアゾールや2,2-メチレンビス[4-(1,1,3,3-テトラブチル)-6-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)フェノール]が特に好ましい。
 さらに、本発明の光学フィルムには、成形加工時の熱分解性や熱着色性を改良するために各種の酸化防止剤を添加することもできる。また帯電防止剤を加えて、光学フィルムに帯電防止性能を与えることも可能である。
 本発明の光学フィルムには、リン系難燃剤を配合した難燃アクリル系樹脂組成物を用いても良い。
 ここで用いられるリン系難燃剤としては、赤リン、トリアリールリン酸エステル、ジアリールリン酸エステル、モノアリールリン酸エステル、アリールホスホン酸化合物、アリールホスフィンオキシド化合物、縮合アリールリン酸エステル、ハロゲン化アルキルリン酸エステル、含ハロゲン縮合リン酸エステル、含ハロゲン縮合ホスホン酸エステル、含ハロゲン亜リン酸エステル等から選ばれる1種、あるいは2種以上の混合物を挙げることができる。
 具体的な例としては、トリフェニルホスフェート、9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナンスレン-10-オキシド、フェニルホスホン酸、トリス(β-クロロエチル)ホスフェート、トリス(ジクロロプロピル)ホスフェート、トリス(トリブロモネオペンチル)ホスフェート等が挙げられる。
 本発明の光学フィルムによれば、従来の樹脂フィルムでは成し得なかった低吸湿性、透明性、高耐熱性及び脆性の改善を同時に達成することができる。
 本発明においては、脆性の指標としては、「延性破壊が起こらない光学フィルム」であるかどうかという基準により判断する。延性破壊が起こらない、脆性が改善された光学フィルムを得ることで、大型の液晶表示装置用の偏光板を作製する際にも、製造時の破断や割れが発生せず、取り扱い性に優れた光学フィルムとすることができる。ここで、延性破壊とは、ある材料が有する強度よりも、大きな応力が作用することで生じる破断のことであり、最終破断までに材料の著しい伸びや絞りを伴う破壊と定義される。その破面には、ディンプルと呼ばれる窪みが無数に形成される特徴がある。
 本発明では、「延性破壊が起こらない光学フィルム」であるか否かは、フィルムを2つに折り曲げるような大きな応力を作用させても破断等の破壊がみられないことにより評価するものとする。このような大きな応力が加えられても延性破壊が起こらない光学フィルムであれば、大型化された液晶表示装置用の偏光板保護フィルムとして用いられた場合であっても製造時の破断等の問題を十分に低減することが可能となり、さらに、一度貼り合わされた後に再度引き剥がして光学フィルムを使用する場合においても、破断が発生せず、光学フィルムの薄型化へも十分に対応可能である。
 本発明においては、耐熱性の指標として、張力軟化点を用いる。液晶表示装置が大型化され、バックライト光源の輝度が益々高くなっていることに加え、デジタルサイネージ等の屋外用途への利用により、より高い輝度が求められていることから、光学フィルムはより高温の環境下での使用に耐えられることが求められているが、張力軟化点が、105℃~145℃であれば、十分な耐熱性を示すものと判断できる。特に110~130℃に制御することがより好ましい。
 光学フィルムの張力軟化点を示す温度の具体的な測定方法としては、例えば、テンシロン試験機(ORIENTEC社製、RTC-1225A)を用いて、光学フィルムを120mm(縦)×10mm(幅)で切り出し、10Nの張力で引っ張りながら30℃/minの昇温速度で昇温を続け、9Nになった時点での温度を3回測定し、その平均値により求めることができる。
 また、耐熱性の観点では、光学フィルムは、ガラス転移温度(Tg)が110℃以上であることが好ましい。より好ましくは120℃以上である。特に好ましくは150℃以上である。
 尚、ここでいうガラス転移温度とは、示差走査熱量測定器(Perkin Elmer社製DSC-7型)を用いて、昇温速度20℃/分で測定し、JIS K7121(1987)に従い求めた中間点ガラス転移温度(Tmg)である。
 本発明における光学フィルムの透明性を判断する指標としては、ヘーズ値(濁度)を用いる。特に屋外で用いられる液晶表示装置においては、明るい場所でも十分な輝度や高いコントラストが得られることが求められる為、ヘーズ値は1.0%以下であることが必要とされ、0.5%以下であることが更に好ましい。
 アクリル系樹脂(A)とセルロースエステル樹脂(B)を含有する本発明の光学フィルムによれば、高い透明性を得ることができるが、別の物性を改善する目的でアクリル粒子を使用する場合は、樹脂(アクリル系樹脂(A)とセルロースエステル樹脂(B))とアクリル粒子(C)との屈折率差を小さくすることで、ヘーズ値の上昇を防ぐことができる。
 また、表面の粗さも表面ヘーズとしてヘーズ値に影響するため、アクリル粒子(C)の粒子径や添加量を前記範囲内に抑えること、製膜時のフィルム接触部の表面粗さを小さくすることも、有効である。
 また、本発明における光学フィルムの吸湿性については、湿度変化に対する寸法変化により評価するものとする。
 湿度変化に対する寸法変化の評価方法としては、以下の方法が用いられる。
 作製した光学フィルムの流延方向に、目印(十字)を2箇所つけて60℃、90%RHで1000時間処理し、処理前と処理後の目印(十字)の距離を光学顕微鏡で測定し、寸法変化率(%)を求める。寸法変化率(%)は下記式で表される。
 寸法変化率(%)=〔(a1-a2)/a1〕×100
 a1:熱処理前の距離
 a2:熱処理後の距離
 液晶表示装置の偏光板用保護フィルムとして光学フィルムが用いられる場合は、吸湿による寸法変化により光学フィルムにムラや位相差値の変化が発生してしまい、コントラストの低下や色むらといった問題を発生させる。特に屋外で使用される液晶表示装置に用いられる偏光板保護フィルムであれば、上記の問題は顕著となる。しかし、上記の条件における寸法変化率(%)が0.5%未満であれば、十分な低吸湿性を示す光学フィルムであると評価できる。更に、0.3%未満であることが好ましい。
 また、本発明の光学フィルムは、フィルム面内の直径5μm以上の欠点が1個/10cm四方以下であることが好ましい。更に好ましくは0.5個/10cm四方以下、一層好ましくは0.1個/10cm四方以下である。
 ここで欠点の直径とは、欠点が円形の場合はその直径を示し、円形でない場合は欠点の範囲を下記方法により顕微鏡で観察して決定し、その最大径(外接円の直径)とする。
 欠点の範囲は、欠点が気泡や異物の場合は、欠点を微分干渉顕微鏡の透過光で観察したときの影の大きさである。欠点が、ロール傷の転写や擦り傷など、表面形状の変化の場合は、欠点を微分干渉顕微鏡の反射光で観察して大きさを確認する。
 なお、反射光で観察する場合に、欠点の大きさが不明瞭であれば、表面にアルミや白金を蒸着して観察する。
 かかる欠点頻度にて表される品位に優れたフィルムを生産性よく得るには、ポリマー溶液を流延直前に高精度濾過することや、流延機周辺のクリーン度を高くすること、また、流延後の乾燥条件を段階的に設定し、効率よくかつ発泡を抑えて乾燥させることが有効である。
 欠点の個数が1個/10cm四方より多いと、例えば後工程での加工時などでフィルムに張力がかかると、欠点を基点としてフィルムが破断して生産性が低下する場合がある。また、欠点の直径が5μm以上になると、偏光板観察などにより目視で確認でき、光学部材として用いたとき輝点が生じる場合がある。
 また、目視で確認できない場合でも、該フィルム上にハードコート層などを形成したときに、塗剤が均一に形成できず欠点(塗布抜け)となる場合がある。ここで、欠点とは、溶液製膜の乾燥工程において溶媒の急激な蒸発に起因して発生するフィルム中の空洞(発泡欠点)や、製膜原液中の異物や製膜中に混入する異物に起因するフィルム中の異物(異物欠点)をいう。
 また、本発明の光学フィルムは、JIS-K7127-1999に準拠した測定において、少なくとも一方向の破断伸度が、10%以上であることが好ましく、より好ましくは20%以上である。
 破断伸度の上限は特に限定されるものではないが、現実的には250%程度である。破断伸度を大きくするには異物や発泡に起因するフィルム中の欠点を抑制することが有効である。
 本発明の光学フィルムの厚さは、20μm以上であることが好ましい。より好ましくは30μm以上である。
 厚さの上限は特に限定される物ではないが、溶液製膜法でフィルム化する場合は、塗布性、発泡、溶媒乾燥などの観点から、上限は250μm程度である。なお、フィルムの厚さは用途により適宜選定することができる。
 本発明の光学フィルムは、その全光線透過率が90%以上であることが好ましく、より好ましくは93%以上である。また、現実的な上限としては、99%程度である。かかる全光線透過率にて表される優れた透明性を達成するには、可視光を吸収する添加剤や共重合成分を導入しないようにすることや、ポリマー中の異物を高精度濾過により除去し、フィルム内部の光の拡散や吸収を低減させることが有効である。
 また、製膜時のフィルム接触部(冷却ロール、カレンダーロール、ドラム、ベルト、溶液製膜における塗布基材、搬送ロールなど)の表面粗さを小さくしてフィルム表面の表面粗さを小さくすることや、アクリル樹脂の屈折率を小さくすることによりフィルム表面の光の拡散や反射を低減させることが有効である。
 本発明の光学フィルムは、上記のような物性を満たしていれば、大型の液晶表示装置や屋外用途の液晶表示装置用の偏光板保護フィルムとして特に好ましく用いることができる。
 このような物性は、光学フィルムを、アクリル樹脂(A)とセルロースエステル樹脂(B)を95:5~30:70の質量比で含有し、前記アクリル樹脂(A)の重量平均分子量Mwが80000以上であり、該セルロースエステル樹脂(B)のアシル基の総置換度(T)が2.00~3.00、炭素数が3~7のアシル基の置換度が1.2~3.0であり、重量平均分子量(Mw)が75000以上であることを特徴とする光学フィルムとすることにより得ることができる。
 〈光学フィルムの製膜〉
 光学フィルムの製膜方法の例を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
 本発明の光学フィルムの製膜方法としては、インフレーション法、T-ダイ法、カレンダー法、切削法、流延法、エマルジョン法、ホットプレス法等の製造法が使用できるが、着色抑制、異物欠点の抑制、ダイラインなどの光学欠点の抑制などの観点から流延法による溶融製膜が好ましい。本発明では、特に、タッチロールを用いた溶融流延製膜法であることが好ましい。
 本願において、「溶融製膜」とは、アクリル樹脂、セルロースエステル樹脂、及び可塑剤などの添加剤を含む組成物を、流動性を示す温度まで加熱溶融し、その後、流動性のセルロースエステル樹脂、アクリル樹脂等を含む溶融物を流延することを溶融製膜として定義する。
 加熱溶融する成形法は、更に詳細には、溶融押出成形法、プレス成形法、インフレーション法、射出成形法、ブロー成形法、延伸成形法などに分類できる。これらの中で、機械的強度及び表面精度などに優れる光学フィルムを得るためには、溶融押出し法が優れている。
 ≪製膜工程≫
 以下、フィルムの製膜工程について説明する。
 〈アクリル樹脂とセルロースエステル樹脂と添加剤の溶融ペレット製造工程〉
 溶融押出に用いる複数の原材料は、通常あらかじめ混錬してペレット化しておくことが好ましい。
 ペレット化は、公知の方法でよく、例えば、アクリル樹脂、セルロースエステル樹脂、アクリル樹脂、可塑剤、その他添加剤をフィーダーで押出機に供給し1軸や2軸の押出機を用いて混錬し、ダイからストランド状に押出し、水冷または空冷し、カッティングすることでできる。
 原材料は、押出する前に乾燥しておくことが原材料の分解を防止する上で重要である。特にセルロースエステルは吸湿しやすいので、除湿熱風乾燥機や真空乾燥機で70~140℃で3時間以上乾燥し、水分率を200ppm以下、更に100ppm以下にしておくことが好ましい。
 添加剤は、押出機に供給する前に混合しておいてもよいし、それぞれ個別のフィーダーで供給してもよい。酸化防止剤等少量の添加剤は、均一に混合するため、事前に混合しておくことが好ましい。
 酸化防止剤の混合は、固体同士で混合してもよいし、必要により、酸化防止剤を溶剤に溶解しておき、アクリル樹脂等の樹脂に含浸させて混合してもよく、あるいは噴霧して混合してもよい。
 真空ナウターミキサなどが乾燥と混合を同時にできるので好ましい。また、フィーダー部やダイからの出口など空気と触れる場合は、除湿空気や除湿したNガスなどの雰囲気下にすることが好ましい。
 また、押出機への供給ホッパー等は保温しておくことが吸湿防止できるので好ましい。マット剤やUV吸収剤などは、得られたペレットにまぶしたり、フィルム製膜時に押出機中で添加してもよい。
 押出機は、せん断力を抑え、樹脂が劣化(分子量低下、着色、ゲル生成等)しないようにペレット化可能でなるべく低温で加工することが好ましい。例えば、2軸押出機の場合、深溝タイプのスクリューを用いて、同方向に回転させることが好ましい。混錬の均一性から、噛み合いタイプが好ましい。
 ニーダーディスクは、混錬性を向上できるが、せん断発熱に注意が必要である。ニーダーディスクを用いなくても混合性は十分である。ベント孔からの吸引は必要に応じて行えばよい。低温であれば揮発成分はほとんど発生しないのでベント孔なしでもよい。
 ペレットの色は、黄味の指標であるb*値が-5~10の範囲にあることが好ましく、-1~8の範囲にあることがさらに好ましく、-1~5の範囲にあることがより好ましい。b値は分光測色計CM-3700d(コニカミノルタセンシング(株)製)で、光源をD65(色温度6504K)を用い、視野角10°で測定することができる。
 以上のようにして得られたペレットを用いてフィルム製膜を行う。もちろんペレット化せず、原材料の粉末をそのままフィーダーで押し出し機に供給し、そのままフィルム製膜することも可能である。
 〈アクリル樹脂等の樹脂混合物の溶融物をダイから押し出す工程〉
 除湿熱風や真空または減圧下で乾燥したポリマーを1軸や2軸タイプの押し出し機を用いて、押し出す際の溶融温度Tmを200~300℃程度とし、リーフディスクタイプのフィルターなどでろ過し異物を除去した後、Tダイからフィルム状に流延する。
 供給ホッパーから押し出し機へ導入する際は真空下または減圧下や不活性ガス雰囲気下にして酸化分解等を防止することが好ましい。なお、Tmは、押し出し機のダイ出口部分の温度である。
 押出し流量は、ギヤポンプを導入するなどして安定に行うことが好ましい。また、異物の除去に用いるフィルターは、ステンレス繊維焼結フィルターが好ましく用いられる。
 ステンレス繊維焼結フィルターは、ステンレス繊維体を複雑に絡み合った状態を作り出した上で圧縮し接触箇所を焼結し一体化したもので、その繊維の太さと圧縮量により密度を変え、ろ過精度を調整できる。
 ろ過精度を粗、密と連続的に複数回繰り返した多層体としたものが好ましい。また、ろ過精度を順次上げていく構成としたり、ろ過精度の粗、密を繰り返す方法をとることで、フィルターのろ過寿命が延び、異物やゲルなどの補足精度も向上できるので好ましい。
 ダイに傷や異物が付着するとスジ状の欠陥が発生する場合がある。このような欠陥のことをダイラインとも呼ぶが、ダイライン等の表面の欠陥を小さくするためには、押し出し機からダイまでの配管には樹脂の滞留部が極力少なくなるような構造にすることが好ましい。ダイの内部やリップにキズ等が極力無いものを用いることが好ましい。
 押し出し機やダイなどの溶融樹脂と接触する内面は、表面粗さを小さくしたり、表面エネルギーの低い材質を用いるなどして、溶融樹脂が付着し難い表面加工が施されていることが好ましい。具体的には、ハードクロムメッキやセラミック溶射したものを表面粗さ0.2S以下となるように研磨したものが挙げられる。
 可塑剤などの添加剤は、あらかじめ樹脂と混合しておいてもよいし、押し出し機の途中で練り込んでもよい。均一に添加するために、スタチックミキサーなどの混合装置を用いることが好ましい。
 〈ダイから押し出された溶融物を、冷却ロールと弾性タッチロールとの間に押圧しながら流延してフィルムとする工程〉
 この工程では、ダイから押し出されたフィルム状の溶融物を、冷却ロールと弾性タッチロールとでニップすることにより、所定のフィルム形状、膜厚に成形する。
 〔冷却ロール〕
 本発明の冷却ロールには特に制限はないが、高剛性の金属ロールで内部に温度制御可能な熱媒体または冷媒体が流れるような構造を備えるロールであり、大きさは限定されないが、溶融押出されたフィルムを冷却するのに十分な大きさであればよく、通常冷却ロールの直径は100mmから1m程度である。
 冷却ロールの表面材質は、炭素鋼、ステンレス、アルミニウム、チタンなどが挙げられる。更に表面の硬度をあげたり、樹脂との剥離性を改良するため、ハードクロムメッキや、ニッケルメッキ、非晶質クロムメッキなどや、セラミック溶射等の表面処理を施すことが好ましい。
 冷却ロール表面の表面粗さは、Raで0.1μm以下とすることが好ましく、更に0.05μm以下とすることが好ましい。ロール表面が平滑であるほど、得られるフィルムの表面も平滑にできるのである。もちろん表面加工した表面は更に研磨し上述した表面粗さとすることが好ましい。
 本発明の冷却ロールは少なくとも一つであり、二つ以上有しているのが好ましい。一つしかない場合、冷却ロールの表面温度Trは、Tg-50≦Tr≦Tgに設定される。二つ以上の場合、第1冷却ロールと第2冷却ロールの表面温度は、Tg-50≦Tr1≦Tg、Tg-50≦Tr2≦Tgに設定される。
 なお、Tgとは、アクリル樹脂及びセルロースエステル樹脂の混合物のガラス転移温度(℃)をいう。
 ガラス転移温度Tgの測定方法は、JIS K7121に従って、セイコー電子工業(株)製示差走査熱量計DSC220を用いて行った。
 サンプル10mg程度をセットし、窒素流量50ml/minの条件下で、20℃/minで室温から250℃まで昇温して10分間保持し(1stスキャン)、次に20℃/minの速度で30℃まで降温して10分間保持し(2ndスキャン)、さらに20℃/minで250℃まで昇温し(3rdスキャン)、DSC曲線を得た。得られた3rdスキャンのDSC曲線からのガラス転移温度を求めた。
 〔弾性タッチロール〕
 本発明に係る弾性タッチロールとしては、特開平03-124425号、特開平08-224772号、特開平07-100960号、特開平10-272676号、WO97-028950号、特開平11-235747号、特開2002-36332号、特開2005-172940号や特開2005-280217号に記載されているような表面が薄膜金属スリーブ被覆シリコンゴムロールを使用することができるが、下記の弾性タッチロールであることが好ましい。
 セルロースエステルを含む溶融物は他の熱可塑性樹脂と比較して、溶融粘度が高く、延伸もしにくい。
 そのため、ドロー比が大きいと搬送方向で膜厚変動が生じやすく、又、テンター工程で延伸する際にも破断しやすくなるという問題があり、せいぜいドロー比7~8程度で実施していたのであるが、本発明では、セルロースエステルを含む溶融物をダイからフィルム状に押出し、ドロー比10以上30以下として得られたフィルムを、弾性タッチロールで冷却ロールに押圧しながら搬送することが好ましい。
 ドロー比とは、ダイのリップクリアランスを冷却ロール上で固化したフィルムの平均膜厚で除した値である。ドロー比をこの範囲とすることで、液晶表示装置で画像を表示したときに、明暗のスジや斑点状むらがなく、生産性の良好な偏光板保護フィルムが得られるのである。
 ドロー比は、ダイリップクリアランスと冷却ロールの引き取り速度により調整できる。ダイリップクリアランスは、900μm以上が好ましく、更に1mm以上2mm以下が好ましい。大きすぎても、小さすぎても斑点状むらが改善されない場合がある。
 本発明で用いる弾性タッチロールは、金属製外筒と内筒との2重構造になっており、その間に冷却流体を流せるように空間を有しているものである。
 更に、金属製外筒は弾性を有していることにより、タッチロール表面の温度を精度よく制御でき、かつ適度に弾性変形する性質を利用して、長手方向にフィルムを押圧する距離が稼げるとの効果を有することにより、液晶表示装置で画像を表示したときに、明暗のスジや斑点むらがないという効果が得られるのである。
 金属製外筒の肉厚の範囲は、0.003≦(金属製外筒の肉厚)/(タッチロール半径)≦0.03であれば、適度な弾性となり好ましい。タッチロールの半径が大きければ金属外筒の肉厚が厚くても適度に撓むのである。
 弾性タッチロールの直径は100mm~600mmが好ましい。金属製外筒の肉厚があまり薄すぎると強度が不足し、破損の懸念がある。一方、厚すぎると、ロール質量が重くなりすぎ、回転むらの懸念がある。従って、金属外筒の肉厚は、0.1~5mmであることが好ましい。
 金属外筒表面の表面粗さは、算術平均粗さRaで0.1μm以下とすることが好ましく、更に0.05μm以下とすることが好ましい。ロール表面が平滑であるほど、得られるフィルムの表面も平滑にできるのである。
 金属外筒の材質は、平滑で、適度な弾性があり、耐久性があることが求められる。炭素鋼、ステンレス、チタン、電鋳法で製造されたニッケルなどが好ましく用いることができる。更にその表面の硬度をあげたり、樹脂との剥離性を改良するため、ハードクロムメッキや、ニッケルメッキ、非晶質クロムメッキなどや、セラミック溶射等の表面処理を施すことが好ましい。表面加工した表面は更に研磨し上述した表面粗さとすることが好ましい。
 内筒は、炭素鋼、ステンレス、アルミニウム、チタンなどの軽量で剛性のある金属製内筒であることが好ましい。内筒に剛性をもたせることで、ロールの回転ぶれを抑えることができる。内筒の肉厚は、外筒の2~10倍とすることで十分な剛性が得られる。
 内筒には更にシリコーン、フッ素ゴムなどの樹脂製弾性材料が被覆されていてもよい。
 冷却流体を流す空間の構造は、ロール表面の温度を均一に制御できるものであればよく、例えば、巾方向に行きと戻りが交互に流れるようにしたり、スパイラル状に流れるようにすることでロール表面の温度分布の小さい温度制御ができる。
 冷却流体は、特に制限はなく、使用する温度域に合わせて、水やオイルを使用できる。
 弾性タッチロールの表面温度Tr0は、フィルムのガラス転移温度(Tg)より低いことが好ましい。Tgより高いと、フィルムとロールとの剥離性が劣る場合がある。Tg-50℃~Tgであることが更に好ましい。
 本発明で用いる弾性タッチロールは、巾方向の中央部が端部より径が大きいいわゆるクラウンロールの形状とすることが好ましい。
 タッチロールは、その両端部を加圧手段でフィルムに押圧するのが一般的であるが、この場合、タッチロールが撓むため、端部にいくほど強く押圧されてしまう現象がある。ロールをクラウン形状にすることで高度に均一な押圧が可能となるのである。
 本発明で用いる弾性タッチロールの幅は、フィルム幅よりも広くすることで、フィルム全体を冷却ロールに密着できるので好ましい。また、ドロー比が大きくなると、フィルムの両端部がネックイン現象により耳高(端部の膜厚が厚くなる)になる場合がある。
 この場合は、耳高部を逃げるように、金属製外筒の幅をフィルム幅より狭くしてもよい。あるいは、金属製外筒の外径を小さくして耳高部を逃げてもよい。
 金属製弾性タッチロールの具体例としては、特許第3194904号、特許第3422798号、特開2002-36332号、特開2002-36333号に記載されている成形用ロールが挙げられる。
 弾性タッチロールの撓みを防止するため、冷却ロールに対してタッチロールの反対側にサポートロールを配してもよい。
 弾性タッチロールの汚れを清掃する装置を配してもよい。清掃装置としては、例えば、ロール表面を必要により溶剤を浸透させた不織布などの部材をロールに押し当てる方法、液体中にロールを接触させる方法、コロナ放電やグロー放電などのプラズマ放電によりロール表面の汚れを揮発させる方法などが好ましく用いることができる。
 弾性タッチロールの表面温度Tr0を更に均一にするため、タッチロールに温調ロールを接触させたり、温度制御された空気を吹き付けたり、液体などの熱媒体を接触させてもよい。
 本発明では、更に弾性タッチロール押圧時のタッチロール線圧を1kg/cm以上、15kg/cm以下、タッチロール側フィルム表面温度Ttを、Tg<Tt<Tg+110℃とすることが好ましい。
 弾性タッチロール線圧をこの範囲とすることで液晶表示装置で画像を表示した際の明暗のスジや斑点状むらのない偏光板保護フィルムが得られるのである。
 線圧とは、弾性タッチロールがフィルムを押圧する力を押圧時のフィルム幅で除した値である。線圧を上記の範囲にする方法は、特に限定はなく、例えば、エアーシリンダーや油圧シリンダーなどでロール両端を押圧することができる。
 サポートロールにより弾性タッチロールを押圧することで、間接的にフィルムを押圧してもよい。
 弾性タッチロールでフィルムを押圧する際のフィルム温度は、高いほど、ダイラインに起因する明暗のスジが改良されるのだが、あまり高すぎると、斑点状むらが劣化する。これは、フィルム中から揮発成分が揮発し、タッチロールで押圧する際に均一に押圧されないためと予想している。低すぎるとダイラインに起因する明暗のスジが改善されない。
 押圧時のフィルム温度を上記範囲にする方法は特に限定はないが、例えば、ダイと冷却ロール間の距離を近づけて、ダイと冷却ロール間での冷却を抑制する方法やダイと冷却ロール間を断熱材で囲って保温したり、あるいは熱風や赤外線ヒータやマイクロ波加熱等により加温する方法が挙げられる。
 フィルム表面温度およびロール表面温度は非接触式の赤外温度計で測定できる。具体的には、非接触ハンディ温度計(IT2-80、(株)キーエンス製)を用いてフィルムの幅手方向に10箇所を被測定物から0.5mの距離で測定する。
 弾性タッチロール側フィルム表面温度Ttは、搬送されているフィルムをタッチロールをはずした状態でタッチロール側から非接触式の赤外温度計で測定したフィルム表面温度のことをさす。
 〈冷却したフィルムをTg+30℃以上Tg+60℃以下の範囲で加熱する工程および延伸工程〉
 通常の製膜工程では、溶融流延されフィルム形状とした後は、素早く冷却ロールで冷却するのが良いとされていた。
 しかし本発明では、冷却ロールで冷却された後、再度加熱処理することを特徴とする。つまり、冷却工程の後に、冷却したフィルムをTg+30℃以上Tg+60℃以下の範囲で再度加熱する工程を設けるのである。加熱時間は5~60秒が好ましく、さらには10~30秒の範囲が好ましい。
 この再度加熱する工程は、延伸工程であることが好ましい。延伸しながら再度加熱する工程であることが好ましい。この延伸工程は横延伸工程(フィルム幅方向)であることが好ましい。
 本発明では、少なくとも1.01~5.0倍延伸することが好ましい。好ましくは縦、横(巾方向)両方向にそれぞれ1.1~3.0倍延伸することが好ましい。
 冷却したフィルムをTg+30℃以上Tg+60℃以下の範囲で加熱する工程は、複数有していても良い。この場合は、各加熱工程の間にTg以下の温度に保たれた冷却ロールによって冷却することが好ましい。
 延伸する方法は、公知のロール延伸機やテンターなどを好ましく用いることができる。
 本発明の光学フィルムは、所望のレターデーション特性が得られるように温度、倍率を選ぶことができる。
 延伸は、幅手方向で制御された均一な温度分布下で行うことが好ましい。好ましくは±2℃以内、さらに好ましくは±1℃以内、特に好ましくは±0.5℃以内である。
 〈延伸工程の後工程(含む、巻き取り工程)〉
 上記の方法で作製した光学フィルムにおいて、可塑剤等の凝結物がヘイズ故障とならない程度に減少した後は、レターデーション調整や寸法変化率を小さくする目的で、フィルムを長手方向や幅手方向に収縮させてもよい。
 長手方向に収縮するには、例えば、巾延伸を一時クリップアウトさせて長手方向に弛緩させる、または横延伸機の隣り合うクリップの間隔を徐々に狭くすることによりフィルムを収縮させるという方法がある。
 後者の方法は一般の同時二軸延伸機を用いて、縦方向の隣り合うクリップの間隔を、例えばパンタグラフ方式やリニアドライブ方式でクリップ部分を駆動して滑らかに徐々に狭くする方法によって行うことができる。必要により任意の方向(斜め方向)の延伸と組み合わせてもよい。長手方向、巾手方向とも0.5%から10%収縮させることで光学フィルムの寸法変化率を小さくすることができる。
 巻き取る前に、製品となる幅に端部をスリットして裁ち落とし、巻き中の貼り付きやすり傷防止のために、ナール加工(エンボッシング加工)を両端に施してもよい。ナール加工の方法は凸凹のパターンを側面に有する金属リングを加熱や加圧により加工することができる。
 なお、フィルム両端部のクリップの把持部分は通常、フィルムが変形しており製品として使用できないので切除されて、原材料として再利用される。
 本発明では、フィルムの自由体積を小さくすることにより、レターデーション(Ro、Rt)の湿度変化率、寸法変化率を小さくすることができるので好ましい。
 自由体積を小さくするには、延伸工程の後にフィルムのTg近傍で熱処理をする工程を有することが有効である。熱処理時間は1秒以上から効果が認められ、長時間ほど効果が高くなるが1000時間程度で飽和するので、Tg-20℃~Tgで1秒~1000時間が好ましい。
 更にTg-15℃~Tgで1分~1時間が好ましい。また、Tg以上からTg-20℃の範囲をゆっくりと冷却しながら熱処理すると一定温度で熱処理するよりも短時間で効果が得られるので好ましい。
 冷却速度は、-0.1℃/秒~-20℃/秒が好ましく、更に-1℃/秒~-10℃/秒が好ましい。熱処理する方法は特に限定はなく、温調されたオーブンやロール群、熱風、赤外ヒーター、マイクロ波加熱装置などにより処理できる。
 フィルムは搬送しながらでも枚葉やロール状で熱処理してもよい。搬送しながらの場合は、ロール群やテンターを用いて熱処理しながら搬送できる。ロール状で熱処理する場合は、フィルムをTg近傍の温度でロール状に巻き取って、そのまま冷却することで徐冷してもよい。
 図1は、本発明の光学フィルムの製造装置の全体構成を示す概略フローシートである。図1において、光学フィルムの製造方法は、アクリル樹脂等のフィルム材料を混合した後、押出し機1を用いて、流延ダイ4から第1冷却ロール5上に溶融押し出し、第1冷却ロール5に外接させるとともに、更に、第2冷却ロール7、第3冷却ロール8の合計3本の冷却ロールに順に外接させて、冷却固化してフィルム10とする。次いで、剥離ロール9によって剥離したフィルム10を、次いで延伸装置12によりフィルムの両端部を把持して幅方向に延伸した後、巻取り装置16により巻き取る。また、平面性を矯正するために溶融フィルムを第1冷却ロール5表面に挟圧するタッチロール6が設けられている。このタッチロール6は表面が弾性を有し、第1冷却ロール5との間でニップを形成している。
 <製造された光学フィルムの特性>
 本発明の光学フィルムは、ポリビニルアルコールを主成分とする偏光子を保護するための偏光板保護フィルムとして有用であり、またレターデーションを調整することにより、液晶表示装置の光学補償フィルムとしても使用することができる。
 〔偏光板〕
 本発明の光学フィルムを偏光板用保護フィルムとして用いる場合、偏光板は一般的な方法で作製することができる。本発明の光学フィルムの裏面側に粘着層を設け、沃素溶液中に浸漬延伸して作製した偏光子の少なくとも一方の面に、貼り合わせることが好ましい。
 もう一方の面には本発明の光学フィルムを用いても、別の偏光板保護フィルムを用いてもよい。例えば、市販のセルロースエステルフィルム(例えば、コニカミノルタタック KC8UX、KC4UX、KC5UX、KC8UY、KC4UY、KC12UR、KC8UCR-3、KC8UCR-4、KC8UCR-5、KC8UE、KC4UE、KC4FR-3、KC4FR-4、KC4HR-1、KC8UY-HA、KC8UX-RHA、以上コニカミノルタオプト(株)製)等が好ましく用いられる。
 偏光板の主たる構成要素である偏光子とは、一定方向の偏波面の光だけを通す素子であり、現在知られている代表的な偏光膜は、ポリビニルアルコール系偏光フィルムで、これはポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素を染色させたものと二色性染料を染色させたものがある。
 偏光子は、ポリビニルアルコール水溶液を製膜し、これを一軸延伸させて染色するか、染色した後一軸延伸してから、好ましくはホウ素化合物で耐久性処理を行ったものが用いられている。
 上記粘着層に用いられる粘着剤としては、粘着層の少なくとも一部分において25℃での貯蔵弾性率が1.0×10Pa~1.0×10Paの範囲である粘着剤が用いられていることが好ましく、粘着剤を塗布し、貼り合わせた後に種々の化学反応により高分子量体または架橋構造を形成する硬化型粘着剤が好適に用いられる。
 具体例としては、例えば、ウレタン系粘着剤、エポキシ系粘着剤、水性高分子-イソシアネート系粘着剤、熱硬化型アクリル粘着剤等の硬化型粘着剤、湿気硬化ウレタン粘着剤、ポリエーテルメタクリレート型、エステル系メタクリレート型、酸化型ポリエーテルメタクリレート等の嫌気性粘着剤、シアノアクリレート系の瞬間粘着剤、アクリレートとペルオキシド系の2液型瞬間粘着剤等が挙げられる。
 上記粘着剤としては1液型であっても良いし、使用前に2液以上を混合して使用する型であっても良い。
 また上記粘着剤は有機溶剤を媒体とする溶剤系であってもよいし、水を主成分とする媒体であるエマルジョン型、コロイド分散液型、水溶液型などの水系であってもよいし、無溶剤型であってもよい。上記粘着剤液の濃度は、粘着後の膜厚、塗布方法、塗布条件等により適宜決定されれば良く、通常は0.1~50質量%である。
 〔液晶表示装置〕
 本発明の光学フィルムを貼合した偏光板を液晶表示装置に組み込むことによって、種々の視認性に優れた液晶表示装置を作製することができるが、特に大型の液晶表示装置やデジタルサイネージ等の屋外用途の液晶表示装置に好ましく用いられる。本発明に係る偏光板は、前記粘着層等を介して液晶セルに貼合する。
 本発明に係る偏光板は反射型、透過型、半透過型LCDまたはTN型、STN型、OCB型、HAN型、VA型(PVA型、MVA型)、IPS型(FFS方式も含む)等の各種駆動方式のLCDで好ましく用いられる。特に画面が30型以上、特に30型~54型の大画面の表示装置では、画面周辺部での白抜け等もなく、その効果が長期間維持される。
 また、色ムラ、ギラツキや波打ちムラが少なく、長時間の鑑賞でも目が疲れないという効果があった。
 以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
 実施例1
 〔アクリル樹脂の調製〕
 本発明に使用するアクリル樹脂には、以下の市販のアクリル樹脂を用いた。
 ダイヤナールBR83(三菱レイヨン(株)製) Mw40000
 ダイヤナールBR85(三菱レイヨン(株)製) Mw280000
 アクリペットVH-4(三菱レイヨン(株)製) Mw140000
 アクリペットV(三菱レイヨン(株)製)    Mw105000
 本発明に用いたアクリル樹脂における分子中のMMA単位の割合は、いずれも90質量%以上99質量%以下であった。
 〔アクリル粒子の調製〕
 〈アクリル粒子(C1)の調製〉
 内容積60リットルの還流冷却器付反応器に、イオン交換水38.2リットル、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム111.6gを投入し、250rpmの回転数で攪拌しながら、窒素雰囲気下75℃に昇温し、酸素の影響が事実上無い状態にした。APS0.36gを投入し、5分間攪拌後にMMA1657g、BA21.6g、およびALMA1.68gからなる単量体の混合物を一括添加し、発熱ピークの検出後さらに20分間保持して最内硬質層の重合を完結させた。
 次に、APS3.48gを投入し、5分間攪拌後にBA8105g、PEGDA(200)31.9g、およびALMA264.0gからなる単量体の混合物を120分間かけて連続的に添加し、添加終了後さらに120分間保持して,軟質層の重合を完結させた。
 次に、APS1.32gを投入し、5分間攪拌後にMMA2106g、BA201.6gからなる単量体の混合物を20分間かけて連続的に添加し、添加終了後さらに20分間保持して最外硬質層1の重合を完結した。
 次いで、APS1.32gを投入し、5分後にMMA3148g、BA201.6g、およびn-OM10.1gからなる単量体の混合物を20分間かけて連続的に添加し、添加終了後にさらに20分間保持した。ついで95℃に昇温し60分間保持して、最外硬質層2の重合を完結させた。
 このようにして得られた重合体ラテックスを、3質量%硫酸ナトリウム温水溶液中へ投入して、塩析・凝固させ、次いで、脱水・洗浄を繰り返したのち乾燥し、3層構造のアクリル粒子(C1)を得た。吸光度法により平均粒子径を求めたところ100nmであった。
 上記の略号は各々下記材料である。
 MMA;メチルメタクリレート
 MA;メチルアクリレート
 BA;n-ブチルアクリレート
 ALMA;アリルメタクリレート
 PEGDA;ポリエチレングリコールジアクリレート(分子量200)
 n-OM;n-オクチルメルカプタン
 APS;過硫酸アンモニウム
 〔光学フィルムの作製〕
 〈光学フィルム1の作製〉
 (溶融樹脂組成1)
 ダイヤナールBR85(三菱レイヨン(株)製)     94質量部
 セルロースエステル(セルロースアセテートプロピオネート アシル基総置換度2.75、アセチル基置換度0.19、プロピオニル基置換度2.56、Mw=200000)
                             5質量部
 上記調製したアクリル粒子(C1)            1質量部
 Irganox1010(チバ・ジャパン(株)製)  0.5質量部
 GSY-P101(堺化学工業(株)製)     0.075質量部
 ADKSTAB 2112((株)ADEKA製) 0.075質量部
 スミライザーGS(住友化学(株)製)        0.2質量部
 紫外線吸収剤Ti928(チバ・ジャパン(株)製)  1.5質量部
 マット剤 シーホスターKEP-30 日本触媒(株)製
      (平均粒径0.3μmシリカ微粒子)    0.1質量部
 (光学フィルムの溶融製膜)
 上記セルロースエステルとアクリル樹脂を70℃、3時間減圧下で乾燥を行い室温まで冷却した後、マット剤以外の各添加剤を混合した。
 上記の混合物を図1に示す弾性タッチロールを用いた製造装置で製膜した。窒素雰囲気下、240℃にて溶融して流延ダイから第1冷却ロール上に押し出し、第1冷却ロールとタッチロールとの間にフィルムを挟圧して成形した。また押出し機1中間部のホッパー開口部から、滑り剤としてマット剤を、0.1質量部となるよう添加した。
 流延ダイのギャップの幅がフィルムの幅方向端部から30mm以内では0.5mm、その他の場所では1mmとなるようにヒートボルトを調整した。タッチロールとしては、タッチロールを使用し、その内部に冷却水として80℃の水を流した。
 流延ダイから押し出された樹脂が第1冷却ロールに接触する位置から第1冷却ロールとタッチロールとのニップの第1冷却ロール回転方向上流端の位置までの、第1冷却ロールの周面に沿った長さLを20mmに設定した。その後、タッチロールを第1冷却ロールから離間させ、第1冷却ロールとタッチロールとのニップに挟圧される直前の溶融部の温度Tを測定した。第1冷却ロールとタッチロールとのニップに挟圧される直前の溶融部の温度Tは、ニップ上流端よりもさらに1mm上流側の位置で、温度計(安立計器株式会社製HA-200E)により測定した。測定の結果、温度Tは141℃であった。タッチロールの第1冷却ロールに対する線圧は14.7N/cmとした。
 さらに、テンターに導入し、巾方向に160℃で1.3倍延伸した後、巾方向に3%緩和しながら30℃まで冷却し、その後クリップから開放し、クリップ把持部を裁ち落とし、フィルム両端に幅10mm、高さ5μmのナーリング加工を施し、巻き取り張力220N/m、テーパー40%で巻芯に巻き取った。巻芯の大きさは、内径152mm、外径165~180mm、長さ1550mmであった。この巻芯母材として、エポキシ樹脂をガラス繊維、カーボン繊維に含浸させたプリプレグ樹脂を用いた。巻芯表面にはエポキシ導電性樹脂をコーティングし、表面を研磨して、表面粗さRaは0.3μmに仕上げた。なお、膜厚は80μm、巻長は3500mとし、光学フィルム101を作製した。
 〈光学フィルム2~21の作製〉
 上記光学フィルム1の作製において、アクリル樹脂(A)、セルロースエステル樹脂(B)の組成比、および添加剤の種類と添加比率を表1に記載のように、及びアクリル樹脂(A)の種類を表2に記載のように代えた以外は同様にして、光学フィルム2~21を作製した。
 《評価方法》
 得られた光学フィルム1~21について、以下の評価を実施した。
 (搬送時破断耐性)
 上記光学フィルムの製膜時において、搬送中におけるフィルムの破断の頻度について、下記基準で搬送時破断耐性のランク付けをした。
◎◎:製膜時、搬送時、巻き取り時、フィルム取り扱い時のいずれにおいても破断・切れ目なし。
◎:製膜時、搬送時、巻き取り時、フィルム取り扱い時のいずれにおいても破断は見られないが、巻き取り時に時々切れ目が入る。
○:製膜時、搬送時、巻き取り時、フィルム取り扱い時のいずれにおいても破断は見られないが、巻き取り時にしばしば切れ目が入る。
△:製膜時、搬送時、巻き取り時、フィルム取り扱い時のいずれか1箇所以上において破断が見られる。
×:製膜時、搬送時、巻き取り時、フィルム取り扱い時のいずれにおいても破断が多発。
 (光漏れ耐性)
 得られた光学フィルムを、偏光板によるクロスニコル下、すなわち、直交状態(クロスニコル状態)に配置した2枚の偏光子で挟み、一方の偏光板の外側から光を当て、他方の偏光板の外側から目視で観察し、下記基準で光漏れ耐性のランク付けをした。
◎:光の透過はなく、全体に均一な暗視野である
○:部分的に弱いスジ状の明暗が認められる
×:部分的に強いスジ状の明暗が認められる
 (偏光子劣化耐性)
 上記方法で作製した偏光板について先ず平行透過率と直行透過率を測定し、下記式にしたがって偏光度を算出した。その後各々の偏光板を60℃90%の条件下で1000時間の強制劣化後、再度平行透過率と直行透過率を測定し、下記式に従って偏光度を算出した。偏光度変化量を下記式により求めた。
 偏光度P=((H-H90)/(H+H90))1/2×100
 偏光度変化量=P-P1000:平行透過率
 H90:直行透過率
 P:強制劣化前の偏光度
 P1000:強制劣化1000時間後の偏光度
◎:偏光度変化率10%未満
○:偏光度変化率10%以上25%未満
×:偏光度変化率25%以上
 (引張破断伸度)
 JIS K3127に準じて1号型試験片を用いて測定した。
 以上の評価結果等を表1及び2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018
 表1に示した結果から明らかなように本発明に係る光学フィルムの実施例は、比較例に対し、各評価性能において優れていることが分かる。
 1 押出し機
 2 フィルター
 3 スタチックミキサー
 4 流延ダイ
 5 回転支持体(第1冷却ロール)
 6 挟圧回転体(タッチロール)
 7 回転支持体(第2冷却ロール)
 8 回転支持体(第3冷却ロール)
 9、11、13、14、15 搬送ロール
 10 フィルム
 12 延伸機
 16 巻取り装置

Claims (7)

  1.  アクリル樹脂(A)とセルロースエステル樹脂(B)が、質量比率で50:50~95:5の範囲内において混合されており、かつ、ホスフィナイト、ホスホナイト、及びホスファイトのうちから選ばれるリン系添加剤を含有することを特徴とする光学フィルム。
  2.  前記リン系添加剤として、ホスファイトとホスホナイトとを含有することを特徴とする請求項1に記載の光学フィルム。
  3.  前記アクリル樹脂(A)の重量平均分子量(Mw)が、110000~1000000の範囲内であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の光学フィルム。
  4.  アクリル粒子(C)を、前記光学フィルムを構成する樹脂の総質量に対して、0.5~30質量%の範囲内で、含有することを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の光学フィルム。
  5.  請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の光学フィルムの製造方法であって、タッチロールを用いた溶融流延製膜法であることを特徴とする光学フィルムの製造方法。
  6.  請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の光学フィルムを用いたことを特徴とする偏光板。
  7.  請求項6に記載の偏光板を用いたことを特徴とする液晶表示装置。
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