WO2012077587A1 - 光学フィルム、及びそれを用いた偏光板、液晶表示装置 - Google Patents

光学フィルム、及びそれを用いた偏光板、液晶表示装置 Download PDF

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宏佳 木内
鈴木 隆嗣
福坂 潔
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コニカミノルタオプト株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an optical film, a polarizing plate using the optical film, and a liquid crystal display device.
  • an optical film for compensating a phase difference due to birefringence of a liquid crystal cell is widely used.
  • optical compensation films having various configurations have been proposed, but stretched films obtained by orienting transparent resins by stretching have been widely used. Examples of the stretched film include films made of cellulose resin, polycarbonate resin, cyclic olefin resin, and the like.
  • an optical film having a cellulose ester (hereinafter also referred to as a cellulose ester film) is widely used because of its excellent bonding property to polyvinyl alcohol used for a polarizer.
  • the cellulose ester film has a large photoelastic coefficient, it has a drawback that optical unevenness (frame unevenness) tends to occur at the edge of the corner portion of the liquid crystal display device.
  • optical unevenness frame unevenness
  • the phase difference value varies greatly with respect to environmental humidity.
  • a cyclic olefin resin film is known as an optical compensation film having a small photoelastic coefficient, but its bonding property with polyvinyl alcohol as a polarizer is insufficient.
  • Patent Document 1 proposes an optical film containing an acrylic polymer and a cellulose ester, and this patent aims to improve frame unevenness.
  • Patent Document 2 proposes an optical film containing a cellulose ester and a compound having negative birefringence, and this patent aims to improve wet heat durability.
  • Patent Document 3 proposes an optical film containing a cellulose ester and specific polystyrene, and this patent aims to improve humidity fluctuations.
  • Patent Document 4 proposes an optical film containing a cellulose ester having a low degree of acyl group substitution.
  • a polarizer is proposed. It became clear that the pasting property with polyvinyl alcohol to be pasted worsened.
  • cellulose esters having a total acyl group substitution degree of less than 2.0 are remarkably eluted in the saponification solution, and the saponification solution is colored.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is an optical component having a large retardation value, a small humidity fluctuation of the retardation value, a small photoelastic coefficient, and excellent bonding properties with a polarizer.
  • Another object of the present invention is to provide a polarizing plate and a liquid crystal display device using the optical film.
  • the polymer is a polymer composed of a non-aromatic vinyl monomer having a solubility parameter of 17.5 (MPa 1/2 ) or more and less than 20.0 (MPa 1/2 ), and the weight average of the vinyl polymer
  • Formula (1) 1.0 ⁇ X + ⁇ Y i ⁇ 2.0
  • Formula (2) 4.0 ⁇ 2 ⁇ X + ⁇ (n i ⁇ Y i ) ⁇ 6.0
  • X represents the substitution degree of the acetyl group
  • Y i represents the substitution degree of the acyl group having 3 or more carbon atoms
  • n i represents the carbon number of the acyl group having 3 or more carbon atoms
  • i is 3 or more.
  • i represents the same number as the carbon number n i .
  • ⁇ Ro ⁇ [Ro (23 ° C. 10% RH) ⁇ Ro (23 ° C. 80% RH)] / Ro (23 ° C. 55% RH) ⁇ ⁇ 100 (%) (where Ro (23 ° C. 10% % RH), Ro (23 ° C. 80% RH), and Ro (23 ° C. 55% RH) are retardation films in an environment of 23 ° C. 10% RH, 23 ° C. 80% RH, and 23 ° C. 55% RH, respectively. Represents the in-plane retardation Ro measured at a measuring light wavelength of 590 nm after humidity conditioning for 36 hours.) 7. 7. 7.
  • the optical film described in any one of 1 to 6 above has a photoelastic coefficient of ⁇ 5 ⁇ 10 ⁇ 12 Pa ⁇ 1 or more with respect to light having a wavelength of 590 nm in an environment of 23 ° C. and 55% RH.
  • a polarizing plate comprising the optical film according to any one of 1 to 7 on at least one surface of a polarizer.
  • a liquid crystal display device comprising the polarizing plate according to 8 on at least one surface of a liquid crystal cell.
  • a polarizing plate and a liquid crystal display device using the optical film can be provided.
  • cellulose esters having a total substitution degree of acyl groups of less than 2.0 are particularly excellent in retardation value development and usually have more hydroxy groups. It has been found that the humidity fluctuation of the retardation value deteriorated by 1 can be suppressed to the same level as that of the conventional cellulose ester by keeping the total carbon number of the acyl group of the cellulose ester within a certain range.
  • the cellulose ester having a total substitution degree of acyl groups of less than 2.0 of the present invention is inferior in bonding property with polyvinyl alcohol as a polarizer and has a problem that the saponification solution is colored.
  • the reason for the details is not clarified. Has been found to be suppressed.
  • the present inventors have found that the above-mentioned problems can be solved by mixing a vinyl polymer composed of a cellulose ester having a specific acyl group substitution degree according to the present invention and a monomer having a specific solubility parameter, resulting in the present invention. It depends on you.
  • the “optical film” is a functional film used for various display devices such as a liquid crystal display, a plasma display, and an organic EL display, and more specifically, a polarizing plate protective film for a liquid crystal display device, a retardation film. It includes a film, an antireflection film, a brightness enhancement film, a hard coat film, an antiglare film, an antistatic film, an optical compensation film for expanding the viewing angle, and the like.
  • the optical film in the present invention is characterized by containing a cellulose ester satisfying the following formulas (1) and (2).
  • Formula (1) 1.0 ⁇ X + ⁇ Y i ⁇ 2.0
  • Formula (2) 4.0 ⁇ 2 ⁇ X + ⁇ (n i ⁇ Y i ) ⁇ 6.0
  • X represents a substitution degree of an acetyl group
  • Y i represents a substitution degree of acyl group having 3 or more carbon atoms
  • n i is the acyl group having 3 or more carbon atoms Represents the carbon number.
  • i is an integer of 3 or more, and represents the same number as the carbon number n i .
  • the method for measuring the degree of substitution of these acyl groups can be measured according to ASTM-D817-96.
  • the ester group is preferably a linear or branched carboxylic acid ester having about 2 to 22 carbon atoms, and these carboxylic acids may form a ring, and aromatic carboxylic acid The ester may be used. In addition, these carboxylic acids may have a substituent.
  • the cellulose ester is particularly preferably a lower fatty acid ester having 6 or less carbon atoms.
  • cellulose ester specifically, a mixed fatty acid ester of cellulose to which a propionate group or a butyrate group is bonded in addition to an acetyl group such as cellulose acetate propionate, cellulose acetate butyrate, and cellulose acetate propionate butyrate.
  • cellulose acetate propionate is particularly preferred.
  • the formula (1) represents the range of the average total substitution degree (X + ⁇ Y i ) of the acyl group substituted per glucose unit of the cellulose ester.
  • the total substitution degree is less than 1.0, the film surface quality is deteriorated due to an increase in the dope viscosity, and the water resistance is extremely lowered.
  • the total degree of substitution is 2.0 or more, the water resistance is improved, but on the other hand, the phase difference is hardly developed.
  • the formula (2) represents a range of the average total carbon number (2 ⁇ X + ⁇ (n i ⁇ Y i )) of the acyl group substituted per glucose unit of the cellulose ester. ing.
  • the carbon number of the acetyl group is 2, and the carbon number n 3 of the propionyl group is 3, so the respective substitution degrees are multiplied (2 ⁇ X + 3 ⁇ Y 3 ). Is the total carbon number.
  • the total substitution degree when the total substitution degree is reduced, the humidity fluctuation of the phase difference value increases.
  • the humidity fluctuation of the phase difference value can be reduced by making the total carbon number 4.0 or more and less than 6.0. found.
  • the total degree of substitution (X + ⁇ Y i ) is 1.0 ⁇ X + ⁇ Y i ⁇ 2.0, preferably 1.1 ⁇ X + ⁇ Y i ⁇ 1.9, and 1.2 ⁇ X + ⁇ Y i ⁇ 1.8. It is more preferable.
  • cellulose esters having different substitution degrees may be mixed and used in order to obtain optical properties that meet the purpose.
  • the mixing ratio is preferably 10:90 to 90:10 (mass ratio).
  • the number average molecular weight (Mn) of the cellulose ester according to the present invention is preferably in the range of 30,000 to 300,000, since the mechanical strength of the resulting film is strong. Further, 50,000 to 200,000 are preferably used.
  • the molecular weight distribution (Mw / Mn), which is the ratio of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn), of the cellulose ester according to the present invention is preferably 1.4 to 4.0.
  • the weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) of cellulose ester can be measured using gel permeation chromatography (GPC).
  • measurement conditions is as follows, but is not limited to this, and an equivalent measurement method can be used.
  • the cellulose as a raw material of the cellulose ester according to the present invention is not particularly limited, and examples thereof include cotton linter, wood pulp, and kenaf. Moreover, the cellulose ester obtained from them can be mixed and used in arbitrary ratios, respectively.
  • the cellulose ester such as cellulose acetate propionate according to the present invention can be produced by a known method.
  • cellulose is esterified by mixing cellulose as a raw material, a predetermined organic acid (such as acetic acid or propionic acid), an acid anhydride (such as acetic anhydride or propionic anhydride), and a catalyst (such as sulfuric acid).
  • a predetermined organic acid such as acetic acid or propionic acid
  • an acid anhydride such as acetic anhydride or propionic anhydride
  • a catalyst such as sulfuric acid
  • the cellulose triester is hydrolyzed to synthesize a cellulose ester having a desired degree of acyl substitution.
  • the cellulose ester is completed through steps such as filtration, precipitation, washing with water, dehydration, and drying.
  • the cellulose ester of the present invention can be obtained by hydrolyzing commercially available cellulose esters (CAP-482-20, CAP-141-20, CAB-38-20, etc., all manufactured by Eastman Chemical Company, Kingsport, Tennessee). You can also.
  • a cellulose ester having a weight average molecular weight (Mw), a number average molecular weight (Mn), and a molecular weight distribution (Mw / Mn) can be obtained. Specifically, it can be synthesized with reference to the method described in JP-T-2010-529216.
  • the optical film in the present invention contains a vinyl polymer, and the vinyl polymer has a solubility parameter of 17.5 (MPa 1/2 ) or more and less than 20.0 (MPa 1/2 ). It is comprised from these.
  • the vinyl polymer may be obtained by polymerizing a non-aromatic vinyl monomer having a solubility parameter of 17.5 (MPa 1/2 ) or more and less than 20.0 (MPa 1/2 ) alone. Further, a plurality of non-aromatic vinyl monomers having a solubility parameter of 17.5 (MPa 1/2 ) or more and less than 20.0 (MPa 1/2 ) may be copolymerized.
  • SP value The solubility parameter (hereinafter referred to as “SP value”) of the non-aromatic vinyl monomer in the present invention is obtained from the following formula.
  • SP value means the SP value of the monomer.
  • the numerical value of the SP value is simply a numerical value, and the unit “MPa 1/2 ” is omitted. .
  • This SP value is based on the group summation method proposed by von Kleevelen, and specifically, Polymer Handbook, Fourth Edition, John Wiley & Sons, Inc. , 1999, pages VII / 675 to VII / 686.
  • non-aromatic vinyl monomer in the present invention are not particularly limited.
  • acrylic monomers such as methyl acrylate (SP value: 18.2) and methyl methacrylate (SP value: 18.3) are available.
  • examples include monomers, vinyl ester monomers such as vinyl acetate (SP value: 18.2), vinyl propionate (SP value: 17.9), and the like. Of these, acrylic monomers are particularly preferred.
  • the acrylic monomer is represented by the following general formula (I).
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom or a substituent.
  • R 1 , R 2 , R 3 or R 4 represents a substituent
  • the substituent represented by R 1 , R 2 , R 3 or R 4 has an SP value of an acrylic monomer within the scope of the present invention.
  • an alkyl group for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a t-butyl group, a pentyl group, a hexyl group, an octyl group, a dodecyl group, a tridecyl group, Fluoromethyl group etc.
  • cycloalkyl group eg cyclopropyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, adamantyl group etc.
  • alkylthio group eg methylthio group, ethylthio group etc.
  • alkenyl group eg vinyl group, 2- Propenyl, 3-butenyl, 1-methyl-3-propenyl, 3-pentenyl, 1-methyl-3-butenyl, 4-hexenyl, cyclohex Nyl group etc.
  • R 1 is preferably a hydrogen atom or a methyl group, and particularly preferably a hydrogen atom.
  • R 2 is preferably a hydrogen atom or a methyl group, and particularly preferably a hydrogen atom.
  • R 3 is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
  • R 4 is preferably a substituent having a total carbon number of 1 to 8, more preferably a substituent having a total carbon number of 1 to 6, and a methyl group or an ethyl group. Is particularly preferred.
  • acrylic monomer in the present invention examples include, for example, methyl acrylate (SP value: 18.2), methyl methacrylate (SP value: 18.3), ethyl acrylate (SP value: 17.9), Ethyl methacrylate (SP value: 18.0), n-butyl acrylate (SP value: 17.5), n-butyl methacrylate (SP value: 17.7), cyclohexyl methacrylate (SP value: 18.5) ), 2-ethoxyethyl methacrylate (SP value: 18.5), 2- (2-methoxyethoxy) ethyl methacrylate (SP value: 19.1), and the like.
  • methyl acrylate or methyl methacrylate is particularly preferred.
  • the SP value of the non-aromatic vinyl monomer is 17.5 or more and less than 20.0, but within this range, a large retardation value is obtained when mixed with the cellulose ester, and the retardation value is obtained.
  • the humidity fluctuation of the cellulose ester is reduced, and the elution of the cellulose ester into the saponification solution can be suppressed.
  • the SP value of the non-aromatic vinyl monomer is less than 17.5, the compatibility with the cellulose ester is deteriorated.
  • the SP value of the non-aromatic vinyl monomer is 20.0 or more, the phase difference value is greatly reduced when mixed with the cellulose ester, the humidity fluctuation increases, and the cellulose ester is eluted into the saponification solution. Can not be suppressed.
  • non-aromatic vinyl monomer means “vinyl monomer having no aromatic ring in the molecule”. Since vinyl polymers composed of non-aromatic vinyl monomers have a smaller photoelastic coefficient than vinyl polymers having aromatic rings, an optical film having a small photoelastic coefficient when mixed with cellulose ester is obtained. Can do.
  • the vinyl polymer preferably contains a structural unit derived from an acrylic monomer at a ratio of 80% by mass or more and 100% by mass or less, and preferably 90% by mass or more and 100% by mass or less. More preferably, the content is particularly preferably 100% by mass.
  • a particularly large retardation value is obtained when mixed with a cellulose ester, and an optical film having a small photoelastic coefficient is obtained, which is preferable.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the vinyl polymer in the present invention is too high, the compatibility with the cellulose ester is deteriorated. On the other hand, if it is too low, the coating property is deteriorated. More preferably, it is 1,000 to 5,000.
  • the molecular weight distribution (Mw / Mn) of the vinyl polymer in the present invention is preferably 1.1 or more and 3.0 or less, more preferably because the retardation value decreases and the photoelastic coefficient increases when it is too large. 1.1 or more and 2.5 or less.
  • the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) were calculated by measurement using gel permeation chromatography (GPC) under the following measurement conditions.
  • the vinyl polymer of the present invention can be synthesized by any appropriate method.
  • the form of the polymerization reaction for obtaining the vinyl polymer of the present invention is not particularly limited, and polymerization forms such as bulk polymerization, solution polymerization, emulsion polymerization, and suspension polymerization can be used.
  • the polymerization temperature and polymerization time vary depending on the type of monomer used, the ratio of use, etc., but preferably the polymerization temperature is 0 to 150 ° C. and the polymerization time is 0.5 to 20 hours, more preferably polymerization is performed.
  • the temperature is 80 to 140 ° C., and the polymerization time is 1 to 10 hours.
  • the polymerization solvent is not particularly limited.
  • aromatic hydrocarbon solvents such as toluene, xylene, and ethylbenzene
  • ketone solvents such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone ketone
  • ethers such as tetrahydrofuran Etc., and only one of these may be used, or two or more may be used in combination.
  • a polymerization initiator may be added as necessary.
  • the polymerization initiator is not particularly limited.
  • the amount of the polymerization initiator used is not particularly limited as long as it is appropriately set according to the combination of the monomers used and the reaction conditions.
  • Such polymerization methods include a method using an organic peroxide polymerization initiator such as cumene hydroperoxide, a method using a polymerization initiator in a larger amount than normal polymerization, a mercapto compound or tetrachloride in addition to the polymerization initiator.
  • an organic peroxide polymerization initiator such as cumene hydroperoxide
  • a method using a polymerization initiator in a larger amount than normal polymerization a mercapto compound or tetrachloride in addition to the polymerization initiator.
  • a compound having a single thiol group and a secondary hydroxy group or a bulk polymerization method using a polymerization catalyst in which the compound and an organometallic compound are used in combination, all of which are preferably used in the present invention. It is done.
  • the ratio of the vinyl polymer (B) in the optical film of the present invention is too high, the retardation development property and the bonding property with polyvinyl alcohol as a polarizer are deteriorated, and the ratio of the vinyl polymer (B) is reduced. If it is too low, the humidity fluctuation of the retardation value and the effect of lowering the photoelastic coefficient are insufficient, and the elution of the cellulose ester into the saponification solution cannot be suppressed.
  • the optical film of the present invention may contain at least one of a sugar ester compound, a plasticizer, a UV absorber, an antioxidant, and fine particles described below in addition to the cellulose ester and the vinyl polymer. .
  • sugar ester compound examples include ester compounds in which at least one pyranose structure or furanose structure is 1 to 12 and all or part of the OH groups in the structure are esterified.
  • the proportion of esterification is preferably 70% or more of the OH groups present in the pyranose structure or furanose structure.
  • sugar as a raw material for synthesizing the sugar ester compound examples include the following, but the present invention is not limited to these.
  • Glucose galactose, mannose, fructose, xylose or arabinose, lactose, sucrose, nystose, 1F-fructosyl nystose, stachyose, maltitol, lactitol, lactulose, cellobiose, maltose, cellotriose, maltotriose, raffinose or kestose .
  • gentiobiose gentiotriose
  • gentiotetraose gentiotetraose
  • xylotriose galactosyl sucrose
  • sucrose for example, sucrose, kestose, nystose, 1F-fructosyl nystose, stachyose and the like are preferable, and sucrose is more preferable.
  • the monocarboxylic acid used for esterifying all or part of the OH groups in the pyranose structure or furanose structure is not particularly limited, and is a known aliphatic monocarboxylic acid, alicyclic monocarboxylic acid, aromatic A group monocarboxylic acid or the like can be used.
  • the carboxylic acid used may be one type or a mixture of two or more types.
  • Preferred aliphatic monocarboxylic acids include acetic acid, propionic acid, butyric acid, isobutyric acid, valeric acid, caproic acid, enanthic acid, caprylic acid, pelargonic acid, capric acid, 2-ethyl-hexanecarboxylic acid, undecylic acid, lauric acid , Saturated fatty acids such as tridecylic acid, myristic acid, pentadecylic acid, palmitic acid, heptadecylic acid, stearic acid, nonadecanoic acid, arachidic acid, behenic acid, lignoceric acid, serotic acid, heptacosanoic acid, montanic acid, melicic acid, and laccelic acid, Examples include unsaturated fatty acids such as undecylenic acid, oleic acid, sorbic acid, linoleic acid, linolenic acid, arachidonic acid and oc
  • Examples of preferable alicyclic monocarboxylic acids include acetic acid, cyclopentanecarboxylic acid, cyclohexanecarboxylic acid, cyclooctanecarboxylic acid, and derivatives thereof.
  • aromatic monocarboxylic acids examples include aromatic monocarboxylic acids having an alkyl group or alkoxy group introduced into the benzene ring of benzoic acid such as benzoic acid and toluic acid, cinnamic acid, benzylic acid, biphenylcarboxylic acid, and naphthalene.
  • aromatic monocarboxylic acids having two or more benzene rings such as carboxylic acid and tetralincarboxylic acid, or derivatives thereof.
  • Oligosaccharide ester compounds can be applied as compounds having 1 to 12 at least one of pyranose structural units or furanose structural units.
  • An oligosaccharide is produced by allowing an enzyme such as amylase to act on starch, sucrose, etc., and examples of the oligosaccharide include maltooligosaccharide, isomaltooligosaccharide, fructooligosaccharide, galactooligosaccharide, and xylo-oligosaccharide. .
  • Monopet SB manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.
  • Monopet SOA manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.
  • the added amount of these sugar ester compounds is preferably 0.5 to 30% by mass, particularly 5 to 20% by mass, based on the total mass of the polymer (A) and the cellulose ester. preferable.
  • the optical film of the present invention can contain a plasticizer.
  • the plasticizer is not particularly limited, but is preferably a polycarboxylic acid ester plasticizer, a glycolate plasticizer, a phthalate ester plasticizer, a fatty acid ester plasticizer, a polyhydric alcohol ester plasticizer, or a polyester. It is selected from plasticizers and the like. Of these, when two or more plasticizers are used, at least one plasticizer is preferably a polyhydric alcohol ester plasticizer.
  • the polyhydric alcohol ester plasticizer is a plasticizer composed of an ester of a divalent or higher aliphatic polyhydric alcohol and a monocarboxylic acid, and preferably has an aromatic ring or a cycloalkyl ring in the molecule.
  • a divalent to 20-valent aliphatic polyhydric alcohol ester is preferred.
  • the polyhydric alcohol preferably used in the present invention is represented by the following general formula (a).
  • Ra- (OH) n where Ra is an n-valent organic group, n is a positive integer of 2 or more, and the OH group represents an alcoholic and / or phenolic hydroxy group
  • preferred polyhydric alcohols include the following, but the present invention is not limited to these.
  • Examples include 1,3,5-triol, pinacol, sorbitol, trimethylolpropane, trimethylolethane, and xylitol.
  • monocarboxylic acid used for polyhydric alcohol ester there is no restriction
  • Preferred examples of the monocarboxylic acid include the following, but the present invention is not limited to this.
  • aliphatic monocarboxylic acid a fatty acid having a straight chain or a side chain having 1 to 32 carbon atoms can be preferably used.
  • the number of carbon atoms is more preferably 1-20, and particularly preferably 1-10.
  • acetic acid is contained, the compatibility with the cellulose ester is increased, and it is also preferable to use a mixture of acetic acid and another monocarboxylic acid.
  • Preferred aliphatic monocarboxylic acids include acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, caproic acid, enanthic acid, caprylic acid, pelargonic acid, capric acid, 2-ethyl-hexanoic acid, undecylic acid, lauric acid, tridecylic acid, Saturated fatty acids such as myristic acid, pentadecylic acid, palmitic acid, heptadecylic acid, stearic acid, nonadecanoic acid, arachidic acid, behenic acid, lignoceric acid, serotic acid, heptacosanoic acid, montanic acid, melicic acid, laccelic acid, undecylenic acid, olein Examples thereof include unsaturated fatty acids such as acid, sorbic acid, linoleic acid, linolenic acid, and arachidonic acid.
  • Examples of preferable alicyclic monocarboxylic acids include cyclopentane carboxylic acid, cyclohexane carboxylic acid, cyclooctane carboxylic acid, and derivatives thereof.
  • aromatic monocarboxylic acids examples include those in which 1 to 3 alkoxy groups such as alkyl group, methoxy group or ethoxy group are introduced into the benzene ring of benzoic acid such as benzoic acid and toluic acid, biphenylcarboxylic acid, Examples thereof include aromatic monocarboxylic acids having two or more benzene rings such as naphthalenecarboxylic acid and tetralincarboxylic acid, or derivatives thereof. Benzoic acid is particularly preferable.
  • the molecular weight of the polyhydric alcohol ester is not particularly limited, but is preferably 300 to 1500, and more preferably 350 to 750. A higher molecular weight is preferred because it is less likely to volatilize, and a smaller one is preferred in terms of moisture permeability and compatibility with cellulose ester.
  • the carboxylic acid used in the polyhydric alcohol ester may be one kind or a mixture of two or more kinds. Moreover, all the OH groups in the polyhydric alcohol may be esterified, or a part of the OH groups may be left as they are.
  • the glycolate plasticizer is not particularly limited, but alkylphthalylalkyl glycolates can be preferably used.
  • alkyl phthalyl alkyl glycolates include methyl phthalyl methyl glycolate, ethyl phthalyl ethyl glycolate, propyl phthalyl propyl glycolate, butyl phthalyl butyl glycolate, octyl phthalyl octyl glycolate, methyl phthalyl ethyl Glycolate, ethyl phthalyl methyl glycolate, ethyl phthalyl propyl glycolate, methyl phthalyl butyl glycolate, ethyl phthalyl butyl glycolate, butyl phthalyl methyl glycolate, butyl phthalyl ethyl glycolate, propyl phthalyl butyl glycol Butyl phthalyl propyl glycolate, methyl phthalyl octyl
  • phthalate ester plasticizer examples include diethyl phthalate, dimethoxyethyl phthalate, dimethyl phthalate, dioctyl phthalate, dibutyl phthalate, di-2-ethylhexyl phthalate, dioctyl phthalate, dicyclohexyl phthalate, and dicyclohexyl terephthalate.
  • citrate plasticizer examples include acetyl trimethyl citrate, acetyl triethyl citrate, and acetyl tributyl citrate.
  • fatty acid ester plasticizers examples include butyl oleate, methylacetyl ricinoleate, and dibutyl sebacate.
  • phosphate ester plasticizer examples include triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, cresyl diphenyl phosphate, octyl diphenyl phosphate, diphenyl biphenyl phosphate, trioctyl phosphate, tributyl phosphate, and the like.
  • the polyvalent carboxylic acid ester compound is composed of an ester of a divalent or higher, preferably a divalent to 20valent polyvalent carboxylic acid and an alcohol.
  • the aliphatic polyvalent carboxylic acid is preferably divalent to 20-valent, and in the case of an aromatic polyvalent carboxylic acid or alicyclic polyvalent carboxylic acid, it is preferably trivalent to 20-valent.
  • the polyvalent carboxylic acid is represented by the following general formula (b).
  • Rb (COOH) m (OH) n
  • Rb is an (m + n) -valent organic group
  • m is a positive integer of 2 or more and 6 or less
  • n is an integer of 0 or more and 4 or less
  • a COOH group is a carboxy group
  • an OH group is an alcoholic or phenolic hydroxy group. Represents a group.
  • Examples of preferred polyvalent carboxylic acids include the following, but the present invention is not limited to these.
  • Trivalent or higher aromatic polyvalent carboxylic acids such as trimellitic acid, trimesic acid, pyromellitic acid or derivatives thereof, succinic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, oxalic acid, fumaric acid, maleic acid, tetrahydrophthal
  • An aliphatic polyvalent carboxylic acid such as an acid, an oxypolyvalent carboxylic acid such as tartaric acid, tartronic acid, malic acid and citric acid can be preferably used.
  • the alcohol used in the polyvalent carboxylic acid ester compound is not particularly limited, and known alcohols and phenols can be used.
  • an aliphatic saturated alcohol or aliphatic unsaturated alcohol having a straight chain or a side chain having 1 to 32 carbon atoms can be preferably used. More preferably, it has 1 to 20 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 10 carbon atoms.
  • alicyclic alcohols such as cyclopentanol and cyclohexanol or derivatives thereof, aromatic alcohols such as benzyl alcohol and cinnamyl alcohol, or derivatives thereof can also be preferably used.
  • the alcoholic or phenolic hydroxy group of the oxypolycarboxylic acid may be esterified with a monocarboxylic acid.
  • monocarboxylic acids include the following, but the present invention is not limited thereto.
  • aliphatic monocarboxylic acid a straight-chain or side-chain fatty acid having 1 to 32 carbon atoms can be preferably used. More preferably, it has 1 to 20 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 10 carbon atoms.
  • Preferred aliphatic monocarboxylic acids include acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, caproic acid, enanthic acid, caprylic acid, pelargonic acid, capric acid, 2-ethyl-hexanecarboxylic acid, undecylic acid, lauric acid, tridecylic acid, Saturated fatty acids such as myristic acid, pentadecylic acid, palmitic acid, heptadecylic acid, stearic acid, nonadecanoic acid, arachidic acid, behenic acid, lignoceric acid, serotic acid, heptacosanoic acid, montanic acid, melicic acid, and laccelic acid, undecylenic acid, olein Examples thereof include unsaturated fatty acids such as acid, sorbic acid, linoleic acid, linolenic acid, and arachidonic acid.
  • Examples of preferable alicyclic monocarboxylic acids include cyclopentane carboxylic acid, cyclohexane carboxylic acid, cyclooctane carboxylic acid, and derivatives thereof.
  • aromatic monocarboxylic acids examples include those in which an alkyl group is introduced into the benzene ring of benzoic acid such as benzoic acid and toluic acid, and two or more rings such as biphenylcarboxylic acid, naphthalenecarboxylic acid, and tetralincarboxylic acid. And aromatic monocarboxylic acids possessed by them, or derivatives thereof.
  • acetic acid acetic acid, propionic acid, and benzoic acid are particularly preferable.
  • the molecular weight of the polyvalent carboxylic acid ester compound is not particularly limited, but is preferably in the range of 300 to 1000, and more preferably in the range of 350 to 750.
  • the larger one is preferable in terms of improvement in retention, and the smaller one is preferable in terms of moisture permeability and compatibility with cellulose ester.
  • the alcohol used for the polyvalent carboxylic acid ester may be one kind or a mixture of two or more kinds.
  • the acid value of the polyvalent carboxylic acid ester compound is preferably 1 mgKOH / g or less, and more preferably 0.2 mgKOH / g or less. Setting the acid value in the above range is preferable because the environmental fluctuation of the retardation is also suppressed.
  • the acid value refers to the number of milligrams of potassium hydroxide necessary for neutralizing the acid (carboxy group present in the sample) contained in 1 g of the sample.
  • the acid value is measured according to JIS K 0070.
  • Examples of particularly preferred polyvalent carboxylic acid ester compounds are shown below, but the present invention is not limited thereto.
  • Examples include tributyl trimellitic acid and tetrabutyl pyromellitic acid.
  • the polyester plasticizer is not particularly limited, and a polyester plasticizer having an aromatic ring or a cycloalkyl ring in the molecule can be used. Although it does not specifically limit as a polyester plasticizer, for example, the aromatic terminal ester plasticizer represented by the following general formula (c) can be used.
  • the compound of the general formula (c) includes a benzene monocarboxylic acid group represented by BCOOH, an alkylene glycol group, an oxyalkylene glycol group or an aryl glycol group represented by HO— (GO—) 1 H, HOCO-A It is synthesized from an alkylenedicarboxylic acid group or aryldicarboxylic acid group represented by —COO—H, and can be obtained by the same reaction as a normal polyester plasticizer. l represents a repeating unit.
  • benzene monocarboxylic acid component of the polyester-based plasticizer examples include, for example, benzoic acid, para-tert-butyl benzoic acid, orthotoluic acid, metatoluic acid, p-toluic acid, dimethyl benzoic acid, ethyl benzoic acid, normal propyl benzoic acid, There are aminobenzoic acid, acetoxybenzoic acid and the like, and these can be used as one kind or a mixture of two or more kinds, respectively.
  • alkylene glycol component of the polyester plasticizer examples include ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,2-propane.
  • Diol 2-methyl 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol (neopentyl glycol), 2,2-diethyl- 1,3-propanediol (3,3-dimethylolpentane), 2-n-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol (3,3-dimethylolheptane), 3-methyl-1,5-pentane Diol 1,6-hexanediol, 2,2,4-trimethyl 1,3-pentanediol, 2-ethyl 1,3- Xanthdiol, 2-methyl 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, 1,12-octadecanediol, etc., and these glycols are
  • Examples of the oxyalkylene glycol component having 4 to 12 carbon atoms as the raw material of the aromatic terminal ester include diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, and the like. One kind or a mixture of two or more kinds can be used.
  • alkylene dicarboxylic acid component having 4 to 12 carbon atoms as the raw material for the aromatic terminal ester examples include succinic acid, maleic acid, fumaric acid, glutaric acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, and dodecanedicarboxylic acid. These are used as one kind or a mixture of two or more kinds, respectively.
  • arylene dicarboxylic acid component having 6 to 12 carbon atoms include phthalic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, 1,5-naphthalenedicarboxylic acid, 1,4-naphthalenedicarboxylic acid, and the like.
  • the polyester plasticizer has a number average molecular weight of preferably 300 to 1500, more preferably 400 to 1000.
  • the acid value is 0.5 mgKOH / g or less
  • the hydroxy group value (hydroxyl group value) is 25 mgKOH / g or less, more preferably the acid value is 0.3 mgKOH / g or less
  • the hydroxy group value (hydroxyl group value) is 15 mg KOH / g or less.
  • the optical film of the present invention can also contain an ultraviolet absorber.
  • the ultraviolet absorber is intended to improve durability by absorbing ultraviolet light having a wavelength of 400 nm or less, and the transmittance at a wavelength of 370 nm is particularly preferably 10% or less, more preferably 5% or less. Preferably it is 2% or less.
  • the ultraviolet absorber is not particularly limited, and examples thereof include oxybenzophenone compounds, benzotriazole compounds, salicylic acid ester compounds, benzophenone compounds, cyanoacrylate compounds, triazine compounds, nickel complex compounds, inorganic powders, and the like. It is done.
  • the ultraviolet absorbers preferably used in the present invention are benzotriazole ultraviolet absorbers, benzophenone ultraviolet absorbers, and triazine ultraviolet absorbers, and particularly preferably benzotriazole ultraviolet absorbers and benzophenone ultraviolet absorbers.
  • a discotic compound such as a compound having a 1,3,5-triazine ring is also preferably used as the ultraviolet absorber.
  • the optical film of the present invention preferably contains two or more ultraviolet absorbers.
  • a polymer UV absorber can also be preferably used, and in particular, a polymer type UV absorber described in JP-A-6-148430 is preferably used.
  • the method of adding the UV absorber can be added to the dope after dissolving the UV absorber in an alcohol such as methanol, ethanol or butanol, an organic solvent such as methylene chloride, methyl acetate, acetone or dioxolane or a mixed solvent thereof. Or you may add directly in dope composition.
  • an alcohol such as methanol, ethanol or butanol
  • an organic solvent such as methylene chloride, methyl acetate, acetone or dioxolane or a mixed solvent thereof.
  • inorganic powders that do not dissolve in organic solvents use a dissolver or sand mill in the organic solvent and cellulose ester to disperse them before adding them to the dope.
  • the amount of the UV absorber used is not uniform depending on the type of UV absorber, the operating conditions, etc., but when the dry film thickness of the polarizing plate protective film is 30 to 200 ⁇ m, the amount used is 0.5 to the polarizing plate protective film. Is preferably 10 to 10% by mass, and more preferably 0.6 to 4% by mass.
  • Antioxidant are also referred to as deterioration inhibitors. When a liquid crystal image display device or the like is placed in a high humidity and high temperature state, the optical film may be deteriorated.
  • the antioxidant has a role of delaying or preventing the optical film from being decomposed by, for example, the residual solvent amount of halogen in the optical film or phosphoric acid of the phosphoric acid plasticizer, so that the optical film of the present invention is used. It is preferable to make it contain in.
  • a hindered phenol compound is preferably used.
  • 2,6-di-t-butyl-p-cresol, pentaerythrityl-tetrakis [3- (3,5-di- -T-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] triethylene glycol-bis [3- (3-t-butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl) propionate], 1,6-hexanediol-bis [3 -(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], 2,4-bis- (n-octylthio) -6- (4-hydroxy-3,5-di-t-butylanilino)- 1,3,5-triazine, 2,2-thio-diethylenebis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], oct Decyl-3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl
  • 2,6-di-t-butyl-p-cresol, pentaerythrityl-tetrakis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], triethylene glycol-bis [3 -(3-tert-butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl) propionate] is preferred.
  • hydrazine-based metal deactivators such as N, N′-bis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionyl] hydrazine and tris (2,4-di- A phosphorus processing stabilizer such as t-butylphenyl) phosphite may be used in combination.
  • the addition amount of these compounds is preferably 1 ppm to 1.0%, more preferably 10 to 1000 ppm in terms of mass ratio with respect to the total mass of the polymer (A) and the cellulose ester.
  • the optical film of the present invention preferably contains fine particles.
  • fine particles examples include inorganic compounds such as silicon dioxide, titanium dioxide, aluminum oxide, zirconium oxide, calcium carbonate, calcium carbonate, talc, clay, calcined kaolin, calcined calcium silicate, hydrated calcium silicate, and aluminum silicate. Mention may be made of magnesium silicate and calcium phosphate. Further, fine particles of an organic compound can also be preferably used.
  • organic compounds include polytetrafluoroethylene, cellulose acetate, polystyrene, polymethyl methacrylate, polypropyl methacrylate, polymethyl acrylate, polyethylene carbonate, acrylic styrene resin, silicone resin, polycarbonate resin, benzoguanamine resin, melamine resin
  • organic polymer compounds such as polyolefin-based powders, polyester-based resins, polyamide-based resins, polyimide-based resins, polyfluorinated ethylene-based resins, and starches.
  • a polymer compound synthesized by a suspension polymerization method, a polymer compound made spherical by a spray dry method or a dispersion method, or an inorganic compound can be used.
  • Fine particles containing silicon are preferable in terms of low turbidity, and silicon dioxide is particularly preferable.
  • the average primary particle size of the fine particles is preferably 5 to 400 nm, and more preferably 10 to 300 nm.
  • These may be mainly contained as secondary aggregates having a particle size of 0.05 to 0.3 ⁇ m, and may be contained as primary particles without being aggregated if the particles have an average particle size of 100 to 400 nm. preferable.
  • the content of these fine particles in the polarizing plate protective film is preferably 0.01 to 1% by mass, particularly preferably 0.05 to 0.5% by mass. In the case of a polarizing plate protective film having a multilayer structure by a co-casting method, it is preferable to contain fine particles of this addition amount on the surface.
  • Silicon dioxide fine particles are commercially available, for example, under the trade names Aerosil R972, R972V, R974, R812, 200, 200V, 300, R202, OX50, TT600 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.). it can.
  • Zirconium oxide fine particles are commercially available, for example, under the trade names Aerosil R976 and R811 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.).
  • Examples of the polymer include silicone resin, fluororesin and acrylic resin. Silicone resins are preferable, and those having a three-dimensional network structure are particularly preferable. For example, Tospearl 103, 105, 108, 120, 145, 3120 and 240 (manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.) It is marketed by name and can be used.
  • Aerosil 200V and Aerosil R972V are particularly preferably used because they have a large effect of reducing the friction coefficient while keeping the turbidity of the polarizing plate protective film low.
  • the dynamic friction coefficient of at least one surface is 0.2 to 1.0.
  • additives may be batch-added to the dope that is a resin-containing solution before film formation, or an additive solution may be separately prepared and added in-line.
  • an additive solution may be separately prepared and added in-line.
  • the additive solution When the additive solution is added in-line, it is preferable to dissolve a small amount of resin in order to improve mixing with the dope.
  • the amount of the resin is preferably 1 to 10 parts by mass, more preferably 3 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solvent.
  • an in-line mixer such as a static mixer (manufactured by Toray Engineering), SWJ (Toray static type in-tube mixer Hi-Mixer) or the like is preferably used.
  • the optical film of the present invention can be preferably used regardless of whether it is a film produced by a solution casting method or a film produced by a melt casting method.
  • the production of the optical film of the present invention includes a step of preparing a dope by dissolving a resin and an additive in a solvent, a step of casting the dope on an endless metal support that moves infinitely, and using the cast dope as a web It is performed by a step of drying, a step of peeling from the metal support, a step of stretching or maintaining the width, a step of further drying, and a step of winding the finished film.
  • the concentration of the resin in the dope is higher because the drying load after casting on the metal support can be reduced. However, if the concentration of the resin is too high, the load during filtration increases and the filtration accuracy deteriorates.
  • the concentration that achieves both of these is preferably 10 to 35% by mass, and more preferably 15 to 25% by mass.
  • the solvent used in the dope may be used alone or in combination of two or more. However, it is preferable to use a mixture of a good solvent and a poor solvent of the resin in terms of production efficiency, and there are many good solvents. Is preferable from the viewpoint of the solubility of the resin.
  • the preferable range of the mixing ratio of the good solvent and the poor solvent is 70 to 98% by mass for the good solvent and 2 to 30% by mass for the poor solvent.
  • the good solvent and the poor solvent vary depending on the average acetylation degree (acetyl group substitution degree).
  • acetyl group substitution degree For example, when acetone is used as the solvent, cellulose acetate ester (acetyl group substitution degree 2 .4), cellulose acetate propionate is a good solvent, and cellulose acetate (acetyl group substitution degree 2.8) is a poor solvent.
  • the good solvent is not particularly limited, and examples thereof include organic halogen compounds such as methylene chloride, dioxolanes, acetone, methyl acetate, and methyl acetoacetate. Particularly preferred is methylene chloride or methyl acetate.
  • the poor solvent is not particularly limited, but for example, methanol, ethanol, n-butanol, cyclohexane, cyclohexanone, etc. are preferably used.
  • the dope preferably contains 0.01 to 2% by mass of water.
  • the recovery solvent may contain a small amount of additives added to the resin, such as plasticizers, UV absorbers, polymers, monomer components, etc., but even if these are included, they should be reused preferably Can be purified and reused if necessary.
  • a general method can be used as a method for dissolving the resin when preparing the dope described above.
  • heating and pressurization it is possible to heat above the boiling point at normal pressure. It is preferable to stir and dissolve while heating at a temperature that is equal to or higher than the boiling point of the solvent at normal pressure and that the solvent does not boil under pressure, in order to prevent the generation of massive undissolved materials called gels and macos.
  • dissolving is also used preferably.
  • Pressurization may be performed by a method of injecting an inert gas such as nitrogen gas or a method of developing the vapor pressure of the solvent by heating. Heating is preferably performed from the outside. For example, a jacket type is preferable because temperature control is easy.
  • the heating temperature with the addition of a solvent is preferably higher from the viewpoint of the solubility of the resin, but if the heating temperature is too high, the required pressure increases and the productivity deteriorates.
  • a preferred heating temperature is 45 to 120 ° C, more preferably 60 to 110 ° C, and still more preferably 70 ° C to 105 ° C. The pressure is adjusted so that the solvent does not boil at the set temperature.
  • a cooling dissolution method is also preferably used.
  • cellulose ester or the like can be dissolved in a solvent such as methyl acetate.
  • the solution in which this resin is dissolved is filtered using an appropriate filter medium such as filter paper.
  • the filter medium it is preferable that the absolute filtration accuracy is small in order to remove insoluble matters and the like, but there is a problem that the filter medium is likely to be clogged if the absolute filtration accuracy is too small. For this reason, a filter medium with an absolute filtration accuracy of 0.008 mm or less is preferable, a filter medium with 0.001 to 0.008 mm is more preferable, and a filter medium with 0.003 to 0.006 mm is more preferable.
  • the material of the filter medium there are no particular restrictions on the material of the filter medium, and ordinary filter media can be used.
  • plastic filter media such as polypropylene and Teflon (registered trademark)
  • metal filter media such as stainless steel do not drop off fibers. preferable. It is preferable to remove and reduce impurities, particularly bright spot foreign matter, contained in the raw material resin by filtration.
  • Bright spot foreign matter means that when two polarizing plates are placed in a crossed Nicol state, an optical film or the like is placed between them, light is applied from one polarizing plate side, and observation is performed from the other polarizing plate side. It is a point (foreign matter) where light from the opposite side appears to leak, and the number of bright spots having a diameter of 0.01 mm or more is preferably 200 / cm 2 or less. More preferably, it is 100 pieces / cm 2 or less, still more preferably 50 pieces / m 2 or less, still more preferably 0 to 10 pieces / cm 2 . Further, it is preferable that the number of bright spots of 0.01 mm or less is small.
  • the dope can be filtered by a normal method, but the method of filtering while heating at a temperature not lower than the boiling point of the solvent at normal pressure and in a range where the solvent does not boil under pressure is the filtration pressure before and after filtration.
  • the expression of the difference (referred to as differential pressure) is small and preferable.
  • a preferred temperature is 45 to 120 ° C., more preferably 45 to 70 ° C., and still more preferably 45 to 55 ° C.
  • the filtration pressure is preferably 1.6 MPa or less, more preferably 1.2 MPa or less, and further preferably 1.0 MPa or less.
  • the metal support in the casting process is preferably a mirror-finished surface, and a stainless steel belt or a drum whose surface is plated with a casting is preferably used as the metal support.
  • the cast width can be 1 to 4 m.
  • the surface temperature of the metal support in the casting step is ⁇ 50 ° C. to less than the boiling point of the solvent, and a higher temperature is preferable because the web drying speed can be increased. May deteriorate.
  • the support temperature is preferably 0 to 40 ° C, more preferably 5 to 30 ° C.
  • it is also a preferable method that the web is gelled by cooling and peeled from the drum in a state containing a large amount of residual solvent.
  • the method for controlling the temperature of the metal support is not particularly limited, and there are a method of blowing hot air or cold air, and a method of contacting hot water with the back side of the metal support. It is preferable to use warm water because heat transfer is performed efficiently, so that the time until the temperature of the metal support becomes constant is short. When warm air is used, wind at a temperature higher than the target temperature may be used.
  • the amount of residual solvent when peeling the web from the metal support is preferably 10 to 150% by mass, more preferably 20 to 40% by mass or 60 to 130% by mass. And particularly preferably 20 to 30% by mass or 70 to 120% by mass.
  • the amount of residual solvent is defined by the following formula.
  • Residual solvent amount (% by mass) ⁇ (MN) / N ⁇ ⁇ 100 M is the mass of a sample collected during or after the production of the web or film, and N is the mass after heating M at 115 ° C. for 1 hour.
  • the web is peeled off from the metal support and further dried, and the residual solvent amount is preferably 1% by mass or less, more preferably 0.1% by mass or less, particularly The content is preferably 0 to 0.01% by mass or less.
  • a roll drying method (a method in which webs are alternately passed through a plurality of rolls arranged above and below) and a method in which the web is dried while being conveyed by a tenter method are employed.
  • the optical film of the present invention it is particularly preferable to stretch in the width direction (lateral direction) by a tenter method in which both ends of the web are gripped by clips or the like. Peeling is preferably performed at a peeling tension of 300 N / m or less.
  • the means for drying the web is not particularly limited, and can be generally performed with hot air, infrared rays, a heating roll, microwave, or the like, but is preferably performed with hot air from the viewpoint of simplicity.
  • drying temperature in the web drying process is increased stepwise from 40 to 200 ° C.
  • the film thickness of the optical film is not particularly limited, but 10 to 200 ⁇ m is used.
  • the film thickness is preferably 10 to 100 ⁇ m. More preferably, it is 20 to 60 ⁇ m.
  • the optical film of the present invention has a width of 1 to 4 m. Those having a width of 1.4 to 4 m are preferably used, and particularly preferably 1.6 to 3 m. If it exceeds 4 m, conveyance becomes difficult.
  • refractive index control In the step of producing the optical film of the present invention, it is preferable to perform refractive index control, that is, retardation control by a stretching operation.
  • biaxial stretching or uniaxial stretching can be performed sequentially or simultaneously with respect to the longitudinal direction (film forming direction) of the film and the direction orthogonal to the longitudinal direction of the film, that is, the width direction.
  • Simultaneous biaxial stretching includes stretching in one direction and contracting the other tension by relaxing.
  • the draw ratios in the biaxial directions perpendicular to each other are preferably in the range of 0.8 to 1.5 times in the casting direction and 1.1 to 2.5 times in the width direction, respectively. It is preferable to carry out in the range of 0.9 to 1.0 times in the direction and 1.2 to 2.0 times in the width direction.
  • the stretching temperature is preferably 120 ° C. to 200 ° C., more preferably 140 ° C. to 180 ° C.
  • the residual solvent in the film during stretching is preferably 20 to 0%, and more preferably 15 to 0%.
  • the method of stretching the web For example, a method in which a difference in peripheral speed is applied to a plurality of rolls, and the roll peripheral speed difference is used to stretch in the longitudinal direction, the both ends of the web are fixed with clips and pins, and the interval between the clips and pins is increased in the traveling direction. And a method of stretching in the vertical direction, a method of stretching in the horizontal direction and stretching in the horizontal direction, a method of stretching in the vertical and horizontal directions and stretching in both the vertical and horizontal directions. Of course, these methods may be used in combination. In the case of the so-called tenter method, driving the clip portion by the linear drive method is preferable because smooth stretching can be performed and the risk of breakage and the like can be reduced.
  • a tenter it may be a pin tenter or a clip tenter.
  • optical compensation film Since liquid crystal displays use anisotropic liquid crystal materials and polarizing plates, there is a viewing angle problem that even if a good display is obtained when viewed from the front, the display performance is degraded when viewed from an oblique direction. In order to improve the performance, it is preferable to use an optical compensation film that compensates the viewing angle.
  • the average refractive index distribution is larger in the cell thickness direction and smaller in the in-plane direction. Therefore, an optical compensation film that can cancel this anisotropy and that has a so-called negative uniaxial structure in which the refractive index in the film thickness direction is smaller than the in-plane direction is effective.
  • the optical film according to the invention can also be used as an optical compensation film having such a function.
  • the optical film according to the present invention is used in the VA mode (a mode in which vertically aligned liquid crystal is used), either one of two forms, one on each side of the cell (two-sheet type) or one above or below the cell. You may use for any form (single sheet type) used only for one side.
  • the optical film according to the present invention has a retardation Ro of 23 ° C. and 55% RH represented by the following formula, a wavelength of 20 to 100 nm at 590 nm, an Rth of 23 ° C. and 55% RH, The wavelength is preferably 70 to 300 nm at 590 nm.
  • the retardation is preferably within the above range.
  • the optical film of the present invention preferably has a fluctuation range ⁇ Ro of the retardation Ro defined by the following formula (III) with respect to the following temperature / humidity change of less than 10% as an optical compensation film having a stable retardation. .
  • ⁇ Ro ⁇ [Ro (23 ° C. 10% RH) ⁇ Ro (23 ° C. 80% RH)] / Ro (23 ° C. 55% RH) ⁇ ⁇ 100 (%) (where Ro (23 ° C. 10% % RH), Ro (23 ° C. 80% RH), and Ro (23 ° C. 55% RH) are retardation films in an environment of 23 ° C. 10% RH, 23 ° C. 80% RH, and 23 ° C. 55% RH, respectively.
  • the slow axis or the fast axis of the optical film of the present invention exists in the film plane, and ⁇ 1 is preferably ⁇ 1 ° or more and + 1 ° or less when the angle formed by the fast axis and the film forming direction is ⁇ 1. More preferably, the angle is ⁇ 0.5 ° or more and + 0.5 ° or less.
  • This ⁇ 1 can be defined as an orientation angle, and the measurement of ⁇ 1 can be performed using an automatic birefringence meter KOBRA-21ADH (Oji Scientific Instruments).
  • Each of ⁇ 1 satisfying the above relationship can contribute to obtaining high luminance in a display image, suppressing or preventing light leakage, and contributing to obtaining faithful color reproduction in a color liquid crystal display device.
  • the photoelastic coefficient of the optical film according to the present invention is ⁇ 5 ⁇ 10 ⁇ 12 Pa ⁇ 1 or more and 10 ⁇ 10 ⁇ 12 Pa ⁇ 1 or less with respect to light having a wavelength of 590 nm in an environment of 23 ° C. and 55% RH. It is preferably 2 ⁇ 10 ⁇ 12 or more and 8 ⁇ 10 ⁇ 12 Pa ⁇ 1 or less, more preferably 0 or more and 5 ⁇ 10 ⁇ 12 Pa ⁇ 1 or less.
  • the photoelastic coefficient can be measured using a retardation measuring device (KOBRA-31PR, manufactured by Oji Scientific Instruments).
  • the photoelastic coefficient is adjusted within the above range by optimizing the mixing mass ratio of the polymer (A) and cellulose ester according to the present invention, and adjusting the type and amount of other additives. be able to.
  • the moisture permeability of the optical film according to the present invention is preferably 10 to 1200 g / m 2 ⁇ 24 h at 40 ° C. and 90% RH.
  • the moisture permeability can be measured according to the method described in JIS Z 0208.
  • the optical film of the present invention preferably has a breaking elongation of 10 to 80%.
  • the visible light transmittance of the optical film of the present invention is preferably 90% or more, and more preferably 93% or more.
  • the haze of the optical film of the present invention is preferably less than 1%, particularly preferably 0 to 0.1%.
  • the polarizing plate and the liquid crystal display device according to the present invention are obtained as a polarizing plate using the optical film of the present invention as a polarizing plate protective film and the liquid crystal display device using the polarizing plate.
  • the optical film of the present invention is preferably a film that also functions as a polarizing plate protective film. In this case, it is not necessary to prepare an optical film having a phase difference separately from the polarizing plate protective film. Therefore, the manufacturing process can be simplified.
  • the liquid crystal display device is preferably such that the polarizing plate is bonded to both surfaces of a liquid crystal cell via an adhesive layer.
  • the polarizing plate can be produced by a general method.
  • the side of the optical film of the present invention to be bonded to the polarizer is subjected to alkali saponification treatment, and is bonded to at least one surface of the polarizer (prepared by immersing and stretching in an iodine solution) using a completely saponified polyvinyl alcohol aqueous solution. It is preferable to match.
  • Another polarizing plate protective film can be bonded to the other surface.
  • the optical film of the present invention is a liquid crystal display device
  • the optical film is preferably provided on the liquid crystal cell side of the polarizer, and a conventional polarizing plate protective film can be used as the film outside the polarizer.
  • cellulose ester films for example, Konica Minoltac KC8UX, KC5UX, KC8UCR3, KC8UCR4, KC8UCR5, KC8UY, KC6UY, KC4UY, KC4UE, KC8UE, KC8UY-HA, KC8UY-HA, C KC8UXW-RHA-C, KC8UXW-RHA-NC, KC4UXW-RHA-NC, manufactured by Konica Minolta Opto Co., Ltd.
  • cellulose ester films for example, Konica Minoltac KC8UX, KC5UX, KC8UCR3, KC8UCR4, KC8UCR5, KC8UY, KC6UY, KC4UY, KC4UE, KC8UE, KC8UE, KC8UY-HA, KC8UY-HA, C KC8UXW-RHA-C,
  • the polarizing plate protective film used on the surface side of the display device preferably has an antireflection layer, an antistatic layer, an antifouling layer, and a backcoat layer in addition to the antiglare layer or the clear hard coat layer.
  • a polarizer which is a main component of a polarizing plate, is an element that allows only light of a plane of polarization in a certain direction to pass.
  • a typical polarizer currently known is a polyvinyl alcohol-based polarizing film, which is polyvinyl alcohol.
  • 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.
  • the film thickness of the polarizer is preferably 5 to 30 ⁇ m, particularly preferably 10 to 20 ⁇ m.
  • the liquid crystal display device having various visibility can be produced.
  • the optical film and polarizing plate of the present invention can be used in liquid crystal display devices of various drive systems such as STN, TN, OCB, HAN, VA (MVA, PVA), IPS, OCB.
  • VA VA, PVA
  • VA VA, PVA
  • a large-screen liquid crystal display device having a 30-inch or larger screen can reduce coloration during black display due to light leakage and can provide a liquid crystal display device with excellent visibility such as front contrast.
  • the reaction solution was poured into 750 ml of heptane and reprecipitated.
  • the precipitated solid was filtered, washed with heptane, and then dried at 80 ° C. and 1 Torr for 5 hours to obtain 28.0 g of white solid polymer (A-1).
  • the obtained polymer (A-1) had a weight average molecular weight of 2,500 and a molecular weight distribution of 2.27.
  • the reaction solution was poured into 750 ml of heptane and reprecipitated.
  • the precipitated solid was filtered, washed with heptane, and then dried at 80 ° C. and 1 Torr for 5 hours to obtain 23.7 g of a white solid polymer (A-2).
  • the obtained polymer (A-2) had a weight average molecular weight of 4,400 and a molecular weight distribution of 1.60.
  • the reaction solution was poured into 750 ml of heptane and reprecipitated.
  • the precipitated solid was filtered, washed with heptane, and then dried at 80 ° C. and 1 Torr (1 Torr is 133.322 Pa) for 5 hours to obtain 24.3 g of a white solid polymer (A-3).
  • the obtained polymer (A-3) had a weight average molecular weight of 3,100 and a molecular weight distribution of 1.77.
  • Methyl acrylate unit 18% by mass Methyl methacrylate unit: 82% by mass (Production Example 4: Production of vinyl polymer (A-4)) 75 g of toluene was added to a 4-head Kolben having a capacity of 300 ml equipped with a stirrer, a thermometer, a cooling pipe, and a nitrogen gas introduction pipe, and the mixture was refluxed at 110 ° C. for 1 hour in a nitrogen stream and deaerated.
  • Methyl methacrylate unit 80% by mass 2- (2-methoxyethoxy) ethyl methacrylate unit: 20% by mass (Production Example 5: Production of vinyl polymer (A-5)) 75 g of toluene was added to a 4-head Kolben having a capacity of 300 ml equipped with a stirrer, a thermometer, a cooling pipe, and a nitrogen gas introduction pipe, and the mixture was refluxed at 110 ° C. for 1 hour in a nitrogen stream and deaerated.
  • Methyl methacrylate unit 90% by mass N-butyl methacrylate unit: 10% by mass
  • Tetrahydrofuran (75 g) was added to a 300 ml four-headed Kolben equipped with a stirrer, thermometer, cooling pipe, and nitrogen gas introduction pipe, and the mixture was refluxed at 66 ° C. for 1 hour under a nitrogen stream to deaerate. After allowing the reaction solvent to cool to room temperature, 30.0 g (0.30 mol) of methyl methacrylate, 0.49 g of 2,2′-azobisisobutyronitrile and 11.2 g of 2-mercaptoethanol were added, and the reaction solution was added.
  • the obtained polymer (A-6) had a weight average molecular weight of 600 and a molecular weight distribution of 3.00.
  • the reaction solution was poured into 750 ml of heptane and reprecipitated.
  • the precipitated solid was filtered, washed with heptane, and then dried at 80 ° C. and 1 Torr for 5 hours to obtain 29.1 g of a white solid polymer (A-7).
  • the obtained polymer (A-7) had a weight average molecular weight of 10,000 and a molecular weight distribution of 2.40.
  • Comparative polymers (B-1) to (B-6) were produced by the same method.
  • Example 1 ⁇ Preparation of optical film 101> ⁇ Fine particle dispersion 1> Aerosil R972V (silica fine particles; primary particle size 16 nm; manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) 11 parts by weight Ethanol 89 parts by weight The above was stirred and mixed with a dissolver for 50 minutes, and then dispersed with Manton Gorin.
  • Aerosil R972V sica fine particles; primary particle size 16 nm; manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.
  • Fine particle addition liquid 1 With the following composition, the fine particle dispersion 1 was slowly added to a dissolution tank containing methylene chloride while sufficiently stirring. Further, the particles were dispersed by an attritor so that the secondary particles had a predetermined particle size. This was filtered with Finemet NF manufactured by Nippon Seisen Co., Ltd. to prepare a fine particle additive solution 1.
  • a main dope solution having the following composition was prepared. First, methylene chloride and ethanol were added to the pressure dissolution tank. Cellulose ester 1, vinyl polymer (A-1) and fine particle additive solution 1 were charged into a pressure dissolution tank containing a solvent while stirring. This was completely dissolved with heating and stirring. This was designated as Azumi Filter Paper No. The main dope solution was prepared by filtration using 244.
  • the solvent was evaporated until the amount of residual solvent in the cast (cast) film reached 75%, and then peeled off from the stainless steel belt support with a peeling tension of 130 N / m.
  • the peeled optical film was stretched 30% in the width direction using a tenter while applying heat at 140 ° C.
  • the residual solvent at the start of stretching was 15%.
  • drying was terminated while the drying zone was conveyed by a number of rolls.
  • the drying temperature was 130 ° C. and the transport tension was 100 N / m.
  • optical films 102 to 122 were produced in the same manner as in the production of the optical film 101 except that the types and parts by mass of cellulose ester 1 (CAP1) and vinyl polymer (A-1) were changed as shown in Table 3. .
  • the optical film 123 was produced in the same manner as the production of the optical film 101 except that the vinyl polymer (A-1) was changed to triphenyl phosphate (described as TPP in the table).
  • the optical film 124 is composed of 100 parts by mass of a cyclic olefin resin (ARTON-G7810, manufactured by JSR, indicated as ARTON in the table) instead of the cellulose ester 1 and the vinyl polymer (A-1). It was produced in the same manner except that it was used.
  • optical films 116 and 118 were cloudy white on the entire film surface, and a transparent film could not be obtained.
  • Table 1 shows the cellulose esters used.
  • the total degree of substitution represents the average total degree of substitution of acyl groups substituted per glucose unit of the cellulose ester corresponding to formula (1), and the total number of carbon atoms is the cellulose ester corresponding to formula (2). Represents the average total number of carbon atoms of the acyl group substituted per glucose unit.
  • the number average molecular weight (Mn) of the cellulose ester was measured using gel permeation chromatography (GPC) under the following conditions.
  • Table 2 shows the vinyl polymer or comparative polymer used.
  • Formula (I): In-plane retardation Ro (nx ⁇ ny) ⁇ d
  • Thickness direction retardation Rth ((nx + ny) / 2 ⁇ nz) ⁇ d
  • d is the thickness (nm) of the film
  • the refractive index nx the maximum refractive index in the plane of the film, also referred to as the refractive index in the slow axis direction
  • ny the direction perpendicular to the slow axis in the film plane).
  • Refractive index of the film in the thickness direction Refractive index of the film in the thickness direction).
  • ⁇ Ro ⁇ [Ro (23 ° C. 10% RH) ⁇ Ro (23 ° C. 80% RH)] / Ro (23 ° C. 55% RH) ⁇ ⁇ 100 (%)
  • Ro (23 ° C. 10% RH), Ro (23 ° C. 80% RH), and Ro (23 ° C. 55% RH) are 23 ° C. 10% RH, 23 ° C. 80% RH, and 23 ° C. 55%, respectively.
  • In-plane retardation Ro measured at a measurement light wavelength of 590 nm after the retardation film was conditioned for 36 hours in an RH environment.
  • the fluctuation range ⁇ Ro with respect to the humidity change of the retardation was ranked into the following levels.
  • Table 3 shows the in-plane retardation Ro, the thickness direction retardation Rth, the fluctuation range ⁇ Ro with respect to the humidity change of the retardation, and the photoelastic coefficient obtained as described above.
  • the optical film of the present invention is a practically excellent optical film having a large retardation, a small fluctuation range with respect to a change in humidity of the retardation, and a small photoelastic coefficient compared to the comparative optical film. I understand that there is.
  • Example 2 ⁇ Preparation of polarizing plate> A 120 ⁇ m-thick polyvinyl alcohol film was uniaxially stretched (temperature: 110 ° C., stretch ratio: 5 times).
  • the front side of the polarizer and the optical films 101 to 115, 117, and 119 to 124 are bonded in accordance with the following steps 1 to 5, and Konica Minolta Tack KC4UY (cellulose ester film manufactured by Konica Minolta Opto Co., Ltd.) is used on the back side. Were bonded together to produce a polarizing plate.
  • Konica Minolta Tack KC4UY cellulose ester film manufactured by Konica Minolta Opto Co., Ltd.
  • Step 1 The optical films 101 to 115, 117, and 119 to 124 are immersed in a 1.5 mol / L potassium hydroxide solution at 70 ° C. for 90 seconds, then washed with water, dried, and bonded to a polarizer. An optical film with saponified sides was obtained.
  • Step 2 The polarizer was immersed in a polyvinyl alcohol adhesive tank having a solid content of 2% by mass for 1 to 2 seconds.
  • Step 3 Excess adhesive adhered to the polarizer in Step 2 was gently wiped off and placed on the optical film treated in Step 1.
  • Step 4 The optical films 101 to 115, 117 and 119 to 124 laminated in Step 3 and the Konica Minoltack KC4UY optical film are stacked on the polarizer side surface of the polarizer, the pressure is 20 to 30 N / cm 2 , and the conveying speed is about Bonding was performed at 2 m / min.
  • Step 5 A sample obtained by bonding the polarizer prepared in Step 4 with the optical films 101 to 115, 117, and 119 to 124 and Konica Minoltack KC4UY in a drier at 80 ° C. for 2 minutes, and corresponding polarized light. Plates 101 to 115, 117, and 119 to 124 were produced.
  • a liquid crystal panel for viewing angle measurement was produced as follows, and the characteristics as a liquid crystal display device were evaluated.
  • the polarizing plates on both sides of the 40-inch display KLV-40J3000 made by SONY were peeled off in advance, and the produced polarizing plates 101 to 115, 117 and 119 to 123 were respectively bonded to both surfaces of the glass surface of the liquid crystal cell. .
  • the direction of bonding of the polarizing plate is such that the surface of the optical film of the present invention is on the liquid crystal cell side, and the polarizing axis of the polarizing plate previously bonded and the polarizing plates 101 to 115,
  • Each liquid crystal display device obtained above was stored for 24 hours in an environment of temperature 45 ⁇ 2 ° C. and humidity 95 ⁇ 3% RH. Immediately after that, it is moved to a room with a temperature of 23 ° C. and a humidity of 55% RH, and the panel backlight is turned on. 24 hours after lighting, the front luminance at the four corners in the state of black display is measured, and the average value is calculated. Note that the “four corners” here are on the diagonal line of the effective display screen and the distance from the corner is 50 mm.
  • the occurrence of frame unevenness was evaluated in the following four stages by the ratio of the average value of the front luminance at the four corners and the front luminance at the center of the screen.
  • the evaluation rank is as follows.
  • the front luminance at the center of the screen of the liquid crystal display device was set to 1.
  • the results are shown in Table 4.

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Abstract

 本発明の目的は、位相差値が大きく、位相差値の湿度変動が小さく、光弾性係数が小さく、偏光子との貼合性に優れた光学フィルムを提供することにある。本発明の光学フィルムは、アシル基の平均の総置換度とアシル基の平均の総炭素数に係る下記式(1)及び(2)を満たすセルロースエステル(A)とビニル系ポリマー(B)とを、(A):(B)=95:5~50:50の質量比で含有し、前記ビニル系ポリマーは、溶解度パラメータが17.5(MPa1/2)以上20.0(MPa1/2)未満である非芳香族ビニル系モノマーから構成されるポリマーであり、前記ビニル系ポリマーの重量平均分子量が500~10,000の範囲内であることを特徴とする。 式(1):1.0≦X+ΣYi<2.0 式(2):4.0≦2×X+Σ(ni×Yi)<6.0

Description

光学フィルム、及びそれを用いた偏光板、液晶表示装置
 本発明は、光学フィルム、及びそれを用いた偏光板、液晶表示装置に関する。
 液晶表示装置には、液晶セルの複屈折による位相差を補償するための光学フィルム(以下、単に光学補償フィルムと称する。)が広く用いられている。これまで、様々な構成の光学補償フィルムが提案されてきたが、透明樹脂を延伸により配向させて得られる延伸フィルムが広く用いられてきた。当該延伸フィルムとしては、セルロース樹脂、ポリカーボネート樹脂、環状オレフィン樹脂などからなるフィルムが挙げられる。
 その中でも、セルロースエステルを有する光学フィルム(以下、セルロースエステルフィルムとも称す)は、偏光子に用いられるポリビニルアルコールへの貼合性が優れていることから広く用いられている。
 しかしながら、セルロースエステルフィルムは、光弾性係数が大きいため、液晶表示装置のコーナー部の縁に光学的なムラ(額縁ムラ)が生じやすいという欠点を有する。また、位相差値の環境湿度に対する変動が大きいという欠点も有する。光弾性係数が小さい光学補償フィルムとしては環状オレフィン樹脂フィルムが知られているが、偏光子であるポリビニルアルコールとの貼合性が不十分である。
 額縁ムラや位相差値の湿度変動を改善するために、セルロースエステルフィルムに特定のポリマーを混合する方法が提案されている。特許文献1には、アクリル系ポリマーとセルロースエステルを含む光学フィルムが提案されており、該特許では額縁ムラを改善することを目的としている。特許文献2には、セルロースエステルと負の複屈折を有する化合物を含む光学フィルムが提案されており、該特許では湿熱耐久性を改善することを目的としている。特許文献3には、セルロースエステルと特定のポリスチレンを含む光学フィルムが提案されており、該特許では湿度変動を改善することを目的としている。しかしながら、本発明者が検討を行った結果、位相差値の湿度変動と額縁ムラを十分に改善できるようにアクリル系ポリマー等の負の複屈折を有する化合物の添加量を増やした場合に、光学補償フィルムとして十分な位相差値が得られず、また偏光子との貼合性に劣ることが判明した。
 特許文献4には、アシル基置換度が小さいセルロースエステルを含む光学フィルムが提案されているが、本発明者が検討した結果、アシル基の総置換度が2.0より小さい場合に、偏光子と貼合するポリビニルアルコールとの貼合性が悪くなることが判明した。また、アシル基の総置換度が2.0より小さいセルロースエステルは鹸化液への溶出が著しく、鹸化液が着色することが判明した。
 そこで、位相差値が大きく、位相差値の湿度変動が小さく、光弾性係数が小さく、偏光子との貼合性に優れた光学フィルムの開発が求められていた。
国際公開第2007/102340号パンフレット 特開2010-66752号公報 特開2010-170128号公報 特表2010-529216号公報
 本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、位相差値が大きく、位相差値の湿度変動が小さく、光弾性係数が小さく、偏光子との貼合性に優れた光学フィルムを提供することにある。また、該光学フィルムを用いた偏光板及び液晶表示装置を提供することにある。
 本発明の上記目的は、以下の構成により達成される。
 1.下記式(1)及び(2)を満たすセルロースエステル(A)とビニル系ポリマー(B)とを、(A):(B)=95:5~50:50の質量比で含有し、前記ビニル系ポリマーは、溶解度パラメータが17.5(MPa1/2)以上20.0(MPa1/2)未満である非芳香族ビニル系モノマーから構成されるポリマーであり、前記ビニル系ポリマーの重量平均分子量が500~10,000の範囲内であることを特徴とする光学フィルム。
 式(1):1.0≦X+ΣYi<2.0
 式(2):4.0≦2×X+Σ(ni×Yi)<6.0
(式中、Xはアセチル基の置換度を表し、Yiは炭素数3以上のアシル基の置換度を表し、niは炭素数3以上のアシル基の炭素数を表す。iは3以上の整数であり、炭素数niと同じ数を表す。)
 2.前記セルロースエステル(A)と前記ビニル系ポリマー(B)とを、(A):(B)=80:20~51:49の質量比で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.前記ビニル系ポリマーの分子量分布(Mw/Mn)が1.1以上2.5以下であることを特徴とする前記1または2に記載の光学フィルム。
 4.前記セルロースエステルが、セルロースアセテートプロピオネートであることを特徴とする前記1~3のいずれか1項に記載の光学フィルム。
 5.前記1~4のいずれか1項に記載の光学フィルムが、23℃、55%RHの環境下で、波長590nmの光に対して、下記式(I)で表されるリターデーションRoが20~100nmであり、下記式(II)で表されるリターデーションRthが70~300nmであることを特徴とする光学フィルム。
 式(I)  Ro=(nx-ny)×d
 式(II)  Rth={(nx+ny)/2-nz}×d(但し、nxは、光学フィルムの面内方向において屈折率が最大になる方向xにおける屈折率を表し、nyは光学フィルムの面内方向において、前記方向xと直交する方向yにおける屈折率を表し、nzは、光学フィルムの厚み方向zにおける屈折率を表し、d(nm)は光学フィルムの厚みを表す。)
 6.前記1~5のいずれか1項に記載の光学フィルムが、下記式(III)で定義されるリターデーションRoの湿度変化に対する変動幅ΔRoが、10%未満であることを特徴とする光学フィルム。
 式(III) ΔRo={〔Ro(23℃10%RH)-Ro(23℃80%RH)〕/Ro(23℃55%RH)}×100(%)(式中、Ro(23℃10%RH)、Ro(23℃80%RH)、及びRo(23℃55%RH)は、それぞれ23℃10%RH、23℃80%RH、及び23℃55%RHの環境下で位相差フィルムを36時間調湿後、測定光波長590nmにおいて測定した面内リターデーションRoを表す。)
 7.前記1~6のいずれか1項に記載の光学フィルムが、23℃、55%RHの環境下で、波長590nmの光に対して、光弾性係数が-5×10-12Pa-1以上10×10-12Pa-1以下であることを特徴とする光学フィルム。
 8.前記1~7のいずれか1項に記載の光学フィルムを偏光子の少なくとも一方の面に有することを特徴とする偏光板。
 9.前記8に記載の偏光板を液晶セルの少なくとも一方の面に有することを特徴とする液晶表示装置。
 本発明により、位相差値が大きく、位相差値の湿度変動が小さく、光弾性係数が小さく、偏光子との貼合性に優れた光学フィルムを提供することができる。また、該光学フィルム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。
 以下本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
 本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、アシル基の総置換度が2.0未満のセルロースエステルが位相差値の発現性に特に優れ、かつ通常ヒドロキシ基が多くなることで劣化する位相差値の湿度変動を、セルロースエステルのアシル基の総炭素数を一定の範囲にすることで、従来のセルロースエステルと同等に抑えられることを見出した。
 また、溶解度パラメータが本発明の範囲より大きいモノマーを含むポリマーをセルロースエステルと混合した場合は、位相差値が大きく低下する上に、位相差値の湿度変動が劣るが、特定の溶解度パラメータの非芳香族ビニル系モノマーから構成されるビニル系ポリマーを用いることにより、位相差値の低下が抑えられ、位相差値の湿度変動が小さい光学フィルムが得られることを見出した。さらに、特定の分子量分布のビニル系ポリマーを用いることで、位相差値が大きく、光弾性係数が小さい光学フィルムが得られることを見出した。
 なお、本発明のアシル基の総置換度が2.0未満のセルロースエステルは、偏光子であるポリビニルアルコールとの貼合性に劣り、また、鹸化液が着色するという課題を有するが、本発明の特定の溶解度パラメータのモノマーから構成されるビニル系ポリマーを混合することにより、驚くべきことに、詳しい理由は解明されていないものの、偏光子との貼合性に優れ、また、鹸化液の着色が抑えられることを見出した。
 以上から、本発明に係る特定のアシル基置換度を有するセルロースエステルと特定の溶解度パラメータのモノマーから構成されるビニル系ポリマーを混合することにより、上記課題が解決できることを見出し、本発明に至った次第である。
 以下、本発明を詳細に説明する。
 (光学フィルム)
 本発明において、「光学フィルム」とは、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ELディスプレイ等の各種表示装置に用いられる機能性フィルムのことであり、詳しくは液晶表示装置用の偏光板保護フィルム、位相差フィルム、反射防止フィルム、輝度向上フィルム、ハードコートフィルム、防眩フィルム、帯電防止フィルム、視野角拡大等の光学補償フィルム等を含むものである。
 (セルロースエステル)
 本発明における光学フィルムは、下記式(1)及び(2)を満たすセルロースエステルを含有することが特徴である。
 式(1):1.0≦X+ΣYi<2.0
 式(2):4.0≦2×X+Σ(ni×Yi)<6.0
 前記式(1)及び前記式(2)において、Xはアセチル基の置換度を表し、Yiは炭素数3以上のアシル基の置換度を表し、niは炭素数3以上のアシル基の炭素数を表す。iは3以上の整数であり、炭素数niと同じ数を表す。
 これらアシル基の置換度の測定方法はASTM-D817-96に準じて測定することができる。
 本発明に係るセルロースエステルとしては、エステル基は炭素数2~22程度の直鎖または分岐のカルボン酸エステルであることが好ましく、これらのカルボン酸は環を形成してもよく、芳香族カルボン酸のエステルでもよい。なお、これらのカルボン酸は置換基を有してもよい。セルロースエステルとしては、特に炭素数が6以下の低級脂肪酸エステルであることが好ましい。
 好ましいセルロースエステルとして、具体的には、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プロピオネートブチレートのようなアセチル基の他にプロピオネート基またはブチレート基が結合したセルロースの混合脂肪酸エステルを挙げることができる。この中で特にセルロースアセテートプロピオネートが好ましい。
 前記式(1)について説明すると、前記式(1)はセルロースエステルの1グルコース単位あたりに置換されたアシル基の平均の総置換度(X+ΣYi)の範囲を表している。総置換度が小さい方が、位相差値が大きくなるが、総置換度が1.0を下回る場合には、ドープ粘度の上昇によるフィルム面品質の劣化、また耐水性が極度に低下する。総置換度が2.0以上の場合は、耐水性は改善されるが、一方で位相差が発現しにくくなる。
 前記式(2)について説明すると、前記式(2)はセルロースエステルの1グルコース単位あたりに置換されたアシル基の平均の総炭素数(2×X+Σ(ni×Yi))の範囲を表している。例えば、セルロースアセテートプロピオネートの場合には、アセチル基の炭素数は2であり、プロピオニル基の炭素数n3は3であるため、それぞれの置換度を掛けた(2×X+3×Y3)が総炭素数となる。本発明の検討で、総置換度を小さくすると位相差値の湿度変動が大きくなるが、総炭素数を4.0以上6.0未満にすることで位相差値の湿度変動を小さくなることが判明した。総炭素数が6.0以上の場合には、位相差が発現しにくくなり、また、光弾性係数が大きくなる。総置換度(X+ΣYi)は、1.0≦X+ΣYi<2.0であり、1.1≦X+ΣYi<1.9であることが好ましく、1.2≦X+ΣYi<1.8であることがより好ましい。
 また、目的に叶う光学特性を得るために置換度の異なるセルロースエステルを混合して用いても良い。混合比としては10:90~90:10(質量比)が好ましい。
 本発明に係るセルロースエステルの数平均分子量(Mn)は、30,000~300,000の範囲が、得られるフィルムの機械的強度が強く好ましい。更に50,000~200,000のものが好ましく用いられる。
 本発明に係るセルロースエステルの重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比の値である分子量分布(Mw/Mn)は、1.4~4.0であることが好ましい。
 セルロースエステルの重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて測定することができる。
 測定条件の一例は以下の通りであるが、これに限られることはなく、同等の測定方法を用いることも可能である。
 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本接続して使用する)
 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=1000000~500の13サンプルによる校正曲線を使用する。13サンプルは、ほぼ等間隔に用いる。
 本発明に係るセルロースエステルの原料のセルロースとしては、特に限定はないが、綿花リンター、木材パルプ、ケナフなどを挙げることができる。またそれらから得られたセルロースエステルはそれぞれ任意の割合で混合使用することができる。
 本発明に係るセルロースアセテートプロピオネート等のセルロースエステルは、公知の方法により製造することができる。一般的には、原料のセルロースと所定の有機酸(酢酸、プロピオン酸など)と酸無水物(無水酢酸、無水プロピオン酸など)、触媒(硫酸など)と混合して、セルロースをエステル化し、セルロースのトリエステル体ができるまで反応を進める。トリエステル体においてはグルコース単位の三個のヒドロキシ基は、有機酸のアシル基で置換されている。同時に二種類の有機酸を使用すると、混合エステル型のセルロースエステル、例えばセルロースアセテートプロピオネートやセルロースアセテートブチレートを作製することができる。次いで、セルロースのトリエステルを加水分解することで、所望のアシル置換度を有するセルロースエステルを合成する。その後、濾過、沈殿、水洗、脱水、乾燥などの工程を経て、セルロースエステルが出来あがる。また、本発明のセルロースエステルは、市販のセルロースエステル(CAP-482-20、CAP-141-20、CAB-381-20等。全てEastman Chemical Company,Kingsport,Tennessee製)を加水分解して得ることもできる。その際、反応時間、反応温度、溶媒(酢酸、プロピオン酸、酪酸等)、触媒種(硫酸、塩酸、リン酸等)、触媒量等を適切に選択することで、所望のアシル基置換度、重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)、分子量分布(Mw/Mn)のセルロースエステルを得ることができる。具体的には特表2010-529216号公報に記載の方法を参考にして合成することができる。
 (ビニル系ポリマー)
 本発明における光学フィルムは、ビニル系ポリマーを含有し、前記ビニル系ポリマーは溶解度パラメータが17.5(MPa1/2)以上20.0(MPa1/2)未満である非芳香族ビニル系モノマーから構成されることを特徴とする。
 本発明において、ビニル系ポリマーは、溶解度パラメータが17.5(MPa1/2)以上20.0(MPa1/2)未満である非芳香族ビニル系モノマーを単独で重合して得てもよく、溶解度パラメータが17.5(MPa1/2)以上20.0(MPa1/2)未満である複数種の非芳香族ビニル系モノマーを共重合して得てもよい。
 本発明における非芳香族ビニル系モノマーの溶解度パラメータ(以下「SP値」という)は、下記式より求めたものである。また、以下において「SP値」と記載した場合には、そのモノマーのSP値を意味することとし、SP値の数値については単に数値のみを示し、その単位「MPa1/2」については省略する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 このSP値は、von Kreevelenが提唱した原子団総和法によるものであり、具体的にはPolymer Handbook, Fourth Edition, John Wiley & Sons, Inc.,1999のVII/675頁~VII/686頁記載の方法により算出する。
 本発明における非芳香族ビニル系モノマーの具体例としては、特に制限はないが、例えば、アクリル酸メチル(SP値:18.2)、メタクリル酸メチル(SP値:18.3)等のアクリル系モノマー、酢酸ビニル(SP値:18.2)、プロピオン酸ビニル(SP値:17.9)等のビニルエステル系モノマー等が挙げられる。これらの中で、アクリル系モノマーが特に好ましい。
 本発明において、アクリル系モノマーは下記一般式(I)で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 前記一般式(I)において、R1、R2、R3およびR4はそれぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。R1、R2、R3またはR4が置換基を表すとき、R1、R2、R3またはR4で表される置換基としては、アクリル系モノマーのSP値が本発明の範囲内となる置換基であれば特に制限が無いが、例えば、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、t-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリフルオロメチル基等)、シクロアルキル基(例えば、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基等)、アルキルチオ基(例えば、メチルチオ基、エチルチオ基等)、アルケニル基(例えば、ビニル基、2-プロペニル基、3-ブテニル基、1-メチル-3-プロペニル基、3-ペンテニル基、1-メチル-3-ブテニル基、4-ヘキセニル基、シクロヘキセニル基等)、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子等)、アルキニル基(例えば、プロパルギル基等)、アルキルスルホニル基(例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基等)、アルキルスルフィニル基(例えば、メチルスルフィニル基等)、ホスホノ基、アシル基(例えば、アセチル基、ピバロイル基等)、シアノ基、アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等)、シロキシ基、アシルオキシ基(例えば、アセチルオキシ基等)、アルコキシカルボニル基(例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等)、ニトロ基等の各基が挙げられる。これらの置換基は同様の置換基によって更に置換されていてもよい。
 前記一般式(I)において、R1は水素原子またはメチル基であることが好ましく、水素原子であることが特に好ましい。
 前記一般式(I)において、R2は水素原子またはメチル基であることが好ましく、水素原子であることが特に好ましい。
 前記一般式(I)において、R3は水素原子またはメチル基であることが好ましい。
 前記一般式(I)において、R4は総炭素数1~8の置換基であることが好ましく、総炭素数1~6の置換基であることがより好ましく、メチル基またはエチル基であることが特に好ましい。
 本発明におけるアクリル系モノマーの具体例としては、例えば、アクリル酸メチル(SP値:18.2)、メタクリル酸メチル(SP値:18.3)、アクリル酸エチル(SP値:17.9)、メタクリル酸エチル(SP値:18.0)、アクリル酸n-ブチル(SP値:17.5)、メタクリル酸n-ブチル(SP値:17.7)、メタクリル酸シクロヘキシル(SP値:18.5)、メタクリル酸2-エトキシエチル(SP値:18.5)、メタクリル酸2-(2-メトキシエトキシ)エチル(SP値:19.1)等が挙げられる。これらのアクリル系モノマーのうち、アクリル酸メチルまたはメタクリル酸メチルが特に好ましい。
 本発明において、非芳香族ビニル系モノマーのSP値は17.5以上20.0未満であるが、この範囲であれば、セルロースエステルと混合した際に大きな位相差値が得られ、位相差値の湿度変動が小さくなり、また、セルロースエステルの鹸化液への溶出を抑えることができる。非芳香族ビニル系モノマーのSP値が17.5未満の場合は、セルロースエステルとの相溶性が悪くなる。非芳香族ビニル系モノマーのSP値が20.0以上の場合には、セルロースエステルと混合した際に位相差値が大きく低下し、湿度変動が大きくなり、また、セルロースエステルの鹸化液への溶出を抑えることができない。
 本発明において、「非芳香族ビニル系モノマー」とは、「分子内に芳香族環を有さないビニル系モノマー」のことを表す。非芳香族ビニル系モノマーから構成されるビニル系ポリマーは芳香族環を有するビニル系ポリマーに比べて、光弾性係数が小さいため、セルロースエステルと混合した際に光弾性係数が小さい光学フィルムを得ることができる。
 本発明において、ビニル系ポリマーは、アクリル系モノマーに由来する構造単位を80質量%以上100質量%以下の比率で含有することが好ましく、90モル%以上100質量%以下の比率で含有することがより好ましく、100質量%含有することが特に好ましい。アクリル系モノマーに由来する構造単位を多く含有すると、セルロースエステルと混合した際に特に大きな位相差値が得られ、光弾性係数が小さい光学フィルムが得られるため好ましい。
 本発明におけるビニル系ポリマーの重量平均分子量(Mw)は、高すぎるとセルロースエステルとの相溶性が悪くなり、一方、低すぎると塗膜性が悪くなることから、好ましくは500~10,000であり、より好ましくは1,000~5,000である。
 本発明におけるビニル系ポリマーの分子量分布(Mw/Mn)は、大きすぎると位相差値が低下し、光弾性係数が大きくなるため、好ましくは1.1以上3.0以下であり、より好ましくは1.1以上2.5以下である。
 なお、重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、下記の測定条件によるゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いた測定により算出した。
 溶媒:   テトラヒドロフラン
 カラム:  TSKgel SuperHM-M(東ソー(株)製)
 カラム温度:40℃
 試料濃度: 0.1質量%
 装置:   HLC-8220(東ソー(株)製)
 流量:   0.6ml/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=1000000~500迄の13サンプルによる校正曲線を使用する。13サンプルは、ほぼ等間隔に用いる。
 本発明のビニル系ポリマーは、任意の適切な方法により、合成することが出来る。
 本発明のビニル系ポリマーを得るための重合反応の形態としては、特に限定はなく、塊状重合、溶液重合、乳化重合、懸濁重合等の重合形態を用いることができる。
 重合温度、重合時間は、使用する単量体の種類、使用比率等によって異なるが、好ましくは、重合温度が0~150℃、重合時間が0.5~20時間であり、より好ましくは、重合温度が80~140℃、重合時間が1~10時間である。
 溶剤を用いた重合形態の場合、重合溶剤は特に限定されず、例えば、トルエン、キシレン、エチルベンゼンなどの芳香族炭化水素系溶剤;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンケトンなどのケトン系溶剤;テトラヒドロフランなどのエーテル系溶剤;などが挙げられ、これらの1種のみを用いても良いし、2種以上を併用しても良い。
 重合反応時には、必要に応じて、重合開始剤を添加してもよい。重合開始剤としては特に限定されないが、例えば、クメンハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、ジ-t-ブチルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、t-ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、t-アミルパーオキシ-2-エチルヘキサノエートなどの有機過酸化物;2,2′-アゾビス(イソブチロニトリル)、1,1′-アゾビス(シクロヘキサンカルボニトリル)、2,2′-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)などのアゾ化合物;などが挙げられ、これらは1種のみを用いても良いし、2種以上を併用しても良い。重合開始剤の使用量は、用いる単量体の組み合わせや反応条件などに応じて適宜設定すればよく、特に限定されない。
 本発明のビニル系ポリマーを合成するには、重量平均分子量を10,000以下にでき、分子量分布を3.0以下にできる方法を用いることが好ましい。かかる重合方法としては、クメンハイドロパーオキサイドのような有機過酸化物重合開始剤を使用する方法、重合開始剤を通常の重合より多量に使用する方法、重合開始剤の他にメルカプト化合物や四塩化炭素等の連鎖移動剤を使用する方法、重合開始剤の他にベンゾキノンやジニトロベンゼンのような重合低資材を使用する方法、特開2000-128911号公報または特開2000-344823号公報にあるような一つのチオール基と2級のヒドロキシ基とを有する化合物、あるいは、該化合物と有機金属化合物を併用した重合触媒を用いて塊状重合する方法等を挙げることが出来、何れも本発明において好ましく用いられる。
 本発明の光学フィルムにおいて、セルロースエステル(A)と前記ビニル系ポリマー(B)の質量比は、(A):(B)=95:5~50:50であるが、本発明の効果を高めるためには、(A):(B)=80:20~51:49であることがより好ましく、(A):(B)=70:30~60:40であることが特に好ましい。本発明の光学フィルムにおける前記ビニル系ポリマー(B)の割合が高すぎると位相差の発現性および偏光子であるポリビニルアルコールとの貼合性が悪くなり、前記ビニル系ポリマー(B)の割合が低すぎると位相差値の湿度変動および光弾性係数の低下効果が不十分になり、また、セルロースエステルの鹸化液への溶出を抑えることができない。
 本発明の光学フィルムは、セルロースエステルと前記ビニル系ポリマーに加えて、以下に説明する、糖エステル化合物、可塑剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、及び微粒子の少なくとも1つを含有しても良い。
 (糖エステル化合物)
 糖エステル化合物としては、例えば、ピラノース構造またはフラノース構造の少なくとも1種を1個以上12個以下有しその構造のOH基のすべてもしくは一部をエステル化したエステル化合物が挙げられる。
 エステル化の割合としては、ピラノース構造またはフラノース構造内に存在するOH基の70%以上であることが好ましい。
 前記糖エステル化合物の合成原料の糖の例としては、例えば以下のようなものを挙げることができるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
 グルコース、ガラクトース、マンノース、フルクトース、キシロース、あるいはアラビノース、ラクトース、スクロース、ニストース、1F-フラクトシルニストース、スタキオース、マルチトール、ラクチトール、ラクチュロース、セロビオース、マルトース、セロトリオース、マルトトリオース、ラフィノースあるいはケストース挙げられる。
 この他、ゲンチオビオース、ゲンチオトリオース、ゲンチオテトラオース、キシロトリオース、ガラクトシルスクロースなども挙げられる。
 これらの化合物の中で、特にピラノース構造とフラノース構造を両方有する化合物が好ましい。
 例としてはスクロース、ケストース、ニストース、1F-フラクトシルニストース、スタキオースなどが好ましく、更に好ましくは、スクロースである。
 前記ピラノース構造またはフラノース構造中のOH基のすべてもしくは一部をエステル化するのに用いられるモノカルボン酸としては、特に制限はなく、公知の脂肪族モノカルボン酸、脂環族モノカルボン酸、芳香族モノカルボン酸等を用いることができる。用いられるカルボン酸は1種類でもよいし、2種以上の混合であってもよい。
 好ましい脂肪族モノカルボン酸としては、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、2-エチル-ヘキサンカルボン酸、ウンデシル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、ヘプタデシル酸、ステアリン酸、ノナデカン酸、アラキン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、ヘプタコサン酸、モンタン酸、メリシン酸、ラクセル酸等の飽和脂肪酸、ウンデシレン酸、オレイン酸、ソルビン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキドン酸、オクテン酸等の不飽和脂肪酸等を挙げることができる。
 好ましい脂環族モノカルボン酸の例としては、酢酸、シクロペンタンカルボン酸、シクロヘキサンカルボン酸、シクロオクタンカルボン酸、またはそれらの誘導体を挙げることができる。
 好ましい芳香族モノカルボン酸の例としては、安息香酸、トルイル酸等の安息香酸のベンゼン環にアルキル基、アルコキシ基を導入した芳香族モノカルボン酸、ケイ皮酸、ベンジル酸、ビフェニルカルボン酸、ナフタリンカルボン酸、テトラリンカルボン酸等のベンゼン環を2個以上有する芳香族モノカルボン酸、またはそれらの誘導体を挙げることができ、より、具体的には、キシリル酸、ヘメリト酸、メシチレン酸、プレーニチル酸、γ-イソジュリル酸、ジュリル酸、メシト酸、α-イソジュリル酸、クミン酸、α-トルイル酸、ヒドロアトロパ酸、アトロパ酸、ヒドロケイ皮酸、サリチル酸、o-アニス酸、m-アニス酸、p-アニス酸、クレオソート酸、o-ホモサリチル酸、m-ホモサリチル酸、p-ホモサリチル酸、o-ピロカテク酸、β-レソルシル酸、バニリン酸、イソバニリン酸、ベラトルム酸、o-ベラトルム酸、没食子酸、アサロン酸、マンデル酸、ホモアニス酸、ホモバニリン酸、ホモベラトルム酸、o-ホモベラトルム酸、フタロン酸、p-クマル酸を挙げることができるが、特に安息香酸が好ましい。
 ピラノース構造単位またはフラノース構造単位の少なくとも1種を1~12個を有する化合物として、オリゴ糖のエステル化合物を適用することができる。
 オリゴ糖は、澱粉、ショ糖等にアミラーゼ等の酵素を作用させて製造されるもので、該オリゴ糖としては、例えば、マルトオリゴ糖、イソマルトオリゴ糖、フラクトオリゴ糖、ガラクトオリゴ糖、キシロオリゴ糖が挙げられる。
 以下に、糖エステル化合物の一例を下記に挙げるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
 モノペットSB:第一工業製薬社製、モノペットSOA:第一工業製薬社製。
 これらの糖エステル化合物の添加量としては、前記重合体(A)とセルロースエステルの総質量に対して、0.5~30質量%含むことが好ましく、特には、5~20質量%含むことが好ましい。
 (可塑剤)
 本発明の光学フィルムは、可塑剤を含有させることができる。可塑剤としては特に限定されないが、好ましくは、多価カルボン酸エステル系可塑剤、グリコレート系可塑剤、フタル酸エステル系可塑剤、脂肪酸エステル系可塑剤及び多価アルコールエステル系可塑剤、ポリエステル系可塑剤等から選択される。そのうち、可塑剤を2種以上用いる場合は、少なくとも1種は多価アルコールエステル系可塑剤であることが好ましい。
 多価アルコールエステル系可塑剤は2価以上の脂肪族多価アルコールとモノカルボン酸のエステルよりなる可塑剤であり、分子内に芳香環またはシクロアルキル環を有することが好ましい。好ましくは2~20価の脂肪族多価アルコールエステルである。
 本発明に好ましく用いられる多価アルコールは次の一般式(a)で表される。
 一般式(a)  Ra-(OH)n(但し、Raはn価の有機基、nは2以上の正の整数、OH基はアルコール性、及び/またはフェノール性ヒドロキシ基を表す。)
 好ましい多価アルコールの例としては、例えば以下のようなものを挙げることができるが、本発明はこれらに限定されるものではない。アドニトール、アラビトール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、ジブチレングリコール、1,2,4-ブタントリオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ヘキサントリオール、ガラクチトール、マンニトール、3-メチルペンタン-1,3,5-トリオール、ピナコール、ソルビトール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、キシリトール等を挙げることができる。特に、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ソルビトール、トリメチロールプロパン、キシリトールが好ましい。
 多価アルコールエステルに用いられるモノカルボン酸としては、特に制限はなく、公知の脂肪族モノカルボン酸、脂環族モノカルボン酸、芳香族モノカルボン酸等を用いることができる。脂環族モノカルボン酸、芳香族モノカルボン酸を用いると透湿性、保留性を向上させる点で好ましい。
 好ましいモノカルボン酸の例としては以下のようなものを挙げることができるが、本発明はこれに限定されるものではない。
 脂肪族モノカルボン酸としては、炭素数1~32の直鎖または側鎖を有する脂肪酸を好ましく用いることができる。炭素数は1~20であることが更に好ましく、1~10であることが特に好ましい。酢酸を含有させるとセルロースエステルとの相溶性が増すため好ましく、酢酸と他のモノカルボン酸を混合して用いることも好ましい。
 好ましい脂肪族モノカルボン酸としては、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、2-エチル-ヘキサン酸、ウンデシル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、ヘプタデシル酸、ステアリン酸、ノナデカン酸、アラキン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、ヘプタコサン酸、モンタン酸、メリシン酸、ラクセル酸等の飽和脂肪酸、ウンデシレン酸、オレイン酸、ソルビン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキドン酸等の不飽和脂肪酸等を挙げることができる。
 好ましい脂環族モノカルボン酸の例としては、シクロペンタンカルボン酸、シクロヘキサンカルボン酸、シクロオクタンカルボン酸、またはそれらの誘導体を挙げることができる。
 好ましい芳香族モノカルボン酸の例としては、安息香酸、トルイル酸等の安息香酸のベンゼン環にアルキル基、メトキシ基或いはエトキシ基などのアルコキシ基を1~3個を導入したもの、ビフェニルカルボン酸、ナフタリンカルボン酸、テトラリンカルボン酸等のベンゼン環を2個以上有する芳香族モノカルボン酸、またはそれらの誘導体を挙げることができる。特に安息香酸が好ましい。
 多価アルコールエステルの分子量は特に制限はないが、300~1500であることが好ましく、350~750であることが更に好ましい。分子量が大きい方が揮発し難くなるため好ましく、透湿性、セルロースエステルとの相溶性の点では小さい方が好ましい。
 多価アルコールエステルに用いられるカルボン酸は1種類でもよいし、2種以上の混合であってもよい。また、多価アルコール中のOH基は、全てエステル化してもよいし、一部をOH基のままで残してもよい。
 グリコレート系可塑剤は特に限定されないが、アルキルフタリルアルキルグリコレート類が好ましく用いることができる。アルキルフタリルアルキルグリコレート類としては、例えばメチルフタリルメチルグリコレート、エチルフタリルエチルグリコレート、プロピルフタリルプロピルグリコレート、ブチルフタリルブチルグリコレート、オクチルフタリルオクチルグリコレート、メチルフタリルエチルグリコレート、エチルフタリルメチルグリコレート、エチルフタリルプロピルグリコレート、メチルフタリルブチルグリコレート、エチルフタリルブチルグリコレート、ブチルフタリルメチルグリコレート、ブチルフタリルエチルグリコレート、プロピルフタリルブチルグリコレート、ブチルフタリルプロピルグリコレート、メチルフタリルオクチルグリコレート、エチルフタリルオクチルグリコレート、オクチルフタリルメチルグリコレート、オクチルフタリルエチルグリコレート等が挙げられる。
 フタル酸エステル系可塑剤としては、ジエチルフタレート、ジメトキシエチルフタレート、ジメチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジブチルフタレート、ジ-2-エチルヘキシルフタレート、ジオクチルフタレート、ジシクロヘキシルフタレート、ジシクロヘキシルテレフタレート等が挙げられる。
 クエン酸エステル系可塑剤としては、クエン酸アセチルトリメチル、クエン酸アセチルトリエチル、クエン酸アセチルトリブチル等が挙げられる。
 脂肪酸エステル系可塑剤として、オレイン酸ブチル、リシノール酸メチルアセチル、セバシン酸ジブチル等が挙げられる。
 リン酸エステル系可塑剤としては、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、オクチルジフェニルホスフェート、ジフェニルビフェニルホスフェート、トリオクチルホスフェート、トリブチルホスフェート等が挙げられる。
 多価カルボン酸エステル化合物としては、2価以上、好ましくは2価~20価の多価カルボン酸とアルコールのエステルよりなる。また、脂肪族多価カルボン酸は2~20価であることが好ましく、芳香族多価カルボン酸、脂環式多価カルボン酸の場合は3価~20価であることが好ましい。
 多価カルボン酸は次の一般式(b)で表される。
 一般式(b)  Rb(COOH)m(OH)n
 (但し、Rbは(m+n)価の有機基、mは2以上、6以下の正の整数、nは0以上、4以下の整数、COOH基はカルボキシ基、OH基はアルコール性またはフェノール性ヒドロキシ基を表す。)
 好ましい多価カルボン酸の例としては、例えば以下のようなものを挙げることができるが、本発明はこれらに限定されるものではない。トリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸のような3価以上の芳香族多価カルボン酸またはその誘導体、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、シュウ酸、フマル酸、マレイン酸、テトラヒドロフタル酸のような脂肪族多価カルボン酸、酒石酸、タルトロン酸、リンゴ酸、クエン酸のようなオキシ多価カルボン酸などを好ましく用いることができる。特にオキシ多価カルボン酸を用いることが、保留性向上などの点で好ましい。
 前記多価カルボン酸エステル化合物に用いられるアルコールとしては特に制限はなく公知のアルコール、フェノール類を用いることができる。例えば炭素数1~32の直鎖または側鎖を持った脂肪族飽和アルコールまたは脂肪族不飽和アルコールを好ましく用いることができる。炭素数1~20であることが更に好ましく、炭素数1~10であることが特に好ましい。また、シクロペンタノール、シクロヘキサノールなどの脂環式アルコールまたはその誘導体、ベンジルアルコール、シンナミルアルコールなどの芳香族アルコールまたはその誘導体なども好ましく用いることができる。
 多価カルボン酸としてオキシ多価カルボン酸を用いる場合は、オキシ多価カルボン酸のアルコール性またはフェノール性のヒドロキシ基をモノカルボン酸を用いてエステル化しても良い。好ましいモノカルボン酸の例としては以下のようなものを挙げることができるが、本発明はこれに限定されるものではない。
 脂肪族モノカルボン酸としては炭素数1~32の直鎖または側鎖を持った脂肪酸を好ましく用いることができる。炭素数1~20であることが更に好ましく、炭素数1~10であることが特に好ましい。
 好ましい脂肪族モノカルボン酸としては酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、2-エチル-ヘキサンカルボン酸、ウンデシル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、ヘプタデシル酸、ステアリン酸、ノナデカン酸、アラキン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、ヘプタコサン酸、モンタン酸、メリシン酸、ラクセル酸などの飽和脂肪酸、ウンデシレン酸、オレイン酸、ソルビン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキドン酸などの不飽和脂肪酸などを挙げることができる。
 好ましい脂環族モノカルボン酸の例としては、シクロペンタンカルボン酸、シクロヘキサンカルボン酸、シクロオクタンカルボン酸、またはそれらの誘導体を挙げることができる。
 好ましい芳香族モノカルボン酸の例としては、安息香酸、トルイル酸などの安息香酸のベンゼン環にアルキル基を導入したもの、ビフェニルカルボン酸、ナフタリンカルボン酸、テトラリンカルボン酸などの2個以上の環をもつ芳香族モノカルボン酸、またはそれらの誘導体を挙げることができる。
 これらのモノカルボン酸のうち、特に酢酸、プロピオン酸、安息香酸であることが好ましい。
 多価カルボン酸エステル化合物の分子量は特に制限はないが、分子量300~1000の範囲であることが好ましく、350~750の範囲であることが更に好ましい。保留性向上の点では大きい方が好ましく、透湿性、セルロースエステルとの相溶性の点では小さい方が好ましい。
 前記多価カルボン酸エステルに用いられるアルコール類は一種類でも良いし、二種以上の混合であっても良い。
 前記多価カルボン酸エステル化合物の酸価は1mgKOH/g以下であることが好ましく、0.2mgKOH/g以下であることが更に好ましい。酸価を上記範囲にすることによってリターデーションの環境変動も抑制されるため好ましい。
 (酸価)
 酸価とは、試料1g中に含まれる酸(試料中に存在するカルボキシ基)を中和するために必要な水酸化カリウムのミリグラム数をいう。酸価はJIS K 0070に準拠して測定したものである。
 特に好ましい多価カルボン酸エステル化合物の例を以下に示すが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、トリエチルシトレート、トリブチルシトレート、アセチルトリエチルシトレート(ATEC)、アセチルトリブチルシトレート(ATBC)、ベンゾイルトリブチルシトレート、アセチルトリフェニルシトレート、アセチルトリベンジルシトレート、酒石酸ジブチル、酒石酸ジアセチルジブチル、トリメリット酸トリブチル、ピロメリット酸テトラブチル等が挙げられる。
 ポリエステル系可塑剤は特に限定されないが、分子内に芳香環またはシクロアルキル環を有するポリエステル系可塑剤を用いることができる。ポリエステル系可塑剤としては、特に限定されないが、例えば、下記一般式(c)で表せる芳香族末端エステル系可塑剤を用いることができる。
 一般式(c) B-COO-((G-O-)m-CO-A-COO-)nG-O-CO-B(式中、Bはベンゼン環を表し他に置換基を有しても良い。Gは炭素数2~12のアルキレン基または炭素数6~12のアリーレン基または炭素数が4~12のオキシアルキレン基、Aは炭素数2~10のアルキレン基または炭素数4~10のアリーレン基を表し、また、m、nは繰り返し単位を表す。)
 一般式(c)の化合物は、BCOOHで表されるベンゼンモノカルボン酸基、HO-(G-O-)lHで表されるアルキレングリコール基またはオキシアルキレングリコール基またはアリールグリコール基、HOCO-A-COO-Hで表されるアルキレンジカルボン酸基またはアリールジカルボン酸基とから合成されるものであり、通常のポリエステル系可塑剤と同様の反応により得られる。lは繰り返し単位を表す。
 前記ポリエステル系可塑剤の原料のベンゼンモノカルボン酸成分としては、例えば、安息香酸、パラターシャリブチル安息香酸、オルソトルイル酸、メタトルイル酸、パラトルイル酸、ジメチル安息香酸、エチル安息香酸、ノルマルプロピル安息香酸、アミノ安息香酸、アセトキシ安息香酸等があり、これらはそれぞれ1種または2種以上の混合物として使用することができる。
 前記ポリエステル系可塑剤の原料のアルキレングリコール成分としては、エチレングリコール、1,2-プロピレングリコール、1,3-プロピレングリコール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、1,2-プロパンジオール、2-メチル1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオール(ネオペンチルグリコール)、2,2-ジエチル-1,3-プロパンジオール(3,3-ジメチロールペンタン)、2-n-ブチル-2-エチル-1,3プロパンジオール(3,3-ジメチロールヘプタン)、3-メチル-1,5-ペンタンジオール1,6-ヘキサンジオール、2,2,4-トリメチル1,3-ペンタンジオール、2-エチル1,3-ヘキサンジオール、2-メチル1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、1,12-オクタデカンジオール等があり、これらのグリコールは、1種または2種以上の混合物として使用される。特に炭素数2~12のアルキレングリコールがセルロースエステルとの相溶性に優れているため、特に好ましい。
 また、上記芳香族末端エステルの原料の炭素数4~12のオキシアルキレングリコール成分としては、例えば、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール等があり、これらのグリコールは、1種または2種以上の混合物として使用できる。
 芳香族末端エステルの原料の炭素数4~12のアルキレンジカルボン酸成分としては、例えば、コハク酸、マレイン酸、フマール酸、グルタール酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸等があり、これらは、それぞれ1種または2種以上の混合物として使用される。炭素数6~12のアリーレンジカルボン酸成分としては、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、1,5-ナフタレンジカルボン酸、1,4-ナフタレンジカルボン酸等がある。
 前記ポリエステル系可塑剤は、数平均分子量が、好ましくは300~1500、より好ましくは400~1000の範囲が好適である。また、その酸価は、0.5mgKOH/g以下、ヒドロキシ基価(ヒドロキシル基価)は25mgKOH/g以下、より好ましくは酸価は0.3mgKOH/g以下、ヒドロキシ基価(ヒドロキシル基価)は15mgKOH/g以下のものである。
 (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できる。紫外線吸収剤は400nm以下の紫外線を吸収することで、耐久性を向上させることを目的としており、特に波長370nmでの透過率が10%以下であることが好ましく、より好ましくは5%以下、更に好ましくは2%以下である。
 前記紫外線吸収剤は特に限定されないが、例えばオキシベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、サリチル酸エステル系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノアクリレート系化合物、トリアジン系化合物、ニッケル錯塩系化合物、無機粉体等が挙げられる。
 例えば、5-クロロ-2-(3,5-ジ-sec-ブチル-2-ヒドロキシフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール、(2-2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-6-(直鎖および側鎖ドデシル)-4-メチルフェノール、2-ヒドロキシ-4-ベンジルオキシベンゾフェノン、2,4-ベンジルオキシベンゾフェノン等があり、また、チヌビン109、チヌビン171、チヌビン234、チヌビン326、チヌビン327、チヌビン328、チヌビン928等のチヌビン類があり、これらはいずれもBASFジャパン社製の市販品であり好ましく使用できる。
 本発明で好ましく用いられる紫外線吸収剤は、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、トリアジン系紫外線吸収剤であり、特に好ましくはベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤である。
 この他、1,3,5-トリアジン環を有する化合物等の円盤状化合物も紫外線吸収剤として好ましく用いられる。
 本発明の光学フィルムは紫外線吸収剤を2種以上含有することが好ましい。また、紫外線吸収剤としては高分子紫外線吸収剤も好ましく用いることができ、特に特開平6-148430号公報記載のポリマータイプの紫外線吸収剤が好ましく用いられる。
 紫外線吸収剤の添加方法は、メタノール、エタノール、ブタノール等のアルコールやメチレンクロライド、酢酸メチル、アセトン、ジオキソラン等の有機溶媒あるいはこれらの混合溶媒に紫外線吸収剤を溶解してからドープに添加するか、または直接ドープ組成中に添加してもよい。
 無機粉体のように有機溶剤に溶解しないものは、有機溶剤とセルロースエステル中にディゾルバーやサンドミルを使用し、分散してからドープに添加する。
 紫外線吸収剤の使用量は、紫外線吸収剤の種類、使用条件等により一様ではないが、偏光板保護フィルムの乾燥膜厚が30~200μmの場合は、偏光板保護フィルムに対して0.5~10質量%が好ましく、0.6~4質量%が更に好ましい。
 (酸化防止剤)
 酸化防止剤は劣化防止剤ともいわれる。高湿高温の状態に液晶画像表示装置などが置かれた場合には、光学フィルムの劣化が起こる場合がある。
 酸化防止剤は、例えば、光学フィルム中の残留溶媒量のハロゲンやリン酸系可塑剤のリン酸等により光学フィルムが分解するのを遅らせたり、防いだりする役割を有するので、本発明の光学フィルム中に含有させるのが好ましい。
 このような酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系の化合物が好ましく用いられ、例えば、2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール、ペンタエリスリチル-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〕、トリエチレングリコール-ビス〔3-(3-t-ブチル-5-メチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、1,6-ヘキサンジオール-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〕、2,4-ビス-(n-オクチルチオ)-6-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ブチルアニリノ)-1,3,5-トリアジン、2,2-チオ-ジエチレンビス〔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〕、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,N′-ヘキサメチレンビス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシ-ヒドロシンナマミド)、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン、トリス-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-イソシアヌレイト等を挙げることができる。
 特に、2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール、ペンタエリスリチル-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〕、トリエチレングリコール-ビス〔3-(3-t-ブチル-5-メチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕が好ましい。また、例えば、N,N′-ビス〔3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニル〕ヒドラジン等のヒドラジン系の金属不活性剤やトリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)フォスファイト等のリン系加工安定剤を併用してもよい。
 これらの化合物の添加量は、前記重合体(A)とセルロースエステルの総質量に対して質量割合で1ppm~1.0%が好ましく、10~1000ppmが更に好ましい。
 (微粒子)
 本発明の光学フィルムは、微粒子を含有することが好ましい。
 該微粒子としては、無機化合物の例として、二酸化珪素、二酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭酸カルシウム、炭酸カルシウム、タルク、クレイ、焼成カオリン、焼成ケイ酸カルシウム、水和ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウムおよびリン酸カルシウムを挙げることができる。また、有機化合物の微粒子も好ましく使用することができる。有機化合物の例としてはポリテトラフルオロエチレン、セルロースアセテート、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリプロピルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリエチレンカーボネート、アクリルスチレン系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ベンゾグアナミン系樹脂、メラミン系樹脂、ポリオレフィン系粉末、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、あるいはポリ弗化エチレン系樹脂、澱粉等の有機高分子化合物の粉砕分級物もあげられる。あるいは又懸濁重合法で合成した高分子化合物、スプレードライ法あるいは分散法等により球型にした高分子化合物、または無機化合物を用いることができる。
 微粒子は珪素を含むものが濁度が低くなる点で好ましく、特に二酸化珪素が好ましい。
 微粒子の一次粒子の平均粒径は5~400nmが好ましく、更に好ましいのは10~300nmである。
 これらは主に粒径0.05~0.3μmの二次凝集体として含有されていてもよく、平均粒径100~400nmの粒子であれば凝集せずに一次粒子として含まれていることも好ましい。
 偏光板保護フィルム中のこれらの微粒子の含有量は0.01~1質量%であることが好ましく、特に0.05~0.5質量%が好ましい。共流延法による多層構成の偏光板保護フィルムの場合は、表面にこの添加量の微粒子を含有することが好ましい。
 二酸化珪素の微粒子は、例えば、アエロジルR972、R972V、R974、R812、200、200V、300、R202、OX50、TT600(以上日本アエロジル(株)製)の商品名で市販されており、使用することができる。
 酸化ジルコニウムの微粒子は、例えば、アエロジルR976およびR811(以上日本アエロジル(株)製)の商品名で市販されており、使用することができる。
 ポリマーの例として、シリコーン樹脂、フッ素樹脂およびアクリル樹脂を挙げることができる。シリコーン樹脂が好ましく、特に三次元の網状構造を有するものが好ましく、例えば、トスパール103、同105、同108、同120、同145、同3120および同240(以上東芝シリコーン(株)製)の商品名で市販されており、使用することができる。
 これらの中でもアエロジル200V、アエロジルR972Vが偏光板保護フィルムの濁度を低く保ちながら、摩擦係数を下げる効果が大きいため特に好ましく用いられる。前記偏光板保護フィルムにおいては、少なくとも一方の面の動摩擦係数が0.2~1.0であることが好ましい。
 各種添加剤は製膜前の樹脂含有溶液であるドープにバッチ添加してもよいし、添加剤溶解液を別途用意してインライン添加してもよい。特に微粒子はろ過材への負荷を減らすために、一部または全量をインライン添加することが好ましい。
 添加剤溶解液をインライン添加する場合は、ドープとの混合性をよくするため、少量の樹脂を溶解するのが好ましい。好ましい樹脂の量は、溶剤100質量部に対して1~10質量部で、より好ましくは、3~5質量部である。
 本発明においてインライン添加、混合を行うためには、例えば、スタチックミキサー(東レエンジニアリング製)、SWJ(東レ静止型管内混合器Hi-Mixer)等のインラインミキサー等が好ましく用いられる。
 (製造方法)
 次に、本発明の光学フィルムの製造方法について説明する。
 本発明の光学フィルムは、溶液流延法で製造されたフィルムであっても溶融流延法で製造されたフィルムであっても好ましく用いることができる。
 本発明の光学フィルムの製造は、樹脂及び添加剤を溶剤に溶解させてドープを調製する工程、ドープを無限に移行する無端の金属支持体上に流延する工程、流延したドープをウェブとして乾燥する工程、金属支持体から剥離する工程、延伸または幅保持する工程、更に乾燥する工程、仕上がったフィルムを巻取る工程により行われる。
 ドープを調製する工程について述べる。ドープ中の樹脂濃度は、濃い方が金属支持体に流延した後の乾燥負荷が低減できて好ましいが、樹脂の濃度が濃過ぎると濾過時の負荷が増えて、濾過精度が悪くなる。これらを両立する濃度としては、10~35質量%が好ましく、更に好ましくは、15~25質量%である。
 ドープで用いられる溶剤は、単独で用いても2種以上を併用してもよいが、樹脂の良溶剤と貧溶剤を混合して使用することが生産効率の点で好ましく、良溶剤が多い方が樹脂の溶解性の点で好ましい。良溶剤と貧溶剤の混合比率の好ましい範囲は、良溶剤が70~98質量%であり、貧溶剤が2~30質量%である。良溶剤、貧溶剤とは、使用する樹脂を単独で溶解するものを良溶剤、単独で膨潤するかまたは溶解しないものを貧溶剤と定義している。例えば、セルロースエステルを樹脂として用いた場合、平均酢化度(アセチル基置換度)によっては、良溶剤、貧溶剤が変わり、例えばアセトンを溶剤として用いる時には、セルロースの酢酸エステル(アセチル基置換度2.4)、セルロースアセテートプロピオネートでは良溶剤になり、セルロースの酢酸エステル(アセチル基置換度2.8)では貧溶剤となる。
 前記良溶剤は特に限定されないが、メチレンクロライド等の有機ハロゲン化合物やジオキソラン類、アセトン、酢酸メチル、アセト酢酸メチル等が挙げられる。特に好ましくはメチレンクロライドまたは酢酸メチルが挙げられる。
 また、前記貧溶剤は特に限定されないが、例えば、メタノール、エタノール、n-ブタノール、シクロヘキサン、シクロヘキサノン等が好ましく用いられる。また、ドープ中には水が0.01~2質量%含有していることが好ましい。また、樹脂の溶解に用いられる溶媒は、フィルム製膜工程で乾燥によりフィルムから除去された溶媒を回収し、これを再利用して用いられる。回収溶剤中に、樹脂に添加されている添加剤、例えば可塑剤、紫外線吸収剤、ポリマー、モノマー成分などが微量含有されていることもあるが、これらが含まれていても好ましく再利用することができるし、必要であれば精製して再利用することもできる。
 上記記載のドープを調製する時の、樹脂の溶解方法としては、一般的な方法を用いることができる。加熱と加圧を組み合わせると常圧における沸点以上に加熱できる。溶剤の常圧での沸点以上でかつ加圧下で溶剤が沸騰しない範囲の温度で加熱しながら攪拌溶解すると、ゲルやママコと呼ばれる塊状未溶解物の発生を防止するため好ましい。また、樹脂を貧溶剤と混合して湿潤或いは膨潤させた後、更に良溶剤を添加して溶解する方法も好ましく用いられる。
 加圧は窒素ガス等の不活性気体を圧入する方法や、加熱によって溶剤の蒸気圧を発現させる方法によって行ってもよい。加熱は外部から行うことが好ましく、例えばジャケットタイプのものは温度コントロールが容易で好ましい。
 溶剤を添加しての加熱温度は、高い方が樹脂の溶解性の観点から好ましいが、加熱温度が高過ぎると必要とされる圧力が大きくなり生産性が悪くなる。好ましい加熱温度は45~120℃であり、60~110℃がより好ましく、70℃~105℃が更に好ましい。また、圧力は設定温度で溶剤が沸騰しないように調整される。
 もしくは冷却溶解法も好ましく用いられ、例えば、酢酸メチルなどの溶媒にセルロースエステル等を溶解させることができる。
 次に、この樹脂を溶解した溶液を濾紙等の適当な濾過材を用いて濾過する。濾過材としては、不溶物等を除去するために絶対濾過精度が小さい方が好ましいが、絶対濾過精度が小さ過ぎると濾過材の目詰まりが発生し易いという問題がある。このため絶対濾過精度0.008mm以下の濾材が好ましく、0.001~0.008mmの濾材がより好ましく、0.003~0.006mmの濾材が更に好ましい。
 濾材の材質は特に制限はなく、通常の濾材を使用することができるが、ポリプロピレン、テフロン(登録商標)等のプラスチック製の濾材や、ステンレススティール等の金属製の濾材が繊維の脱落等がなく好ましい。濾過により、原料の樹脂に含まれていた不純物、特に輝点異物を除去、低減することが好ましい。
 輝点異物とは、2枚の偏光板をクロスニコル状態にして配置し、その間に光学フィルム等を置き、一方の偏光板の側から光を当てて、他方の偏光板の側から観察した時に反対側からの光が漏れて見える点(異物)のことであり、径が0.01mm以上である輝点数が200個/cm2以下であることが好ましい。より好ましくは100個/cm2以下であり、更に好ましくは50個/m2以下であり、更に好ましくは0~10個/cm2である。また、0.01mm以下の輝点も少ない方が好ましい。
 ドープの濾過は通常の方法で行うことができるが、溶剤の常圧での沸点以上で、かつ加圧下で溶剤が沸騰しない範囲の温度で加熱しながら濾過する方法が、濾過前後の濾圧の差(差圧という)の発現が小さく、好ましい。好ましい温度は45~120℃であり、45~70℃がより好ましく、45~55℃であることが更に好ましい。
 濾圧は小さい方が好ましい。濾圧は1.6MPa以下であることが好ましく、1.2MPa以下であることがより好ましく、1.0MPa以下であることが更に好ましい。
 ここで、ドープの流延について説明する。
 流延(キャスト)工程における金属支持体は、表面を鏡面仕上げしたものが好ましく、金属支持体としては、ステンレススティールベルトもしくは鋳物で表面をメッキ仕上げしたドラムが好ましく用いられる。キャストの幅は1~4mとすることができる。流延工程の金属支持体の表面温度は-50℃~溶剤の沸点未満の温度で、温度が高い方がウェブの乾燥速度が速くできるので好ましいが、余り高過ぎるとウェブが発泡したり、平面性が劣化する場合がある。好ましい支持体温度は0~40℃であり、5~30℃が更に好ましい。或いは、冷却することによってウェブをゲル化させて残留溶媒を多く含んだ状態でドラムから剥離することも好ましい方法である。金属支持体の温度を制御する方法は特に制限されないが、温風または冷風を吹きかける方法や、温水を金属支持体の裏側に接触させる方法がある。温水を用いる方が熱の伝達が効率的に行われるため、金属支持体の温度が一定になるまでの時間が短く好ましい。温風を用いる場合は目的の温度よりも高い温度の風を使う場合がある。
 光学フィルムが良好な平面性を示すためには、金属支持体からウェブを剥離する際の残留溶媒量は10~150質量%が好ましく、更に好ましくは20~40質量%または60~130質量%であり、特に好ましくは、20~30質量%または70~120質量%である。
 本発明においては、残留溶媒量は下記式で定義される。
 残留溶媒量(質量%)={(M-N)/N}×100
 尚、Mはウェブまたはフィルムを製造中または製造後の任意の時点で採取した試料の質量で、NはMを115℃で1時間の加熱後の質量である。
 また、光学フィルムの乾燥工程においては、ウェブを金属支持体より剥離し、更に乾燥し、残留溶媒量を1質量%以下にすることが好ましく、更に好ましくは0.1質量%以下であり、特に好ましくは0~0.01質量%以下である。
 フィルム乾燥工程では一般にロール乾燥方式(上下に配置した多数のロールにウェブを交互に通し乾燥させる方式)やテンター方式でウェブを搬送させながら乾燥する方式が採られる。
 本発明の光学フィルムを作製するためには、ウェブの両端をクリップ等で把持するテンター方式で幅方向(横方向)に延伸を行うことが特に好ましい。剥離張力は300N/m以下で剥離することが好ましい。
 ウェブを乾燥させる手段は特に制限なく、一般的に熱風、赤外線、加熱ロール、マイクロ波等で行うことができるが、簡便さの点から熱風で行うことが好ましい。
 ウェブの乾燥工程における乾燥温度は40~200℃で段階的に高くしていくことが好ましい。
 光学フィルムの膜厚は、特に限定はされないが10~200μmが用いられる。膜厚は10~100μmであることが好ましい。更に好ましくは20~60μmである。
 本発明の光学フィルムは、幅1~4mのものが用いられる。幅1.4~4mのものが好ましく用いられ、特に好ましくは1.6~3mである。4mを超えると搬送が困難となる。
 (延伸操作、屈折率制御)
 本発明の光学フィルムを製造する工程において、延伸操作により屈折率制御、即ちリターデーションの制御を行うことが好ましい。
 例えばフィルムの長手方向(製膜方向)及びそれとフィルム面内で直交する方向、即ち幅手方向に対して、逐次または同時に二軸延伸もしくは一軸延伸することができる。同時二軸延伸には、一方向に延伸し、もう一方の張力を緩和して収縮させる場合も含まれる。
 互いに直交する二軸方向の延伸倍率は、それぞれ最終的には流延方向に0.8~1.5倍、幅方向に1.1~2.5倍の範囲とすることが好ましく、流延方向に0.9~1.0倍、幅方向に1.2~2.0倍に範囲で行うことが好ましい。
 延伸温度は120℃~200℃が好ましく、さらに好ましくは140℃~180℃で延伸するのが好ましい。
 延伸時のフィルム中の残留溶媒は20~0%が好ましく、さらに15~0%で延伸する方が好ましい。
 ウェブを延伸する方法には特に限定はない。例えば、複数のロールに周速差をつけ、その間でロール周速差を利用して縦方向に延伸する方法、ウェブの両端をクリップやピンで固定し、クリップやピンの間隔を進行方向に広げて縦方向に延伸する方法、同様に横方向に広げて横方向に延伸する方法、或いは縦横同時に広げて縦横両方向に延伸する方法などが挙げられる。もちろんこれ等の方法は、組み合わせて用いてもよい。また、所謂テンター法の場合、リニアドライブ方式でクリップ部分を駆動すると滑らかな延伸を行うことができ、破断等の危険性が減少できるので好ましい。
 製膜工程のこれらの幅保持或いは横方向の延伸はテンターによって行うことが好ましく、ピンテンターでもクリップテンターでもよい。なお、搬送方向と幅方向を同時に延伸しても、逐次延伸を行ってもよい。
 (光学補償フィルム)
 液晶ディスプレイは、異方性を持つ液晶材料や偏光板を使用するために正面から見た場合に良好な表示が得られても、斜めから見ると表示性能が低下するという視野角の問題があり、性能向上のためにも視野角を補償する光学補償フィルムを用いることが好ましい。平均的な屈折率分布はセルの厚み方向で大きく、面内方向でより小さいものとなっている。その為光学補償フィルムとしては、この異方性を相殺できるもので、膜厚方向の屈折率が面内方向より小さな屈折率を持つ、いわゆる負の一軸性構造を持つものが有効であり、本発明に係る光学フィルムはそのような機能を有する光学補償フィルムとしても利用出来る。
 本発明に係る光学フィルムをVAモード(垂直配向した液晶を使用するモード)に使用する場合、セルの両側に1枚ずつ合計2枚使用する形態(2枚型)と、セルの上下のいずれか一方の側にのみ使用する形態(1枚型)のいずれに用いてもよい。
 本発明に係る光学フィルムは、下記式で表されるリターデーションRoが23℃、55%RHの環境下で、波長が590nmにおいて20~100nm、Rthが23℃、55%RHの環境下で、波長が590nmにおいて70~300nmであることが好ましい。VAモード液晶表示装置の視野角を補償するには、リターデーションが上記範囲であることが好ましい。
 式(I)  Ro=(nx-ny)×d
 式(II)  Rth={(nx+ny)/2-nz}×d
 (但し、nxは、光学フィルムの面内方向において屈折率が最大になる方向xにおける屈折率を表し、nyは光学フィルムの面内方向において、前記方向xと直交する方向yにおける屈折率を表し、nzは、光学フィルムの厚み方向zにおける屈折率を表し、d(nm)は光学フィルムの厚みを表す。)
 これらのリターデーション値は自動複屈折計KOBRA-21ADH(王子計測機器)を用いて測定することができる。
 また、本発明の光学フィルムは、下記式(III)で定義されるリターデーションRoの下記温湿度変化に対する変動幅ΔRoが、10%未満であることが安定な位相差を有する光学補償フィルムとして好ましい。
 式(III) ΔRo={〔Ro(23℃10%RH)-Ro(23℃80%RH)〕/Ro(23℃55%RH)}×100(%)(式中、Ro(23℃10%RH)、Ro(23℃80%RH)、及びRo(23℃55%RH)は、それぞれ23℃10%RH、23℃80%RH、及び23℃55%RHの環境下で位相差フィルムを36時間調湿後、測定光波長590nmにおいて測定した面内リターデーションRoを表す。)
 本発明の光学フィルムの遅相軸または進相軸がフィルム面内に存在し、進相軸と製膜方向とのなす角をθ1とするとθ1は-1°以上+1°以下であることが好ましく、-0.5°以上+0.5°以下であることがより好ましい。このθ1は配向角として定義でき、θ1の測定は、自動複屈折計KOBRA-21ADH(王子計測機器)を用いて行うことができる。θ1が各々上記関係を満たすことは、表示画像において高い輝度を得ること、光漏れを抑制または防止することに寄与でき、カラー液晶表示装置においては忠実な色再現を得ることに寄与できる。
 (光弾性係数)
 本発明に係る光学フィルムの光弾性係数は、23℃、55%RHの環境下で、波長590nmの光に対して、-5×10-12Pa-1以上10×10-12Pa-1以下であることが好ましく、-2×10-12以上8×10-12Pa-1以下であることがより好ましく、0以上5×10-12Pa-1以下であることが特に好ましい。
 光弾性係数は、リターデーション測定装置(KOBRA-31PR、王子計測機器社製)を用いて測定することができる。
 本発明において、光弾性係数を上記の範囲内に調整するには、本発明にかかわる重合体(A)とセルロースエステルの混合質量比率の調整、その他添加剤の種類、量の調整によって最適化することができる。
 (物性)
 本発明に係る光学フィルムの透湿度は、40℃、90%RHで10~1200g/m2・24hが好ましい。透湿度はJIS Z 0208に記載の方法に従い測定することができる。
 本発明の光学フィルムは、破断伸度が10~80%であることが好ましい。
 本発明の光学フィルムの可視光透過率は90%以上であることが好ましく、93%以上であることが更に好ましい。
 本発明の光学フィルムのヘイズは1%未満であることが好ましく0~0.1%であることが特に好ましい。
 また、本発明の光学フィルムにさらに液晶層や樹脂層を塗布したり、またそれをさらに延伸することにより、さらに広い範囲にわたる位相差値を得ることが出来る。
 (偏光板、液晶表示装置)
 本発明に係る偏光板および液晶表示装置は、本発明の光学フィルムを偏光板保護フィルムとした偏光板、およびその偏光板を用いた前記液晶表示装置として得られる。本発明の光学フィルムは、偏光板保護フィルムの機能を兼ねたフィルムとされることが好ましく、その場合偏光板保護フィルムと別に位相差を有する光学フィルムを別途用意する必要がないため、液晶表示装置の厚みを薄く製造プロセスを簡略化することができる。
 前記液晶表示装置は、液晶セルの両方の面に、前記偏光板が粘着層を介して貼り合わされたものであることが好ましい。
 前記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偏光子に貼合する側をアルカリ鹸化処理し、偏光子(沃素溶液中に浸漬延伸して作製した)の少なくとも一方の面に、完全鹸化型ポリビニルアルコール水溶液を用いて貼り合わせることが好ましい。もう一方の面には他の偏光板保護フィルムを貼合することができる。本発明の光学フィルムは液晶表示装置とされた際に、偏光子の液晶セル側に設けられることが好ましく、偏光子の外側のフィルムは従来の偏光板保護フィルムを用いることができる。
 例えば、従来の偏光板保護フィルムとしては、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、KC5UX、KC8UCR3、KC8UCR4、KC8UCR5、KC8UY、KC6UY、KC4UY、KC4UE、KC8UE、KC8UY-HA、KC8UX-RHA、KC8UXW-RHA-C、KC8UXW-RHA-NC、KC4UXW-RHA-NC、以上コニカミノルタオプト(株)製)が好ましく用いられる。
 表示装置の表面側に用いられる偏光板保護フィルムには、防眩層あるいはクリアハードコート層のほか、反射防止層、帯電防止層、防汚層、バックコート層を有することが好ましい。
 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子は、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。偏光子の膜厚は5~30μmが好ましく、特に10~20μmであることが好ましい。
 本発明の光学フィルムを用いた偏光板を液晶表示装置に用いることによって、種々の視認性に優れた前記液晶表示装置を作製することができる。
 本発明の光学フィルム、偏光板はSTN、TN、OCB、HAN、VA(MVA、PVA)、IPS、OCBなどの各種駆動方式の液晶表示装置に用いることができる。
 特にVA(MVA、PVA)型液晶表示装置に用いられることが好ましい。
 特に画面が30型以上の大画面の液晶表示装置であっても、光漏れによる黒表示時の着色を低減し、正面コントラストなど視認性に優れた液晶表示装置を得ることができる。
 以下、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。なお、実施例において「部」あるいは「%」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」あるいは「質量%」を表す。
 (ビニル系ポリマーの製造例)
 以下に、本発明のビニル系ポリマーの製造例を示すが、本発明はこれらに限定されない。なお、重量平均分子量(Mw)及び分子量分布(Mw/Mn)は、下記の測定条件によるゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いた測定により算出した。
 溶媒:   テトラヒドロフラン
 カラム:  TSKgel SuperHM-M(東ソー(株)製)
 カラム温度:40℃
 試料濃度: 0.1質量%
 装置:   HLC-8220(東ソー(株)製)
 流量:   0.6ml/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=1000000~500迄の13サンプルによる校正曲線を使用する。13サンプルは、ほぼ等間隔に用いる。
 (製造例1:ビニル系ポリマー(A-1)の製造)
 攪拌装置、温度計、冷却管、窒素ガス導入管を備えた容量300mlの4頭コルベンに、トルエン75gを加え、窒素気流下、110℃で1時間還流し、脱気した。反応溶媒を室温まで放冷させた後、メタクリル酸メチル30.0g(0.30mol)、2,2′-アゾビスイソブチロニトリル4.93gを加え、反応溶液を80℃まで昇温し、3時間攪拌した。室温まで放冷し、反応溶液を750mlのヘプタンに注いで再沈した。析出した固体を濾過し、ヘプタンで洗浄した後、80℃、1Torrで5時間乾燥し、白色固体のポリマー(A-1)28.0gを得た。得られたポリマー(A-1)の重量平均分子量は2,500、分子量分布は2.27であった。
 (製造例2:ビニル系ポリマー(A-2)の製造)
 攪拌装置、温度計、冷却管、窒素ガス導入管を備えた容量300mlの4頭コルベンに、テトラヒドロフラン75gを加え、窒素気流下、66℃で1時間還流し、脱気した。反応溶媒を室温まで放冷させた後、メタクリル酸メチル30.0g(0.30mol)、2,2′-アゾビスイソブチロニトリル0.49g、1-オクタンチオール1.75gを加え、反応溶液を60℃まで昇温し、5時間攪拌した。室温まで放冷し、反応溶液を750mlのヘプタンに注いで再沈した。析出した固体を濾過し、ヘプタンで洗浄した後、80℃、1Torrで5時間乾燥し、白色固体のポリマー(A-2)23.7gを得た。得られたポリマー(A-2)の重量平均分子量は4,400、分子量分布は1.60であった。
 (製造例3:ビニル系ポリマー(A-3)の製造)
 攪拌装置、温度計、冷却管、窒素ガス導入管を備えた容量300mlの4頭コルベンに、テトラヒドロフラン75gを加え、窒素気流下、66℃で1時間還流し、脱気した。反応溶媒を室温まで放冷させた後、アクリル酸メチル5.2g(0.06mol)、メタクリル酸メチル24.0g(0.24mol)、2,2′-アゾビスイソブチロニトリル0.49g、2-メルカプトエタノール1.41gを加え、反応溶液を60℃まで昇温し、5時間攪拌した。室温まで放冷し、反応溶液を750mlのヘプタンに注いで再沈した。析出した固体を濾過し、ヘプタンで洗浄した後、80℃、1Torr(1Torrは133.322Paである)で5時間乾燥し、白色固体のポリマー(A-3)24.3gを得た。得られたポリマー(A-3)の重量平均分子量は3,100、分子量分布は1.77であった。
 得られたポリマー(A-3)について、1H-NMRスペクトルを測定し、スペクトルの積分比から各重合単位の組成を計算した結果、下記のとおりであった。
 アクリル酸メチル単位:18質量%
 メタクリル酸メチル単位:82質量%
 (製造例4:ビニル系ポリマー(A-4)の製造)
 攪拌装置、温度計、冷却管、窒素ガス導入管を備えた容量300mlの4頭コルベンに、トルエン75gを加え、窒素気流下、110℃で1時間還流し、脱気した。反応溶媒を室温まで放冷させた後、メタクリル酸メチル24.0g(0.24mol)、メタクリル酸2-(2-メトキシエトキシ)エチル11.3g(0.06mol)、2,2′-アゾビスイソブチロニトリル2.46gを加え、反応溶液を80℃まで昇温し、3時間攪拌した。室温まで放冷し、反応溶液を750mlのヘプタンに注いで再沈した。析出した固体を濾過し、ヘプタンで洗浄した後、80℃、1Torrで5時間乾燥し、白色固体のポリマー(A-4)29.8gを得た。得られたポリマー(A-4)の重量平均分子量は4,600、分子量分布は2.08であった。
 得られたポリマー(A-4)について、1H-NMRスペクトルを測定し、スペクトルの積分比から各重合単位の組成を計算した結果、下記のとおりであった。
 メタクリル酸メチル単位:80質量%
 メタクリル酸2-(2-メトキシエトキシ)エチル単位:20質量%
 (製造例5:ビニル系ポリマー(A-5)の製造)
 攪拌装置、温度計、冷却管、窒素ガス導入管を備えた容量300mlの4頭コルベンに、トルエン75gを加え、窒素気流下、110℃で1時間還流し、脱気した。反応溶媒を室温まで放冷させた後、メタクリル酸メチル27.0g(0.27mol)、メタクリル酸n-ブチル4.3g(0.03mol)、2,2′-アゾビスイソブチロニトリル4.93gを加え、反応溶液を80℃まで昇温し、3時間攪拌した。室温まで放冷し、反応溶液を750mlのヘプタンに注いで再沈した。析出した固体を濾過し、ヘプタンで洗浄した後、80℃、1Torrで5時間乾燥し、白色固体のポリマー(A-5)27.1gを得た。得られたポリマー(A-5)の重量平均分子量は2,600、分子量分布は2.40であった。
 得られたポリマー(A-5)について、1H-NMRスペクトルを測定し、スペクトルの積分比から各重合単位の組成を計算した結果、下記のとおりであった。
 メタクリル酸メチル単位:90質量%
 メタクリル酸n-ブチル単位:10質量%
 (製造例6:ビニル系ポリマー(A-6)の製造)
 攪拌装置、温度計、冷却管、窒素ガス導入管を備えた容量300mlの4頭コルベンに、テトラヒドロフラン75gを加え、窒素気流下、66℃で1時間還流し、脱気した。反応溶媒を室温まで放冷させた後、メタクリル酸メチル30.0g(0.30mol)、2,2′-アゾビスイソブチロニトリル0.49g、2-メルカプトエタノール11.2gを加え、反応溶液を60℃まで昇温し、5時間攪拌した。室温まで放冷し、反応溶液を750mlのヘプタンに注いで再沈した。析出した固体を濾過し、ヘプタンで洗浄した後、80℃、1Torr(1Torrは133.322Paである)で5時間乾燥し、白色固体のポリマー(A-6)20.8gを得た。得られたポリマー(A-6)の重量平均分子量は600、分子量分布は3.00であった。
 (製造例7:ビニル系ポリマー(A-7)の製造)
 攪拌装置、温度計、冷却管、窒素ガス導入管を備えた容量300mlの4頭コルベンに、トルエン75gを加え、窒素気流下、110℃で1時間還流し、脱気した。反応溶媒を室温まで放冷させた後、メタクリル酸メチル30.0g(0.30mol)、2,2′-アゾビスイソブチロニトリル1.23gを加え、反応溶液を80℃まで昇温し、3時間攪拌した。室温まで放冷し、反応溶液を750mlのヘプタンに注いで再沈した。析出した固体を濾過し、ヘプタンで洗浄した後、80℃、1Torrで5時間乾燥し、白色固体のポリマー(A-7)29.1gを得た。得られたポリマー(A-7)の重量平均分子量は10,000、分子量分布は2.40であった。
 同様の方法で、比較ポリマー(B-1)~(B-6)を製造した。
 実施例1
 <光学フィルム101の作製>
 〈微粒子分散液1〉
 アエロジル R972V(シリカ微粒子;1次粒径16nm;日本アエロ
ジル(株)製)                     11質量部
 エタノール                      89質量部
 以上をディゾルバーで50分間攪拌混合した後、マントンゴーリンで分散を行った。
 〈微粒子添加液1〉
 下記の組成で、メチレンクロライドを入れた溶解タンクに十分攪拌しながら、微粒子分散液1をゆっくりと添加した。更に、二次粒子の粒径が所定の大きさとなるようにアトライターにて分散を行った。これを日本精線(株)製のファインメットNFでろ過し、微粒子添加液1を調製した。
 メチレンクロライド                  99質量部
 微粒子分散液1                     5質量部
 (主ドープ液の調製)
 下記組成の主ドープ液を調製した。まず加圧溶解タンクにメチレンクロライドとエタノールを添加した。溶剤の入った加圧溶解タンクにセルロースエステル1、ビニル系ポリマー(A-1)および微粒子添加液1を攪拌しながら投入した。これを加熱し、攪拌しながら、完全に溶解した。これを安積濾紙(株)製の安積濾紙No.244を使用してろ過し、主ドープ液を調製した。
 〈主ドープ液の組成〉
 メチレンクロライド                 340質量部
 エタノール                      64質量部
 セルロースエステル1(アセチル基置換度0.12、プロピオニル基置換度1.53であるセルロースアセテートプロピオネート、数平均分子量37000(表中CAP1と記載))             70質量部
 ビニル系ポリマー(A-1)              30質量部
 微粒子添加液1                     1質量部
 以上を密閉容器に投入し、攪拌しながら溶解してドープ液を調製した。次いで、無端ベルト流延装置を用い、ドープ液を温度33℃、1500mm幅でステンレスベルト支持体上に均一に流延した。ステンレスベルトの温度は30℃に制御した。
 ステンレスベルト支持体上で、流延(キャスト)したフィルム中の残留溶媒量が75%になるまで溶媒を蒸発させ、次いで剥離張力130N/mで、ステンレスベルト支持体上から剥離した。
 剥離した光学フィルムを、140℃の熱をかけながらテンターを用いて幅方向に30%延伸した。延伸開始時の残留溶媒は15%であった。
 次いで、乾燥ゾーンを多数のロールで搬送させながら乾燥を終了させた。乾燥温度は130℃で、搬送張力は100N/mとした。
 以上のようにして、乾燥膜厚30μmの光学フィルム101を得た。
 <光学フィルム102~124の作製>
 光学フィルム101の作製において、セルロースエステル1(CAP1)とビニル系ポリマー(A-1)の種類と、質量部を表3のように変更した以外は同様にして、光学フィルム102~122を作製した。光学フィルム123は、光学フィルム101の作製において、ビニル系ポリマー(A-1)をトリフェニルホスフェート(表中TPPと記載)に変更した以外は同様にして作製した。光学フィルム124は、光学フィルム101の作製において、セルロースエステル1とビニル系ポリマー(A-1)の代わりに、環状オレフィン樹脂(ARTON-G7810、JSR社製、表中ARTONと記載)を100質量部使用した以外は同様にして作製した。
 なお、光学フィルム116及び118は、フィルム全面が白く濁り、透明なフィルムが得られなかった。
 表1に使用したセルロースエステルを示す。なお、表中総置換度は式(1)に対応するセルロースエステルの1グルコース単位あたりに置換されたアシル基の平均の総置換度を表し、総炭素数は式(2)に対応するセルロースエステルの1グルコース単位あたりに置換されたアシル基の平均の総炭素数を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 セルロースエステルの数平均分子量(Mn)は、下記条件のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて測定した。
 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本接続して使用する)
 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=1000000~500の13サンプルによる校正曲線を使用する。13サンプルは、ほぼ等間隔に用いる。
 表2に使用したビニル系ポリマーまたは比較ポリマーを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 <光学フィルムの評価>
 上記のようにして作製した各々の光学フィルム試料について、以下に記載した評価を行った。
 (リターデーションの測定)
 得られた光学フィルム試料の幅手方向の中央部のリターデーション値を測定した。測定には自動複屈折計KOBRA-21ADH(王子計測器(株)製)を用いて、23℃、55%RHの環境下で、波長が590nmにおいて、3次元複屈折率測定を行い、測定値を次式に代入して求めた。
 式(I):面内リターデーションRo=(nx-ny)×d
 式(II):厚み方向リターデーションRth=((nx+ny)/2-nz)×d
 式中、dはフィルムの厚み(nm)、屈折率nx(フィルムの面内の最大の屈折率、遅相軸方向の屈折率ともいう)、ny(フィルム面内で遅相軸に直角な方向の屈折率)、nz(厚み方向におけるフィルムの屈折率)である。
 (リターデーションの湿度変化に対する変動幅の評価)
 下記式(III)で定義されるリターデーションの湿度変化に対する変動幅ΔRoの大きさを評価した。なお、測定装置は上記の自動複屈折率計を用いた。
 式(III):ΔRo={〔Ro(23℃10%RH)-Ro(23℃80%RH)〕/Ro(23℃55%RH)}×100(%)
 式中、Ro(23℃10%RH)、Ro(23℃80%RH)、及びRo(23℃55%RH)は、それぞれ23℃10%RH、23℃80%RH、及び23℃55%RHの環境下で位相差フィルムを36時間調湿した後、測定光波長590nmにおいて測定した面内リターデーションRoを表す。
 また、リターデーションの湿度変化に対する変動幅ΔRoを下記レベルにランク分けした。
 A:0%以上5%未満
 B:5%以上10%未満
 C:10%以上15%未満
 D:15%以上
 (光弾性係数の測定)
 得られた光学フィルム試料の幅手方向両端を狭持し、荷重を加えながらフィルム面内のリターデーション(Ro)を測定し、これをフィルムの厚み(d)で割ってΔn(=Ro/d)を求める。荷重を変えながらΔnを求め、荷重-Δn曲線を測定し、その傾きを光弾性係数とした。フィルム面内のリターデーション(Ro)は、リターデーション測定装置(KOBRA-31PR、王子計測機器社製)を用い、23℃、55%RHの環境下で、波長590nmにおける値を測定した。
 上記により得られた、面内リターデーションRo、厚み方向リターデーションRth、リターデーションの湿度変化に対する変動幅ΔRo及び光弾性係数を表3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 表3から明らかなように、本発明の光学フィルムは比較の光学フィルムに比べて、リターデーションが大きく、リターデーションの湿度変化に対する変動幅が小さく、光弾性係数が小さい実用上優れた光学フィルムであることが分かる。
 実施例2
 <偏光板の作製>
 厚さ120μmのポリビニルアルコールフィルムを、一軸延伸(温度110℃、延伸倍率5倍)した。
 これをヨウ素0.075g、ヨウ化カリウム5g、水100gからなる水溶液に60秒間浸漬し、次いでヨウ化カリウム6g、ホウ酸7.5g、水100gからなる68℃の水溶液に浸漬した。これを水洗、乾燥し偏光子を得た。
 次いで、下記工程1~5に従って偏光子の表側と前記光学フィルム101~115、117、119~124とを貼り合せ、裏面側にはコニカミノルタタックKC4UY(コニカミノルタオプト(株)製セルロースエステルフィルム)を貼り合わせて偏光板を作製した。
 工程1:前記光学フィルム101~115、117、119~124を、70℃の1.5モル/Lの水酸化カリウム溶液に90秒間浸漬し、次いで水洗し乾燥して、偏光子と貼合する側を鹸化した光学フィルムを得た。
 工程2:前記偏光子を固形分2質量%のポリビニルアルコール接着剤槽中に1~2秒浸漬した。
 工程3:工程2で偏光子に付着した過剰の接着剤を軽く拭き除き、これを工程1で処理した光学フィルムの上にのせて配置した。
 工程4:工程3で積層した光学フィルム101~115、117、119~124と偏光子の偏光子側の面に前記コニカミノルタタックKC4UY光学フィルムを重ね、圧力20~30N/cm2、搬送スピード約2m/分で貼合した。
 工程5:80℃の乾燥機中に工程4で作製した偏光子と光学フィルム101~115、117、119~124とコニカミノルタタックKC4UYとを貼り合わせた試料を2分間乾燥し、それぞれ対応する偏光板101~115、117、119~124を作製した。
 なお、光学フィルム124は、上記アルカリ処理で貼り合わせることができなかった為上記処理では偏光板を作製できなかった。
 〔偏光板の評価〕
 次に、以下のようにして光学フィルムと偏光子との貼合性を評価した。
 (貼合性)
 上記の要領で得られた偏光板を、80℃、90%RHで1200時間処理し、セルロースエステルフィルムと偏光子との貼り合わせ状態を観察し下記の基準でランク付けした。結果を表4に示す。
 A:剥離なし(実用上非常に優れたレベルである)
 B:僅かに剥離が認められる(実用上問題のないレベルである)
 C:剥離が認められる(実用上問題が発生するレベルである)
 D:剥離が非常に広い範囲で認められる(実用上問題が発生するレベルである)
 (鹸化液着色の評価)
 前記光学フィルム101~115、117、119~123を5cm×24cmに切り出し、70℃の1.5モル/Lの水酸化カリウム水溶液40gに30時間浸した。次いで、日立テクノロジーズ社分光光度計U-3310を用いて、前記光学フィルムを120時間浸した水酸化カリウム水溶液の吸収スペクトルを測定し、三刺激値X、Y、Zを算出した。この三刺激値X、Y、Zから、JIS-K7103に基づいて黄色度YIを算出し、下記基準で鹸化液着色のランク付けをした。結果を表4に示す。
 A:黄色度YIが1.0未満(実用上非常に優れたレベルである)
 B:黄色度YIが1.0以上3.0未満(実用上問題のないレベルである)
 C:黄色度YIが3.0以上5.0未満(実用上問題のないレベルである)
 D:黄色度YIが5.0以上(実用上問題が発生するレベルである)
 <液晶表示装置の作製>
 視野角測定を行う液晶パネルを以下のようにして作製し、液晶表示装置としての特性を評価した。
 SONY製40型ディスプレイKLV-40J3000の予め貼合されていた両面の偏光板を剥がして、上記作製した偏光板101~115、117、119~123をそれぞれ液晶セルのガラス面の両面に貼合した。
 その際、その偏光板の貼合の向きは、本発明の光学フィルムの面が、液晶セル側となるように、かつ、予め貼合されていた偏光板の吸収軸と偏光板101~115、117、119~123の吸収軸とが同一の方向に向くように行い、それぞれ対応する液晶表示装置101~115、117、119~123を各々作製した。
 (液晶表示装置としての特性評価)
 上記のようにして作製した液晶表示装置について、以下に記載した評価を行った。
 (額縁ムラ)
 上記で得られた各液晶表示装置を、温度45±2℃、湿度95±3%RHの環境下に24時間保管した。その後すぐさま温度23℃、湿度55%RHの部屋に移し、パネルバックライトを点灯させる。点灯から24時間後、黒表示させた状態での四隅の正面輝度を測定し、平均値を算出する。なお、ここでいう「四隅」とは、有効表示画面の対角線上であって、隅からの距離が50mmのところをいう。
 各液晶表示装置について、額縁ムラの発生を、上記四隅の正面輝度の平均値と、画面中央部の正面輝度との比によって、下記の4段階で評価した。評価ランクは以下のとおりである。なお、液晶表示装置の画面中央部の正面輝度を1とした。結果を表4に示す。
 評価ランク
 A:額縁ムラの発生なし。(四隅正面輝度平均:1.00~1.05)
 B:裸眼では額縁ムラは認識できない。(四隅正面輝度平均:1.06~1.10)
 C:額縁ムラとして見えるが、使用にあたって支障はない。(四隅正面輝度平均:1.11~1.20)
 D:表示品質上問題がある。(四隅正面輝度平均:1.21以上)
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 表4から明らかなように、本発明の光学フィルムは比較の光学フィルムに対し、偏光子との貼合性に優れ、かつ、セルロースエステルの鹸化液への溶出による鹸化液の着色が少ないことが分かる。加えて、本発明の液晶表示装置は、比較の液晶表示装置に対して、額縁ムラが少ない実用上優れた液晶表示装置であることが分かる。

Claims (9)

  1.  下記式(1)及び(2)を満たすセルロースエステル(A)とビニル系ポリマー(B)とを、(A):(B)=95:5~50:50の質量比で含有し、前記ビニル系ポリマーは、溶解度パラメータが17.5(MPa1/2)以上20.0(MPa1/2)未満である非芳香族ビニル系モノマーから構成されるポリマーであり、前記ビニル系ポリマーの重量平均分子量が500~10,000の範囲内であることを特徴とする光学フィルム。
     式(1):1.0≦X+ΣYi<2.0
     式(2):4.0≦2×X+Σ(ni×Yi)<6.0
    (式中、Xはアセチル基の置換度を表し、Yiは炭素数3以上のアシル基の置換度を表し、niは炭素数3以上のアシル基の炭素数を表す。iは3以上の整数であり、炭素数niと同じ数を表す。)
  2.  前記セルロースエステル(A)と前記ビニル系ポリマー(B)とを、(A):(B)=80:20~51:49の質量比で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.  前記ビニル系ポリマーの分子量分布(Mw/Mn)が1.1以上2.5以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の光学フィルム。
  4.  前記セルロースエステルが、セルロースアセテートプロピオネートであることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の光学フィルム。
  5.  請求項1~4のいずれか1項に記載の光学フィルムが、23℃、55%RHの環境下で、波長590nmの光に対して、下記式(I)で表されるリターデーションRoが20~100nmであり、下記式(II)で表されるリターデーションRthが70~300nmであることを特徴とする光学フィルム。
     式(I)  Ro=(nx-ny)×d
     式(II)  Rth={(nx+ny)/2-nz}×d(但し、nxは、光学フィルムの面内方向において屈折率が最大になる方向xにおける屈折率を表し、nyは光学フィルムの面内方向において、前記方向xと直交する方向yにおける屈折率を表し、nzは、光学フィルムの厚み方向zにおける屈折率を表し、d(nm)は光学フィルムの厚みを表す。)
  6.  請求項1~5のいずれか1項に記載の光学フィルムが、下記式(III)で定義されるリターデーションRoの湿度変化に対する変動幅ΔRoが、10%未満であることを特徴とする光学フィルム。
     式(III) ΔRo={〔Ro(23℃10%RH)-Ro(23℃80%RH)〕/Ro(23℃55%RH)}×100(%)(式中、Ro(23℃10%RH)、Ro(23℃80%RH)、及びRo(23℃55%RH)は、それぞれ23℃10%RH、23℃80%RH、及び23℃55%RHの環境下で位相差フィルムを36時間調湿後、測定光波長590nmにおいて測定した面内リターデーションRoを表す。)
  7.  請求項1~6のいずれか1項に記載の光学フィルムが、23℃、55%RHの環境下で、波長590nmの光に対して、光弾性係数が-5×10-12Pa-1以上10×10-12Pa-1以下であることを特徴とする光学フィルム。
  8.  請求項1~7のいずれか1項に記載の光学フィルムを偏光子の少なくとも一方の面に有することを特徴とする偏光板。
  9.  請求項8に記載の偏光板を液晶セルの少なくとも一方の面に有することを特徴とする液晶表示装置。
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