WO2021140636A1 - 延伸フィルム - Google Patents

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WO2021140636A1
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plane
stretched film
light
plane birefringence
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知弘 橋爪
山口 政之
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株式会社ダイセル
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18Manufacture of films or sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L1/00Compositions of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
    • C08L1/08Cellulose derivatives
    • C08L1/10Esters of organic acids, i.e. acylates
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements

Definitions

  • the present invention relates to a stretched film.
  • Polarizing plates are generally used in liquid crystal display devices such as the IPS system and the VA system. Two polarizing plates used and arranged so that their transmission axes are orthogonal to each other are called orthogonal polarizing plates or cross Nicols. When light is incident on this orthogonal polarizing plate at a right angle to the polarizing plate, almost all the light is absorbed by the polarizing plate and the light is not transmitted. However, when light is incident on the orthogonal polarizing plate from an oblique direction, a phenomenon occurs in which a part of the light is transmitted. When this phenomenon occurs in an orthogonal polarizing plate in a liquid crystal display device, light leakage occurs in which the color tone shifts when the liquid crystal display device is visually recognized from an oblique direction.
  • Re> 0, Rth> 0, that is, a positive A plate in which n x > n y n z, and Re.
  • the film has a refractive index in three directions (x, y and z). This phenomenon is called birefringence because it has a plurality of refractive indexes when the refractive index differs depending on the direction.
  • n x-plane refractive index parallel orientation the film stretching direction (x-direction)
  • n z is x-direction It is the refractive index in the direction (z direction, thickness direction) perpendicular to both the y direction and the y direction.
  • the polymer chains in the film are oriented in the in-plane direction by stretching. Therefore, except in special cases where the polarizability of the polymer chains is isotropic, the in-plane refractive index n x and The values of n y often take different values. If the value of the in-plane refractive indices n x and n y are different, by an anisotropic differences in polarizability of the polymer chains, the relationship of n x> n y also can take the relationship of n x ⁇ n y ..
  • the positive A plate can be made by stretching a wide range of general polymer films.
  • a film (trade name: Zeonoa) obtained by stretching a cycloolefin polymer (COP) can be used.
  • the positive C plate can be prepared by casting a polymer solution on a flat plate for film formation and evaporating the solvent.
  • the polymer is oriented in a plane direction, the refractive index in the in-plane direction (n x, n y) to the thickness direction This is because it is possible to have a difference in the value of the refractive index ( nz) of.
  • Patent Document 1 Polystyrene and cellulose acylate carbamoyl
  • the liquid crystal cured layer cured by coating another optical film with a liquid crystal monomer having a polymerizable functional group can be used as a positive C plate.
  • Various materials are known as the positive C plate made of this liquid crystal cured layer, and it is widely used in high-quality liquid crystal display devices.
  • a positive A / positive C laminated retardation film provided with a positive C plate made of a liquid crystal cured layer is expensive, and has a problem that the yield is lower when the size is increased (Patent Document 2).
  • Patent Document 1 Although a method of combining a positive A plate and a negative A plate has been proposed in Non-Patent Document 1, the actual material of the polymer film is not disclosed. Further, Patent Document 3 describes that a material having a negative intrinsic birefringence is stretched in order to obtain a negative A plate, but a specific material is not known. As described above, conventionally, the negative A plate has not been realized.
  • the present disclosure aims to provide a stretched film that can be used as a negative A plate.
  • the present disclosure comprises a cellulose ester having an aromatic acyl group, and the range of in- plane birefringence ( ⁇ n in) when light having a wavelength of 450 nm to 751 nm is incident is -10 ⁇ 10 -4 to -80 ⁇ 10 -4.
  • In-plane birefringence ( ⁇ n in (450 nm)) when light with a wavelength of 450 nm is incident in-plane birefringence ( ⁇ n in (589 nm)) when light with a wavelength of 589 nm is incident, and light with a wavelength of 751 nm.
  • the present invention relates to a stretched film in which the in-plane birefringence ( ⁇ n in (751 nm)) at the time of incident satisfies the following formulas (1) and (2) and has a thickness of 20 ⁇ m to 160 ⁇ m.
  • the weight average molecular weight of the cellulose ester is preferably 600,000 or more.
  • the degree of aromatic acyl group substitution (DS) of the cellulose ester is 2.0 or more.
  • the content of the cellulose ester in the stretched film is preferably 50% by mass or more.
  • the value is 0.25 and the ratio ( ⁇ n th / ⁇ n in) of plane birefringence for in-plane birefringence ( ⁇ n in) ( ⁇ n th) 0 It is preferably .75.
  • the aromatic acyl group is a benzoyl group.
  • the stretched film of the present disclosure can be used as a negative A plate.
  • the stretched film of the present disclosure is made of a cellulose ester having an aromatic acyl group, and the range of in- plane birefringence ( ⁇ n in) when light having a wavelength of 450 nm to 751 nm is incident is -10 ⁇ 10 -4 to -80 ⁇ . 10 -4 , in-plane birefringence ( ⁇ n in (450 nm)) when light with a wavelength of 450 nm is incident, in-plane birefringence ( ⁇ n in (589 nm)) when light with a wavelength of 589 nm is incident, and 751 nm.
  • the in-plane birefringence ( ⁇ n in (751 nm)) when the light is incident satisfies the following formulas (1) and (2), and the thickness is 20 ⁇ m to 160 ⁇ m.
  • a cellulose ester having an aromatic acyl group refers to a cellulose ester in which a part or all of hydrogen at the hydroxyl group of cellulose is substituted with an aromatic acyl group.
  • the aromatic acyl group refers to an acyl group having an unsubstituted aromatic ring; and an aromatic ring substituted with a hydroxyl group, a halogen atom, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • the aromatic acyl group include a benzoyl group, a 2-methylbenzoyl group, a 2-methoxybenzoyl group, a 4-methylbenzoyl group, a 4-methoxybenzoyl group and the like.
  • the benzoyl group is preferable because it is easy to obtain an acylating agent for introducing an aromatic acyl group into cellulose.
  • Examples of the cellulose ester having an aromatic acyl group include cellulose benzoate.
  • the degree of aromatic acyl group substitution (DS) of the cellulose ester having an aromatic acyl group of the present disclosure is not particularly limited.
  • the degree of aromatic acyl group substitution (DS) is preferably 1.0 or more, more preferably 1.5 or more, and even more preferably 2.0 or more. This is because the in-plane birefringence ( ⁇ n in ) value and the in-plane phase difference (Re) value of the stretched film increase in the more negative direction.
  • the degree of aromatic acyl group substitution (DS) may be 3.0 or less, 2.9 or less, and 2.5 or less.
  • the degree of aromatic acyl group substitution is an aromatic acyl group that replaces a hydrogen atom of a hydroxyl group (hydroxyl group at the 2-position, 3-position, and 6-position) per repeating unit (glucopyranose unit) of cellulose. Indicates the number (average value) of.
  • the degree of aromatic acyl group substitution can be measured by the following method. It can be measured by a method according to ASTM: D-817-91, 13 C-NMR, and 1 H-NMR.
  • the weight average molecular weight of the cellulose ester having an aromatic acyl group of the present disclosure is preferably 500,000 or more, more preferably 600,000 or more, more preferably at least 650,000. Further, the weight average molecular weight (M W) is preferably 1,000,000 or less, more preferably 800,000 or less. This is because the film has excellent strength and elongation, that is, it has excellent rigidity. This is because the draw ratio can be increased without causing breakage of the film during stretching.
  • the weight average molecular weight (M W) is an average value by multiplying the molecular weight on the weight of the individual molecules, a value taking the weighted average of the so-called molecular weight can be measured by GPC.
  • the content of the cellulose ester having an aromatic acyl group in the stretched film of the present disclosure is preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, further preferably 70% by mass or more, particularly preferably 80% by mass or more, and 90% by mass or more. Most preferably, it is by mass or more.
  • Increasing the content of the cellulose ester increases the birefringence anisotropy (that is, the value of in- plane birefringence ( ⁇ n in) increases in the negative direction), resulting in the desired in-plane birefringence ( ⁇ n in ). This is because the film can be realized with a thinner film. Further, the content may be 100% by mass or less.
  • the stretched film of the present disclosure contains, as optional components, a plasticizer, a stabilizer, an ultraviolet absorber, an anti-adhesive agent, a lubricant, a lubricant, a dye, a pigment, and a phase difference adjustment. It may contain an additive such as an agent.
  • the stretched film of the present disclosure has an in-plane birefringence ( ⁇ n in ) range of ⁇ 10 ⁇ 10 -4 to ⁇ 80 ⁇ 10 -4 when light having a wavelength of 450 nm to 751 nm is incident.
  • the in-plane birefringence ( ⁇ n in ) is preferably -20 ⁇ 10 -4 or less, more preferably -30 ⁇ 10 -4 or less, further preferably -40 ⁇ 10 -4 or less, and -50 ⁇ 10 -4 or less. Is particularly preferable.
  • the in-plane birefringence ( ⁇ n in ) may be ⁇ 70 ⁇ 10 -4 or more.
  • the stretched film of the present disclosure has in-plane birefringence ( ⁇ n in (450 nm)) when light having a wavelength of 450 nm is incident, in-plane birefringence ( ⁇ n in (589 nm)) when light having a wavelength of 589 nm is incident, and wavelength.
  • the in-plane birefringence ( ⁇ n in (751 nm)) when light of 751 nm is incident satisfies the following equations (1) and (2).
  • the stretched film of the present disclosure preferably satisfies the following formula (1-1), and more preferably the following formula (1-2).
  • (1-1 1.0 ⁇ n in (450 nm) / ⁇ n in (589 nm) ⁇ 1.2 (1-1) 1.1 ⁇ n in (450 nm) / ⁇ n in (589 nm) ⁇ 1.2 (1-2)
  • In-plane birefringence ( ⁇ n in ) n x ⁇ n y n x : In-plane refractive index in the direction parallel to the stretching direction of the film (x direction)
  • n y In-plane refractive index in the direction perpendicular to the stretching direction (y direction)
  • the scope of the out-of-plane birefringence when the light having a wavelength of 450nm ⁇ 751nm ( ⁇ n th) is preferably -5 ⁇ 10 -4 or less, more preferably -10 ⁇ 10 -4 or less , -15 ⁇ 10 -4 or less is more preferable, and -20 ⁇ 10 -4 or less is particularly preferable.
  • the out-of-plane birefringence ([Delta] n th) may be at -50 ⁇ 10 -4 or more.
  • out-of-plane birefringence [Delta] n th) is defined as follows.
  • Out-of-plane birefringence ( ⁇ n th) (n x + n y) / 2-n z n x : In-plane refractive index in the direction parallel to the stretching direction of the film (x direction)
  • n y In-plane refractive index in the direction perpendicular to the stretching direction (y direction)
  • n z In both the x direction and the y direction Refractive coefficient in the vertical direction (z direction: thickness direction)
  • Stretched film of the present disclosure when light having a wavelength of 450 nm, a value of 0.25 ⁇ ratio of plane birefringence for in-plane birefringence ( ⁇ n in) ( ⁇ n th) ( ⁇ n th / ⁇ n in) 0 It is preferably .75, more preferably 0.35 to 0.65, and even more preferably 0.45 to 0.55. It is possible to prevent a change in color tone when the liquid crystal display device (exemplified in FIGS. 2-4 and 7-8) is visually recognized from an oblique direction, and the organic EL display device (exemplified in FIGS. 5-6 and 9) is externally connected to sunlight or the like. This is because the antireflection effect of the light incident from the above can be enhanced.
  • the stretched film of the present disclosure may have an in-plane retardation (Re) range of 50 nm to 800 nm.
  • the in-plane phase difference (Re) is preferably 200 nm or more, more preferably 300 nm or more, further preferably 400 nm or more, and particularly preferably 500 nm or more.
  • the in-plane phase difference (Re) may be 700 nm or less.
  • the in-plane phase difference (Re) is defined as follows.
  • Plane retardation (Re)
  • * d
  • n x In-plane refractive index in the direction parallel to the stretching direction of the film (x direction)
  • n y In-plane refractive index in the direction perpendicular to the stretching direction (y direction)
  • d Thickness of the film It is a symbol representing the absolute value of a numerical value, and
  • the value of this in-plane phase difference (Re) obtained by multiplying the in-plane birefringence ( ⁇ n in) by the thickness of the film is used as an index.
  • the sign of the positive or negative sign of the in-plane phase difference (Re) value is not important, and the absolute value is important. Therefore, even when the in- plane birefringence ( ⁇ n in) value is negative, the absolute value is used. evaluate.
  • Plane birefringence [Delta] n in), out-of-plane birefringence ([Delta] n th), in-plane retardation (Re) and the thickness direction retardation (Rth) of an automatic birefringence meter KOBRA-21ADH (Oji Scientific Instruments Co., Can be measured using.
  • the stretched film of the present disclosure may have a thickness direction retardation (Rth) range of -100 nm to -500 nm.
  • the thickness direction retardation (Rth) is preferably ⁇ 150 nm or less, more preferably ⁇ 200 nm or less, and even more preferably ⁇ 250 nm or less. Further, the thickness direction phase difference (Rth) may be ⁇ 400 nm or more.
  • Thickness direction phase difference (Rth) ((n x + ny ) / 2- nz ) * d
  • n x , ny and d are as described above.
  • the ratio (Rth / Re) value of the thickness direction phase difference (Rth) to the in-plane birefringence (Re) is preferably -0.25 to -0.75, and is preferably -0.35 to -0.65. Is more preferable, and it is more preferably ⁇ 0.45 to ⁇ 0.55. It is possible to prevent a change in color tone when the liquid crystal display device (exemplified in FIGS. 2-4 and 7-8) is visually recognized from an oblique direction, and the organic EL display device (exemplified in FIGS. 5-6 and 9) is provided with sunlight or the like. This is because the antireflection effect of light incident from the outside can be enhanced.
  • the thickness of the stretched film of the present disclosure is 20 ⁇ m to 160 ⁇ m.
  • the thickness is preferably 25 ⁇ m or more, more preferably 40 ⁇ m or more, and even more preferably 50 ⁇ m or more.
  • the thickness is preferably 200 ⁇ m or less, more preferably 170 ⁇ m or less, and even more preferably 120 ⁇ m or less.
  • Re in-plane retardation
  • the method for producing a stretched film of the present disclosure includes a step of preparing a cellulose ester having an aromatic acyl group, a step of molding a film having the cellulose ester having an aromatic acyl group, and a step of stretching the film.
  • the method can be mentioned.
  • Examples of the step of preparing a cellulose ester having an aromatic acyl group include a method of reacting cellulose with a halide (acylating agent) of an aromatic carboxylic acid under a base catalyst to acylate the cellulose ester. Further, after acylation, a deacylating agent may be further reacted to adjust the degree of aromatic acyl group substitution.
  • a halide acylating agent
  • the step of forming the film having the cellulose ester having an aromatic acyl group examples include thermoforming methods such as extrusion molding, blow molding and compression molding; and casting molding methods.
  • the step of molding the film includes a step of casting a solution of a cellulose ester having an aromatic acyl group in a solvent and then removing the solvent. Is done.
  • the thickness of the film (before stretching) is preferably 25 ⁇ m or more, more preferably 40 ⁇ m, and even more preferably 60 ⁇ m or more.
  • the thickness is preferably 300 ⁇ m or less, more preferably 200 ⁇ m or less, and even more preferably 150 ⁇ m or less.
  • the stretching method is not particularly limited, and a stretching method such as uniaxial stretching or biaxial stretching can be adopted. It may be stretched in the transport direction (MD direction), in the width direction (TD direction), or in the MD direction and the TD direction.
  • the stretch ratio of the film (the length of the film after stretching with respect to the length of the film before stretching) is preferably 1.1 to 4.0 times, more preferably 1.15 to 3.0 times, and 1.2 times. It is more preferably about 2.0 times.
  • the temperature of the film at the time of stretching is preferably a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the cellulose ester having an aromatic acyl group.
  • the glass transition temperature or higher and the glass transition temperature + 30 ° C. or lower are preferable, the glass transition temperature or higher and the glass transition temperature + 20 ° C. or lower are more preferable, and the glass transition temperature or higher and the glass transition temperature + 10 ° C. or lower are further preferable.
  • the film may be heated to, for example, 150 to 250 ° C. before stretching.
  • the film may be cooled by using a blower or the like.
  • a positive C plate can be produced by molding a film of the cellulose ester having an aromatic acyl group of the present disclosure by a casting method (without a stretching step). Further, by stretching this positive C plate, a negative A plate can be produced.
  • a specific configuration example is shown below.
  • FIG. 2 shows a conceptual diagram of a configuration example 1 of a liquid crystal display device having the stretched film of the present disclosure.
  • the backlight, the polarizing plate protective film, the first polarizing plate, the polarizing plate protective film, the liquid crystal, the negative A plate (the stretched film of the present disclosure), the second polarizing plate, and the polarizing plate protective film are laminated in this order.
  • FIG. 3 shows a conceptual diagram of a configuration example 2 of a liquid crystal display device having the stretched film of the present disclosure.
  • FIG. 4 shows a conceptual diagram of a configuration example 3 of a liquid crystal display device having the stretched film of the present disclosure.
  • the backlight, the polarizing plate protective film, the first polarizing plate, the negative A plate (stretched film of the present disclosure), the liquid crystal, the positive A plate, the second polarizing plate, and the polarizing plate protective film are laminated in this order.
  • FIG. 5 shows a conceptual diagram of a configuration example 4 of an organic EL display device having the stretched film of the present disclosure.
  • the structure is such that an organic EL light emitter, a negative A plate (stretched film of the present disclosure), a polarizing plate, and a polarizing plate protective film are laminated in this order.
  • a circular polarizing plate is composed of a negative A plate (the stretched film of the present disclosure), a polarizing plate, and a polarizing plate protective film.
  • FIG. 6 shows a conceptual diagram of a configuration example 5 of an organic EL display device having the stretched film of the present disclosure.
  • the structure is such that an organic EL illuminant, a negative A plate (stretched film of the present disclosure), a positive A plate, a polarizing plate, and a polarizing plate protective film are laminated in this order.
  • a circular polarizing plate is composed of a negative A plate (stretched film of the present disclosure), a positive A plate, a polarizing plate, and a polarizing plate protective film.
  • FIG. 7 shows a conceptual diagram of a configuration example 6 of a liquid crystal display device having the stretched film of the present disclosure.
  • Backlight polarizing plate protective film, first polarizing plate, polarizing plate protective film, liquid crystal, negative A plate (stretched film of the present disclosure), negative C plate (for example, TAC film, etc.), second polarizing plate, and polarizing plate
  • the protective film is laminated in order.
  • FIG. 8 shows a conceptual diagram of a configuration example 7 of a liquid crystal display device having the stretched film of the present disclosure.
  • a backlight, a polarizing plate protective film, a first polarizing plate, a negative A plate (stretched film of the present disclosure), a liquid crystal, a negative C plate (for example, a TAC film, etc.), a second polarizing plate, and a polarizing plate protective film are laminated in this order. It is a configuration to do.
  • FIG. 9 shows a conceptual diagram of a configuration example 8 of an organic EL display device having the stretched film of the present disclosure.
  • the structure is such that an organic EL light emitter, a negative A plate (stretched film of the present disclosure), a negative C plate, a polarizing plate, and a polarizing plate protective film are laminated in this order.
  • a circular polarizing plate is composed of a negative A plate (stretched film of the present disclosure), a negative C plate, a polarizing plate, and a polarizing plate protective film.
  • Negative A plate according to the desired purpose of the display device, such as reducing the light leakage of the polarizing plate when viewed from an oblique direction, suppressing the hue change, increasing the contrast ratio, and reducing the reflection of external light.
  • String film of the present disclosure is used alone (for example, FIGS. 2 and 5), and a negative A plate (stretched film of the present disclosure) is used in combination with a positive A plate, a negative C plate, and the like. It can also be done (eg, FIGS. 3-4 and 6-9).
  • Aromatic acyl group substitution (DS) 7 ⁇ / 5 ⁇ ⁇ : Integral value of 8.1 to 6.7 ppm ⁇ : Integral value of 5.5 to 2.7 ppm
  • KOBRA-21ADH manufactured by Oji Measuring Instruments Co., Ltd.
  • the in-plane phase difference (Re) is a value near the center of the film.
  • In-plane birefringence ( ⁇ n in ) n x ⁇ n y
  • * d Thickness direction phase difference (Rth) ((n x + ny ) / 2- nz ) * d
  • n x In-plane refractive index in the direction parallel to the stretching direction of the film (x direction)
  • n y In-plane refractive index in the direction perpendicular to the stretching direction (y direction)
  • n z In both the x direction and the y direction Refractive coefficient in the vertical direction (z direction, thickness direction) d: Film thickness
  • methylhydrazine monohydrate (12.8 parts by weight) was put into the reaction vessel as a debenzoylating agent, and a debenzoylation reaction was carried out at 105 ° C. for 5.5 hours. During the reaction, sampling was performed as appropriate and the degree of substitution was measured to confirm that the degree of benzoyl substitution was 2.1. Then, acetic acid was added to the round bottom flask as a neutralizing agent. After cooling to room temperature, methanol is added to cause crystallization as a poor solvent, and further washed with methanol, cellulose benzoate (benzoyl degree of substitution DS Bz: 2.1, OH substitution degree: 0.9, M W: 665 000) was manufactured. The results of evaluating each physical property are shown in Table 1.
  • Example 1 (Production of film) The cellulose benzoate synthesized in Production Example 1 was placed in a press machine equipped with a heating device, the press machine was heated to 250 ° C., and the press was performed at a pressure of 10 MPa for 10 minutes. The press was then cooled to 25 ° C. and held for 10 minutes. After cooling, the film was peeled off from the press to obtain a film (A-1). The thickness of the film (A-1) was 100 ⁇ m.
  • the film (A-1) was attached to a tensile tester equipped with a heating device and a cooling device using a blower, heated to a film temperature of 220 ° C., and held for 5 minutes. After that, the film was stretched 1.3 times at a tensile speed of 5% / sec (“%” is the ratio when the length of the film before stretching was 100%), and the film was stretched by a blower after stretching. Was rapidly cooled to obtain a stretched film (A-2). The results of evaluating each physical property are shown in Table 2.

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Abstract

本開示は、ネガティブAプレートとして用いることができる延伸フィルムを提供することを目的とする。 芳香族アシル基を有するセルロースエステルからなり、 波長450nm~751nmの光を入射したときの面内複屈折(Δnin)の範囲が-10×10-4~-80×10-4であり、 波長450nmの光を入射したときの面内複屈折(Δnin(450nm))、波長589nmの光を入射したときの面内複屈折(Δnin(589nm))及び波長751nmの光を入射したときの面内複屈折(Δnin(751nm))が、下記式(1)及び(2)を満たし、 厚さが20μm~160μmである、延伸フィルム。 0.9<Δnin(450nm)/Δnin(589nm)<1.3 (1) 0.8<Δnin(751nm)/Δnin(589nm)<1.2 (2)

Description

延伸フィルム
 本発明は、延伸フィルムに関する。
 IPS方式及びVA方式等の液晶表示装置には、一般に偏光板が使用されている。この偏光板を2枚使用し、それぞれの透過軸が直交するように配置したものを、直交偏光板又はクロスニコルと呼ぶ。この直交偏光板に、偏光板に対して直角に光を入射した場合は、ほぼすべての光を偏光板で吸収して光を透過させない状態となる。しかし、直交偏光板に対して斜め方向から光が入射すると、一部の光が透過する現象が起きる。液晶表示装置における直交偏光板でこの現象が起きると、液晶表示装置を斜め方向から視認した時に色調がずれる光漏れが起こる。
 この光漏れを軽減し、斜め方向から視認した時の液晶表示装置の色調変化をなくすため、(i)面内位相差Re=1/2λ、厚さ方向位相差Rth=0、すなわちn>n>nとなる二軸性位相差フィルムを直交偏光板の間に設置する方法;(ii)Re>0、Rth>0、すなわちn>n=nとなるポジティブAプレートと、Re=0、Rth<0、すなわちn=n<nとなるポジティブCプレートとを積層して直交偏光板の間に設置する方法;及び(iii)n>n=nとなるポジティブAプレートと、Re>0、Rth<0、すなわちn<n=nとなるネガティブAプレートとを積層して直交偏光板の間に設置する方法が提案されている(非特許文献1)。なお、Re=0、Rth>0、すなわちn=n>nとなるプレートはネガティブCプレートである。
 図1に示すように、フィルムには3方向(x、y及びz)の屈折率が存在する。方向によって屈折率が異なる場合、屈折率を複数持つことになることから、この現象を複屈折と呼ぶ。本開示において、nはフィルムの延伸方向に平行な向き(x方向)の面内屈折率、nは延伸方向に垂直な向き(y方向)の面内屈折率、並びにnはx方向及びy方向のいずれにも垂直な向き(z方向、厚さ方向)の屈折率である。
 延伸を行ったフィルムは、延伸によってフィルム内の高分子鎖が面内方向に配向するため、高分子鎖の分極率が等方的である特殊な場合を除いて、面内屈折率n及びnの値はそれぞれ異なる値をとることが多い。面内屈折率n及びnの値が異なる場合、高分子鎖の分極率の異方性の違いによって、n>nの関係性も、n<nの関係性も取りうる。
 延伸フィルムの3方向の屈折率の値n、n及びnの大小関係は、フィルムの延伸方向と関連づけて議論することが重要である。
 面内位相差Re=1/2λ、厚さ方向位相差Rth=0の二軸性位相差フィルムを、高分子からなるフィルムを延伸して調製する場合には、フィルム1枚で作成することができるため、他の位相差フィルムを張り合わせたり、液晶層をコーティングしたりする必要がなくなる。そのため、最も開発が進められている位相差フィルムであるが、いまだ、実用化されたものは知られていない。
 ポジティブAプレートは、広く一般的な高分子フィルムを延伸することで作成することができる。例えば、シクロオレフィンポリマー(COP)を延伸して得られるフィルム(商品名ゼオノア)等を使用することができる。
 ポジティブCプレートは、ポリマー溶液を製膜用の平板に流延し溶媒を蒸発させる工程を経ることにより調製が可能となる。当該工程により、フィルムの面内屈折率n及びnの差をできるだけ小さくしつつ、高分子が面内方向に配向させ、面内方向の屈折率(n,n)と厚さ方向の屈折率(n)の値に差を持たせることができるためである。ただし、ポジティブCプレート(n=n<n)を得るためには、高分子の主鎖方向よりも、主鎖の法線方向の分極率が大きくなるいわゆる固有複屈折が負の高分子を使用する必要がある。固有複屈折が負に大きい材料としてはポリスチレン及びセルロースアシレートカルバモイル(特許文献1)が知られているが、利用可能な高分子の種類は少ない。
 また、他の光学フィルムに重合性官能基を有する液晶モノマーをコーティングして硬化した液晶硬化層をポジティブCプレートとすることができる。この液晶硬化層からなるポジティブCプレートとしては、さまざまな素材が知られており、高品位の液晶表示装置に広く使用されている。しかし、特殊で高価な液晶モノマーを使用する必要があること、及び硬化工程の歩留まりが低くなること等の影響により、液晶硬化層からなるポジティブCプレートを備えたポジティブA/ポジティブC積層位相差フィルムは、高価なものとなっており、また、大型化する際には、より歩留まりが低い等の課題を有する(特許文献2)。
 ポジティブAプレートとネガティブAプレートを組み合わせる方法は、非特許文献1で提案されているものの、実際の高分子フィルムの素材は開示されていない。また、特許文献3では、ネガティブAプレートを得るために、固有複屈折が負の材料を延伸することが記載されているが、具体的な素材は知られていない。このように、従来、ネガティブAプレートの実現はなされていない。
特許第5406580号公報 国際公開第2014/168259号 特許第6082384号公報
Pochi Yeh et al., Optics of Liquid Crystal Displays, 2nd Edition, November 2009
 本開示は、ネガティブAプレートとして用いることができる延伸フィルムを提供することを目的とする。
 本開示は、芳香族アシル基を有するセルロースエステルからなり、波長450nm~751nmの光を入射したときの面内複屈折(Δnin)の範囲が-10×10-4~-80×10-4であり、波長450nmの光を入射したときの面内複屈折(Δnin(450nm))、波長589nmの光を入射したときの面内複屈折(Δnin(589nm))及び波長751nmの光を入射したときの面内複屈折(Δnin(751nm))が、下記式(1)及び(2)を満たし、厚さが20μm~160μmである、延伸フィルムに関する。
  0.9<Δnin(450nm)/Δnin(589nm)<1.3 (1)
  0.8<Δnin(751nm)/Δnin(589nm)<1.2 (2)
 前記延伸フィルムにおいて、前記セルロースエステルの重量平均分子量が600,000以上であることが好ましい。
 前記延伸フィルムにおいて、前記セルロースエステルの芳香族アシル基置換度(DS)が2.0以上であることが好ましい。
 前記延伸フィルムにおいて、前記セルロースエステルの含有量が50質量%以上であることが好ましい。
 前記延伸フィルムにおいて、波長450nm~751nmの光を入射したとき、面内複屈折(Δnin)に対する面外複屈折(Δnth)の比(Δnth/Δnin)の値が0.25~0.75であることが好ましい。
 前記延伸フィルムにおいて、前記芳香族アシル基がベンゾイル基であることが好ましい。
 本開示の延伸フィルムは、ネガティブAプレートとして用いることができる。
フィルムの3方向の屈折率を説明する概念図である。 液晶表示装置の構成例1の概念図である。 液晶表示装置の構成例2の概念図である。 液晶表示装置の構成例3の概念図である。 有機EL表示装置の構成例4の概念図である。 有機EL表示装置の構成例5の概念図である。 液晶表示装置の構成例6の概念図である。 液晶表示装置の構成例7の概念図である。 有機EL表示装置の構成例8の概念図である。
 [延伸フィルム]
 本開示の延伸フィルムは、芳香族アシル基を有するセルロースエステルからなり、波長450nm~751nmの光を入射したときの面内複屈折(Δnin)の範囲が-10×10-4~-80×10-4であり、波長450nmの光を入射したときの面内複屈折(Δnin(450nm))、波長589nmの光を入射したときの面内複屈折(Δnin(589nm))及び波長751nmの光を入射したときの面内複屈折(Δnin(751nm))が、下記式(1)及び(2)を満たし、厚さが20μm~160μmである。
  0.9<Δnin(450nm)/Δnin(589nm)<1.3 (1)
  0.8<Δnin(751nm)/Δnin(589nm)<1.2 (2)
 (セルロースエステル)
 芳香族アシル基を有するセルロースエステルは、セルロースの水酸基の水素の一部又は全部が芳香族アシル基で置換されたものをいう。
 本開示において、芳香族アシル基とは、無置換の芳香環;並びに水酸基、ハロゲン原子、炭素数1~4のアルキル基で置換された芳香環を有するアシル基をいう。芳香族アシル基としては、例えば、ベンゾイル基、2-メチルベンゾイル基、2-メトキシベンゾイル基、4-メチルベンゾイル基、及び4-メトキシベンゾイル基等が挙げられる。セルロースに芳香族アシル基を導入するためのアシル化剤を入手し易いことから、これらのうちベンゾイル基が望ましい。
 芳香族アシル基を有するセルロースエステルとしては、例えば、セルロースベンゾエートが挙げられる。
 本開示の芳香族アシル基を有するセルロースエステルの芳香族アシル基置換度(DS)は、特に限定されない。芳香族アシル基置換度(DS)は、1.0以上が好ましく、1.5以上がより好ましく、2.0以上がさらに好ましい。延伸フィルムの面内複屈折(Δnin)の値及び面内位相差(Re)の値がより負の方向に大きくなるためである。また、芳香族アシル基置換度(DS)は、3.0以下であってよく、2.9以下であってよく、2.5以下であってよい。
 ここで、芳香族アシル基置換度(DS)とは、セルロースの繰り返し単位(グルコピラノース単位)あたりの水酸基(2位、3位、及び6位の水酸基)の水素原子を置換する芳香族アシル基の数(平均値)を示す。
 芳香族アシル基置換度(DS)は、以下の方法により測定することができる。ASTM:D-817-91に準ずる方法や、13C-NMR、H-NMRにより測定できる。
 本開示の芳香族アシル基を有するセルロースエステルの重量平均分子量(M)は、500,000以上が好ましく、600,000以上がより好ましく、650,000以上がさらに好ましい。また、当該重量平均分子量(M)は、1,000,000以下が好ましく、800,000以下がより好ましい。フィルムの強度や伸びに優れる、つまり、剛性に優れるためである。そして、延伸時にフィルムの破断を起こすことなく延伸倍率を高めることができるためである。
 重量平均分子量(M)は、個々の分子の重量にその分子量を掛けて平均値を求める、いわゆる分子量の加重平均をとった値であり、GPCで測定できる。
 (延伸フィルム)
 本開示の延伸フィルムにおける芳香族アシル基を有するセルロースエステルの含有量は50質量%以上が好ましく、60質量%以上がより好ましく、70質量%以上がさらに好ましく、80質量%以上が特に好ましく、90質量%以上が最も好ましい。セルロースエステルの含有量を高めることで、複屈折異方性が高まり(つまり、面内複屈折(Δnin)の値が負の方向に大きくなり)、所望の面内複屈折(Δnin)のフィルムをより薄いフィルムで実現できるためである。また、当該含有量は100質量%以下であってよい。
 (任意成分)
 本開示の延伸フィルムは、芳香族アシル基を有するセルロースエステルの他、任意成分として、可塑剤、安定化剤、紫外線吸収剤、粘着防止剤、滑剤、潤滑剤、染料、顔料、及び位相差調整剤等の添加剤を含有してよい。
 (面内複屈折(Δnin)及び面外複屈折(Δnth))
 本開示の延伸フィルムは、波長450nm~751nmの光を入射したときの面内複屈折(Δnin)の範囲が-10×10-4~-80×10-4である。当該面内複屈折(Δnin)は、-20×10-4以下が好ましく、-30×10-4以下がより好ましく、-40×10-4以下がさらに好ましく、-50×10-4以下が特に好ましい。また、当該面内複屈折(Δnin)は、-70×10-4以上であってよい。
 本開示の延伸フィルムは、波長450nmの光を入射したときの面内複屈折(Δnin(450nm))、波長589nmの光を入射したときの面内複屈折(Δnin(589nm))及び波長751nmの光を入射したときの面内複屈折(Δnin(751nm))が、下記式(1)及び(2)を満たす。
  0.9<Δnin(450nm)/Δnin(589nm)<1.3 (1)
  0.8<Δnin(751nm)/Δnin(589nm)<1.2 (2)
 本開示の延伸フィルムは、下記式(1-1)を満たすことが好ましく、下記式(1-2)を満たすことがより好ましい。
  1.0<Δnin(450nm)/Δnin(589nm)<1.2 (1-1)
  1.1<Δnin(450nm)/Δnin(589nm)<1.2 (1-2)
 下記式(2-1)を満たすことが好ましく、下記式(2-2)を満たすことがより好ましい。
  0.9<Δnin(751nm)/Δnin(589nm)<1.2 (2-1)
  0.9<Δnin(751nm)/Δnin(589nm)<1.0 (2-2)
 ここで、面内複屈折(Δnin)は、以下のとおり定義する。
面内複屈折(Δnin)=n-n
 n:フィルムの延伸方向に平行な向き(x方向)の面内屈折率
 n:延伸方向に垂直な向き(y方向)の面内屈折率
 本開示の延伸フィルムは、波長450nm~751nmの光を入射したときの面外複屈折(Δnth)の範囲は、-5×10-4以下が好ましく、-10×10-4以下がより好ましく、-15×10-4以下がさらに好ましく、-20×10-4以下が特に好ましい。また、当該面外複屈折(Δnth)は、-50×10-4以上であってよい。
 ここで、面外複屈折(Δnth)は、以下のとおり定義する。
面外複屈折(Δnth)=(n+n)/2-n
 n:フィルムの延伸方向に平行な向き(x方向)の面内屈折率
 n:延伸方向に垂直な向き(y方向)の面内屈折率
 n:x方向及びy方向のいずれにも垂直な向き(z方向:厚さ方向)の屈折率
 本開示の延伸フィルムは、波長450nmの光を入射したとき、面内複屈折(Δnin)に対する面外複屈折(Δnth)の比(Δnth/Δnin)の値が0.25~0.75であることが好ましく、0.35~0.65であることがより好ましく、0.45~0.55であることがさらに好ましい。液晶表示装置(図2-4及び7-8に例示)を斜め方向から視認したときの色調変化を防ぐことができ、有機EL表示装置(図5-6及び9に例示)に太陽光など外部から入射する光の反射防止効果を高めることができるためである。
 (面内位相差(Re)及び厚さ方向位相差(Rth))
 本開示の延伸フィルムは、面内位相差(Re)の範囲が50nm~800nmであってよい。当該面内位相差(Re)は、200nm以上が好ましく、300nm以上がより好ましく、400nm以上がさらに好ましく、500nm以上が特に好ましい。また、当該面内位相差(Re)は、700nm以下であってよい。
 ここで、面内位相差(Re)は、以下のとおり定義する。
 面内位相差(Re)=|n-n|*d=|Δnin|*d
 n:フィルムの延伸方向に平行な向き(x方向)の面内屈折率
 n:延伸方向に垂直な向き(y方向)の面内屈折率
 d:フィルムの厚さ
 なお、||は、数値の絶対値を表す記号であり、|n-n|は、n-nの値の絶対値である。
 nとnの大小を区別することが重要であり、Δninの値は負の値も取りうるが、面内位相差の値は、正負の符号は区別なく正の値をとる。
 液晶表示装置等の光学機器の複屈折の評価において、面内複屈折(Δnin)にフィルムの厚さを掛け合わせたこの面内位相差(Re)の値が指標になる。ただし、この面内位相差(Re)の値の正負の符号は重要でなく、絶対値が重要であるため、面内複屈折(Δnin)の値が負の場合にも、絶対値にて評価する。
 面内複屈折(Δnin)、面外複屈折(Δnth)、面内位相差(Re)及び厚さ方向位相差(Rth)は、自動複屈折計KOBRA-21ADH(王子計測機器(株)製)を用いて測定できる。
 本開示の延伸フィルムは、厚さ方向位相差(Rth)の範囲が-100nm~-500nmであってよい。当該厚さ方向位相差(Rth)は、-150nm以下が好ましく、-200nm以下がより好ましく、-250nm以下がさらに好ましい。また、当該厚さ方向位相差(Rth)は、-400nm以上であってよい。
 ここで、厚さ方向位相差(Rth)は、以下のとおり定義する。
 厚さ方向位相差(Rth)=((n+n)/2-n)*d
 n、n及びdの各定義は上記のとおりである。
 面内複屈折(Re)に対する厚さ方向位相差(Rth)の比(Rth/Re)値は、-0.25~-0.75であることが好ましく、-0.35~-0.65であることがより好ましく、-0.45~-0.55であることがさらに好ましい。液晶表示装置(図2-4及び7-8に例示)を斜め方向から視認したときの色調の変化を防ぐことができ、有機EL表示装置(図5-6及び9に例示)に太陽光など外部から入射する光の反射防止効果を高めることができるためである。
 本開示の延伸フィルムの厚さは、20μm~160μmである。当該厚さは25μm以上が好ましく、40μm以上がより好ましく、50μm以上がさらに好ましい。また、当該厚さは200μm以下が好ましく、170μm以下がより好ましく、120μm以下がさらに好ましい。延伸フィルムの厚さが薄すぎると、所望の面内位相差(Re)値を得ることができなくなったり、フィルムの強度が低下して延伸時の破断を引き起こしたりする場合がある。延伸フィルムの厚さが厚すぎると、液晶表示装置や有機EL表示装置の全体の厚さが増加したり、フィルムに曲げ応力が加わった時の色調変化が増大したりする場合があるためである。
 (延伸フィルムの製造)
 本開示の延伸フィルムの製造方法としては、芳香族アシル基を有するセルロースエステルを調製する工程、前記芳香族アシル基を有するセルロースエステルを有するフィルムを成形する工程、及び前記フィルムを延伸する工程を有する方法が挙げられる。
 芳香族アシル基を有するセルロースエステルを調製する工程としては、例えば、セルロースに、塩基触媒下、芳香族カルボン酸のハロゲン化物(アシル化剤)を反応させて、アシル化する方法が挙げられる。また、アシル化の後、さらに脱アシル化剤を反応させて、芳香族アシル基置換度を調整してもよい。
 前記芳香族アシル基を有するセルロースエステルを有するフィルムを成形する工程としては、例えば、押出成形、ブロー成形及び圧縮成形等の熱成形法;並びに流延成形法等が挙げられる。特に、流延成形法によってフィルムを成形する場合は、フィルムを成形する工程に、芳香族アシル基を有するセルロースエステルを溶媒に溶解させた溶液を流延し、その後、溶媒を除去する工程が含まれる。
 フィルム(延伸前)の厚さは、25μm以上が好ましく、40μmがより好ましく、60μm以上がさらに好ましい。また、当該厚さは300μm以下が好ましく、200μm以下がより好ましく、150μm以下がさらに好ましい。
 フィルムを延伸する工程において、その延伸方法としては、特に限定されるものではなく、一軸延伸又は二軸延伸等の延伸方法が採用できる。搬送方向(MD方向)に延伸してもよく、幅方向(TD方向)に延伸してもよく、MD方向及びTD方向に延伸してもよい。
 フィルムの延伸倍率(延伸前のフィルムの長さに対する延伸後のフィルムの長さ)としては、1.1~4.0倍が好ましく、1.15~3.0倍がより好ましく、1.2~2.0倍がさらに好ましい。
 延伸時のフィルムの温度としては、芳香族アシル基を有するセルロースエステルのガラス転移温度以上の温度で行うことが好ましい。ガラス転移温度以上ガラス転移温度+30℃以下が好ましく、ガラス転移温度以上ガラス転移温度+20℃以下がより好ましく、ガラス転移温度以上ガラス転移温度+10℃以下がさらに好ましい。当該温度範囲に調整するため、延伸前に予熱を行い、当該温度に調整することが好ましい。
 芳香族アシル基を有するセルロースエステルがセルロースベンゾエートである場合、延伸前にフィルムを、例えば150~250℃に加熱してよい。
 また、延伸後においては、延伸した状態でフィルムを冷却することが好ましい。フィルムの冷却は、送風機等を用いて行えばよい。
 なお、本開示の芳香族アシル基を有するセルロースエステルを流延成形法によってフィルムを成形することにより(延伸する工程は行わない)、ポジティブCプレートを製造することができる。さらに、このポジティブCプレートを延伸することにより、ネガティブAプレートが製造できる。
 [用途]
 本開示の延伸フィルムは、面内位相差Re>0、厚さ方向位相差Rth<0、すなわちn<n=nとなる関係を有するため、液晶表示装置及び有機EL表示装置等の表示装置に用いられるネガティブAプレート(光学フィルム)として好適に使用することができる。具体的な構成例を以下に示す。
 (構成例1)
 本開示の延伸フィルムを有する液晶表示装置の構成例1の概念図を図2に示す。
 バックライト、偏光板保護膜、第一偏光板、偏光板保護膜、液晶、ネガティブAプレート(本開示の延伸フィルム)、第二偏光板、及び偏光板保護膜を順に積層する構成である。
 (構成例2)
 本開示の延伸フィルムを有する液晶表示装置の構成例2の概念図を図3に示す。
 バックライト、偏光板保護膜、第一偏光板、偏光板保護膜、液晶、ネガティブAプレート(本開示の延伸フィルム)、ポジティブAプレート、第二偏光板、及び偏光板保護膜を順に積層する構成である。
 (構成例3)
 本開示の延伸フィルムを有する液晶表示装置の構成例3の概念図を図4に示す。
 バックライト、偏光板保護膜、第一偏光板、ネガティブAプレート(本開示の延伸フィルム)、液晶、ポジティブAプレート、第二偏光板、及び偏光板保護膜を順に積層する構成である。
 (構成例4)
 本開示の延伸フィルムを有する有機EL表示装置の構成例4の概念図を図5に示す。
 有機EL発光体、ネガティブAプレート(本開示の延伸フィルム)、偏光板、及び偏光板保護膜を順に積層する構成である。なお、ネガティブAプレート(本開示の延伸フィルム)、偏光板、及び偏光板保護膜により、円偏光板が構成される。
 (構成例5)
 本開示の延伸フィルムを有する有機EL表示装置の構成例5の概念図を図6に示す。
 有機EL発光体、ネガティブAプレート(本開示の延伸フィルム)、ポジティブAプレート、偏光板、及び偏光板保護膜を順に積層する構成である。なお、ネガティブAプレート(本開示の延伸フィルム)、ポジティブAプレート、偏光板、及び偏光板保護膜により、円偏光板が構成される。
 (構成例6)
 本開示の延伸フィルムを有する液晶表示装置の構成例6の概念図を図7に示す。
 バックライト、偏光板保護膜、第一偏光板、偏光板保護膜、液晶、ネガティブAプレート(本開示の延伸フィルム)、ネガティブCプレート(例えば、TACフィルム等)、第二偏光板、及び偏光板保護膜を順に積層する構成である。なお、ネガティブCプレートに用いられるTACフィルムとしては、通称「プレーンTAC」と呼ばれるRe=0nm、Rth=50~80nmのフィルムが市販されている。
 (構成例7)
 本開示の延伸フィルムを有する液晶表示装置の構成例7の概念図を図8に示す。
 バックライト、偏光板保護膜、第一偏光板、ネガティブAプレート(本開示の延伸フィルム)、液晶、ネガティブCプレート(例えば、TACフィルム等)、第二偏光板、及び偏光板保護膜を順に積層する構成である。
 (構成例8)
 本開示の延伸フィルムを有する有機EL表示装置の構成例8の概念図を図9に示す。
 有機EL発光体、ネガティブAプレート(本開示の延伸フィルム)、ネガティブCプレート、偏光板、及び偏光板保護膜を順に積層する構成である。なお、ネガティブAプレート(本開示の延伸フィルム)、ネガティブCプレート、偏光板、及び偏光板保護膜により、円偏光板が構成される。
 斜め方向から視認した時の偏光板の光漏れがより小さくする、色相変化を抑制する、コントラスト比を大きくする、外光反射を小さくする等の表示装置の所望の目的に応じて、ネガティブAプレート(本開示の延伸フィルム)を単独で使用する(例えば、図2及び図5)だけでなく、ネガティブAプレート(本開示の延伸フィルム)と、ポジティブAプレート及びネガティブCプレート等を組み合わせて使用することもできる(例えば、図3~4及び図6~9)。
 <芳香族アシル基置換度(DS)>
 セルロースベンゾエートの芳香族アシル基置換度(DS)はH-NMRにより、以下の条件にて定量した。
装置:JEOL JNM ECA-500
温度:30℃
溶媒:CDCl3
試料濃度:0.8wt%
計算:
 芳香族アシル基置換度(DS)=7α/5β
  α:8.1~6.7ppmの積分値
  β:5.5~2.7ppmの積分値
 <重量平均分子量(M)>
 ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法を用いて標準PMMAから校正曲線を作成し、重量平均分子量(Mw)を求めた。測定装置及び測定条件は以下のとおりである。
 [測定装置]島津製作所製
 ポンプ:LC-20AD
 オートサンプラー:SIL-20A HT
 検出器(RI):RID-20A
 カラムオーブン:CTO-20A
 通信:CBM-20A
 [測定条件等]
 溶媒:HPLC用N-メチルピロリドン(NMP)0.1MLiBr
 温度:55℃
 解析法:PMMA換算分子量
 使用標準ポリマー:PMMA617500,509000,201800,66650,26080,7360,1780
 カラム:Polypore 30mm×7.5mm×2本+guard
 試料濃度:0.2質量%
 流速:0.50ml/min
 インジェクション量:50μl(0.45μmフィルターろ過)
 <面内複屈折(Δnin)、面外複屈折(Δnth)、面内位相差(Re)及び厚さ方向位相差(Rth)>
 面内複屈折(Δnin)、面外複屈折(Δnth)、面内位相差(Re)及び厚さ方向位相差(Rth)は次のとおり求めた。自動複屈折計KOBRA-21ADH(王子計測機器(株)製)を用いて、23℃、55%RHの環境下、450nm~751nmの波長にて、得られた延伸フィルムの3次元屈折率測定を行い、フィルムの延伸方向に平行な向き(x方向)の面内屈折率n、フィルムの延伸方向に垂直な向き(y方向)の面内屈折率n、及びx方向及びy方向のいずれにも垂直な向き(z方向:厚さ方向)の屈折率nをそれぞれ求めた。これらの値から、面内複屈折(Δnin)、面外複屈折(Δnth)、面内位相差(Re)及び厚さ方向位相差(Rth)を、下記式に基づいて算出した。なお、面内位相差(Re)は、フィルムの中央付近の値である。
面内複屈折(Δnin)=n-n
面外複屈折(Δnth)=(n+n)/2-n
面内位相差(Re)=|n-n|*d
厚さ方向位相差(Rth)=((n+n)/2-n)*d
 n:フィルムの延伸方向に平行な向き(x方向)の面内屈折率
 n:延伸方向に垂直な向き(y方向)の面内屈折率
 n:x方向及びy方向のいずれにも垂直な向き(z方向、厚さ方向)の屈折率
 d:フィルムの厚さ
 製造例1(セルロースベンゾエートの製造)
 攪拌機、冷却管を備えた丸底フラスコに、セルロースとしてリンター(4重量部)およびピリジン(96重量部)を加え、攪拌を行いながら25℃で塩化ベンゾイル(17.6重量部:セルロースのOH基に対し5モル倍)を加えた。その後、丸底フラスコを昇温し、約110℃で65時間保持して、セルロースのベンゾイル化反応を行った。反応途中で適宜サンプリングを行い置換度が3.0に到達していることを確認した。その後、丸底フラスコに反応停止剤としてメタノールを投入した。
 次に、反応容器内に脱ベンゾイル化剤として、メチルヒドラジン1水和物(12.8重量部)を投入し、105℃で5.5時間、脱ベンゾイル化反応を行った。反応途中で適宜サンプリングをして置換度測定を行いベンゾイル置換度2.1であることを確認した。その後、丸底フラスコに中和剤として酢酸を投入した。その後、室温まで冷却し、貧溶媒としてメタノールを加えて晶析させ、さらにメタノールで洗浄して、セルロースベンゾエート(ベンゾイル置換度DSBz:2.1、OH置換度:0.9、M:665,000)を製造した。各物性を評価した結果は表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 
 実施例1(フィルムの製造)
 加熱装置を備えたプレス機に、製造例1で合成したセルロースベンゾエートを入れ、プレス機を250℃に加熱して、10MPaの圧力で10分間プレスを行った。その後プレス機を25℃まで冷却し10分間保持した。冷却後、プレス機からフィルムを剥がしとり、フィルム(A-1)を得た。フィルム(A-1)の厚さは100μmであった。
 加熱装置と、送風機による冷却装置を備えた引張試験機に、フィルム(A-1)を取り付け、フィルム温度220℃に加熱し、5分間保持を行った。しかる後に、引張速度5%/秒の速度(「%」は、延伸前のフィルムの長さを100%としたときの比率)で、1.3倍にフィルムを延伸し、延伸後送風機によりフィルムを急冷し、延伸フィルム(A-2)を得た。各物性を評価した結果は表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 
 表2に示すように、Re>0、Rth<0となるネガティブAプレートが得られたことが分かる。
 

Claims (6)

  1.  芳香族アシル基を有するセルロースエステルからなり、
    波長450nm~751nmの光を入射したときの面内複屈折(Δnin)の範囲が-10×10-4~-80×10-4であり、
    波長450nmの光を入射したときの面内複屈折(Δnin(450nm))、波長589nmの光を入射したときの面内複屈折(Δnin(589nm))及び波長751nmの光を入射したときの面内複屈折(Δnin(751nm))が、下記式(1)及び(2)を満たし、
    厚さが20μm~160μmである、延伸フィルム。
      0.9<Δnin(450nm)/Δnin(589nm)<1.3 (1)
      0.8<Δnin(751nm)/Δnin(589nm)<1.2 (2)
  2.  前記セルロースエステルの重量平均分子量が600,000以上である、請求項1に記載の延伸フィルム。
  3.  前記セルロースエステルの芳香族アシル基置換度(DS)が2.0以上である、請求項1又は2に記載の延伸フィルム。
  4.  前記セルロースエステルの含有量が50質量%以上である、請求項1~3のいずれか一項に記載の延伸フィルム。
  5.  波長450nm~751nmの光を入射したとき、面内複屈折(Δnin)に対する面外複屈折(Δnth)の比(Δnth/Δnin)の値が0.25~0.75である、請求項1~4のいずれか一項に記載の延伸フィルム。
  6.  前記芳香族アシル基がベンゾイル基である、請求項1~5のいずれか一項に記載の延伸フィルム。
     
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