JP2002062430A - セルロースエステルフィルム、長尺位相差フィルム、光学フィルムとその製造方法及びそれらを用いた偏光板と表示装置 - Google Patents
セルロースエステルフィルム、長尺位相差フィルム、光学フィルムとその製造方法及びそれらを用いた偏光板と表示装置Info
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Abstract
偏差が少ない)に優れ、リターデーション値R0の制御
が容易で、均一な位相差特性を有するセルロースエステ
ルフィルム、長尺位相差フィルム、光学フィルムとその
製造方法並びにそれを用いた表示品質に優れる偏光板及
び表示装置を提供することである。 【解決手段】 炭素数2〜4のアシル基を置換基として
有し、グルコース残基における2位、3位および6位の
アシル基置換度の合計が2.67未満であり、かつ6位
のアシル基置換度が0.87未満であるセルロースエス
テルを含むことを特徴とするセルロースエステルフィル
ム。
Description
機ELディスプレイ等の表示装置に用いられるセルロー
スフィルム及びその製造方法に関し、更に詳しくは、位
相差機能を備えた長尺位相差フィルム、光学フィルム及
びその製造方法に関する。
進んでいる。それに伴って、液晶表示装置等の表示装置
で用いられる偏光板の保護フィルムもますます薄膜化、
高性能化への要求が強くなってきている。偏光板用保護
フィルムには、一般的にトリアセチルセルロースフィル
ムが広く使用されているが、薄膜化の為には、優れた光
学特性が要求される。
般に、偏光子の両面に高分子フィルムからなる保護フィ
ルムを張り合わせることで構成されている。偏光子は、
例えば、ポリビニルアルコール系フィルム、エチレンビ
ニルアルコール系フィルム、セルロース系フィルム、ポ
リカーボネート系フィルムなどがあるが、加工性等の理
由からヨウ素染色したポリビニルアルコール系フィルム
を延伸したもの、あるいは、ポリビニルアルコール系フ
ィルムを延伸した後、ヨウ素染色したものが一般に用い
られている。保護フィルムとしては、光学的異方性が小
さく、透明性に優れ、更に偏光子との接着性に優れるこ
とからセルローストリアセテートフィルムが広く使用さ
れている。偏光板保護フィルムとしては、上記の特性以
外に、寸法安定性や偏光子の劣化を防止するための紫外
線吸収機能、水分のバリアー機能などに優れることが重
要である。偏光子と保護フィルムは、天然ゴム、合成ゴ
ム、アクリル系樹脂、ブチラール系樹脂、エポキシ系樹
脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリビニ
ルアルコール系樹脂等を主成分とする接着剤ないし粘着
剤を用いて接着される。
ィルムは、偏光板と組み合わせて使用することで、色補
償、視野角拡大等の問題を解決するために用いられてお
り、可視光領域の波長に対して直線偏光を円偏光に変換
したり逆に円偏光を直線偏光に変換する機能を有してい
る。1枚の位相差フィルムで上記の効果を得るには、位
相差フィルムに入射する波長(λ)において位相差がλ
/4になることが好ましい。この様な位相差フィルム
は、例えば、偏光板を一枚だけ使用し裏面電極を反射電
極と兼ねた構成の反射型液晶表示装置に用いることで、
画質に優れた反射型表示装置を得ることができる。ま
た、ゲストホスト型の液晶層の観測者に対して裏面側に
この位相差フィルムを用いたり、左右どちらか一方の円
偏光のみを反射するコレステリック液晶等から構成され
る反射型偏光板の円偏光を直線偏光に変換する素子とし
ても、同様に用いられる。
子を用いたディスプレイ等の前面板における反射防止フ
ィルムとして利用することで、反射光の色付きを低減す
ることが可能である。また、タッチパネル等の反射防止
にも利用することができる。
は、例えば、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエ
ーテルスルホン、アモルファスポリオレフィンなどがあ
る。これらの高分子フィルムは、波長が長いほど位相差
が小さくなる特性を持っており、可視光領域の全波長に
対して理想的な位相差特性を付与することは困難であっ
た。
116号では、2.5〜2.8のアセチル化度を有する
セルロースアセテートの配向フィルムを位相差フィルム
として用いることが提案されている。この方法によれ
ば、波長が長いほど位相差が大きくなり、可視光領域の
全波長に対して理想的な位相差特性が得られるとしてい
る。
用いることで、前述したような効果が得られる。これま
では、液晶表示装置の中で、偏光板と位相差フィルムは
別々の光学要素として構成されてきた。従って、偏光板
と位相差フィルムを張り合わせる工程が必要であり、製
造工程が複雑になることに加えて、張り合わせ時に、泡
や異物が入り込んだり、しわが入ったりすることで、不
良品が発生するなどの問題が多々あった。
わりに位相差フィルムを偏光子と張り合わせることで、
液晶表示装置の製造工程が短縮でき、更に不良の発生も
低減できると考えた。
ィルムでは鹸化処理ができないため、偏光子あるいはセ
ルロースエステル系の偏光板保護フィルムとの接着性に
劣っていた。このため、偏光板と位相差フィルムの貼合
が困難であったり、あるいは偏光板保護フィルムと兼ね
ることが困難であった。
な光学特性を有することが求められている。具体的には
偏光板保護フィルムとしては、リターデーション値R0
が低いほど好ましいとされ、位相差機能を付与する際に
は、目的のリターデーション値R0の値となるように延
伸等の方法により調整が容易であり、また均一に作りや
すいことが求められている。すなわち、延伸によってこ
れらのフィルムを製造する際に、幅手方向でリターデー
ション値R0が分布を持ってしまい、均一なものが得に
くい等の問題があった。
な位相差機能を有し、加えて面品質(押され故障、膜厚
偏差が少ない)に優れ、更に、リターデーション値R0
の制御が容易で、均一な位相差特性を有する光学フィル
ムを生産性よく製造できるセルロースエステルフィル
ム、長尺位相差フィルム、光学フィルムとその製造方法
を提供することにあり、またこれらを用いた表示品質に
優れる偏光板及び表示装置を提供することにある。
下の構成により達成された。
て有し、グルコース残基における2位、3位および6位
のアシル基置換度の合計が2.67未満であり、かつ6
位のアシル基置換度が0.87未満であるセルロースエ
ステルを含むことを特徴とするセルロースエステルフィ
ルム。
コース残基における2位、3位および6位のアセチル基
置換度の合計が2.5以上2.67未満であり、かつ6
位のアセチル基置換度が0.87未満であるセルロース
エステルを含むことを特徴とするセルロースエステルフ
ィルム。
分子量Mwの数平均分子量Mnに対する比が2.0以上
3.5以下であることを特徴とする前記1または2項記
載のセルロースエステルフィルム。
が、110〜2000nmであることを特徴とする前記
1〜3項のいずれか1項記載のセルロースエステルフィ
ルム。
未満の可塑剤を含むことを特徴とする前記1〜4項のい
ずれか1項記載のセルロースエステルフィルム。
の高分子紫外線吸収剤を含むことを特徴とする前記1〜
5項のいずれか1項記載のセルロースエステルフィル
ム。
で、かつ一次平均粒径が20nm以下の酸化珪素微粒子
を含むことを特徴とする前記1〜6項のいずれか1項記
載のセルロースエステルフィルム。
徴とする前記1〜7項のいずれか1項記載のセルロース
エステルフィルム。
ン値Rtが、0〜75nmであることを特徴とする前記
1〜8項のいずれか1項記載のセルロースエステルフィ
ルム。
ける面内方向のリターデーション値R0の変動率が、±
5%以内であること特徴とする前記1〜9項のいずれか
1項記載のセルロースエステルフィルム。
ルロースエステル溶液を支持体上に流延して製膜された
こと特徴とする前記1〜10項のいずれか1項記載のセ
ルロースエステルフィルム。
方向に対して±5度の範囲または幅手方向に対して±5
度の範囲のいずれかであることを特徴とする前記1〜1
1項のいずれか1項記載のセルロースエステルフィルム
からなる長尺位相差フィルム。
して有し、2位、3位および6位のアシル基置換度の合
計が2.67未満であり、かつ6位のアシル基置換度が
0.87未満であるセルロースエステル、その溶媒及び
可塑剤を含むセルロースエステル溶液を支持体上に流延
し、剥離後のセルロースエステルフィルムを長尺方向ま
たは幅手方向に同時もしくは逐次延伸することを特徴と
するセルロースエステルフィルムの製造方法14.延伸
時の温度が40〜200℃の範囲で、かつ1.15〜
4.0倍に延伸することを特徴とする前記13項に記載
のセルロースエステルフィルムの製造方法。
延伸することを特徴とする前記13または14項記載の
セルロースエステルフィルムの製造方法。
のいずれか1項に記載の方法で製造されたセルロースエ
ステルフィルムであることを特徴とする光学フィルム。
のセルロースエステルフィルム、前記12項に記載の長
尺位相差フィルムまたは前記16項に記載の光学フィル
ムを、偏光子または偏光板の少なくともの一方の面に有
することを特徴とする偏光板。
ことを特徴とする表示装置。以下、本発明を詳細に説明
する。
テルが、炭素数2〜4のアシル基を置換基として有し、
グルコース残基における2位、3位および6位のアシル
基置換度の合計が2.67未満であり、かつ6位のアシ
ル基置換度が0.87未満であることが特徴である。セ
ルロースエステルの中でも、特に、上記のようなアシル
基置換度を有するものが、より均一な光学特性を得るこ
とができる。更に好ましくは、請求項2に係る発明であ
る、アセチル基を置換基として有し、2位、3位および
6位のアセチル基置換度の合計が2.5以上2.67未
満であり、かつ6位のアセチル基置換度が0.87未満
であるセルロースエステルを含むことである。上記の特
性を有する本発明のセルロースエステルを用いることに
より、リターデーション値R0が50nm以上のフィル
ムを得る場合、特に効果が認められる。特に、請求項4
に係る発明である面内方向のリターデーション値R0
(以降、単にR0ともいう)が、110〜2000nm
の範囲にある位相差機能を付与したセルロースエステル
フィルムを得る場合、所望のR0値が得られるように延
伸等の方法によって製造されるが、本発明のセルロース
エステルを含有させて延伸することによって、幅手方向
のR0値のばらつきが少ない均一なフィルムを得ること
ができる。特に、膜厚が120nm以下の薄い膜厚のセ
ルロースエステルフィルムでは均一な位相差機能を持た
せることが困難であったが、本発明により薄い膜厚であ
っても均一な位相差機能を有するセルロースエステルフ
ィルムを得ることができた。
下式により定義される。R0=(Nx−Ny)×d式
中、Nxはフィルム面内の遅相軸方向の屈折率、Nyは
フィルム面内の進相軸方向の屈折率、dはフィルムの膜
厚(nm)を表す。
基を有することが好ましく、このほかプロピオニル基及
び/またはブチリル基等の置換基を有してもよい。
ステルフィルムには、可塑剤として200℃における蒸
気圧が665Pa未満、特には133Pa未満の低揮発
性可塑剤を用いることが、得られるフィルムの面品質に
優れるため好ましい。
スエステルフィルムに数平均分子量1000〜1000
00の高分子量の紫外線吸収剤を含有させることが特徴
であり、これにより面品質に優れたフィルムを得ること
ができる。
スエステルフィルムに、見かけ比重が70g/リットル
以上である一次粒径20nm以下の酸化珪素微粒子を含
むことを特徴とする。これによって、延伸倍率が1.2
倍を越える場合であっても、ヘイズの増加が少なく、表
示装置用の光学フィルムとして好ましいセルロースエス
テルフィルムを得ることができる。
膜厚が120μm以下であることが好ましく、特に請求
項8に係る発明では、膜厚が30〜70μmであること
が特徴であり、薄膜であっても上記特性を有するセルロ
ースエステルを用いることにより、均一なR0値を有す
るセルロースエステルフィルムを得ることができる。
れば、幅手方向でのR0の変動率は±10%未満が好ま
しく、更に好ましくは請求項10に係る発明である±5
%未満のセルロースエステルフィルムであり、特に好ま
しくは±1%未満のセルロースエステルフィルムであ
る。
ステルフィルムにおいて、フィルム面内の遅相軸方向
が、長尺方向に対して±5度の範囲または幅手方向に対
して±5度の範囲のいずれかであることが特徴であり、
更に長尺方向に対して±1度の範囲あるいは幅手方向に
対して±1度の範囲のいずれかであることが、円偏光板
を作製する際の貼合作業時の角度調整が容易になるため
好ましい。
炭素数2〜4のアシル基を置換基として有し、2位、3
位および6位のアシル基置換度の合計が2.67未満で
あり、かつ6位のアシル基置換度が0.87未満である
セルロースエステルと、溶媒と可塑剤を含むセルロース
エステル溶液を支持体上に流延することによって、製造
することができ、剥離後のフィルムを長尺方向及び/ま
たは幅手方向に延伸することによって、所望のR0を有
するセルロースエステルフィルムを製造することが特徴
である。請求項14に係る発明では、延伸の際のフィル
ムの温度が40〜200℃の範囲で延伸することが特徴
の一つであり、50〜150℃の範囲で延伸することが
更に好ましく、60〜140℃の範囲で延伸することが
特に好ましい。また、延伸倍率は1.15〜4.0倍で
あることが特徴の一つであり、更に好ましくは1.20
〜2.50倍に延伸することが、R0値110nm以上
で幅手内のR0値が均一で面品質に優れるため、特に好
ましい。延伸方向は、テンターを用いて主に幅手方向に
延伸しても、周速の異なるロールを用いてフィルムの製
膜方向(長尺方向)に延伸しても、あるいはその他の手
段によってもよいが、好ましくはテンターで幅手方向に
1.01〜1.2倍未満で延伸し、製膜方向(長尺方
向)に1.15〜4倍延伸し、幅手方向の延伸倍率<製
膜方向(長尺方向)の延伸倍率の関係にあることが特に
好ましい。
位相差機能をもつ偏光板保護フィルムとして特に好まし
く用いることができ、各種表示装置に用いた場合、均一
な表示性能が得られ、特に大画面であっても均一な表示
性能を得ることができる。具体的には、VA方式、HA
N方式、OCB方式あるいはその他の液晶表示装置に用
いて、視野角を拡大する等表示性能の改善に寄与するこ
とができる。
本発明のセルロースエステルフィルムは、炭素数2〜4
のアシル基を置換基として有し、グルコース残基におけ
る2位、3位および6位のアシル基置換度の合計が2.
67未満であり、かつ6位のアシル基置換度が0.87
未満であるセルロースエステルを含むことを特徴とす
る。アシル基はアセチル基を含むことが好ましく、この
他プロピオニル基あるいはブチリル基を含んでもよい
が、アセチル基のみであることが好ましい。特にセルロ
ースエステルのグルコース残基における2位、3位およ
び6位のアセチル基置換度の合計が2.67未満であ
り、かつ6位のアセチル基置換度が0.87未満である
セルロースエステルが、特に110〜2000nmの大
きなR0値を有するセルロースエステルフィルムで、均
一なR0値を有する長尺のセルロースエステルフィルム
が得られる点で好ましい。本発明においては、特に2
位、3位および6位のアセチル基置換度の合計が2.5
以上2.67未満であることが好ましく、かつ6位のア
セチル基置換度が0.87未満であることが好ましく、
特に0.70〜0.83であることが好ましい。
6位のアセチル置換度の合計が2.67とは、平均酢化
度58.5%に相当する。平均酢化度は、セルロース単
位質量あたりの結合酢酸量を表し、ASTM:D−81
7−96(セルロースアセテート等の試験方法)に従い
測定し、計算で求めることができる。
位のアセチル置換度は、セルロースアセテートの残存水
酸基を、別のアシル基(例えばプロピオニル基)で置換
するプロピオニル化処理した後、13C−NMRによる測
定によって求めることができる。測定方法の詳細につい
ては、手塚他(Carbohydr.Res,273
(1995)83−91)に記載がある。アセチル基等
の置換度は、ASTM−D817−96により求めるこ
とができる。
は、特に重量平均分子量Mw/数平均分子量Mnが2.
0以上3.5以下のセルロースエステルを用いることが
より均一なR0値を有するセルロースエステルフィルム
が得られるため好ましい。
ムでは、Mw/Mnの値が2.0以上3.5以下である
セルロースエステルを、フィルムに含まれる全セルロー
スエステルの80質量%以上含むことが好ましく、90
質量%以上であることがより好ましく、更に95質量%
以上であることが好ましく、100質量%であることが
最も好ましい。特に、セルロースエステルフィルムに含
まれるセルロースエステルが、全体として上記範囲内に
あることが好ましい。
成分は、少ないことが好ましい。鉄(Fe)成分につい
ては、1ppm以下であることが好ましい。これは、綿
花リンター、木材パルプいずれの原料を用いたもので
も、鉄成分は少ないことが好ましく、実用的には、製造
上の下限である0.01ppmから1ppmの範囲に制
御することが好ましい。カルシウム(Ca)成分につい
ては、地下水や河川の水等に多く含まれ、これが多いと
硬水となり、飲料水としても不適当であるが、カルボン
酸やスルホン酸等の酸性成分あるいは多くの配位子と配
位化合物すなわち、錯体を形成しやすく、多くの不要な
カルシウムに由来するスカム(不溶性の澱、濁り)を形
成する要因となる。カルシウム(Ca)成分は60pp
m以下であることが好ましく、更に好ましくは30pp
m以下である。実用上は少ないほど好ましいが、製造上
なくすことは難しく、その下限は10ppm程度であ
り、従って実質的には10〜30ppmであることが好
ましい。マグネシウム(Mg)成分については、やはり
カルシウムと同様に地下水中に多く含まれているもので
あり、同様に不要物生成の要因となる。これらのマグネ
シウム成分は、多すぎると不溶分を生ずるので、多すぎ
ることは好ましくない。但し、逆に少なすぎても、フィ
ルム特性上好ましくなく、その最適の範囲は、5〜70
ppmであり、特に木材パルプで30〜70ppmであ
る。
度平均重合度(重合度)は、200以上700以下が好
ましく、特に、250以上500以下のものが好まし
い。上記範囲にあることにより、機械的強度にも優れた
セルロースエステルフィルムを得ることができる。重合
度が余り大きくなると、不溶性成分が増加するので輝点
異物が増加する傾向があり、逆に余り重合度が小さいと
膜として物性が不十分となり好ましくない。
子量分布は、高速液体クロマトグラフィーを用い測定す
ることができ、これを用いて数平均分子量、重量平均分
子量を算出し、その比を計算することができる。測定条
件は以下の通りである。
G(昭和電工(株)製を3本接続して使用した) カラム温度:25℃ 試料濃度:0.1質量% 検出器:RI Model 504(GLサイエンス社
製) ポンプ:L6000(日立製作所(株)製) 流量:1.0ml/min 校正曲線:標準ポリスチレンSTK standard
ポリスチレン(東ソー(株)製)Mw=100000
0〜500迄の13サンプルによる校正曲線を使用し
た。13サンプルは、ほぼ等間隔に得ることが好まし
い。
重合度であり、セルロースエステル(例えば、セルロー
スアセテート)の粘度平均重合度(DP)は、以下のよ
うにして測定し、求めることができる。
精秤し、メチレンクロリド:エタノール=9:1(質量
比)の混合溶媒100mlに溶解する。これをオストワ
ルド粘度計にて25℃で落下秒数を測定し、重合度を以
下の式により求める。
落下秒数、Cは濃度(g/L)、DPは粘度平均重合度
及びKmは定数6×10-4を表す。
粘度は以下の様にして測定する。混合溶液(塩化メチレ
ン:メタノール=91:9)61.67gを三角フラス
コに採取し、乾燥試料3.00gを投入し、密栓して横
振り振盪機で約1.5時間振盪する。その後、回転振盪
機で約1時間振盪して完全に溶解させる。得られた6質
量/容量%の溶液を所定のオストワルド粘度計の標線ま
で移し、25±1℃の恒温槽で約15分間整温した後、
計時用の標線間の流下時間を測定する。
様の操作で流下秒数を測定して求める。
金属成分、すなわち鉄(Fe)分の含量、カルシウム
(Ca)分含量、マグネシウム(Mg)分含量等の金属
成分は、絶乾したセルロースエステルをマイクロダイジ
ェスト湿式分解装置(硫硝酸分解)によりアルカリ溶融
で前処理を行った後、ICP−AES(誘導結合プラズ
マ発光分光分析装置)を用いて分析を行うことにより定
量できる。
原料セルロースとしては、綿花リンターや木材パルプ
(針葉樹あるいは広葉樹由来)などが挙げられる。原料
の異なるセルロースエステルは、それぞれ単独で用いて
もよく、また、混合して用いてもよい。また、本発明の
セルロースエステルは、少なくともアセチル基を有する
ものが好ましく、アセチル基の他にプロピオニル基、ブ
チリル基を有してもよい。
剤としては、酸無水物や酸クロライドを用いた場合、反
応溶媒である有機溶媒としては、有機酸、例えば、酢
酸、メチレンクロライド等が使用される。触媒として
は、アシル化剤が酸無水物である場合には、硫酸のよう
なプロトン性触媒が好ましく用いられ、アシル化剤が酸
クロライド(例えば、CH3CH2COCl)である場合
には、塩基性化合物が用いられる。
テルの工業的合成方法は、セルロースをアセチル基及び
他のアシル基に対応する脂肪酸(例えば、酢酸、プロピ
オン酸、酪酸、吉草酸等)またはそれらの酸無水物を含
む混合有機酸成分でアシル化する方法である。
記の方法により合成できる。セルロースアセテートの合
成方法の基本的な原理は、右田他、木材化学180〜1
90頁(共立出版、1968年)に記載されている。代
表的な合成方法は、無水酢酸−酢酸−硫酸触媒による液
相酢化法である。具体的には、木材パルプ等のセルロー
ス原料を適当量の酢酸で前処理した後、予め冷却した酢
化混液に投入して酢酸エステル化し、完全セルロースア
セテート(2位、3位および6位のアセチル置換度の合
計が、ほぼ3.00)を合成する。上記酢化混液は、一
般に、溶媒としての酢酸、エステル化剤としての無水酢
酸および触媒としての硫酸を含む。無水酢酸は、これと
反応するセルロースおよび系内に存在する水分の合計よ
りも、化学量論的に過剰量で使用することが普通であ
る。酢化反応終了後に、系内に残存している過剰の無水
酢酸の加水分解およびエステル化触媒の一部の中和のた
めに、中和剤(例えば、カルシウム、マグネシウム、
鉄、アルミニウムまたは亜鉛の炭酸塩、酢酸塩または酸
化物)の水溶液を添加する。次に、得られた完全セルロ
ースアセテートを少量の酢化反応触媒(一般には、残存
する硫酸)の存在下で、50〜90℃に保つことによ
り、鹸化熟成し、所望のアセチル置換度および重合度を
有するセルロースアセテートまで変化させる。所望のセ
ルロースアセテートが得られた時点で、系内に残存して
いる触媒を前記のような中和剤を用いて完全に中和する
か、あるいは、中和することなく、水または希硫酸中に
セルロースアセテート溶液を投入(あるいは、セルロー
スアセテート溶液中に、水または希硫酸を投入)してセ
ルロースアセテートを分離し、洗浄および安定化処理に
よりセルロースアセテートを得る。この時、硫酸触媒を
多くすることにより、6位のアセチル置換度を小さくす
ることができる。すなわち、硫酸触媒を多くすると、酢
化反応の進行を促進し、触媒量に応じてセルロースとの
間に硫酸エステルが生成し、反応終了時に遊離して残存
水酸基を生じる。硫酸エステルは、反応性が高い6位に
より多く生成するため、硫酸触媒が多いと6位のアセチ
ル置換度が小さくなる。これにより、本発明に用いるセ
ルロースアセテートを合成することができる。
が1〜5mmの粒子が好ましく用いられ、使用する粒子
の90%以上がこの範囲内にあることが好ましく、粒子
形状は特に限定されないが、フレーク状の粒子が好まし
く用いられる。
波長400〜700nmの範囲で、長波長ほど大きい位
相差を示す。波長450nm、590nm、650nm
の時のセルロースエステルフィルムの位相差をそれぞれ
R450、R590、R650としたとき、 0.5<R450/R590<1.0 1.0<R650/R590<1.5 の範囲にあることが、全波長域に亘り均一な位相差が得
られ、直線偏光を円偏光にする機能に優れるので好まし
い。
分の一波長板として用いる場合は、R590は、147.
5±20nmが好ましく、更に147.5±10nmで
あることが好ましい。同様にR550は、137.5±2
0nmが好ましく、更に137.5±10nmであるこ
とが好ましい。この範囲とすることで、良好な四分の一
波長板の機能が得られる。R0値を調整することによっ
て、1/2λ板あるいはその他の位相差フィルムとする
こともでき、本発明のセルロースエステルを用いたフィ
ルムは、特にR0値が110〜2000nmの範囲とな
るように延伸する場合、幅手方向のR0値のばらつきが
少ない点で優れている。
は、セルロースエステルフィルム面内の遅相軸方向の屈
折率Nxと進相軸方向の屈折率Nyの差が、0.000
5以上、0.0050以下とする必要がある。更に好ま
しい範囲は、0.0010以上、0.0030以下であ
る。
x、進相軸方向の屈折率Ny、厚み方向の屈折率Nzと
したとき、(Nx+Ny)/2−Nzが0.0005以
上0.002以下とすることも有効であり、特に0.0
010以上0.0020以下であることが好ましい。
本発明のセルロースエステルを有するフィルムを延伸す
ることにより達成できるのであるが、セルロースエステ
ルフィルムはその高いガラス転移温度と剛直な分子構造
のため、一般に延伸性に劣る。そのため、可塑剤を多く
含有させたり、高温度での延伸が必要であったのであ
る。ところがこの様な条件では、可塑剤がブリードアウ
トしたり、樹脂が劣化し着色するなどの問題があった。
ところが、本発明者らは、後述する様な方法を選択する
ことにより、これらの問題が解決された延伸方法を開発
し、本発明のセルロースエステルフィルムを完成させた
のである。
フィルムの厚み方向の下式で表されるレターデーション
値Rtが、0nmから300nmであることが好まし
く、更に130nm以下であることが好ましく、特に請
求項9に係る発明では、0〜75nmであることが特徴
である。
x、進相軸方向の屈折率Ny、厚み方向の屈折率Nz、
dはフィルムの膜厚(nm)である。
ムは、ヘイズが1.0%以下であることが好ましく、更
に好ましくはヘイズ0.5%以下であり、特に好ましく
は0〜0.1%未満である。透過率については、90%
以上であることが好ましく、特には92%以上であるこ
とが好ましい。
ムは、中心線表面粗さRaが0.5〜20nmの範囲で
あることが好ましく、これにより極めて平滑な表面を有
するセルロースエステルフィルムを得ることができる。
みは、10〜300μmの範囲であるが、偏光板保護フ
ィルムとして用いる場合は、20〜150μmの範囲
が、偏光板の寸法安定性、水バリアー性等の点から好ま
しい。特に、請求項8に係る発明では、セルロースエス
テルフィルムの膜厚が30〜70μmの薄膜フィルムで
あることが特徴であり、これはR0値のばらつきが少な
いため特に好ましい。
び幅手方向の膜厚変動は、±3%以内であることが好ま
しく、特に±1%以内であることが好ましく、±0.1
%以内であることがさらに好ましい。
は、フタル酸エステル、リン酸エステル、クエン酸エス
テルなどの可塑剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、マット
剤などの添加剤を加えることができる。
いては、可塑剤を含有させることが好ましい。用いるこ
とのできる可塑剤としては、特に限定しないが、リン酸
エステル系では、例えば、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、フタル酸エステル系では、
例えば、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
等、グリコール酸エステル系では、例えば、トリアセチ
ン、トリブチリン、ブチルフタリルブチルグリコレー
ト、エチルフタリルエチルグリコレート、メチルフタリ
ルエチルグリコレート、ブチルフタリルブチルグリコレ
ート等、トリメリット酸トリス(2−エチルヘキシ
ル)、その他アセチルクエン酸トリブチルなどのクエン
酸系可塑剤及び下記一般式(A)〜(D)で表される可
塑剤及び請求項5に係る発明である200℃における蒸
気圧が665Pa未満の可塑剤を適宜選択して、単独あ
るいは併用することができる。
剤を、本発明において好ましく用いることができる。
素数1〜8の置換または無置換のアルキル基、アルキル
カルボニル基、アルケニルカルボニル基、アルキニルカ
ルボニル基またはアロイル基等を含むアシル基を表す。
好ましくは、R1はH、炭素数1〜3の置換または無置
換のアルキル基、炭素数1〜7のアシル基であり、具体
的にはH、メチル、エチル、プロピル、2−エチルヘキ
シル、アセチル、プロピオニル、ブチリル、カプロイ
ル、クロロアセチル、ピバロイル、シクロヘキサンカル
ボニル、ベンゾイルなどを挙げることができる。特に好
ましいのはH、アセチル、プロピオニル、ブチロイル、
ピバロイル、シクロヘキサンカルボニルである。
もよく、H、炭素数1〜18の置換または無置換のアル
キル基、アルケニル基、アルキニル基またはアリール基
であり、R1、R2、R3、R4の2つ以上が同時にHにな
ることはない。具体的にはH、メチル、エチル、プロピ
ル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、t−ブチル、
ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、n−オクチル、2−エ
チルヘキシル、ノニル、デシル、ドデシル、ヘキサデシ
ル、オクタデシル、t−オクチル、シクロヘキシル、シ
クロヘキシルメチル、4−メチルシクロヘキシル、フル
フリル、アリール、オレイル、フェニル、ベンジル等で
ある。好ましくは、H、メチル、エチル、プロピル、イ
ソプロピル、ブチル、イソブチル、t−ブチル、2−エ
チルヘキシル、シクロヘキシル、ドデシル、フルフリ
ル、オレイル、フェニルである。また、R2、R3、R4
の炭素数の総数は3〜54であるが、好ましくは6〜3
6、より好ましくは9〜30である。得られる一般式
(A)の化合物の沸点は、常圧で沸点が280℃以上で
あり、300℃以上の沸点がより好ましく、350℃以
上なら更に好ましい。
具体的化合物例を示す。
5、PL−11、PL−13は、各々ファイザー社の商
品名Citroflex−2、Citroflex−
4、Citroflex A−8、Citroflex
A−4として知られている可塑剤であり、好ましい。
対し0.2〜5質量%、好ましくは0.5〜5質量%、
特に好ましくは0.5〜3質量%添加される。また、一
般式(A)で表される可塑剤のフィルム中での含有量
は、フィルム固形分中の0.5〜30質量%であり、好
ましくは1〜25質量%、特に好ましくは2〜20質量
%である。
剤について説明する。
10は同じでも異なってもよく、各々水素原子、炭素数2
〜18のアシル基(アシル基の炭化水素基としては、ア
ルキル、アルケニル、アルキニル基を含む)、アロイル
基、アルキル基(アルキル、アルケニル、アルキニルを
含む)またはアリール基を表す。ただし、R1〜R4の2
つ以上が同時に水素原子になることはなく、またR5〜
R10の3つ以上が同時に水素原子になることはない。
剤について以下に詳細に記載する。R1〜R10は、好ま
しくは各々水素原子、アセチル、プロピオニル、ブチロ
イル、ピバロイル、ヘキサノイル、ヘプタノイル、オク
タノイル、デカノイル、ドデカノイル、ヘキサデカノイ
ル、オクタデカノイル、オレイノイル、ベンゾイル、シ
ンナミルなどを挙げることができる。R1〜R10は、特
に好ましくは水素原子、アセチル、プロピオニル、ブチ
ロイル、ピバロイル、ヘキサノイル、デカノイル、ドデ
カノイル、ヘキサデカノイル、オクタデカノイル、オレ
イノイル、フェニルカルボキシルを挙げることができ
る。また、R1〜R4の炭素数の総数は4〜72である
が、好ましくは6〜64、より好ましくは8〜48であ
る。また、R 5〜R10の炭素数の総数は6〜108であ
るが、好ましくは8〜96、より好ましくは10〜72
である。R1〜R4の2つ以上が同時に水素原子になるこ
とはないが、より好ましくは水素原子は1個以下であ
る。また、R5〜R10の3つ以上が同時に水素原子にな
ることはないが、より好ましくは水素原子は2個以下が
好ましい。
(B)または(C)で表される可塑剤の具体的化合物例
を挙げる。
化合物は、ペンタエリスリトールまたはジペンタエリス
リトールとカルボン酸または酸クロライドのエステル化
反応で容易に得られる。場合によって、予め作製された
ペンタエリスリトールまたはジペンタエリスリトールエ
ステル(例えば、ペンタエリスリトールテトラアセテー
トまたはジペンタエリスリトールヘキサアセテート)を
カルボン酸化合物とエステル交換することでも作製でき
る。また、アルキル基、アルキレン基及びアリレン基の
場合は、これらのハロゲン物(クロル、ブロム体)を原
料としてエーテル結合を容易に作製できる。本発明の一
般式(A)または(B)で表される化合物は、沸点が常
圧で280℃以上が好ましく、より好ましくは沸点が3
00℃以上であり、特に好ましくは沸点が320℃以上
である。本発明の一般式(B)または(C)で表される
化合物のフイルム中での含有量は、フイルム固形分中の
2〜25質量%であり、より好ましくは2〜20質量
%、特に好ましくは5〜18質量%である。本発明のセ
ルロースエステルフイルムを製膜する際、セルロースエ
ステル溶液を用いる。このセルロースエステル溶液にお
いては、一般式(B)または(C)で表される化合物の
濃度は、0.2〜5質量%が好ましく、より好ましくは
0.5〜5質量%、特に好ましくは1〜4質量%であ
る。
いて説明する。
びR3は、各々炭素原子数が2〜18のアシル基または
水素原子であり、R1、R2およびR3の少なくとも二つ
が炭素原子数が2〜18のアシル基であり、かつR1、
R2およびR3の少なくとも一つが炭素原子数が5〜18
のアシル基である。R1、R2およびR3の少なくとも一
つは、炭素原子数が7〜18のアシル基であることが好
ましい。アシル基は、−CO−R(Rは、脂肪族基、芳
香族基または複素環基)で示される。上記Rは、脂肪族
基(アルキル基、置換アルキル基、アルケニル基、置換
アルケニル基、アルキニル基、置換アルキニル基)また
は芳香族基(アリール基、置換アリール基)であること
が好ましく、アルキル基、置換アルキル基、アルケニル
基、置換アルケニル基、アリール基または置換アリール
基であることがより好ましく、アルキル基、アルケニル
基またはアリール基であることがさらに好ましく、アル
キル基であることが最も好ましい。アルキル基、アルケ
ニル基およびアルキニル基は、環状構造よりも鎖状構造
を有していることが好ましい。鎖状構造は、分岐を有し
ていてもよい。置換アルキル基、置換アルケニル基およ
び置換アルキニル基のアルキル部分、アルケニル部分お
よびアルキニル部分は、上記アルキル基、アルケニル基
およびアルキニル基と同様である。置換アルキル基、置
換アルケニル基および置換アルキニル基の置換基の例に
は、アリール基(例えば、フェニル)が含まれる。アリ
ール基および置換アリール基のアリール部分は、フェニ
ルであることが好ましい。置換アリール基の置換基の例
には、アルキル基が含まれる。炭素原子数が5〜18の
アシル基の例には、ピバロイル、ヘキサノイル、ヘプタ
ノイル、オクタノイル、デカノイル、ドデカノイル、ヘ
キサデカノイル、オクタデカノイル、オレオイル、ベン
ゾイルおよびシンナモイルが含まれる。炭素原子数が2
〜4のアシル基の例には、アセチル、プロピオニルおよ
びブチロイルが含まれる。
〜54である。R1、R2およびR3の総炭素原子数は、
9〜36であることが好ましく、11〜30であること
がさらに好ましい。一般式(D)で表わされるグリセリ
ドの沸点は、280〜500℃であることが好ましく、
300〜500℃であることがさらに好ましく、300
〜450℃であることが最も好ましい。以下に、一般式
(D)で表わされるグリセリドの例を示す。なお、かっ
こ内の数字は、炭素原子数である。
グリセリンとカルボン酸または酸クロリドとのエステル
化反応により容易に合成することができる。また、予め
合成された、あるいは市販のグリセリド(例えば、グリ
セリントリアセテート)をカルボン酸とエステル交換す
ることによっても合成することができる。一般式(D)
で表わされるグリセリドは、可塑剤として、セルロース
の低級脂肪酸エステルの溶液に添加して使用する。溶液
中のグリセリドの濃度は、0.2〜5質量%であること
が好ましく、0.5〜5質量%であることがさらに好ま
しく、0.5〜3質量%であることが最も好ましい。セ
ルロースの低級脂肪酸エステルの成型品(例えば、セル
ロースエステルフイルム)中での可塑剤の量は、成型品
の固形分量の0.5〜30質量%であることが好まし
く、1〜25質量%であることがさらに好ましく、2〜
20質量%であることが最も好ましい。
ドを併用してもよく、またグリセリドと他の可塑剤とを
併用することもできる。
ムの水分率を低くでき、水バリアー性が向上できる。
は、その製造に際し、後述するようなフィルム中の残留
溶媒をコントロールすることで、高温でなくても延伸が
可能であるが、この方法を用いない場合には、高温で延
伸することも可能である。請求項14に係る発明では、
40〜200℃の範囲内で延伸することが特徴であり、
好ましくは70〜150℃の範囲内で延伸することであ
り、特に好ましくは100〜130℃で延伸することで
ある。
セルロースエステルフィルムのガラス転移温度付近ある
いはそれ以上の温度で延伸することが好ましく、前述し
た様な可塑剤では、その効果が薄れてしまい延伸性が十
分得られない場合がある。請求項5に係る発明では、高
温においても十分な延伸性が付与できる点で、200℃
における蒸気圧が665Pa未満である可塑剤を用いる
ことが一つの特徴であり、特に好ましくは333Pa未
満の可塑剤を用いることが好ましく、特に好ましくは1
33Pa未満の蒸気圧を有する可塑剤を用いることが好
ましい。具体的な可塑剤としては、アリーレンビス(ジ
アリールホスフェート)エステル等が好ましく用いられ
る。あるいは、アセチルクエン酸トリブチル(545P
a 200℃)、リン酸トリクレシル(38.6Pa
200℃)等も好ましく用いられる。また、特表平6−
501040号に記載されている不揮発性燐酸エステル
も好ましく用いられる。このほか、ポリエステル、アク
リル樹脂、ポリ酢酸ビニルを含む共重合体などのポリマ
ーあるいはオリゴマーなどの高分子量の可塑剤も好まし
く用いることができる。この場合、可塑剤の含有量は、
セルロースエステルに対して0.1〜30質量%が好ま
しく、特に0.5〜15質量%が好ましい。このような
可塑剤を用いることにより、高温でのセルロースエステ
ルの延伸性を向上でき、特に、フィルムの面品質や平面
性に優れたセルロースエステルフィルムを生産性よく製
造することができる。
テルフィルム中に紫外線吸収剤を含有させることが好ま
しく、紫外線吸収剤としては、液晶の劣化防止の点より
波長370nm以下の紫外線の吸収能に優れ、かつ良好
な液晶表示性の点より波長400nm以上の可視光の吸
収が可及的に少ないものが好ましく用いられる。特に、
波長370nmでの透過率が、20質量%以下であるこ
とが望ましく、好ましくは10質量%以下、より好まし
くは5質量%以下である。用いられるものとしては、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、ニッケ
ル錯塩系化合物などがあげられるが、これらに限定され
ない。紫外線吸収剤は2種以上用いてもよい。紫外線吸
収剤のドープへの添加方法は、アルコールやメチレンク
ロライド、ジオキソランなどの有機溶媒に溶解してから
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ゾルバやサンドミル
を使用し、分散してからドープに添加する。本発明にお
いて、紫外線吸収剤の使用量は、セルロースエステルに
対し0.1〜5.0質量%、好ましくは0.5〜2.0
質量%、より好ましくは0.8〜2.0質量%である。
擦り傷などの表面欠陥のない高品質な特性が求められ
る。上記要望に対して、分配係数が9.2以上の紫外線
吸収剤を用いることで、表面欠陥の少ないセルロースエ
ステルフィルムが得られるので好ましい。紫外線吸収剤
の分配係数は、10.1以上がさらに好ましく、10.
3以上が最も好ましい。分配係数は、以下の式で定義さ
れるオクタノールと水との分配率を表す。
外線吸収剤の溶解度、Swは25℃における純水中での
紫外線吸収剤の溶解度を表す。
る紫外線吸収剤としては、以下に示す一般式〔I〕で表
されるものである。
価の置換基を表し、R1、R2、R3、R4、R5はそれぞ
れ同じでも異なっていてもよい。但し、R1、R2、R3
の少なくとも1つは総炭素数10〜20の無置換の分岐
または直鎖のアルキル基である。
子、ハロゲン原子、ニトロ基、ヒドロキシル基、アルキ
ル基、アルケニル基、アリール基、アルコキシ基、アシ
ルオキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリ
ールチオ基、モノまたはジアルキルアミノ基、アシルア
ミノ基または5〜6員の複素環基等を表す。
数10〜20の無置換の分岐または直鎖のアルキル基で
あるが、更に好ましいのは総炭素数11〜18であり、
最も好ましいのは総炭素数12〜15である。この範囲
にあるとき、分配係数が上記の好ましい範囲となり、ロ
ール汚れが減少すると同時に樹脂との相溶性にも優れ
る。総炭素数の多い方がロール汚れが減少する点で優
れ、総炭素数の少ない方が樹脂との相溶性に優れる。余
り炭素数が多くなると樹脂との相溶性が損なわれる。こ
れらの紫外線吸収剤の具体的な化合物例を以下にあげる
が、これらに限定されるものではない。
般式〔II〕で表される。
換基であり、一般式〔I〕におけるR1〜R5と同じもの
を表す。また、R6は分岐のアルキル基である。
基、イソブチル基等の炭素数3〜20迄の分岐のアルキ
ル基であり、好ましくは炭素数3〜18、更に好ましく
は3〜15である。
挙げられるが、これらに限定されない。
スエステルフィルム中に、数平均分子量として1000
〜100000の高分子量の紫外線吸収剤を用いること
が特徴であり、これにより、得られるセルロースエステ
ルフィルムの面品質が向上するため特に好ましい。本発
明の高分子量の紫外線吸収剤としては、例えば、特開平
6−148430号、特願平12−156039号、特
願平12−214134号等に記載の高分子紫外線吸収
剤が好ましく用いられる。
紫外線吸収剤について説明する。本発明においては、下
記に示す一般式(1)〜(7)で表される繰り返し単位
を含む高分子紫外線吸収剤を用いることが好ましい。
NR1−、−S−、−SO−、−SO 2−、−POO−、
−CO−、−COO−、−NR2CO−、−NR3COO
−、−NR4CONR5−、−OCO−、−OCONR6
−、−CONR7−、−NR8SO−、−NR9SO2−、
−SONR10−、−SO2NR11−を表し、好ましくは
−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−NR2C
O−、−CONR7−が挙げられる。R1〜R11は各々水
素原子、アルキル基、(例えば、メチル基、エチル基、
イソプロピル基、ヒドロキシエチル基、メトキシメチル
基、トリフルオロメチル基、t−ブチル基等)、アリー
ル基(例えば、フェニル基、ナフチル基、p−トリル
基、p−クロロフェニル基等)を表す。
されないが、好ましくはアルキレン基、アリーレン基を
含む2価の連結基が挙げられ、更に好ましくは、炭素数
1〜10のアルキレン基、炭素数4〜10のアリーレン
基である。これら2価の連結基はハロゲン原子、置換基
を有していてもよい。前記置換基としては、アルキル基
(例えばメチル基、エチル基、イソプロピル基、ヒドロ
キシエチル基、メトキシメチル基、トリフルオロメチル
基、t−ブチル基等)、アリール基(例えばフェニル
基、ナフチル基、p−トリル基、p−クロロフェニル基
等)、アシル基(例えばアセチル基、プロパノイル基、
ブチロイル基等)、スルホニル基(例えばメタンスルホ
ニル基、ブタンスルホニル基、フェニルスルホニル基
等)、アルコキシ基(例えばメトキシ基、エトキシ基、
イソプロポキシ基、n−ブトキシ基等)、アリールオキ
シ基(例えばフェノキシ基等)、アルキルチオ基(例え
ばメチルチオ基、エチルチオ基、n−ブチルチオ基
等)、アリールチオ基(例えばフェニルチオ基等)、ア
ミノ基、アルキルアミノ基(例えばメチルアミノ基、エ
チルアミノ基、ジメチルアミノ基等)、アリールアミノ
基(例えばフェニルアミノ基等)、アシルアミノ基(例
えばアセチルアミノ基、プロピオニルアミノ基等)、ヒ
ドロキシル基、シアノ基、カルバモイル基(例えばメチ
ルカルバモイル基、エチルカルバモイル基、ジメチルカ
ルバモイル基等)、スルファモイル基(例えばエチルス
ルファモイル基、ジメチルスルファモイル基等)、スル
ホンアミド基、アシルオキシ基、オキシカルボニル基、
スルホニルアミノ基(例えばメタンスルホニルアミノ
基、ベンゼンスルホニルアミノ基等)、ウレイド基(例
えば3−メチルウレイド基、3,3−ジメチルウレイド
基、1,3−ジメチルウレイド基等)、スルファモイル
アミノ基(ジメチルスルファモイルアミノ基等)、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)、アリールオキシカルボニル基
(例えばフェノキシカルボニル基等)、ニトロ基、イミ
ド基(例えばフタルイミド基等)、ヘテロ環基(例え
ば、ピリジル基、ベンズイミダゾリル基、ベンズチアゾ
リル基、ベンズオキサゾリル基等)が挙げられるが、好
ましくは、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アシ
ルアミノ基、カルバモイル基、アシルオキシ基、オキシ
カルボニル基である。
たはスペーサーを介して結合するか、もしくは、紫外線
吸収性基の一部が重合体主鎖の一部を形成している。
であれば如何なるものでもよいが、好ましくはアルキレ
ン基、アリーレン基を含む2価の連結基、または、−O
−、−NR4O−、−S−、−SO−、−SO2−、−P
OO−、−CO−、−COO−、−NR41CO−、−N
R42COO−、−NR43CONR44−、−OCO−、−
OCONR45−、−CONR46−とアルキレン基、アリ
ーレン基の組み合わせからなる2価の連結基が挙げられ
る。
ロキシル基、アルキル基、アリール基を表す。アルキル
基、アリール基は各々複数の置換基を有してもよく、置
換基の例としては、一般式(1)中のSp1が取り得る
置換基の例として挙げたもの等が挙げられる。
nmにおける分光吸収が極めて大きく、更に420nm
以上の可視光を殆ど吸収しない基を示し、この様な性質
を有する基であれば如何なるものでもよいが、具体的に
は、下記一般式(10)〜(18)で表される化合物か
ら水素原子を一つ取り除いた紫外線吸収性基を挙げるこ
とができる。
子、ハロゲン原子、置換基で置換され、置換基の例とし
ては、一般式(1)中のSp1の置換基の例として挙げ
たもの等が挙げられる。
〜R65は各々水素原子、ハロゲン原子、置換基を表し、
置換基の例としては、一般式(1)におけるSp1の置
換基の例として挙げたもの等が挙げられるが、好ましく
は、一般式(12)において、R55、R56は各々水素原
子、アルキル基、一般式(15)において、R57、
R 58、R59は各々水素原子、アルキル基、アリール基、
一般式(17)において、R60、R61はアルキル基を挙
げることができる。また、一般式(17)及び(18)
のR62〜R65は好ましくはアルキル基、アリール基、ア
ルコキシ基、アルキルチオ基、アミノ基を挙げることが
できる。一般式(15)において、Xはメチレン、カル
コゲン原子を表し、好ましくは硫黄原子である。一般式
(17)、(18)において、EWG1〜EWG4は電子
吸引性基を表し、電子吸引性基の例としては、アシルア
ミノ基(例えばアセチルアミノ基、プロピオニルアミノ
基等)、スルホニルアミノ基(例えばメタンスルホニル
アミノ基、ベンゼンスルホニルアミノ基等)、スルファ
モイルアミノ基(例えばジメチルスルファモイルアミノ
基等)、カルバモイル基(例えばメチルカルバモイル
基、エチルカルバモイル基、ジメチルカルバモイル基
等)、スルファモイル基(例えばエチルスルファモイル
基、ジメチルスルファモイル基等)、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)、アリールオキシカルボニル基(例えばフェ
ノキシカルボニル基等)、スルホニル基(例えばメタン
スルホニル基、ブタンスルホニル基、フェニルスルホニ
ル基等)、アシル基(例えばアセチル基、プロパノイル
基、ブチロイル基等)、ニトロ基、シアノ基等の置換
基、及び、ハロゲン原子が挙げられ、好ましくはシアノ
基、アシル基、スルホニル基、アルコキシカルボニル
基、カルバモイル基が挙げられる。
及び一般式(18)のEWG3、EWG4は両者が共に電
子吸引性基である必要はなく、どちらか一方が電子吸引
性基であれば良い。さらに一般式(17)において、R
60〜R64、EWG1、EWG2、一般式(18)において
EWG3、EWG4、R65は互いに連結し5または6員環
を形成していてもよい。
外線吸収剤について説明する。
一般式(1)におけるJ1と同義であり、J2、J3は互
いに同じであっても異なってもよい。Sp2、Sp3は各
々一般式(1)中のSp1と同義であり、Sp2、Sp3
は互いに同じであっても異なってもよいが、Sp2、S
p3が共に紫外線吸収性基と直接、またはスペーサーを
介して結合している必要はなく、少なくとも一方が紫外
線吸収性基と直接、またはスペーサーを介して結合して
いる。もしくは、Sp2、Sp3が共に紫外線吸収性基の
一部かつ重合体主鎖の一部を形成している必要はなく、
少なくとも一方が紫外線吸収性基の一部かつ重合体主鎖
の一部を形成していればよい。
吸収性基として挙げたものと同じものを挙げることがで
き、同様にスペーサーも一般式(1)でスペーサーとし
て挙げたものをあげることができる。
表される紫外線吸収性基を有する繰り返し単位を含む高
分子紫外線吸収剤について、以下説明する。
々、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有し、置換基の
例としては、一般式(1)中のSp1の置換基の例とし
て挙げたもの等が挙げられる。但し、一般式(3)で表
される紫外線吸収性基はいずれかの部位で重合体主鎖と
直接、またはスペーサーを介して結合するか、もしく
は、紫外線吸収性基の一部が重合体主鎖の一部を形成し
ている。スペーサーは、一般式(1)でスペーサーとし
て挙げたものをあげることができる。
炭素数1〜10のアルキル基を表し、R28、R29、R30
は各々アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、ア
ミノ基を表し、X、Yは各々電子吸引性基を表す。電子
吸引性基の例としては、前記一般式(17)、(18)
における、EWG1〜EWG4の例として挙げたもの等が
挙げられる。但し、R26〜R30及びX、Yはハロゲン原
子、置換基を有してもよく、置換基の例としては、一般
式(1)における、Sp1が取り得る置換基の例として
挙げたもの等が挙げられる。但し、R26〜R30、X、Y
は、互いに連結して5または6員環を形成していても良
い。但し、一般式(4)で表される紫外線吸収性基はい
ずれかの部位で重合体主鎖と直接、またはスペーサーを
介して結合するか、もしくは、紫外線吸収性基の一部が
重合体主鎖の一部を形成している。紫外線吸収性基は一
般式(1)で紫外線吸収性基として挙げたものと同じも
のを挙げることができ、同様にスペーサーも一般式
(1)でスペーサーとして挙げたものをあげることがで
きる。
水素原子、ハロゲン原子、置換基を表し、好ましくは、
R66〜R70は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、ア
ルコキシ基、アミノ基、アルキルアミノ基が挙げられ、
R71は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基が挙げられ
る。但し、R66〜R70は互いに連結して5または6員環
を形成していても良い。X、Yは一般式(4)中のX、
Yと同義である。但し、一般式(5)で表される紫外線
吸収性基はいずれかの部位で重合体主鎖と直接、または
スペーサーを介して結合するか、もしくは、紫外線吸収
性基の一部が重合体主鎖の一部を形成している。紫外線
吸収性基は一般式(1)で紫外線吸収性基として挙げた
ものと同じものを挙げることができ、同様にスペーサー
も一般式(1)でスペーサーとして挙げたものをあげる
ことができる。
繰り返し単位を含む高分子紫外線吸収剤について、以下
説明する。
34は、各々水素原子、ハロゲン原子、置換基を表し、置
換基の例としては、一般式(1)中のSp1の置換基の
例として挙げたもの等が挙げられる。nは0、1、2、
3のいずれかの整数を表し、mは0、1、2、3、4の
いずれかの整数を表し、sは0、1、2、3、4のいず
れかの整数を表し、oは0、1、2、3のいずれかの整
数を表す。J4は、*−O−、*−NR1−、*−S−、
*−SO−、*−SO2−、*−POO−、*−CO
−、*−COO−、*−NR2CO−、*−NR3COO
−、*−NR4CONR5−、*−OCO−、*−OCO
NR6−、*−CONR7−、*−NR8SO−、*−N
R9SO2−、*−SONR10−、*−SO2NR11−を
表すが(但し*印は、*で紫外線吸収性基に連結してい
ることを示す)、好ましくは*−O−、*−NR1−、
*−S−、*−SO−、*−SO2−、*−NR3COO
−、*−NR4CONR5−である。J5は、*−O−、
*−NR1−、*−S−、*−SO−、*−SO2−、*
−POO−、*−CO−、*−COO−、*−NR2C
O−、*−NR3COO−、*−NR4CONR5−、*
−OCO−、*−OCONR6−、*−CONR7−、*
−NR8SO−、*−NR9SO2−、*−SONR
10−、*−SO2NR11−を表すが(但し*印は、*で
紫外線吸収性基に連結していることを示す)、好ましく
は、*−O−、*−NR1−、*−S−、*−SO−、
*−SO2−、*−NR3COO−、*−NR4CONR5
−である。R1〜R11は前記一般式(1)のR1〜R11と
同義である。Sp4、Sp5、は一般式(1)のSp1と
同義である。
(8)及び(9)で表される化合物から誘導される共重
合体を含有する高分子紫外線吸収剤を好ましく用いるこ
とができる。
36は、各々、水素原子、ハロゲン原子、置換基を表し、
置換基の例としては、一般式(1)中のSp1が取り得
る置換基の例として挙げたもの等が挙げられる。qは
0、1、2、3、4を、rは0、1、2、3を表す。S
p6は、一般式(1)のSp1と同義である。
紫外線吸収剤は、セルロースもしくはセルロース誘導体
のヒドロキシ基のいずれかに紫外線吸収性基が直接、ま
たはスペーサーを介して結合した変性セルロースも好ま
しい一例である。セルロースもしくはセルロース誘導体
のヒドロキシ基に紫外線吸収性基がスペーサーを介して
結合したとは、セルロースの繰り返し単位が有する3箇
所のヒドロキシ基のいずれかに、少なくとも一つの紫外
線吸収性基が直接、またはスペーサーを介して結合して
いればよく、紫外線吸収性基は一般式(1)で紫外線吸
収性基として挙げたものを挙げることができ、同様にス
ペーサーも一般式(1)でスペーサーとして挙げたもの
をあげることができる。この高分子紫外線吸収剤は、繰
り返し単位がセルロース誘導体であるため、セルロース
との相溶性が非常に良好であり、セルロースフィルムの
製造工程中やアルカリ処理液で鹸化する際に問題となっ
ていた、ブリード現象、結晶の析出等が起こらず安定で
ある。
(1)、(2)、(6)、(7)で表される繰り返し単
位を含む重合体、前記一般式(3)、(4)、(5)で
表される紫外線吸収性基を有する繰り返し単位を含む重
合体、前記一般式(8)及び(9)で表される化合物か
ら誘導される共重合体またはセルロースのヒドロキシル
基のいずれかに紫外線吸収性基が直接、またはスぺーサ
ーを介して結合した変性セルロースから選ばれる少なく
とも一種含有することを特徴としており、繰り返し単
位、もしくは、本発明の化合物から誘導される共重合体
を含有していれば、ホモポリマーであっても、複数の他
の連続単位との共重合体であっても良い。
アミド誘導体含有モノマー、アクリル酸エステル誘導体
含有モノマー、メタクリル酸エステル誘導体含有モノマ
ー、ビニルエーテル誘導体含有モノマー、エチレンオキ
シド誘導体含有モノマー、ビニルエステル誘導体含有モ
ノマー、ジカルボン酸誘導体含有モノマー、ジオール誘
導体含有モノマー、ジアミン誘導体含有モノマー等から
得られる連続単位などがあげられる。
エステルに対し、0.01〜40質量%の割合で混ぜる
ことが好ましく、更に好ましくは、0.01〜30質量
%の割合で混ぜることが好ましい。この時の、セルロー
スエステルフィルムを形成した時のヘイズが0〜1.0
であれば特に制限はされないが、好ましくは、ヘイズが
0.5以下である。更に好ましくは、セルロースエステ
ルフィルムを形成した時のヘイズが0〜0.2、かつ3
80nmにおける透過率が0〜10%であることであ
る。
ルロースエステルに混合する際に、他の低分子化合物、
高分子化合物、もしくは無機化合物などと一緒に用いる
こともできる。例えば、本発明の高分子紫外線吸収剤と
他の低分子紫外線吸収剤を同時にセルロースエステルフ
ィルムに混合することも好ましい様態の一種である。
特に制限なく用いることができるが、好ましい重合体の
数平均分子量は、請求項6に係る発明である1000〜
100000であり、特に好ましくは5000〜200
00である。
いが、例えば、ラジカル重合、アニオン重合、カチオン
重合などが挙げられる。ラジカル重合法の開始剤として
は、例えば、アゾ化合物、過酸化物等が挙げられ、アゾ
ビスイソブチロニトリル(AIBN)、アゾビスイソブ
チル酸ジエステル誘導体、過酸化ベンゾイルなどが挙げ
られる。
吸収剤の具体的化合物としては、前記の特開平6−14
8430号、特願平12−156039号、特願平12
−214134号等に記載の例示化合物を挙げることが
できる。
ム中には、酸化防止剤を含有させることが好ましく、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、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が
挙げられる。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、セルロースエステル
に対して質量割合で1ppm〜1.0%が好ましく、1
0〜1000ppmが更に好ましい。このほか、劣化防
止剤としてブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)をセ
ルロースエステルに対して0.05〜0.2質量%添加
することもできる。
ルフィルム中に、取扱性を向上させる為、例えば二酸化
ケイ素、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、カオリン、タルク、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、リン酸カルシウム等の無機
微粒子や架橋高分子などのマット剤を含有させることが
できる。中でも二酸化ケイ素がフィルムのヘイズを小さ
くできるので好ましい。微粒子の2次粒子の平均粒径は
0.01〜5.0μmの範囲で、その含有量はセルロー
スエステルに対して0.005〜0.3質量%が好まし
い。二酸化ケイ素のような微粒子には有機物により表面
処理されている場合が多いが、このようなものはフィル
ムのヘイズを低下できるため好ましい。表面処理で好ま
しい有機物としては、ハロシラン類、アルコキシシラン
類、シラザン、シロキサンなどが挙げられ、表面にメチ
ル基が存在するような処理が好ましい。微粒子の平均粒
径が大きい法がマット効果は大きく、平均粒径の小さい
方は透明性に優れるため、好ましい微粒子の一次粒子の
平均粒径は5〜50nmで、より好ましくは7〜14n
mである。これらの微粒子はフィルム中では、通常、凝
集体として存在しフィルム表面に0.01〜1.0μm
の凹凸を生成させることが好ましい。二酸化ケイ素の微
粒子としては日本アエロジル(株)製のAER0SIL
200、200V、300、R972、R972V、
R974、R202、R812、OX50、TT600
等を挙げることができ、好ましくはAER0SIL R
972、R972V、R974、R202、R812で
ある。これらのマット剤は2種以上併用してもよい。2
種以上併用する場合、任意の割合で混合して使用するこ
とができる。
均粒子径が20nm以下であり、見かけ比重が70g/
リットル以上の酸化珪素微粒子を含むことが特徴であ
り、これによりR0値が110nm以上のフィルムでヘ
イズを低くできる点で好ましい。1次粒子の平均径が2
0nm以下で見かけ比重が70g/リットル以上の酸化
珪素微粒子は、例えば、気化させた四塩化珪素と水素を
混合させたものを1000〜1200℃にて空気中で燃
焼させることで得ることができる。これらは、例えば、
上記の日本アエロジル(株)製のAER0SIL 20
0V、AER0SIL R972Vの商品名で市販され
ており使用することができる。
1次平均粒子径が20nm以下であり、かつ見かけ比重
が70g/リットル以上であることが特徴であり、1次
粒子の平均粒子径が5〜16nmがより好ましく、5〜
12nmがさらに好ましい。特に、1次粒子の平均粒子
径が小さい方が、ヘイズが低く好ましい。見かけ比重は
90〜200g/リットル以上が好ましく、100〜2
00g/リットル以上がさらに好ましい。見かけ比重が
大きい程、高濃度の分散液を作ることが可能になり、ヘ
イズ、凝集物が良化するため好ましい。これらの微粒子
は、特願平11−241446号記載の方法により調製
し、フィルムに添加することができる。
造する方法については、特に限定はないが、下記の方法
を好ましく用いることができる。
機溶媒に溶解してドープを形成する。具体的には、セル
ロースエステルのフレークやパウダーと有機溶媒を混合
し、攪拌しながら溶解し、ドープを形成する。溶解方法
には、常圧で行う方法、主溶媒の沸点以下で行う方法、
主溶媒の沸点以上で加圧して行う方法、特開平9−95
544号、同9−95557号または同9−95538
号に記載の如き冷却溶解法で行う方法、特開平11−2
1379号に記載の如き高圧で行う方法等種々の溶解方
法がある。溶解後、ドープを濾材で濾過、脱泡した後、
ポンプで次工程に送る。ドープ中のセルロースエステル
の濃度は、10〜35質量%程度が好ましく、特に21
〜35質量%が好ましく用いられる。
は、輝点異物が少ないものが好ましく用いられる。輝点
異物とは、クロスニコルに配置された偏光板の間にセル
ロースエステルフィルム試料を配置し、一方より光を当
てて、もう一方より観察するとき、光源の光が透過する
ことによって光って見える点のことをいう。表示装置用
の光学フィルムでは、この輝点異物が少ないものが求め
られており、10μm以上の大きさの輝点異物が100
個/cm2以下、特に好ましくは実質的に無いことが好
ましく、5〜10μmの大きさの輝点異物が200個/
cm2以下、特に好ましくは、50個/cm2以下、実質
的にないことが好ましい。5μm未満の輝点異物も少な
いことが望ましい。セルロースエステルフィルムの輝点
異物の原因は、原料のセルロースエステルに含まれる未
酢化のセルロースと考えられており、原料として輝点異
物が少ないセルロースエステルを選択すること及び流延
に用いるセルロースエステル溶液を濾過することによっ
て減らすことができる。
としては、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸アミル、ギ酸
エチル、アセトン、シクロヘキサノン、アセト酢酸メチ
ル、テトラヒドロフラン、1,3−ジオキソラン、1,
4−ジオキサン、2,2,2−トリフルオロエタノー
ル、2,2,3,3−ヘキサフルオロ−1−プロパノー
ル、1,3−ジフルオロ−2−プロパノール、1,1,
1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−メチル−2−プ
ロパノール、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ
−2−プロパノール、2,2,3,3,3−ペンタフル
オロ−1−プロパノール、1,3−ジメチル−2−イミ
ダゾリジノン、ニトロエタン、塩化メチレン等を挙げる
ことができる。塩化メチレンのような塩素系有機溶媒
は、昨今の厳しい環境問題の中では、使用を見合わせた
方が良い場合もあり、非塩素系の有機溶媒の方が好まし
い。中でも酢酸メチル、アセトンが好ましく使用でき
る。また、これらの有機溶媒に、メタノール、エタノー
ル、ブタノール等の低級アルコールを併用すると、セル
ロースエステルの有機溶媒への溶解性が向上したりドー
プ粘度が低減できたり、支持体から剥離する際の剥離性
が向上したりできるので好ましい。特に沸点が低く、毒
性の少ないエタノールが好ましい。これら低級アルコー
ルは、全有機溶媒に対して2質量%以上、50質量%以
下含有させることが好ましく、特に5質量%以上、30
質量%以下で含有させることが望まれる。
して、定量ポンプでダイに送り、表面研磨されているス
テンレスベルトあるいは金属ドラム上にダイからドープ
を流延し、その金属支持体上で、有機溶媒を蒸発あるい
は冷却して固化させて、金属支持体が一周する前にウェ
ブを剥離し、乾燥工程で乾燥してフィルムを形成させる
ものである。
ステル溶液(以下、ドープともいう)は、例えば、回転
数によって高精度に定量送液できる加圧型定量ギアポン
プを通して加圧型ダイスに送られる。ギアポンプから加
圧ダイスに送り込まれたドープは、加圧型ダイスの口金
(スリット)からエンドレスに回転している支持体の上
に均一に流延される。支持体がほぼ一周したところで、
生乾きのフィルム(ウェブ)として支持体から剥され、
回転しているロール群に通されながら乾燥され、乾燥さ
れたフィルムは、巻き取り機で所定の長さに巻き取られ
る。
れたドープを加圧ダイスから支持体上に均一に押し出す
方法、一旦支持体上に流延されたドープをブレードで膜
厚を調節するドクターブレードによる方法、一旦支持体
上に流延されたドープを逆回転するロールで膜厚を調節
するリバースロールコーターによる方法等があるが、加
圧ダイスを用いる方法が好ましい。加圧ダイスには、コ
ートハンガータイプやTダイスタイプ等があるがいずれ
も好ましく用いることができる。また、上記以外にも、
例えば、特開昭61−94724号、同61−1480
13号、特開平4−85011号、同4−286611
号、同5−185443号、同5−185445号、同
6−278149号、同8−207210号などに記載
の従来知られている方法を好ましく用いることができ、
用いる溶媒の沸点等の違いを考慮して各条件を設定する
ことにより、それぞれの上記公報に記載の内容と同様の
効果が得られる。エンドレスの支持体としては、表面が
クロムメッキによって鏡面仕上げされたドラムや表面研
磨によって鏡面仕上げされたステンレスベルト(単に、
ベルトともいう)が用いられる。加圧ダイスは、1基あ
るいは2基以上設置してもよい。好ましくは1基または
2基である。2基以上設置する場合には、流延するドー
プ量をそれぞれのダイスに種々な割合にわけてもよく、
複数の精密定量ギアポンプからそれぞれの割合でダイス
にドープを供給する。
ドラムあるいはベルトの表面側、つまり支持体上にある
ウェブ側から熱風を当てる方法、ドラムあるいはベルト
の裏面から熱風を当てる方法、温度コントロールした液
体をベルトやドラムの裏面に接触させて、伝熱によりド
ラムあるいはベルトを加熱し、表面温度をコントロール
する液体伝熱方法などによって乾燥することができる
が、裏面液体伝熱方式を用いるのが好ましい。
は、ドープに用いられている溶媒の沸点以下であれば何
度でもよい。しかし、乾燥を促進し、また、ドープの支
持体上での流動性を失わせるためには、使用される溶媒
の内の最も沸点の低い溶媒の沸点より1から10℃低い
温度に設定することが好ましい。
ルトの長さ、乾燥方法、ドープ溶媒の組成等によっても
変化するが、形成されたウェブをドラムやベルトから剥
離する時点での残留溶媒の量も影響する。つまり、ドー
プ膜の厚み方向でのドラムやベルト表面付近での溶媒濃
度が高すぎる場合には、形成されたウェブを剥離した
時、ドラムやベルトにドープが残り、次の流延に支障を
きたしてしまうし、また、形成されたウェブは、剥離す
る力に耐えるだけの強度が必要であるからである。剥離
時点での残留溶媒量は、乾燥方法によっても異なり、ド
ープ表面から風を当てて乾燥する方法よりは、ベルトあ
るいはドラム裏面から伝熱する方法の方が効果的に残留
溶媒量を低減することができる。
ウェブの乾燥方法について述ベる。ドラムやベルトが1
周する直前の剥離位置で剥離されたウェブは、千鳥状に
配置されたロール群に交互に通して搬送する方法や剥離
されたウェブの両端をクリップ等で把持させて非接触的
に搬送する方法などにより搬送される。乾燥は、搬送中
のウェブ(フィルム)両面に所定の温度の風を当てる方
法やマイクロウエーブなどの加熱手段などを用いる方法
によって行われる。急速な乾燥は、形成されるフィルム
の平面性を損なう恐れがあるので、乾燥の初期段階で
は、溶媒が発泡しない程度の温度で乾燥し、乾燥が進ん
でから高温で乾燥を行うのが好ましい。発泡により、フ
ィルム中に気泡ができると後述の延伸工程でフィルムが
破断する原因となる恐れがあるため、当然ながらフィル
ム中には気泡が含まれないことが望まれる。具体的には
0.5μm以上の気泡が、1個/cm2未満であること
が望まれる。
媒の蒸発によってフィルムは長手方向あるいは幅方向に
収縮しようとする。収縮は、高温度で乾燥するほど大き
くなる。この収縮を可能な限り抑制しながら乾燥するこ
とが、出来上がったフィルムの平面性を良好にする上で
好ましい。この点から、例えば、特開昭62−4662
5号に示されているように、乾燥の全工程あるいは一部
の工程を幅方向にクリップあるいはピンでウェブの幅両
端を幅保持しつつ行う方法(テンター方式)が好まし
い。
ら250℃、特に70から180℃が好ましい。使用す
る溶媒によって乾燥温度、乾燥風量及び乾燥時間が異な
るが、使用溶媒の種類、組合せに応じて適宜選べばよ
い。
は、支持体から剥離したウェブ(フィルム)を、少なく
とも1方向に1.15〜4.0倍延伸することが特徴の
一つでありであり、特に好ましくは1.2〜2.5倍に
延伸することが好ましい。また、請求項15に係る発明
の製造方法においては、ウェブ中の残留溶媒量が30質
量%未満で延伸することが特徴である。
せる。 残留溶媒量(質量%)={(M−N)/N}×100 式中、Mはウェブの任意時点での質量、NはMを110
℃で3時間乾燥させた時の質量である。
効果が得られず、また、少なすぎると延伸が著しく困難
となり、ウェブの破断が発生してしまう場合がある。ま
た、延伸倍率が小さすぎると十分な位相差が得られず、
大きすぎると延伸が困難となり破断が発生してしまう場
合がある。延伸倍率は所望の位相差が得られるように適
宜調整することができる。
流延製膜したものは、特定の範囲の残留溶媒量であれば
高温に加熱しなくても延伸可能であるが、乾燥と延伸を
兼ねると、工程が短くてすむので好ましい。しかし、ウ
ェブの温度が高すぎると、可塑剤が揮散するので、室温
(15℃)〜200℃以下の範囲で延伸することが好ま
しく、更に好ましくは請求項14の発明である40〜2
00℃の範囲で延伸することが好ましい。更に好ましく
は70〜150℃の範囲内で延伸することであり、特に
好ましくは100〜130℃で延伸することである。
ことは、フィルムの屈折率Nx、Ny、Nzを本発明の
範囲に入れるために有効な方法である。例えば流延方向
に延伸した場合、巾方向の収縮が大きすぎると、Nzの
値が大きくなりすぎてしまう。この場合、フィルムの巾
収縮を抑制あるいは、巾方向にも延伸することで改善で
きる。巾方向に延伸する場合、巾手で屈折率に分布が生
じる場合がある。これは、テンター法を用いた場合にみ
られることがあるが、巾方向に延伸したことで、フィル
ム中央部に収縮力が発生し、端部は固定されていること
により生じる現象で、いわゆるボーイング現象と呼ばれ
るものと考えられる。この場合でも、流延方向に延伸す
ることで、ボーイング現象を抑制でき、巾手の位相差の
分布を少なく改善できるのである。
ことにより得られるフィルムの膜厚変動が減少できる。
セルロースエステルフィルムの膜厚変動が大き過ぎると
位相差のムラとなり、円偏光板として用いたとき着色等
の問題が生じる。セルロースエステルフィルムの幅手及
び長尺方向の膜厚変動は、前述したように±3%の範囲
であることが望ましく、この様な目的において、互いに
直交する2軸方向に延伸する方法は有効であり、互いに
直交する2軸方向の延伸倍率は、それぞれ1.15〜
4.0倍、1.0〜1.15倍の範囲とすることが好ま
しい。更に好ましくは長尺方向に1.2〜4.0に延伸
し、幅手方向の延伸倍率が1.01〜1.2倍に延伸す
ることが好ましく、更に好ましくは長尺方向に1.2〜
2.5に延伸し、1.01〜1.10倍となるように延
伸することが位相差のムラも少なく、平面性にも優れる
ため好ましい。
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、あるいは縦横同時に
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、いわゆるテンター法の場合、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が行うことが
で、破断等の危険性が減少できるので好ましい。
終仕上がりフィルムの残留溶媒量で2質量%以下、さら
に0.4質量%以下であることが、寸度安定性が良好な
フィルムを得る上で好ましい。更に、残留溶媒量が10
質量%未満、特に好ましくは5質量%未満まで乾燥させ
たフィルムを130〜200℃の温度で10秒以上、好
ましくは30秒以上処理することが更に寸法安定性に優
れたフィルムを得られるため好ましく、一旦、室温〜1
00℃以下まで冷却されたフィルムを再度この温度で処
理することがより好ましい。特に延伸時の温度よりも1
0℃以上低くすることが効果的である。
雰囲気下でもよいし、窒素ガス、炭酸ガス、アルゴンガ
スなどの不活性ガス雰囲気下でもよい。
き取る巻き取り機には、一般的に使用されている巻き取
り機が使用でき、定テンション法、定トルク法、テーパ
ーテンション法、内部応力一定のプログラムテンション
コントロール法などの巻き取り方法で巻き取ることがで
きる。
エステルフィルムは、フィルムの遅相軸方向が、巻き取
り方向(フィルムの長さ方向)に対して、±5度の範囲
であることが好ましく、更に±1度の範囲であることが
好ましい。または、巻き取り方向に対して直角方向(フ
ィルムの巾方向)に対して、±5度の範囲であることが
好ましく、更に±1度の範囲にあることが好ましい。特
にフィルムの遅相軸方向が、巻き取り方向(フィルム長
尺方向)に対して、±1度以内であることが好ましい。
して、セルロースエステルフィルムの遅相軸を45度に
して張り合わせることにより、円偏光板が得られる。本
発明のセルロースエステルフィルムを円偏光板の保護フ
ィルムとして用いる場合、セルロースエステルフィルム
の遅相軸が、ロールフィルムの長尺方向に対して略45
度の角度にあると、ロール状フィルムを用いて連続的に
偏光子と貼合できるため好ましい。例えば特開2000
−9912号記載の方法等を併用することによってこの
ような位相差フィルムを得ることもできる。ただし、遅
相軸方向を45度としたロール状の長尺位相差フィルム
の製造方法はこれに限定されるものではない。
フィルムの厚さは、所望の厚さになるように、ドープ中
に含まれる固形分濃度、ダイスの口金のスリット間隙、
ダイスからの押し出し圧力、支持体速度等を調節するこ
とにより行うことができる。
コントロールすることで、高温度に設定しなくとも延伸
可能であるのだが、本発明においては、以下の示す方法
で延伸することも有効な方法の一つである。
基として有し、グルコース残基における2位、3位およ
び6位のアシル基置換度の合計が2.67未満であり、
かつ6位のアシル基置換度が0.87未満であるセルロ
ースエステルと200℃における蒸気圧が665Pa未
満の可塑剤とを有機溶媒に溶解させた溶液を、支持体上
に流延し溶媒を蒸発させて残留溶媒量2質量%未満のセ
ルロースエステルフィルムを形成した後、100℃〜2
00℃の温度で、少なくとも1方向に延伸する方法であ
る。
種表示装置に用いられる偏光板保護フィルムとしても有
用であり、また位相差フィルムとして、偏光板に貼合し
て円偏光板とすることもできる。特にVA方式、HAN
方式、OCB方式等の形式の液晶表示装置で、視野角拡
大させるための光学フィルムとしても有用である。ま
た、このセルロースエステルフィルム上に配向膜及び液
晶性化合物から形成された層を塗設して光学補償フィル
ムを得ることができる。
も一面に偏光板用保護フィルムを貼り合わせ積層するこ
とによって形成される。偏光子は、従来から公知のもの
を用いることができ、例えば、ポリビニルアルコールフ
ィルムの様な親水性ポリマーフィルムを、沃素のような
二色性染料で処理して延伸したものである。セルロース
エステルフィルムと偏光子との貼り合わせは、特に限定
はないが、例えば、水溶性ポリマーの水溶液からなる接
着剤により行うことができる。この水溶性ポリマー接着
剤としては、完全鹸化型のポリビニルアルコール水溶液
が好ましく用いられる。
々の表示装置に使用できる。表示装置としては、液晶表
示装置、有機電解発光素子、有機ELディスプレー、プ
ラズマディスプレー等があり、例えば、一枚偏光板反射
型液晶表示装置の場合、その構成は、表側から、偏光板
保護フィルム/偏光子/本発明の光学フィルム/ガラス
基盤/ITO透明電極/配向膜/TN型液晶/配向膜/
金属電極兼反射膜/ガラス基板である。従来の場合、偏
光板保護フィルム/偏光子/偏光板保護フィルム/位相
差フィルム/ガラス基盤/ITO透明電極/配向膜/T
N型液晶/配向膜/金属電極兼反射膜/ガラス基板の構
成となる。従来の構成では、位相差フィルムの波長に対
する位相差特性が不十分であるため着色が見られるが、
本発明の光学フィルムを用いることで着色のない良好な
液晶表示装置が得られるのである。更に、本発明の光学
フィルムを用いることによって、従来別々に用いられて
いた偏光板保護フィルムと位相差フィルムを一枚のフィ
ルムとすることもでき、手数のかかる張り合わせ工程の
短縮が可能である。また、コレステリック液晶からなる
反射型偏光素子の場合は、バックライト/コレステリッ
ク液晶層/本発明の光学フィルム/偏光子/偏光板保護
フィルムの構成で用いることができる。
ムは、偏光板の一方の面に貼合して円偏光板を作製する
ことができる。すなわち、本発明の光学フィルムを四分
の1波長板として用いた偏光板の場合、自然偏光を円偏
光に変換できる円偏光板となる。これは、プラズマディ
スプレーや有機ELディスプレー等の前面板に設置する
ことで反射防止フィルムや防眩フィルムとして働き、着
色や視認性の劣化を防止できる。また、タッチパネルの
反射防止にも使用できる。
ばれ、例えば、ジャパニーズ・ジャーナル・オブ・アプ
ライドフィジックス第25巻773項(1986年)等
で紹介されているものである。その構成は、例えば、透
明基盤/陽極/有機発光層/陰極、または透明基盤/陽
極/正孔注入輸送層/電子注入輸送発光層/陰極、また
は透明基盤/陽極/正孔注入輸送層/電子注入輸送層/
陰極、または透明基盤/陽極/正孔注入輸送層/有機発
光層/電子注入輸送層/陰極などの順で構成されてい
る。この構成では、外部からの光が透明基盤側から入
り、陰極表面で反射した光が写ってしまい視認性が悪
い。ところが、透明基盤の表面に円偏光板を設けること
で、陰極表面での反射光を遮断できるので視認性に優れ
たディスプレイとなるのである。
するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるも
のではない。
量部に、硫酸16質量部、無水酢酸260質量部、酢酸
420質量部をそれぞれ添加し、攪拌しながら室温から
60℃まで60分かけて昇温し、15分間その温度を保
持しながら酢化反応を行った。次に、酢酸マグネシウム
の酢酸−水混合溶液を添加して硫酸を中和した後、反応
系内に水蒸気を導入して、60℃で120分間維持して
鹸化熟成処理を行った。その後、多量の水により酢酸臭
がなくなるまで洗浄を行い、更に乾燥した後、アセチル
基の置換度2.65、粘度平均重合度290のセルロー
スアセテート1を得た。
6位のアセチル基の置換度は、前述の13C−NMRによ
り求めた結果、0.85であった。また、数平均分子量
(Mn)と重量平均分子量(Mw)の比Mn/Mwは
2.0であった。
ースアセテート1の100質量部とアセチルクエン酸ト
リブチル10質量部、塩化メチレン290質量部及びエ
タノール60質量部とを密閉容器に入れ、混合物をゆっ
くり攪拌しながら60分かけて45℃まで昇温して溶解
し、ドープ液1を調製した。なお、容器内は1.2気圧
であった。このドープ液1を安積濾紙(株)製の安積濾
紙No.244を使用して濾過した後、24時間静置
し、ドープ液中の泡を除いた。
ースアセテート1を5質量部、下記の方法で得られた高
分子紫外線吸収剤1を8質量部を、塩化メチレン94質
量部及びエタノール8質量部と混合、撹拌、溶解して、
紫外線吸収剤溶液1を調製した。
モノマー(e)7.18g(20mmol)とアクリル
モノマー(f)10.75g(125mmol)を10
0ml三頭コルベンに入れ、真空ポンプにより、減圧に
した後、窒素置換を三回行なった。窒素下、脱水テトラ
ヒドロフラン60mlに溶解し、加熱還流した。この溶
液にアゾビスイソブチロニトリル1.16g(7.25
mmol)のテトラヒドロフラン溶液を添加し、3時間
加熱還流した。反応溶液の溶媒を減圧留去した後、少量
のテトラヒドロフランに溶解し、アセトンで再沈した。
析出物を濾取し、高分子紫外線吸収剤1を得た。高分子
紫外線吸収剤1の分子量をGPCにより測定した結果、
数平均分子量は16800であった。また、高分子紫外
線吸収剤1の構造は、1H−NMRにより、アクリルモ
ノマー(e)とアクリルモノマー(f)のユニット比は
それぞれ40質量%及び60質量%であることを確認し
た。
ィルム1)の作製〕上記ドープ液1の100質量部に対
して、前記紫外線吸収剤溶液1を2質量部の割合で加
え、スタチックミキサーにより十分混合した後、ダイコ
ータからステンレスベルト上にドープ温度30℃で流延
した。ステンレスベルトの裏面から25℃の温水を接触
させて温度制御されたステンレスベルト上で1分間乾燥
した後、更にステンレスベルトの裏面に、15℃の冷水
を接触させて15秒間保持した後、ステンレスベルトか
ら剥離した。剥離時のセルロースエステルフィルム中の
残留溶媒量は100質量%であった。次いで、横延伸機
(テンター)を用いて剥離したウェブの両端をクリップ
で掴み、クリップ間隔を巾方向に変化させることで、1
20℃で巾方向に1.5倍延伸した。延伸終了後、一
旦、フィルム温度を80℃まで冷却した後、周速の異な
るローラーを用いて130℃で長さ方向に1.1倍延伸
した。更にローラー搬送しながら130℃で10分間乾
燥させ、膜厚120μmのセルロースエステルフィルム
1(光学フィルム1)を作製した。
200mmのガラス繊維強化樹脂製のコアに巾1m、長
さ1000mのフィルムロール状にテーパーテンション
法で巻き取った。この際、フィルム端部に温度250℃
のエンボスリングを押し当て、高さ15μmの突起を形
成する厚みだし加工を施して、フィルム同士の密着を防
止した。
評価〕得られたフィルムロールからフィルムサンプルを
切り出し、下記方法に従い膜厚むら、ヘイズ、R0、R
tの測定及び面押されの評価を行った。得られた結果を
表1に示す。
10mm間隔でマイクロメーターを用いて膜厚(μm)
を測定し、各膜厚の最大値と最小値の差(μm)で表し
た。
81に準じてヘイズを測定した。
の端部から反対側端部間で等間隔に10カ所(順にA点
からJ点とする)サンプリングし、自動複屈折計KOB
RA−21ADH(王子計測機器(株)製)を用いて、
23℃、55%RHの環境下で、波長590nmにおけ
る3次元屈折率測定を行い、遅相軸方向の屈折率Nx、
進相軸方向の屈折率Ny、厚さ方向の屈折率Nzを測定
し、下式により、Rt値、R0値を算出した。
mの範囲を目視で観察し、フィルム表面の変形の大きさ
が100μm以上の押され変形故障の個数を測定した。
面押され故障数として3個以下であれば、実用上問題は
ないと判断した。
相軸の方向は、フィルムの巾方向に対し±2度の範囲に
収まっていることを確認した。
換度2.92、粘度平均重合度300のセルローストリ
アセテート100質量部、エチルフタリルエチルグリコ
レート2質量部、トリフェニルフォスフェイト10質量
部、塩化メチレン350質量部、エタノール50質量部
を密閉容器に入れ、混合物をゆっくり攪拌しながら徐々
に昇温し、60分かけて45℃まで上げて溶解した。こ
の時、容器内は1.2気圧となった。このドープ液Aを
安積濾紙(株)製の安積濾紙No.244を使用して濾
過した後、24時間静置し、ドープ中の泡を除いた。次
いで、上記調製したセルローストリアセテート1を5質
量部、チヌビン326(チバ・スペシャルティ・ケミカ
ルズ(株)製)3質量部、チヌビン109(チバ・スペ
シャルティ・ケミカルズ(株)製)7質量部、チヌビン
171(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)
5質量部及びAER0SIL 200V(日本アエロジ
ル(株)製)1質量部を塩化メチレン90質量部及びエ
タノール10質量部に混合、撹拌して溶解し、紫外線吸
収剤溶液Aを調製した。上記ドープ液Aの100質量部
に対して紫外線吸収剤溶液Aを2質量部の割合で加え、
スタチックミキサーにより十分混合した後、ダイコータ
からステンレスベルト上にドープ温度35℃で流延し
た。ステンレスベルトの裏面から35℃の温度の温水を
接触させて温度制御されたステンレスベルト上で1分間
乾燥した後、更にステンレスベルトの裏面に、15℃の
冷水を接触させて15秒間保持した後、ステンレスベル
トから剥離した。剥離時のウェブ中の残留溶媒量は70
質量%であった。次いで剥離したウェブの両端を固定し
ながら120℃で10分間乾燥させ、膜厚80μmのセ
ルロースアセテートフィルムA(保護フィルムA)を得
た。
ースアセテートフィルム(保護フィルムA及び光学フィ
ルム1)をそれぞれ60℃、2mol/Lの水酸化ナト
リウム水溶液中に2分間浸漬して水洗した後、100℃
で10分間乾燥してアルカリ鹸化処理を施した。
ールフィルムを沃素1質量部、ホウ酸4質量部を含む水
溶液100質量部に浸漬し、50℃で4倍に延伸して偏
光膜(偏光子1)を作製した。
ルカリ鹸化処理済み光学フィルム1を、その反対面に上
記のアルカリ鹸化処理済み保護フィルムAを完全鹸化型
ポリビニルアルコール5%水溶液を接着剤として、各々
貼り合わせて偏光板1を作製した。
ム1は、フィルムロールの巾方向の両端部及び中央部か
らそれぞれフィルムサンプルを切り出し、それぞれにつ
いて2枚づつ(合計6枚)偏光板1を作製した。なお、
偏光子1の偏光軸と光学フィルム1の巾方向とのなす角
度は、45度となるように貼り合わせた。
た偏光板1(6枚)を、更に偏光板が実際に使用される
状況を考慮し、60℃で90%RHの環境下で500時
間処理した後、一枚偏光板反射型液晶表示装置に組み込
み評価した。構成は、前面側から、本発明の偏光板1/
ガラス基板/ITO透明電極/配向膜/TN型液晶/配
向膜/金属電極兼反射膜/ガラス基板とした。偏光板1
は保護フィルムAが最前面になるように配置した。電源
OFF時及び電源ONそれぞれの場合で、着色の程度を
目視で評価したところ、いずれの偏光板1を用いても着
色はほとんど認められず、良好なコントラストが得られ
ることが判った。
量部に、硫酸18質量部、無水酢酸260質量部、酢酸
420質量部を添加、攪拌しながら室温から55℃まで
60分かけて昇温し、15分間その温度で保持して酢化
反応を行った。次に、酢酸マグネシウムの酢酸−水混合
溶液を添加して硫酸を中和した後、反応系内に水蒸気を
導入して、55℃で240分間維持して鹸化熟成処理を
行った。その後、多量の水により、酢酸臭がなくなるま
で洗浄を行い、更に乾燥して、アセチル基の置換度2.
54、粘度平均重合度250のセルロースアセテート2
を得た。
アセチル基の置換度は、前述の13C−NMRにより求め
た結果0.72であった。また、数平均分子量(Mn)
と重量平均分子量(Mw)の比Mn/Mwは、3.0で
あった。
セテート1の100質量部、リン酸トリクレシル10質
量部、塩化メチレン290質量部及びエタノール60質
量部を密閉容器に入れ、混合物をゆっくり攪拌しながら
徐々に昇温し、60分かけて45℃まで上げ溶解して、
ドープ液2を調製した。この時、容器内は1.2気圧と
なった。このドープ液2を安積濾紙(株)製の安積濾紙
No.244を使用して濾過した後、24時間静置し、
ドープ中の泡を除いた。
ースアセテート2を5質量部、前記高分子紫外線吸収剤
1を12質量部及びAER0SIL R972V(日本
アエロジル(株)製)1質量部とを塩化メチレン94質
量部とエタノール8質量部に混合、撹拌、溶解して、紫
外線吸収剤溶液2を調製した。
ィルム2)の作製〕上記調製したドープ液2の100質
量部に対して、紫外線吸収剤溶液2を2質量部の割合で
加え、スタチックミキサーにより十分混合した後、ダイ
コータからステンレスベルト上にドープ温度39℃で流
延した。ステンレスベルトの裏面から39℃の温度の温
水を接触させて温度制御されたステンレスベルト上で1
分間乾燥した後、更にステンレスベルトの裏面に、15
℃の冷水を接触させて15秒間保持した後、ステンレス
ベルトから剥離した。剥離時のウェブ中の残留溶媒量は
30質量%であった。次いで横延伸機(テンター)を用
いて剥離したウェブの両端をクリップで掴み、クリップ
間隔を巾方向に変化させることで、150℃で巾方向に
3.0倍延伸した。この後、一旦、フィルム温度を60
℃まで冷却した後、クリップから解放し、ローラー搬送
しながら130℃で10分間乾燥させ、膜厚40μmの
セルロースアセテートフィルム2(光学フィルム2)を
得た。
200mmのガラス繊維強化樹脂製のコアに巾1m、長
さ1000mのフィルムロール状にテーパーテンション
法で巻き取った。この際、フィルム端部に温度230℃
のエンボスリングを押し当て、5μmの厚みだし加工を
施して、フィルム同士の密着を防止した。
評価〕得られたフィルムロールからフィルムサンプルを
切り出し、実施例1に記載したと同様の方法にて、膜厚
むら、ヘイズ、R0値、Rt値の測定及び面押され故障
の評価を行い、得られた結果を表1に示した。なお、セ
ルロースアセテートフィルム2の遅相軸の方向は、フィ
ルムの巾方向に対し±2度の範囲に収まっていることを
確認した。
スアセテートフィルム2(光学フィルム2)を60℃、
2mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液中に2分間浸漬
し水洗した後、100℃で10分間乾燥して、アルカリ
鹸化処理を施した。
のアルカリ鹸化処理済みの光学フィルム2を、その反対
面に実施例1で作製したアルカリ鹸化処理済み保護フィ
ルムAを完全鹸化型ポリビニルアルコール5%水溶液を
接着剤として用いて各々貼り合わせ偏光板2を作製し
た。
の巾方向の両端部及び中央部からそれぞれフィルムサン
プルを切り出し、それぞれについて2枚づつ(合計6
枚)偏光板2を作製した。偏光子1の偏光軸と光学フィ
ルム2の巾方向とのなす角度は、45度となるように貼
り合わせた。
た偏光板2(6枚)を用いて、市販のバックライト/コ
レステリック液晶層/偏光板2の構成で着色の程度を目
視で評価したところ、着色はほとんど認められず、良好
な結果が得られた。
量部に、硫酸18質量部、無水酢酸260質量部、酢酸
400質量部を添加、攪拌しながら、室温から55℃ま
で60分かけて昇温し、15分間その温度で保持して酢
化反応を行った。次に、酢酸マグネシウムの酢酸−水混
合溶液を添加して硫酸を中和した後、反応系内に水蒸気
を導入して、55℃で180分間維持して鹸化熟成処理
を行った。この後、多量の水により酢酸臭がなくなるま
で洗浄を行い、更に乾燥した後、アセチル基の置換度
2.50、粘度平均重合度240のセルロースアセテー
ト3を得た。
アセチル基の置換度は、前述の13C−NMRにより求め
た結果0.80であった。また、数平均分子量(Mn)
と重量平均分子量(Mw)の比Mn/Mwは2.5であ
った。
セテート3の100質量部に、一般式(B)で表される
可塑剤PL−26を10質量部、塩化メチレン290質
量部、エタノール60質量部を密閉容器に入れ、混合物
をゆっくり攪拌しながら徐々に昇温し、60分かけて4
5℃まで上げ溶解してドープ液3を調製した。この時、
容器内は1.2気圧となった。このドープ液3を安積濾
紙(株)製の安積濾紙No.244を使用して濾過した
後、24時間静置しドープ中の泡を除いた。
ースアセテート3を3質量部、前記高分子紫外線吸収剤
1を10質量部とを塩化メチレン90質量部とエタノー
ル10質量部に混合、撹拌、溶解して、紫外線吸収剤溶
液3を調製した。
フィルム3)の作製〕上記調製したドープ液3の100
質量部に対して、紫外線吸収剤溶液3を2質量部の割合
で加え、スタチックミキサーにより十分混合した後、ダ
イコータからステンレスベルト上にドープ温度35℃で
流延した。ステンレスベルトの裏面から35℃の温水を
接触させ、温度制御されたステンレスベルト上で1分間
乾燥した後、更にステンレスベルトの裏面に、15℃の
冷水を接触させて15秒間保持した後、ステンレスベル
トから剥離した。剥離時のウェブ中の残留溶媒量は70
質量%であった。次いで、120℃のオーブン内でロー
ル搬送しながら、オーブン入り口直後のロール周速に対
してオーブン出口直前のロール周速を1.5倍になるよ
うにして、複数のロール間で流延方向(フィルムの長尺
方向)に1.5倍延伸した。延伸後、直ちに60℃まで
冷却した。更にテンターを用いてウェブの両端をクリッ
プで掴み、クリップ間隔を徐々に広げ、テンター出口で
巾方向の延伸倍率が1.05倍になるようにしながら、
140℃で5分乾燥させ、膜厚70μmのセルロースア
セテートフィルム3(光学フィルム3)を得た。
200mmのガラス繊維強化樹脂製のコアに巾1m、長
さ1000mのフィルムロール状にテーパーテンション
法で巻き取った。この際、フィルム端部に温度270℃
のエンボスリングを押し当て、10μmの厚みだし加工
を施して、フィルム同士の密着を防止した。
評価〕得られたフィルムロールからフィルムサンプルを
切り出し、実施例1に記載したと同様の方法にて、膜厚
むら、ヘイズ、R0値、Rt値の測定及び面押され故障
の評価を行い、得られた結果を表1に示した。なお、セ
ルロースアセテートフィルム3の遅相軸の方向は、フィ
ルムの巾方向に対し±2度の範囲に収まっていることを
確認した。
スアセテートフィルム3(光学フィルム3)を60℃、
2mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液中に2分間浸漬
し水洗した後、100℃で10分間乾燥して、アルカリ
鹸化処理を施した。
のアルカリ鹸化処理済みの光学フィルム3を、その反対
面に実施例1で作製したアルカリ鹸化処理済み保護フィ
ルムAを完全鹸化型ポリビニルアルコール5%水溶液を
接着剤として用いて各々貼り合わせ偏光板3を作製し
た。
の巾方向の両端部及び中央部からそれぞれフィルムサン
プルを切り出し、それぞれについて2枚づつ(合計6
枚)偏光板3を作製した。偏光子1の偏光軸と光学フィ
ルム3の巾方向とのなす角度は、45度となるように貼
り合わせた。
た偏光板3(6枚)を用いて、実施例1と同様の方法に
て液晶表示装置で評価を行った結果、着色がほとんど認
められず、良好な結果を得ることができた。
セテート2を100質量部、アセチルクエン酸トリブチ
ルを10質量部、酢酸メチルを200質量部及びエタノ
ール50質量部を密閉容器に入れ膨潤させた。膨潤した
混合物を−70℃まで冷却して30分そのまま保持し
た。次いで50℃まで加温、溶解した後、更に60分間
攪拌して、ドープ液4を調製した。このドープ液4を安
積濾紙(株)製の安積濾紙No.244を使用して濾過
した後、24時間静置しドープ中の泡を除いた。
アセテート2を5質量部、前記高分子紫外線吸収剤1を
8質量部とを酢酸メチル94質量部とエタノール8質量
部に混合、撹拌、溶解し、紫外線吸収剤溶液4を調製し
た。
フィルム4)の作製〕上記ドープ液4の100質量部に
対して、紫外線吸収剤溶液4を2質量部の割合で加え、
スタチックミキサーにより十分混合した後、ダイコータ
からステンレスベルト上にドープ温度50℃で流延し
た。ステンレスベルトの裏面から55℃の温水を接触さ
せて温度制御されたステンレスベルト上で1分間乾燥し
た後、更にステンレスベルトの裏面に、15℃の冷水を
接触させて15秒間保持した後、ステンレスベルトから
剥離した。剥離時のウェブ中の残留溶媒量は70質量%
であった。次いで同時二軸延伸テンターを用いて剥離し
たウェブの両端をクリップで掴み、クリップ間隔を巾方
向と流延方向(長さ方向)に同時に変化させることで、
150℃で巾方向に2.5倍、流延方向(長さ方向)に
1.05倍延伸した。延伸終了後、一旦、フィルム温度
を80℃まで冷却した後、周速の異なるローラーを用い
て130℃で長さ方向に1.05倍延伸した。更にロー
ラー搬送しながら130℃で10分間乾燥させ、膜厚7
5μmのセルロースアセテートフィルム4(光学フィル
ム4)を得た。
200mmのガラス繊維強化樹脂製のコアに巾1m、長
さ1000mのフィルムロール状にテーパーテンション
法で巻き取った。この際、フィルム端部に温度250℃
のエンボスリングを押し当て、高さ10μmの厚みだし
加工を施して、フィルム同士の密着を防止した。
評価〕得られたフィルムロールからフィルムサンプルを
切り出し、実施例1に記載したと同様の方法にて、膜厚
むら、ヘイズ、R0値、Rt値の測定及び面押され故障
の評価を行い、得られた結果を表1に示した。なお、セ
ルロースアセテートフィルム4の遅相軸の方向は、フィ
ルムの巾方向に対し±2度の範囲に収まっていることを
確認した。
スアセテートフィルム4(光学フィルム4)を60℃、
2mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液中に2分間浸漬
し水洗した後、100℃で10分間乾燥して、アルカリ
鹸化処理を施した。
のアルカリ鹸化処理済みの光学フィルム4を、その反対
面に実施例1で作製したアルカリ鹸化処理済み保護フィ
ルムAを完全鹸化型ポリビニルアルコール5%水溶液を
接着剤として用いて各々貼り合わせ偏光板4を作製し
た。
の巾方向の両端部及び中央部からそれぞれフィルムサン
プルを切り出し、それぞれについて2枚づつ(合計6
枚)偏光板4を作製した。偏光子1の偏光軸と光学フィ
ルム4の巾方向とのなす角度は、45度となるように貼
り合わせた。
た偏光板4(6枚)を用いて、実施例1と同様の方法に
て液晶表示装置で評価を行った結果、着色がほとんど認
められず、良好なコントラスト特性を得ることができ
た。
量部に、硫酸16質量部、無水酢酸260質量部、酢酸
420質量部を添加し攪拌しながら、室温から60℃ま
で60分かけて昇温し、15分間その温度で保持して酢
化反応を行った。次に、酢酸マグネシウムの酢酸−水混
合溶液を添加して硫酸を中和した後、反応系内に水蒸気
を導入して、60℃で180分間維持して鹸化熟成処理
を行った。その後、多量の水により酢酸臭がなくなるま
で洗浄を行い、更に乾燥して、アセチル基の置換度2.
60、粘度平均重合度270のセルロースアセテート5
を得た。
アセチル基の置換度は、前述の13C−NMRにより求め
た結果0.77であった。また、数平均分子量(Mn)
と重量平均分子量(Mw)の比Mn/Mwは3.0であ
った。
ースアセテート5を100質量部、アセチルクエン酸ト
リブチルを10質量部、塩化メチレンを290質量部及
びエタノール60質量部を密閉容器に入れ、混合物をゆ
っくり攪拌しながら徐々に昇温し、60分かけて45℃
まで上げ溶解して、ドープ液5を調製した。この時、容
器内は1.2気圧となった。このドープ液5を安積濾紙
(株)製の安積濾紙No.244を使用して濾過した
後、24時間静置しドープ中の泡を除いた。
たセルロースアセテート5を5質量部、下記に示す方法
で得られた高分子紫外線吸収剤2を10質量部、塩化メ
チレン94質量部及びエタノール8質量部を混合、撹
拌、溶解して、紫外線吸収剤溶液5を調製した。
ドロキシトリアジン(c)10.35g(20mmo
l)とグルタル酸(d)2.64g(20mmol)に
酸化アンチモン0.02gを加え、真空かき混ぜ機をつ
けた重合管に入れる。重合管には窒素ガス導入管をつな
ぎ、この重合管を油浴に入れ180℃に加熱しながら、
ゆっくりと窒素ガスを通した。かき混ぜながら、徐々に
270℃まで昇温し、同時に真空度を102Paまで高
めた。このまま3時間加熱した後、放冷し、定量的に高
分子紫外線吸収剤2を得た。高分子紫外線吸収剤2の分
子量をGPCにより測定した結果、数平均分子量は23
000であった。また高分子紫外線吸収剤2の構造は1
H−NMRにより確認した。
ィルム5)の作製〕上記調製したドープ液5の100質
量部に対して、前記紫外線吸収剤溶液5を2質量部の割
合で加え、スタチックミキサーにより十分混合した後、
ダイコータからステンレスベルト上にドープ温度30℃
で流延した。ステンレスベルトの裏面から30℃の温水
を接触させて、温度制御されたステンレスベルト上で1
分間乾燥した後、更にステンレスベルトの裏面に、15
℃の冷水を接触させて15秒間保持した後、ステンレス
ベルトから剥離した。剥離時のウェブ中の残留溶媒量は
100質量%であった。次いで、横延伸機(テンター)
を用いて剥離したウェブの両端をクリップで掴み、クリ
ップ間隔を巾方向に変化させることで、100℃で巾方
向に1.5倍延伸した。延伸終了後、一旦、フィルム温
度を60℃まで冷却した後、周速の異なるローラーを用
いて130℃で長さ方向に1.05倍延伸した。更にロ
ーラー搬送しながら130℃で10分間乾燥させ、膜厚
100μmのセルロースエステルフィルム5(光学フィ
ルム5)を得た。
200mmのガラス繊維強化樹脂製のコアに巾1m、長
さ1000mのフィルムロール状にテーパーテンション
法で巻き取った。この際、フィルム端部に温度250℃
のエンボスリングを押し当て、高さ15μmの突起を形
成することにより厚みだし加工を施して、フィルム同士
の密着を防止した。
評価〕得られたフィルムロールからフィルムサンプルを
切り出し、実施例1に記載したと同様の方法にて、膜厚
むら、ヘイズ、R0値、Rt値の測定及び面押され故障
の評価を行い、得られた結果を表1に示した。なお、セ
ルロースアセテートフィルム5の遅相軸の方向は、フィ
ルムの巾方向に対し±2度の範囲に収まっていることを
確認した。
スアセテートフィルム5(光学フィルム5)を60℃、
2mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液中に2分間浸漬
し水洗した後、100℃で10分間乾燥して、アルカリ
鹸化処理を施した。
のアルカリ鹸化処理済みの光学フィルム5を、その反対
面に実施例1で作製したアルカリ鹸化処理済み保護フィ
ルムAを完全鹸化型ポリビニルアルコール5%水溶液を
接着剤として用いて各々貼り合わせ偏光板5を作製し
た。
の巾方向の両端部及び中央部からそれぞれフィルムサン
プルを切り出し、それぞれについて2枚づつ(合計6
枚)偏光板5を作製した。偏光子1の偏光軸と光学フィ
ルム5の巾方向とのなす角度は、45度となるように貼
り合わせた。
た偏光板5(6枚)を用いて、実施例1と同様の方法に
て液晶表示装置で評価を行った結果、着色がほとんど認
められず、良好なコントラスト特性を得ることができ
た。
量部に、硫酸12質量部、無水酢酸260質量部、酢酸
420質量部を添加し、攪拌しながら室温から70℃ま
で60分かけて昇温し、15分間その温度で保持して酢
化反応を行った。次に、酢酸マグネシウムの酢酸−水混
合溶液を添加して硫酸を中和した後、反応系内に水蒸気
を導入して、70℃で120分間維持して鹸化熟成処理
を行った。その後、多量の水により酢酸臭がなくなるま
で洗浄を行い、アセチル基の置換度2.65、粘度平均
重合度273のセルロースアセテート6を得た。
アセチル基の置換度は0.87であった。また、数平均
分子量(Mn)と重量平均分子量(Mw)の比Mn/M
wは3.7であった。
ースアセテート6を100質量部、フタル酸ジブチルを
3質量部、塩化メチレンを450質量部及びメタノール
50質量部を密閉容器に入れ、混合物をゆっくり攪拌し
ながら徐々に昇温し、60分かけて45℃まで上げ溶解
して、ドープ液6を調製した。その時、容器内は1.2
気圧となった。このドープ液6を安積濾紙(株)製の安
積濾紙No.244を使用して濾過した後、24時間静
置しドープ中の泡を除いた。
たセルロースアセテート6を3質量部、チヌビン326
(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)を5質
量部及びチヌビン328(チバ・スペシャルティ・ケミ
カルズ(株)製)5質量部を塩化メチレン90質量部と
エタノール10質量部に混合、撹拌、溶解して、紫外線
吸収剤溶液6を調製した。
フィルム6)の作製〕上記調製したドープ液6の100
質量部に対して、紫外線吸収剤溶液6を2質量部の割合
で加え、スタチックミキサーにより十分混合した後、ダ
イコータからステンレスベルト上にドープ温度35℃で
流延した。ステンレスベルトの裏面から35℃の温水を
接触させて、温度制御されたステンレスベルト上で1分
間乾燥した後、更にステンレスベルトの裏面に、15℃
の冷水を接触させて15秒間保持した後、ステンレスベ
ルトから剥離した。剥離時のウェブ中の残留溶媒量は7
0質量%であった。次いで、120℃のオーブン内でロ
ール搬送しながら、オーブン入り口直後のロール周速に
対してオーブン出口直前のロール周速を1.5倍になる
ようにして、流延方向(フィルムの長尺方向)に1.5
倍延伸した。更にテンターを用いてウェブの両端をクリ
ップで掴み、クリップ間隔を徐々に広げテンター出口で
巾方向の延伸倍率が1.05倍になるように延伸した
後、140℃で5分乾燥させ、膜厚70μmのセルロー
スアセテートフィルム6(光学フィルム6)を作製し
た。
200mmのガラス繊維強化樹脂製のコアに巾1m、長
さ1000mのフィルムロール状にテーパーテンション
法で巻き取った。この際、フィルム端部に温度270℃
のエンボスリングを押し当て、15μmの厚みだし加工
を施して、フィルム同士の密着を防止した。
評価〕得られたフィルムロールからフィルムサンプルを
切り出し、実施例1に記載したと同様の方法にて、膜厚
むら、ヘイズ、R0値、Rt値の測定及び面押され故障
の評価を行い、得られた結果を表1に示した。なお、セ
ルロースアセテートフィルム6の遅相軸の方向は、フィ
ルムの巾方向に対し±15度とばらつきが大きかった。
板1の作製において、光学フィルム1の代わりに光学フ
ィルム6を用いた以外は同様にして偏光板6を作製し、
実施例1と同様の方法にて液晶表示装置で評価したとこ
ろ、着色むら甚だしく実用に耐えない画面品質であっ
た。
量部に、硫酸8質量部、無水酢酸260質量部、酢酸4
20質量部を添加して、攪拌しながら室温から65℃ま
で60分かけて昇温し、15分間その温度で保持して酢
化反応を行った。次に、酢酸マグネシウムの酢酸−水混
合溶液を添加して硫酸を中和した後、反応系内に水蒸気
を導入して、65℃で40分間維持して鹸化熟成を行っ
た。その後、多量の水により酢酸臭がなくなるまで洗浄
を行い、更に乾燥しアセチル基の置換度2.80、粘度
平均重合度300のセルロースアセテート7を作製し
た。
アセチル基の置換度は、0.85であった。また、数平
均分子量(Mn)と重量平均分子量(Mw)の比Mn/
Mwは3.5であった。
作製したセルロースアセテート7を用いて、比較例1と
同様の方法にて光学フィルム7を作製し、膜厚むら、ヘ
イズ、R0値、Rt値の測定及び面押され故障の評価を
行い、得られた結果を表1に示した。
フィルムの巾方向に対し±10度とばらつきが大きかっ
た。
板1の作製において、光学フィルム1の代わりに光学フ
ィルム7を用いた以外は同様にして偏光板7を作製し、
実施例1と同様の方法にて液晶表示装置で評価したとこ
ろ、着色むら甚だしい上に、コントラストが悪く実用に
耐えない画面品質であった。
いて、縦方向の延伸倍率を3.0倍とし、最終フィルム
厚さを150μmになるように変更した以外は同様にし
て光学フィルム8を作製し、実施例1に記載の方法で、
膜厚むら、ヘイズ、R0値、Rt値の測定及び面押され
故障の評価を行い、得られた結果を表1に示した。な
お、光学フィルム8の遅相軸の方向は、フィルムの巾方
向に対し±1度とばらつきは小さかった。
て、光学フィルム1に代えて光学フィルム8を用いた以
外は同様にして偏光板8を作製し、実施例1と同様の方
法で評価を行った結果、偏光板として着色がほとんど認
められず、良好なコントラスト特性を得ることができ
た。
係る実施例1〜実施例6で作製したセルロースアセテー
トフィルムは、比較例に対して、膜厚ムラが少なく、ヘ
イズも低く、R0値、Rt値のバラツキが少なく、かつ
面押され故障の発生が極めて少ないことがわかる。
厚偏差が少ない)に優れ、更に、リターデーション値R
0の制御が容易で、均一な位相差特性を有する光学フィ
ルムを生産性よく製造できるセルロースエステルフィル
ム、長尺位相差フィルム、光学フィルムとその製造方法
並びにそれを用いた表示品質に優れる偏光板及び表示装
置を提供することができた。
Claims (18)
- 【請求項1】 炭素数2〜4のアシル基を置換基として
有し、グルコース残基における2位、3位および6位の
アシル基置換度の合計が2.67未満であり、かつ6位
のアシル基置換度が0.87未満であるセルロースエス
テルを含むことを特徴とするセルロースエステルフィル
ム。 - 【請求項2】 アセチル基を置換基として有し、グルコ
ース残基における2位、3位および6位のアセチル基置
換度の合計が2.5以上2.67未満であり、かつ6位
のアセチル基置換度が0.87未満であるセルロースエ
ステルを含むことを特徴とするセルロースエステルフィ
ルム。 - 【請求項3】 前記セルロースエステルが、重量平均分
子量Mwの数平均分子量Mnに対する比が2.0以上
3.5以下であることを特徴とする請求項1または2記
載のセルロースエステルフィルム。 - 【請求項4】 面内方向のリターデーション値R0が、
110〜2000nmであることを特徴とする請求項1
〜3のいずれか1項記載のセルロースエステルフィル
ム。 - 【請求項5】 200℃における蒸気圧が665Pa未
満の可塑剤を含むことを特徴とする請求項1〜4のいず
れか1項記載のセルロースエステルフィルム。 - 【請求項6】 数平均分子量1000〜100000の
高分子紫外線吸収剤を含むことを特徴とする請求項1〜
5のいずれか1項記載のセルロースエステルフィルム。 - 【請求項7】 見かけ比重が70g/リットル以上で、
かつ一次平均粒径が20nm以下の酸化珪素微粒子を含
むことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項記載の
セルロースエステルフィルム。 - 【請求項8】 膜厚が30〜70μmであることを特徴
とする請求項1〜7のいずれか1項記載のセルロースエ
ステルフィルム。 - 【請求項9】 フィルムの厚み方向のリターデーション
値Rtが、0〜75nmであることを特徴とする請求項
1〜8のいずれか1項記載のセルロースエステルフィル
ム。 - 【請求項10】 長尺フィルムで、かつ幅手方向におけ
る面内方向のリターデーション値R0の変動率が、±5
%以内であること特徴とする請求項1〜9のいずれか1
項記載のセルロースエステルフィルム。 - 【請求項11】 酢酸メチルまたはアセトンを含むセル
ロースエステル溶液を支持体上に流延して製膜されたこ
と特徴とする請求項1〜10のいずれか1項記載のセル
ロースエステルフィルム。 - 【請求項12】 フィルム面内の遅相軸方向が、長尺方
向に対して±5度の範囲または幅手方向に対して±5度
の範囲のいずれかであることを特徴とする請求項1〜1
1のいずれか1項記載のセルロースエステルフィルムか
らなる長尺位相差フィルム。 - 【請求項13】 炭素数2〜4のアシル基を置換基とし
て有し、2位、3位および6位のアシル基置換度の合計
が2.67未満であり、かつ6位のアシル基置換度が
0.87未満であるセルロースエステル、その溶媒及び
可塑剤を含むセルロースエステル溶液を支持体上に流延
し、剥離後のセルロースエステルフィルムを長尺方向ま
たは幅手方向に同時もしくは逐次延伸することを特徴と
するセルロースエステルフィルムの製造方法 - 【請求項14】 延伸時の温度が40〜200℃の範囲
で、かつ1.15〜4.0倍に延伸することを特徴とす
る請求項13に記載のセルロースエステルフィルムの製
造方法。 - 【請求項15】 残留溶媒量として30質量%未満で延
伸することを特徴とする請求項13または14記載のセ
ルロースエステルフィルムの製造方法。 - 【請求項16】 光学フィルムが、請求項13〜15の
いずれか1項記載の方法で製造されたセルロースエステ
ルフィルムであることを特徴とする光学フィルム。 - 【請求項17】 請求項1〜11のいずれか1項記載の
セルロースエステルフィルム、請求項12に記載の長尺
位相差フィルムまたは請求項16に記載の光学フィルム
を、偏光子または偏光板の少なくともの一方の面に有す
ることを特徴とする偏光板。 - 【請求項18】 請求項17に記載の偏光板を有するこ
とを特徴とする表示装置。
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