説明

セルロースアシレートフィルム、偏光板および液晶表示装置

【課題】 高レターデーション値を有し、かつ、湿度によるレターデーション変化の小さいセルロースアシレートフィルムを提供する。
【解決手段】下記一般式(1)で表される化合物の少なくとも1種と、分子内に少なくとも1つの水素結合性水素供与性基を有し、かつ、少なくとも1つの芳香環を有する化合物の少なくとも1種とを、含有するセルロースアシレートフィルム。
一般式(1)


(一般式(1)中、R2、R4およびR5は、それぞれ、水素原子または置換基を表し、R11およびR13は、それぞれ、水素原子またはアルキル基を表し、L1およびL2は、それぞれ、単結合または2価の連結基を表す。Ar1はアリーレン基または2価の芳香族へテロ環基を表し、Ar2はアリール基または1価の芳香族へテロ環基を表し、nは3以上の整数を表し、n種存在するL2、Ar1はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。)

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、セルロースアシレートフィルム、ならびにこれを用いた、偏光板および液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
セルロースアシレートフィルムは適度な透水性を有し、光学的等方性が高い(レターデーション値が低い)ことから、液晶表示装置向けの偏光板保護膜として広く利用されてきた。
近年、セルロースアシレートフィルムに位相差を付与し、偏光板保護膜としての機能に加えて、光学補償機能も併せ持たせる方法が提案されている。
このうち、市場が急拡大しているVAモード液晶表示装置用光学補償フィルム用途では、正面レターデーション(以下Re)だけでなく、厚み方向にも高いレターデーションを発現させることが要求される。
従来セルロースアシレートフィルムの厚み方向レターデーション(以下、Rthという)を増大させる方法としては、セルロースアシレートの総アシル化度を低くする、及びレターデーション発現剤を添加する方法等が知られており、後者については特許文献1にトリアジン化合物を添加したセルロースアシレートフィルムが開示されている。
しかし、セルロースアシレートフィルムは一定の吸水性を有するため、環境湿度によりレタデーションが変化するという特性を有しており、これは光学補償フィルム用途では使用環境湿度により液晶表示装置の画質が変化するという問題を引き起こすため、強く改善が求められていた。
【0003】
【特許文献1】特開2003−344655号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の目的は、高レターデーション値を有し、かつ、湿度によるレターデーション変化の小さいセルロースアシレートフィルムを提供することである。
本発明のさらなる目的は、前記セルロースアシレートフィルムを光学補償フィルムとすることにより表示品位の高い偏光板および液晶表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
従来、セルロースアシレートフィルムの吸水性は可塑剤等の疎水性化合物の添加により低減できることが知られていた。しかし、本発明の発明者らが鋭意検討した結果、上記のようなトリアジン化合物を他の疎水性化合物と共にセルロースアシレートフィルムに添加した場合、レターデーション発現性が低下してしまうことを見出した。さらに、本発明の発明者らは、前記トリアジン化合物の疎水性化合物共存時のレターデ−ション発現性の低下は、トリアジン化合物のセルロースアシレートフィルム中での配向が疎水化剤によって阻害されることが原因であることを突き止めた。
以上の検討に基づき、本発明者らは自己会合性の高いレターデーション発現剤を使用すれば、前記疎水性化合物の併用による配向阻害を解消でき、高レターデーションと使用湿度によるレターデーション変化の低減を両立できることを見出し、本発明を完結するに至った。
【0006】
具体的には、下記手段により上記課題は解決された。
(1)下記一般式(1)で表される化合物の少なくとも1種と、分子内に少なくとも1つの水素結合性水素供与性基を有し、かつ、少なくとも1つの芳香環を有する化合物の少なくとも1種とを、含有するセルロースアシレートフィルム。
一般式(1)
【化1】

(一般式(1)中、R2、R4およびR5は、それぞれ、水素原子または置換基を表し、R11およびR13は、それぞれ、水素原子またはアルキル基を表し、L1およびL2は、それぞれ、単結合または2価の連結基を表す。Ar1はアリーレン基または2価の芳香族へテロ環基を表し、Ar2はアリール基または1価の芳香族へテロ環基を表し、nは3以上の整数を表し、n種存在するL2、Ar1はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。)
(2)前記分子内に少なくとも1つの水素結合性水素供与性基を有し、かつ、少なくとも1つの芳香環を有する化合物が、下記一般式(II)で表される、(1)に記載のセルロースアシレートフィルム。
一般式(II)
【化2】

(一般式(II)中、Xは置換または無置換のアミノ基、置換または無置換のアシルアミノ基、置換または無置換のアルコキシカルボニルアミノ基、置換または無置換のアリールオキシカルボニルアミノ基、置換または無置換のスルホニルアミノ基、ヒドロキシ基、メルカプト基またはカルボキシル基を表わす。R111、R112、R113、R114、R115、R21、R22、R23、R24、R25、R31、R32、R33、R34およびR35は、それぞれ、水素原子または置換基を表す。)
(3)前記分子内に少なくとも1つの水素結合性水素供与性基を有し、かつ、少なくとも1つの芳香環を有する化合物が、下記一般式(B)で表される、(1)に記載のセルロースアシレートフィルム。
【化3】

(一般式(B)中、R12、R13、R14、R15、R16、R21、R23、R24、R25、R32、R33、R34、R35、R36はそれぞれ、水素原子または置換基を表し、R12、R13、R14、R15、R16、R21、R23、R24、R25、R32、R33、R34、R35およびR36のうち少なくとも1つはアミノ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルホニルアミノ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、カルボキシル基である。)
(4)下記式(A)および(B)を満たす、(1)〜(3)のいずれか1項に記載のセルロースアシレートフィルム。
20nm≦Re(590)≦250nm (A)
40nm≦Rth(590)≦400nm (B)
(式(A)および(B)中、Re(590)及びRth(590)は、それぞれ、波長590nmにおける正面レターデーション(Re)または厚み方向レターデーション(Rth)を表す。)
(5)下記条件を満たす、(1)〜(4)のいずれか1項に記載のセルロースアシレートフィルム。
0%≦(25℃10%RHにおけるRth(590)−25℃80%RHにおけるRth(590))/25℃60%RHにおけるRth(590)≦30%
(上記式中、Rth(590)は、波長590nmにおける正面レターデーション(Re)または厚み方向レターデーション(Rth)を表す。)
(6)(1)〜(5)のセルロースアシレートを含む光学補償フィルム。
(7)偏光膜と、該偏光膜の両側に設けられた保護膜とを有し、かつ、前記保護膜の少なくとも一方が、(1)〜(5)のいずれか1項に記載のセルロースアシレートフィルムである、偏光板。
(8)液晶セルと、該液晶セルの両側に配置された2枚の偏光板とを有し、前記偏光板の少なくとも一方が(7)に記載の偏光板である、液晶表示装置。
(9)表示モードがVAモードである、(8)に記載の液晶表示装置。
(10)表示モードがOCBモードである、(8)に記載の液晶表示装置。
【発明の効果】
【0007】
本発明のセルロースアシレートフィルムは、高いReおよび高いRthを有し、環境湿度によるレターデーション変化が小さいという特徴を有する。そのため、本発明のセルロースアシレートフィルムは、光学補償フィルムとして好ましく採用できる。特に、本発明のセルロースアシレートフィルムを用いた偏光板は、偏光板の構成要素の数を増加することなく、偏光板に光学補償機能を追加することが可能になった。さらに、このような偏光板を用いることにより、表示品位の高い液晶表示装置を得ることが可能になった。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
以下において、本発明の内容について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
また、本発明でいう「基」の炭素数には、該「基」が置換基を有する場合、該置換基の炭素数を含まない趣旨である。
【0009】
[セルロースアシレートフィルム]
本発明のセルロースアシレートフィルムは、会合性の高いレターデーション発現剤(一般式(1)で表される化合物)と疎水化剤(分子内に水素結合性水素供与性基と芳香環を併せ持つ化合物)を含有する。以下に、本発明で用いるレターデーション発現剤、疎水化剤、セルロースアシレート、セルロースアシレートフィルムの製造方法の順に説明する。
【0010】
(レターデーション発現剤)
本発明で用いるレターデーション発現剤は、下記一般式(1)で表される化合物である。このようなレターデーション発現剤は、会合性が高く好ましい。以下において一般式(1)で表される化合物について詳細に説明する。
【0011】
一般式(1)
【化4】

(一般式(1)中、R2、R4およびR5は、それぞれ、水素原子または置換基を表し、R11およびR13は、それぞれ、水素原子またはアルキル基を表し、L1およびL2は、それぞれ、単結合または2価の連結基を表す。Ar1はアリーレン基または2価の芳香族へテロ環基を表し、Ar2はアリール基または1価の芳香族へテロ環基を表し、nは3以上の整数を表し、n種存在するL2、Ar1はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。)
【0012】
一般式(1)中、R2、R4およびR5は、それぞれ、水素原子または置換基を表し、置換基は後述の置換基Tが適用できる。
【0013】
2として好ましくは、水素原子、アルキル基(好ましくは炭素数1〜4のアルキル基、より好ましくはメチル基)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜12、より好ましくは炭素数1〜8、さらに好ましくは炭素数1〜6、特に好ましくは炭素数1〜4のアルコキシ基)、アミノ基、ヒドロキシ基であり、より好ましくは、水素原子、アルキル基、アルコキシ基であり、さらに好ましくは、水素原子、メチル基、メトキシ基であり、最も好ましくは水素原子である。
【0014】
5として好ましくは、水素原子、ハロゲン原子(好ましくはクロル基、フルオル基)、アルキル基(好ましくは炭素数1〜4のアルキル基、より好ましくはメチル基)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜12、より好ましくは炭素数1〜8、さらに好ましくは炭素数1〜6、特に好ましくは炭素数1〜4のアルコキシ基)、アミノ基、ヒドロキシ基であり、より好ましくは、水素原子、アルキル基、アルコキシ基であり、さらに好ましくは水素原子、アルキル基、アルコキシ基であり、特に好ましくは水素原子、メチル基、メトキシ基であり、最も好ましくは水素原子である。
特に、R2およびR5の両方が、水素原子であることが好ましい。
【0015】
4として好ましくは、水素原子または電子供与性基であり、より好ましくは水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アミノ基、ヒドロキシ基であり、さらに好ましくは、水素原子、アルキル基、アルコキシ基であり、特に好ましくは、水素原子またはアルコキシ基である。
ここで、R4のアルキル基の炭素数は、1〜4が好ましく、1〜3がより好ましい。
ここで、R4のアルコキシ基の炭素数は、1〜12が好ましく、1〜8がより好ましく、1〜6がさらに好ましく、1〜4がよりさらに好ましく、1〜3が特に好ましく、1が最も好ましい。
【0016】
11およびR13は、それぞれ、水素原子またはアルキル基を表す。R11およびR13で表されるアルキル基は、直鎖、分岐または環状であって、置換もしくは無置換のアルキル基を表し、好ましくは置換もしくは無置換の炭素数1〜30の直鎖または分岐のアルキル基、炭素数3〜30の置換もしくは無置換のシクロアルキル基、炭素数5〜30の置換もしくは無置換のビシクロアルキル基(つまり、炭素数5〜30のビシクロアルカンから水素原子を1個取り去った1価の基。)、トリシクロアルキル基であり、より好ましくは無置換の炭素数1〜30の直鎖または分岐のアルキル基である。
【0017】
11およびR13で表されるアルキル基の好ましい例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、tert−オクチル基、2−エチルヘキシル基、n−ノニル基、1,1,3−トリメチルヘキシル基、n−デシル基、2−ヘキシルデシル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、2−ヘキセニル基、オレイル基、リノレイル基、リノレニル基等を挙げることができる。また、シクロアルキル基としては、シクロヘキシル基、シクロペンチル基、4−n−ドデシルシクロヘキシル基等を挙げることができる。ビシクロアルキル基としては、ビシクロ[1,2,2]ヘプタン−2−イル基、ビシクロ[2,2,2]オクタン−3−イル基などを挙げることができる。
【0018】
11としてさらに好ましくは水素原子、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基であり、特に好ましくは水素原子、メチル基であり、最も好ましくはメチル基である。
13としてさらに好ましくは、炭素原子を2個以上含むアルキル基であり、より好ましくは炭素原子を3個以上含むアルキル基である。直鎖または分岐構造を有するものは特に好ましく用いられる。
【0019】
以下にR13で表されるアルキル基の具体例をあげて説明するが、本発明は以下の具体例によって何ら限定されることはない。
【0020】
【化5】

【0021】
Ar1はアリーレン基または2価の芳香族へテロ環基を表し、繰り返し単位中のAr1は、すべて同一であっても異なっていてもよい。Ar2はアリール基または1価の芳香族へテロ環基を表す。
Ar1で表されるアリーレン基として好ましくは、炭素数6〜30のアリーレン基であり、1または2以上の単環からなる基であってもよいし、2以上の環が縮合した縮合環であってもよい。また、可能な場合には置換基を有してもよく、置換基としては後述の置換基Tが適用できる。Ar1で表されるアリーレン基としてより好ましくは炭素数6〜20のアリーレン基であり、さらに好ましくは炭素数6〜12のアリーレン基であり、例えば、フェニレン基、p−メチルフェニレン基、ナフチレン基などが挙げられる。
Ar2で表されるアリール基として好ましくは炭素数6〜30のアリール基であり、1または2以上の単環であってもよいし、2以上の環が縮合した縮合環であってもよい。また、可能な場合には置換基を有してもよく、置換基としては後述の置換基Tが適用できる。Ar2で表されるアリール基としてより好ましくは炭素数6〜20のアリール基、特に好ましくは炭素数6〜12のアリール基であり、例えば、フェニル基、p−メチルフェニル基、ナフチル基などが挙げられる。
【0022】
一般式(1)中、Ar1およびAr2で表される芳香族ヘテロ環は、酸素原子、窒素原子または硫黄原子のうち少なくとも1つを含む芳香族ヘテロ環であることが好ましく、5員環若しくは6員環の酸素原子、窒素原子または硫黄原子のうち少なくとも1つを含む芳香族ヘテロ環である。さらに、可能な場合にはさらに置換基を有してもよい。置換基としては後述の置換基Tが適用できる。
【0023】
一般式(1)中、Ar1およびAr2で表される芳香族ヘテロ環の具体例としては、例えば、フラン環、ピロール環、チオフェン環、イミダゾール環、ピラゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、トリアゾール環、トリアジン環、インドール環、インダゾール環、プリン環、チアゾリン環、チアゾール環、チアジアゾール環、オキサゾリン環、オキサゾール環、オキサジアゾール環、キノリン環、イソキノリン環、フタラジン環、ナフチリジン環、キノキサリン環、キナゾリン環、シンノリン環、プテリジン環、アクリジン環、フェナントロリン環、フェナジン環、テトラゾール環、ベンズイミダゾール環、ベンズオキサゾール環、ベンズチアゾール環、ベンゾトリアゾール環、テトラザインデン環、ピロロトリアゾール環、ピラゾロトリアゾール環などが挙げられる。芳香族ヘテロ環として好ましいものは、ベンズイミダゾール環、ベンズオキサゾール環、ベンズチアゾール環、ベンゾトリアゾール環である。
尚、Ar1は2つの結合子を有する2価の芳香族へテロ環基であり、Ar2は1つの結合子を有する1価の芳香族へテロ環基を表す。
【0024】
1およびL2は、それぞれ、単結合または2価の連結基を表す。また、繰り返し単位中のL2は、すべて同一であっても異なっていてもよい。
2価の連結基として好ましいものは、−O−、−NR−(Rは水素原子または置換基を有してもよいアルキル基またはアリール基を表し、好ましくは水素原子を表す。以下、同じ)、−CO−、−SO2−、−S−、アルキレン基、置換アルキレン基、アルケニレン基、置換アルケニレン基、アルキニレン基およびこれらの2価の基を2つ以上組み合わせて得られる基であり、その内より好ましいものは−O−、−NR−、−CO−、−SO2NR−、−NRSO2−、−CONR−、−NRCO−、−COO−、および−OCO−、アルキニレン基である。
【0025】
本発明の一般式(1)で表される化合物において、Ar1はL1またはL2と結合するが、Ar1がフェニレン基である場合、L1−Ar1−L2およびL2−Ar1−L2は互いにパラ位(1,4−位)の関係となることが好ましい。
【0026】
一般式(1)中、nは3以上の整数を表し、好ましくは3〜7であり、より好ましくは3〜6であり、さらに好ましくは3〜5である。
【0027】
前記一般式(1)の化合物のうち、下記一般式(4)および(5)で表される化合物は特に好ましく用いることができる。
【0028】
一般式(4)
【化6】

【0029】
(一般式(4)中、R2およびR5は、それぞれ、水素原子または置換基を表し、R11およびR13は、それぞれ、水素原子またはアルキル基を表し、L1およびL2は、それぞれ、単結合または2価の連結基を表す。Ar1はアリーレン基または2価の芳香族へテロ環を表し、Ar2はアリール基または1価の芳香族へテロ環を表し、nは3以上の整数を表し、n種存在するL2、Ar1はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。)
【0030】
一般式(4)中、R2、R5、R11、R13は、一般式(1)におけるそれらと同義であり、好ましい範囲も同様である。また、L1、L2、Ar1、Ar2、nは、一般式(1)におけるそれらと同義であり、好ましい範囲も同様である。
【0031】
一般式(5)
【化7】

【0032】
(一般式(5)中、R2およびR5は、それぞれ、水素原子または置換基を表し、R11、R13およびR14はそれぞれ水素原子またはアルキル基を表し、L1およびL2は、それぞれ、単結合または2価の連結基を表す。Ar1はアリーレン基または2価の芳香族へテロ環を表し、Ar2はアリール基または1価の芳香族へテロ環を表し、nは3以上の整数を表し、n種存在するL2、Ar1はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。)
【0033】
一般式(5)中、R2、R5、R11、R13は、一般式(1)におけるそれらと同義であり、好ましい範囲も同様である。また、L1、L2、Ar1、Ar2、nは、一般式(1)におけるそれらと同義であり、好ましい範囲も同様である。
14は水素原子またはアルキル基を表し、アルキル基としてはR11、R13の好ましい例として示したアルキル基が好ましく用いられる。また好ましくは、水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を表し、より好ましくは水素原子または炭素数1〜3のアルキル基であり、さらに好ましくはメチル基である。
11とR14は同じであっても異なっていてもよいが、共に、nは、メチル基であることが特に好ましい。
【0034】
また、一般式(1)で表される化合物のうち、一般式(6−A)または一般式(6−B)で表される化合物も本願発明のレターデーション発現剤として好ましい。
【0035】
一般式(6−A)
【化8】

【0036】
(一般式(6−A)中、R2およびR5は、それぞれ、水素原子または置換基を表し、R11およびR13は、それぞれ、水素原子またはアルキル基を表し、L1、L2およびL21は、それぞれ単結合または2価の連結基を表す。Ar1はアリーレン基または2価の芳香族へテロ環を表し、nは3以上の整数を表し、n−1種存在するL2、およびn種存在するAr1はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。)
【0037】
一般式(6−A)中、R2、R5、R11、R13、L1、L2、Ar1、nは一般式(1)におけるそれらと同義であり、好ましい範囲も同様である。L21は、好ましくは−O−、−NR−(Rは水素原子または置換基を有してもよいアルキル基またはアリール基を表し、好ましくは水素原子を表す。以下、同じ)、−CO−、−SO2−、−S−、アルキレン基、置換アルキレン基、アルケニレン基、置換アルケニレン基、アルキニレン基およびこれらの2価の基を2つ以上組み合わせて得られる基であり、単結合、−NR−または−O−がより好ましい。
【0038】
一般式(6−B)
【化9】

【0039】
(一般式(6−B)中、R2およびR5は、それぞれ、水素原子または置換基を表し、R11、R13およびR14は、それぞれ、水素原子またはアルキル基を表し、L1、L2およびL21は、それぞれ単結合または2価の連結基を表す。Ar1はアリーレン基または2価の芳香族へテロ環を表し、nは3以上の整数を表し、n−1種存在するL2、およびn種存在するAr1はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。)
【0040】
一般式(6−B)中、R2、R5、R11、R13、R14、L1、L2、Ar1、nは一般式(1)におけるそれらと同義であり、また好ましい範囲も同様である。L21は、好ましくは、−O−、−NR−(Rは水素原子または置換基を有してもよいアルキル基またはアリール基を表し、好ましくは水素原子を表す。以下、同じ)、−CO−、−SO2−、−S−、アルキレン基、置換アルキレン基、アルケニレン基、置換アルケニレン基、アルキニレン基およびこれらの2価の基を2つ以上組み合わせて得られる基であり、単結合、−NR−または−O−がより好ましい。
【0041】
以下に前述の置換基Tについて説明する。
置換基Tとして好ましくはハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、アルキル基(好ましくは炭素数1〜30のアルキル基、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、n−オクチル基、2−エチルヘキシル基)、シクロアルキル基(好ましくは、炭素数3〜30の置換または無置換のシクロアルキル基、例えば、シクロヘキシル基、シクロペンチル基、4−n−ドデシルシクロヘキシル基)、ビシクロアルキル基(好ましくは、炭素数5〜30の置換または無置換のビシクロアルキル基、つまり、炭素数5〜30のビシクロアルカンから水素原子を一個取り去った1価の基である。例えば、ビシクロ[1,2,2]ヘプタン−2−イル基、ビシクロ[2,2,2]オクタン−3−イル基)、アルケニル基(好ましくは、炭素数2〜30の置換または無置換のアルケニル基、例えば、ビニル基、アリル基)、シクロアルケニル基(好ましくは、炭素数3〜30の置換または無置換のシクロアルケニル基、つまり、炭素数3〜30のシクロアルケンの水素原子を一個取り去った1価の基である。例えば、2−シクロペンテン−1−イル基、2−シクロヘキセン−1−イル基)、ビシクロアルケニル基(置換または無置換のビシクロアルケニル基、好ましくは、炭素数5〜30の置換または無置換のビシクロアルケニル基、つまり二重結合を一個持つビシクロアルケンの水素原子を一個取り去った1価の基である。例えば、ビシクロ[2,2,1]ヘプト−2−エン−1−イル基、ビシクロ[2,2,2]オクト−2−エン−4−イル基)、アルキニル基(好ましくは、炭素数2〜30の置換または無置換のアルキニル基、例えば、エチニル基、プロパルギル基)、アリール基(好ましくは炭素数6〜30の置換または無置換のアリール基、例えば、フェニル基、p−トリル基、ナフチル基)、ヘテロ環基(好ましくは5または6員の、置換または無置換の、芳香族または非芳香族のヘテロ環化合物から一個の水素原子を取り除いた1価の基であり、さらに好ましくは、炭素数3〜30の5または6員の芳香族のヘテロ環基である。例えば、2−フリル基、2−チエニル基、2−ピリミジニル基、2−ベンゾチアゾリル基)、シアノ基、ヒドロキシル基、ニトロ基、カルボキシル基、アルコキシ基(好ましくは、炭素数1〜30の置換または無置換のアルコキシ基、例えば、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、tert−ブトキシ基、n−オクチルオキシ基、2−メトキシエトキシ基)、アリールオキシ基(好ましくは、炭素数6〜30の置換または無置換のアリールオキシ基、例えば、フェノキシ基、2−メチルフェノキシ基、4−tert−ブチルフェノキシ基、3−ニトロフェノキシ基、2−テトラデカノイルアミノフェノキシ基)、シリルオキシ基(好ましくは、炭素数3〜20のシリルオキシ基、例えば、トリメチルシリルオキシ基、tert−ブチルジメチルシリルオキシ基)、ヘテロ環オキシ基(好ましくは、炭素数2〜30の置換または無置換のヘテロ環オキシ基、1−フェニルテトラゾール−5−オキシ基、2−テトラヒドロピラニルオキシ基)、アシルオキシ基(好ましくはホルミルオキシ基、炭素数2〜30の置換または無置換のアルキルカルボニルオキシ基、炭素数6〜30の置換または無置換のアリールカルボニルオキシ基、例えば、ホルミルオキシ基、アセチルオキシ基、ピバロイルオキシ基、ステアロイルオキシ基、ベンゾイルオキシ基、p−メトキシフェニルカルボニルオキシ基)、カルバモイルオキシ基(好ましくは、炭素数1〜30の置換または無置換のカルバモイルオキシ基、例えば、N,N−ジメチルカルバモイルオキシ基、N,N−ジエチルカルバモイルオキシ基、モルホリノカルボニルオキシ基、N,N−ジ−n−オクチルアミノカルボニルオキシ基、N−n−オクチルカルバモイルオキシ基)、アルコキシカルボニルオキシ基(好ましくは、炭素数2〜30の置換または無置換アルコキシカルボニルオキシ基、例えば、メトキシカルボニルオキシ基、エトキシカルボニルオキシ基、tert−ブトキシカルボニルオキシ基、n−オクチルカルボニルオキシ基)、アリールオキシカルボニルオキシ基(好ましくは、炭素数7〜30の置換または無置換のアリールオキシカルボニルオキシ基、例えば、フェノキシカルボニルオキシ基、p−メトキシフェノキシカルボニルオキシ基、p−n−ヘキサデシルオキシフェノキシカルボニルオキシ基)、アミノ基(好ましくは、アミノ基、炭素数1〜30の置換または無置換のアルキルアミノ基、炭素数6〜30の置換または無置換のアニリノ基、例えば、アミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、アニリノ基、N−メチル−アニリノ基、ジフェニルアミノ基)、アシルアミノ基(好ましくは、ホルミルアミノ基、炭素数1〜30の置換または無置換のアルキルカルボニルアミノ基、炭素数6〜30の置換または無置換のアリールカルボニルアミノ基、例えば、ホルミルアミノ基、アセチルアミノ基、ピバロイルアミノ基、ラウロイルアミノ基、ベンゾイルアミノ基)、アミノカルボニルアミノ基(好ましくは、炭素数1〜30の置換または無置換のアミノカルボニルアミノ基、例えば、カルバモイルアミノ基、N,N−ジメチルアミノカルボニルアミノ基、N,N−ジエチルアミノカルボニルアミノ基、モルホリノカルボニルアミノ基)、アルコキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数2〜30の置換または無置換アルコキシカルボニルアミノ基、例えば、メトキシカルボニルアミノ基、エトキシカルボニルアミノ基、tert−ブトキシカルボニルアミノ基、n−オクタデシルオキシカルボニルアミノ基、N−メチルーメトキシカルボニルアミノ基)、アリールオキシカルボニルアミノ基(好ましくは、炭素数7〜30の置換または無置換のアリールオキシカルボニルアミノ基、例えば、フェノキシカルボニルアミノ基、p−クロロフェノキシカルボニルアミノ基、m−n−オクチルオキシフェノキシカルボニルアミノ基)、スルファモイルアミノ基(好ましくは、炭素数0〜30の置換または無置換のスルファモイルアミノ基、例えば、スルファモイルアミノ基、N,N−ジメチルアミノスルホニルアミノ基、N−n−オクチルアミノスルホニルアミノ基)、アルキルおよびアリールスルホニルアミノ基(好ましくは炭素数1〜30の置換または無置換のアルキルスルホニルアミノ、炭素数6〜30の置換または無置換のアリールスルホニルアミノ基、例えば、メチルスルホニルアミノ基、ブチルスルホニルアミノ基、フェニルスルホニルアミノ基、2,3,5−トリクロロフェニルスルホニルアミノ基、p−メチルフェニルスルホニルアミノ基)、メルカプト基、アルキルチオ基(好ましくは、炭素数1〜30の置換または無置換のアルキルチオ基、例えばメチルチオ基、エチルチオ基、n−ヘキサデシルチオ基)、アリールチオ基(好ましくは炭素数6〜30の置換または無置換のアリールチオ基、例えば、フェニルチオ基、p−クロロフェニルチオ基、m−メトキシフェニルチオ基)、ヘテロ環チオ基(好ましくは炭素数2〜30の置換または無置換のヘテロ環チオ基、例えば、2−ベンゾチアゾリルチオ基、1−フェニルテトラゾール−5−イルチオ基)、スルファモイル基(好ましくは炭素数0〜30の置換または無置換のスルファモイル基、例えば、N−エチルスルファモイル基、N−(3−ドデシルオキシプロピル)スルファモイル基、N,N−ジメチルスルファモイル基、N−アセチルスルファモイル基、N−ベンゾイルスルファモイル基、N−(N'フェニルカルバモイル)スルファモイル基)、スルホ基、アルキルおよびアリールスルフィニル基(好ましくは、炭素数1〜30の置換または無置換のアルキルスルフィニル基、6〜30の置換または無置換のアリールスルフィニル基、例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、p−メチルフェニルスルフィニル基)、アルキルおよびアリールスルホニル基(好ましくは、炭素数1〜30の置換または無置換のアルキルスルホニル基、6〜30の置換または無置換のアリールスルホニル基、例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、フェニルスルホニル基、p−メチルフェニルスルホニル基)、アシル基(好ましくはホルミル基、炭素数2〜30の置換または無置換のアルキルカルボニル基、炭素数7〜30の置換または無置換のアリールカルボニル基、例えば、アセチル基、ピバロイルベンゾイル基)、アリールオキシカルボニル基(好ましくは、炭素数7〜30の置換または無置換の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、o−クロロフェノキシカルボニル基、m−ニトロフェノキシカルボニル基、p−tert−ブチルフェノキシカルボニル基)、アルコキシカルボニル基(好ましくは、炭素数2〜30の置換または無置換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、tert−ブトキシカルボニル基、n−オクタデシルオキシカルボニル基)、カルバモイル基(好ましくは、炭素数1〜30の置換または無置換のカルバモイル基、例えば、カルバモイル基、N−メチルカルバモイル基、N,N−ジメチルカルバモイル基、N,N−ジ−n−オクチルカルバモイル基、N−(メチルスルホニル)カルバモイル基)、アリールおよびヘテロ環アゾ基(好ましくは炭素数6〜30の置換または無置換のアリールアゾ基、炭素数3〜30の置換または無置換のヘテロ環アゾ基、例えば、フェニルアゾ基、p−クロロフェニルアゾ基、5−エチルチオ−1,3,4−チアジアゾール−2−イルアゾ基)、イミド基(好ましくは、N−スクシンイミド基、N−フタルイミド基)、ホスフィノ基(好ましくは、炭素数2〜30の置換または無置換のホスフィノ基、例えば、ジメチルホスフィノ基、ジフェニルホスフィノ基、メチルフェノキシホスフィノ基)、ホスフィニル基(好ましくは、炭素数2〜30の置換または無置換のホスフィニル基、例えば、ホスフィニル基、ジオクチルオキシホスフィニル基、ジエトキシホスフィニル基)、ホスフィニルオキシ基(好ましくは、炭素数2〜30の置換または無置換のホスフィニルオキシ基、例えば、ジフェノキシホスフィニルオキシ基、ジオクチルオキシホスフィニルオキシ基)、ホスフィニルアミノ基(好ましくは、炭素数2〜30の置換または無置換のホスフィニルアミノ基、例えば、ジメトキシホスフィニルアミノ基、ジメチルアミノホスフィニルアミノ基)、シリル基(好ましくは、炭素数3〜30の置換または無置換のシリル基、例えば、トリメチルシリル基、tert−ブチルジメチルシリル基、フェニルジメチルシリル基)を表わす。
【0042】
上記の置換基の中で、水素原子を有するものは、これを取り去りさらに上記の基で置換されていても良い。そのような官能基として好ましくは、アルキルカルボニルアミノスルホニル基、アリールカルボニルアミノスルホニル基、アルキルスルホニルアミノカルボニル基、アリールスルホニルアミノカルボニル基である。その他、メチルスルホニルアミノカルボニル基、p−メチルフェニルスルホニルアミノカルボニル基、アセチルアミノスルホニル基、ベンゾイルアミノスルホニル基も好ましい。
【0043】
また、置換基が二つ以上ある場合は、同じでも異なってもよい。また、可能な場合には互いに連結して環を形成してもよい。
【0044】
一般式(6−A)または(6−B)で表される化合物中、最も好ましくは、
11がいずれもメチル基であり、
2、R5がいずれも水素原子であり、
13が炭素原子3個以上をもつアルキル基であり、
1およびL2が、単結合、−O−、−NR−、−CO−、−SO2NR−、−NRSO2−、−CONR−、−NRCO−、−COO−、および−OCO−、アルキニレン基(Rは水素原子または置換基を有してもよいアルキル基またはアリール基を表し、好ましくは水素原子を表す。)であり、
21が−O−または−NR−であり、
Ar1がアリーレン基であり、
nが3〜6である
である。
【0045】
以下に一般式(1)で表される化合物を例示するが、本発明は以下の具体例によって何ら限定されることはない。
【0046】
【化10】

【0047】
【化11】

【0048】
【化12】

【0049】
【化13】

【0050】
【化14】

【0051】
【化15】

【0052】
【化16】

【0053】
【化17】

【0054】
一般式(1)で表される化合物の合成は、例えば、最初に置換安息香酸を合成し、この置換安息香酸とフェノール誘導体またはアニリン誘導体の一般的なエステル反応またはアミド化反応によって合成できる。ここで、エステル反応およびアミド化反応は、エステル結合またはアミド結合を形成する反応であればどのような反応を用いてもよい。例えば、置換安息香酸を酸ハロゲン化物に官能基変換した後、フェノール誘導体またはアニリン誘導体と縮合する方法、縮合剤または触媒を用いて置換安息香酸とフェノール誘導体またはアニリン誘導体を脱水縮合する方法などが挙げられる。
製造プロセス等を考慮すると置換安息香酸を酸ハロゲン化物に官能基変換した後、フェノール誘導体またはアニリン誘導体と縮合する方法が好ましい。
【0055】
反応溶媒としては、炭化水素系溶媒(好ましくは、トルエン、キシレンが挙げられる。)、エーテル系溶媒(好ましくは、ジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどが挙げられる。)、ケトン系溶媒、エステル系溶媒、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどを用いることができる。これらの溶媒は単独でも数種を混合して用いてもよく、反応溶媒として好ましくは、トルエン、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドである。
【0056】
反応温度は、好ましくは0〜150℃、より好ましくは0〜100℃、更に好ましくは0〜90℃であり、特に好ましくは20℃〜90℃である。
本反応には塩基を用いない方が好ましく、塩基を用いる場合には有機塩基、無機塩基のどちらでもよく、好ましくは有機塩基であり、ピリジン、3級アルキルアミン(好ましくは、トリエチルアミン、エチルジイソプルピルアミンなどが挙げられる。)である。
【0057】
より具体的には、例えば、一般式(6−A)または一般式(6−B)で表される化合物は、公知の方法で合成することができ、例えば、n=4である化合物の場合、下記構造:
【0058】
【化18】

(式中、Aはヒドロキシ基、ハロゲン原子等の反応性基を表し、R2およびR5は、それぞれ、水素原子または置換基を表し、R11およびR13は、それぞれ、水素原子またはアルキル基を表し、R4は、水素原子、−OHまたはアルコキシ基である。)
を有する原料化合物を、ヒドロキシ基、アミノ基等の反応性部位を有する誘導体との反応に付して得られた中間体:
【0059】
【化19】

【0060】
(式中、A'はカルボキシル基等の反応性基を表し、Ar1はアリーレン基または2価の芳香族へテロ環を表し、L1は単結合または2価の連結基を表し、R2およびR5は、それぞれ、水素原子または置換基を表し、R11およびR13は、それぞれ、水素原子またはアルキル基を表し、R4は、水素原子、−OHまたはアルコキシ基である。)
2分子を、
【0061】
【化20】

【0062】
(式中、BおよびB'は、それぞれ、ヒドロキシ基、アミノ基等の反応性基を表し、Ar1はアリーレン基または2価の芳香族へテロ環を表し、L2は単結合または2価の連結基を表す。)
1分子により連結することによって得ることができる。ただし、本発明の化合物の合成法はこの例に限定されない。
【0063】
前記一般式(1)で表される化合物は、特に延伸によるRe発現性に優れたフィルムを得るためのレターデーション発現剤として好適に用いることができる。
【0064】
本発明で採用する一般式(1)で表される化合物(レターデーション発現剤)は、単独または2種類以上混合して用いることができる。レターデーション発現剤の添加量はセルロースアシレートの重量に対して、0.01〜30重量%が好ましく、0.1〜20重量%がより好ましく、1〜5重量%がさらに好ましい。
【0065】
レターデーション発現剤の添加方法は、アルコール(例えば、メタノール)やメチレンクロライド、ジオキソランの有機溶媒に溶解してから、セルロースアシレート溶液(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。
【0066】
(疎水化剤)
次に、疎水化剤(分子内に水素結合性水素供与性基と芳香環を併せ持つ化合物)について説明する。本発明では、分子内に水素結合性水素供与性基と芳香環を併せ持つ疎水化剤を採用することにより、水素結合性水素供与性基によりセルロースアシレート分子鎖と水素結合によって、効果的に固定され、かつ芳香環の有する疎水性により、水分子とセルロースアシレート分子鎖との相互作用を低減できる。
【0067】
水素結合性水素供与性基とは、水素原子を有し、該水素原子と他の電気陰度性度の高い官能基との間で水素結合を形成できる官能基であり、水素結合性水素供与性基としては、アミノ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルホニルアミノ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、カルボキシル基が好ましく、ヒドロキシ基、アシルアミノ基、スルホニルアミノ基等の官能基が特に好ましい。
【0068】
本発明の疎水化剤が有する芳香環の数は特に限定されないが1〜10個が好ましく、2〜8個がより好ましく、3〜6個がさらに好ましい。芳香環の数をこのような範囲にすることにより、疎水化剤とセルロースアシレートとの相溶性と疎水化効果がより効果的に両立させることができる。
【0069】
水素結合性水素供与性基は芳香環と直接結合してもよく、また炭素原子等他の原子を介して結合していてもよい。
【0070】
下記一般式(II)で表される化合物は本発明の疎水化剤として特に好ましく用いることができる。
一般式(II)
【0071】
【化21】

【0072】
(一般式(II)中、Xは置換または無置換のアミノ基、置換または無置換のアシルアミノ基、置換または無置換のアルコキシカルボニルアミノ基、置換または無置換のアリールオキシカルボニルアミノ基、置換または無置換のスルホニルアミノ基、ヒドロキシ基、メルカプト基またはカルボキシル基を表わす。R111、R112、R113、R114、R115、R21、R22、R23、R24、R25、R31、R32、R33、R34およびR35は、それぞれ、水素原子または置換基を表す。)
【0073】
Xは、好ましくは、置換または無置換のアシルアミノ基、置換または無置換のスルホニルアミノ基、ヒドロキシ基であり、より好ましくは、置換または無置換のアミノ基、ヒドロキシ基であり、特に好ましくは、ヒドロキシ基である。
【0074】
111、R112、R113、R114、R115、R21、R22、R23、R24、R25、R31、R32、R33、R34およびR35は水素原子または置換基を表し、置換基としては以下の置換基T2が適用できる。
【0075】
置換基T2としては例えばアルキル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜12、さらに好ましくは炭素数1〜8のアルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、n−オクチル基、n−デシル基、n−ヘキサデシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。)、アルケニル基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜12、さらに好ましくは炭素数2〜8のアルケニル基であり、例えば、ビニル基、アリル基、2−ブテニル基、3−ペンテニル基などが挙げられる。)、アルキニル基(好ましくは、炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜12、さらに好ましくは炭素数2〜8のアルキニル基であり、例えば、プロパルギル基、3−ペンチニル基などが挙げられる。)、アリール基(好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12のアリール基であり、例えば、フェニル基、p−メチルフェニル基、ナフチル基などが挙げられる。)、置換または無置換のアミノ基(好ましくは炭素数0〜20、より好ましくは炭素数0〜10、さらに好ましくは炭素数0〜6のアミノ基であり、例えば、アミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基などが挙げられる。)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜12、さらに好ましくは炭素数1〜8アルコキシ基であり、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基などが挙げられる。)、アリールオキシ基(好ましくは炭素数6〜20、より好ましくは炭素数6〜16、さらに好ましくは炭素数6〜12のアリールオキシ基であり、例えば、フェニルオキシ基、2−ナフチルオキシ基などが挙げられる。)、アシル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、さらに好ましくは炭素数1〜12のアシル基であり、例えば、アセチル基、ベンゾイル基、ホルミル基、ピバロイル基などが挙げられる。)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、さらに好ましくは炭素数2〜12のアルコキシカルボニル基であり、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基などが挙げられる。)、アリールオキシカルボニル基(好ましくは炭素数7〜20、より好ましくは炭素数7〜16、さらに好ましくは炭素数7〜10のアリールオキシカルボニル基であり、例えば、フェニルオキシカルボニル基などが挙げられる。)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、さらに好ましくは炭素数2〜10のアシルオキシ基であり、例えば、アセトキシ基、ベンゾイルオキシ基などが挙げられる。)、アシルアミノ基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、さらに好ましくは炭素数2〜10のアシルアミノ基であり、例えば、アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基などが挙げられる。)、アルコキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、さらに好ましくは炭素数2〜12のアルコキシカルボニルアミノ基であり、例えば、メトキシカルボニルアミノ基などが挙げられる。)、
【0076】
アリールオキシカルボニルアミノ基(好ましくは、炭素数7〜20、より好ましくは炭素数7〜16、さらに好ましくは炭素数7〜12のアリールオキシカルボニルアミノ基であり、例えば、フェニルオキシカルボニルアミノ基などが挙げられる。)、スルホニルアミノ基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、さらに好ましくは炭素数1〜12のスルホニルアミノ基であり、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などが挙げられる。)、スルファモイル基(好ましくは炭素数0〜20、より好ましくは炭素数0〜16、さらに好ましくは炭素数0〜12のスルファモイル基であり、例えば、スルファモイル基、メチルスルファモイル基、ジメチルスルファモイル基、フェニルスルファモイル基などが挙げられる。)、カルバモイル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、さらに好ましくは炭素数1〜12のカルバモイル基であり、例えば、カルバモイル基、メチルカルバモイル基、ジエチルカルバモイル基、フェニルカルバモイル基などが挙げられる。)、アルキルチオ基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、さらに好ましくは炭素数1〜12のアルキルチオ基であり、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基などが挙げられる。)、アリールチオ基(好ましくは炭素数6〜20、より好ましくは炭素数6〜16、さらに好ましくは炭素数6〜12のアリールチオ基であり、例えば、フェニルチオ基などが挙げられる。)、スルホニル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、さらに好ましくは炭素数1〜12のスルホニル基であり、例えば、メシル基、トシル基などが挙げられる。)、スルフィニル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、さらに好ましくは炭素数1〜12のスルフィニル基であり、例えば、メタンスルフィニル基、ベンゼンスルフィニル基などが挙げられる。)、ウレイド基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、さらに好ましくは炭素数1〜12のウレイド基であり、例えば、ウレイド基、メチルウレイド基、フェニルウレイド基などが挙げられる。)、リン酸アミド基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、さらに好ましくは炭素数1〜12のリン酸アミド基であり、例えば、ジエチルリン酸アミド基、フェニルリン酸アミド基などが挙げられる。)、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜12のヘテロ環基であり、この場合のヘテロ原子としては、例えば、窒素原子、酸素原子、硫黄原子が挙げられ、具体的には、イミダゾリル環基、ピリジル環基、キノリル環基、フリル環基、ピペリジル環基、モルホリノ環基、ベンゾオキサゾリル環基、ベンズイミダゾリル環基、ベンズチアゾリル環基などが挙げられる。)、シリル基(好ましくは、炭素数3〜40、より好ましくは炭素数3〜30、さらに好ましくは、炭素数3〜24のシリル基であり、例えば、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基などが挙げられる)などが挙げられる。中でも、より好ましくはアルキル基、アリール基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基であり、更に好ましくはアルキル基、アリール基、アルコキシ基である。
これらの置換基T2は、さらに置換基T2で置換されてもよい。また、置換基が2つ以上ある場合は、それらは同じでも異なってもよい。置換基T2(置換基T2が置換された置換基を含む)同士は、互いに結合していてもよい。この場合、可能な場合には互いに連結して環を形成してもよい。
【0077】
以下に一般式(II)で表される化合物の具体例を挙げるが、本発明は以下の具体例によって何ら限定されることはない。
【0078】
【化22】

【0079】
【化23】

【0080】
下記一般式(B)で表される化合物は本発明の疎水化剤として特に好ましく用いることができる。
一般式(B)
【0081】
【化24】

【0082】
一般式(B)中、R12、R13、R14、R15、R16、R21、R23、R24、R25、R32、R33、R34、R35、R36は、それぞれ、水素原子または置換基を表し、置換基としては後述の置換基Tが適用できる。さらに、R12、R13、R14、R15、R16、R21、R23、R24、R25、R32、R33、R34、R35およびR36のうち少なくとも1つはアミノ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルホニルアミノ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、カルボキシル基である。
【0083】
置換基Tとしては例えばアルキル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜12、特に好ましくは炭素数1〜8であり、例えばメチル基、エチル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、n−オクチル基、n−デシル基、n−ヘキサデシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。)、アルケニル基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜12、特に好ましくは炭素数2〜8であり、例えばビニル基、アリル基、2−ブテニル基、3−ペンテニル基などが挙げられる。)、アルキニル基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜12、特に好ましくは炭素数2〜8であり、例えばプロパルギル基、3−ペンチニル基などが挙げられる。)、アリール基(好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12であり、例えばフェニル基、p−メチルフェニル基、ナフチル基などが挙げられる。)、アミノ基(好ましくは炭素数0〜20、より好ましくは炭素数0〜10、特に好ましくは炭素数0〜6であり、例えばアミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基などが挙げられる。)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜12、特に好ましくは炭素数1〜8であり、例えばメトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基などが挙げられる。)、アリールオキシ基(好ましくは炭素数6〜20、より好ましくは炭素数6〜16、特に好ましくは炭素数6〜12であり、例えばフェニルオキシ基、2−ナフチルオキシ基などが挙げられる。)、アシル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばアセチル基、ベンゾイル基、ホルミル基、ピバロイル基などが挙げられる。)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、特に好ましくは炭素数2〜12であり、例えばメトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基などが挙げられる。)、アリールオキシカルボニル基(好ましくは炭素数7〜20、より好ましくは炭素数7〜16、特に好ましくは炭素数7〜10であり、例えばフェニルオキシカルボニル基などが挙げられる。)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、特に好ましくは炭素数2〜10であり、例えばアセトキシ基、ベンゾイルオキシ基などが挙げられる。)、アシルアミノ基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、特に好ましくは炭素数2〜10であり、例えばアセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基などが挙げられる。)、アルコキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、特に好ましくは炭素数2〜12であり、例えばメトキシカルボニルアミノ基などが挙げられる。)、アリールオキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数7〜20、より好ましくは炭素数7〜16、特に好ましくは炭素数7〜12であり、例えばフェニルオキシカルボニルアミノ基などが挙げられる。)、スルホニルアミノ基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12であり、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などが挙げられる。)、スルファモイル基(好ましくは炭素数0〜20、より好ましくは炭素数0〜16、特に好ましくは炭素数0〜12であり、例えばスルファモイル基、メチルスルファモイル基、ジメチルスルファモイル基、フェニルスルファモイル基などが挙げられる。)、カルバモイル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばカルバモイル基、メチルカルバモイル基、ジエチルカルバモイル基、フェニルカルバモイル基などが挙げられる。)、アルキルチオ基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばメチルチオ基、エチルチオ基などが挙げられる。)、アリールチオ基(好ましくは炭素数6〜20、より好ましくは炭素数6〜16、特に好ましくは炭素数6〜12であり、例えばフェニルチオ基などが挙げられる。)、スルホニル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばメシル基、トシル基などが挙げられる。)、スルフィニル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばメタンスルフィニル基、ベンゼンスルフィニル基などが挙げられる。)、ウレイド基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばウレイド基、メチルウレイド基、フェニルウレイド基などが挙げられる。)、リン酸アミド基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばジエチルリン酸アミド基、フェニルリン酸アミド基などが挙げられる。)、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子(例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは1〜12であり、ヘテロ原子としては、例えば窒素原子、酸素原子、硫黄原子、具体的には例えばイミダゾリル基、ピリジル基、キノリル基、フリル基、ピペリジル基、モルホリノ基、ベンゾオキサゾリル基、ベンズイミダゾリル基、ベンズチアゾリル基などが挙げられる。)、シリル基(好ましくは、炭素数3〜40、より好ましくは炭素数3〜30、特に好ましくは、炭素数3〜24であり、例えば、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基などが挙げられる)などが挙げられる。中でも、より好ましくはアルキル基、アリール基、置換または無置換のアミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基であり、更に好ましくはアルキル基、アリール基、アルコキシ基である。
これらの置換基は更に置換基Tで置換されてもよい。また、置換基が二つ以上ある場合は、同じでも異なってもよい。また、可能な場合には互いに連結して環を形成してもよい。
【0084】
また、R12、R13、R14、R15、R16、R21、R23、R24、R25、R32、R33、R34、R35、R36のうち少なくとも1つはアミノ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルホニルアミノ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、カルボキシル基であり、より好ましくはアミノ基、ヒドロキシ基であり、特に好ましくはヒドロキシ基である。また、これらの基は置換基によって置換されていてもよい。この場合の置換基として、上述の置換基Tが適用でき、好ましい範囲も同様である。
【0085】
以下に本発明の一般式(B)で表される化合物の好ましい例を下記に示すが、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。
【0086】
【化25】

【0087】
【化26】

【0088】
本発明の疎水化剤の分子量は250〜2000が好ましく、250〜1000がより好ましい。またその沸点は260℃以上であることが好ましい。沸点は市販の測定装置(例えば、TG/DTA100、セイコー電子工業(株)製))を用いて測定できる。
【0089】
本発明の疎水化剤は、アルコール(例えば、メタノール)やメチレンクロライド、ジオキソラン等の有機溶媒に溶解してから、セルロースアセテート溶液(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。
本発明の疎水化剤は、セルロースアシレートの質量に対し、1〜30重量%が好ましく、2〜30重量%がより好ましく、3〜25重量%がさらに好ましく、5%〜20重量%が最も好ましい。
また、本発明の疎水化剤のレターデーション発現剤に対する重量比は、0.5〜30が好ましく、1〜20がより好ましく、2〜15が最も好ましい。
【0090】
(セルロースアシレート)
本発明のセルロースアシレートフィルムに用いられるセルロースアシレートの原料綿は、公知の原料を用いることができる(例えば、発明協会公開技法2001−1745、2001年3月15日発行、発明協会、15頁)。また、セルロースアシレートの合成も公知の方法で行なうことができる(例えば、右田他、木材化学180〜190頁(共立出版、1968年))。セルロースアシレートの粘度平均重合度は200〜700が好ましく、250〜500がより好ましく、250〜350がさらに好ましい。また、本発明に使用するセルロースエステルは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるMw/Mn(Mwは質量平均分子量、Mnは数平均分子量)の分子量分布が狭いことが好ましい。具体的なMw/Mnの値としては、1.5〜5.0であることが好ましく、2.0〜4.5であることがさらに好ましく、3.0〜4.0であることが最も好ましい。
【0091】
本発明で採用するセルロースアシレートのアシル基は、特に制限は無いが、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基であることが好ましく、アセチル基がより好ましい。全アシル基の置換度(総アシル化度)は1.5〜3.0が好ましく、2.5〜2.95がより好ましく、2.70〜2.90がさらに好ましい。本明細書において、アシル基の置換度(アシル化度)とは、ASTM D817に従って算出した値である。
【0092】
アシル基がアセチル基であることが最も好ましく、アシル基がアセチル基であるセルロースアセテートを用いる場合には、酢化度が59.0〜62.5%が好ましく、60.7〜61.5%がさらに好ましい。酢化度を上記範囲とすることにより、流延時の搬送テンションによってReが所望の値より大きくなることをより効果的に抑止し、面内ばらつきもより少なくし、温湿度によるレターデーション値の変化をより小さくすることができる。
6位のアシル基の置換度は、Re、Rthのばらつきを抑制する観点から、0.9以上が好ましい。
【0093】
また、セルロースのヒドロキシ基を炭素原子数が2以上のアシル基で置換して得られたセルロースアシレートからなるフィルムにおいて、2位のアシル基の置換度をDS2、3位のアシル基の置換度をDS3、6位のアシル基の置換度をDS6とする時、下記式(III)および式(IV)を満たすことが好ましい。
式(III) 2.0≦DS2+DS3+DS6≦3.0
式(IV) 0.310≦DS6/(DS2+DS3+DS6)
【0094】
また、セルロースアシレートが、セルロースのヒドロキシ基がアセチル基および炭素原子数が3〜22のアシル基で置換されたセルロースアシレートからなり、かつ該セルロースアシレートのアセチル基の置換度Aおよび炭素原子数が3〜22のアシル基の置換度Bが、下記式(V)及び(W)を満たすことが好ましい。
式(V):2.70≦A+B≦3.0
式(W):0≦B≦1.5
【0095】
(セルロースアシレートフィルムの製造)
本発明では、ソルベントキャスト法によりセルロースアシレートフィルムを製造することが好ましい。ソルベントキャスト法では、セルロースアシレートを有機溶媒に溶解した溶液(ドープ)を用いてフィルムを製造する。
フィルム製造の為の有機溶媒は、炭素原子数が3〜12のエーテル、炭素原子数が3〜12のケトン、炭素原子数が3〜12のエステルおよび炭素原子数が1〜6のハロゲン化炭化水素から選ばれる溶媒を含むことが好ましい。エーテル、ケトンおよびエステルは、環状構造を有していてもよい。エーテル、ケトンおよびエステルの官能基(すなわち、−O−、−CO−および−COO−)のいずれかを2つ以上有する化合物も、フィルム製造のための有機溶媒として用いることができる。フィルム製造のための有機溶媒は、アルコール性ヒドロキシ基のような他の官能基を有していてもよい。2種類以上の官能基を有する有機溶媒の場合、その炭素原子数は、いずれかの官能基を有する化合物の規定範囲であればよい。
【0096】
炭素原子数が3〜12のエーテル類の例には、ジイソプロピルエーテル、ジメトキシメタン、ジメトキシエタン、1,4−ジオキサン、1,3−ジオキソラン、テトラヒドロフラン、アニソールおよびフェネトールが含まれる。
炭素原子数が3〜12のケトン類の例には、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノンおよびメチルシクロヘキサノンが含まれる。
炭素原子数が3〜12のエステル類の例には、エチルホルメート、プロピルホルメート、ペンチルホルメート、メチルアセテート、エチルアセテートおよびペンチルアセテートが含まれる。
2種類以上の官能基を有する有機溶媒の例には、2−エトキシエチルアセテート、2−メトキシエタノールおよび2−ブトキシエタノールが含まれる。
ハロゲン化炭化水素の炭素原子数は、1または2であることが好ましく、1であることがより好ましい。ハロゲン化炭化水素のハロゲンは、塩素であることが好ましい。ハロゲン化炭化水素の水素原子が、ハロゲンに置換されている割合は、25〜75モル%であることが好ましく、30〜70モル%であることがより好ましく、35〜65モル%であることがさらに好ましく、40〜60モル%であることが最も好ましい。メチレンクロライドが、代表的なハロゲン化炭化水素である。
2種類以上の有機溶媒を混合して用いてもよい。
【0097】
一般的な方法でセルロースアシレート溶液を調製できる。一般的な方法とは、0℃以上の温度(常温または高温)で、処理することを意味する。溶液の調製は、通常のソルベントキャスト法におけるドープの調製方法および装置を用いて実施することができる。なお、一般的な方法の場合は、有機溶媒としてハロゲン化炭化水素(特にメチレンクロライド)を用いることが好ましい。
セルロースアシレートの量は、得られる溶液中に10〜40質量%含まれるように調整する。セルロースアシレートの量は、10〜30質量%であることがさらに好ましい。有機溶媒(主溶媒)中には、後述する任意の添加剤を添加しておいてもよい。
溶液は、常温(0〜40℃)でセルロースアシレートと有機溶媒とを攪拌することにより調製することができる。高濃度の溶液は、加圧および加熱条件下で攪拌してもよい。具体的には、セルロースアシレートと有機溶媒とを加圧容器に入れて密閉し、加圧下で溶媒の常温における沸点以上、かつ溶媒が沸騰しない範囲の温度に加熱しながら攪拌する。加熱温度は、例えば、40℃以上であり、好ましくは60〜200℃であり、さらに好ましくは80〜110℃である。
【0098】
各成分は予め粗混合してから容器に入れてもよい。また、順次容器に投入してもよい。容器は攪拌できるように構成されている必要がある。窒素ガス等の不活性気体を注入して容器を加圧することができる。また、加熱による溶媒の蒸気圧の上昇を利用してもよい。また、容器を密閉後、各成分を圧力下で添加してもよい。
加熱する場合、容器の外部より加熱することが好ましい。例えば、ジャケットタイプの加熱装置を用いることができる。また、容器の外部にプレートヒーターを設け、配管して液体を循環させることにより容器全体を加熱することもできる。
容器内部に攪拌翼を設けて、これを用いて攪拌することが好ましい。攪拌翼は、容器の壁付近に達する長さのものが好ましい。攪拌翼の末端には、容器の壁の液膜を更新するため、掻取翼を設けることが好ましい。
容器には、圧力計、温度計等の計器類を設置してもよい。容器内で各成分を溶剤中に溶解する。調製したドープは冷却後容器から取り出すか、あるいは、取り出した後、熱交換器等を用いて冷却する。
【0099】
冷却溶解法により、溶液を調製することもできる。冷却溶解法では、通常の溶解方法では溶解させることが困難な有機溶媒中にもセルロースアシレートを溶解させることができる。なお、通常の溶解方法でセルロースアシレートを溶解できる溶媒であっても、冷却溶解法によると迅速に均一な溶液が得られる効果がある。
冷却溶解法では最初に、室温で有機溶媒中にセルロースアシレートを撹拌しながら徐々に添加する。
セルロースアシレートの量は、この混合物中に10〜40質量%含まれるように調整することが好ましい。セルロースアシレートの量は、10〜30質量%であることがさらに好ましい。さらに、混合物中には後述する任意の添加剤を添加しておいてもよい。
【0100】
次に、混合物を、例えば、−100〜−10℃(好ましくは−80〜−10℃、さらに好ましくは−50〜−20℃、最も好ましくは−50〜−30℃)に冷却する。冷却は、例えば、ドライアイス・メタノール浴(−75℃)や冷却したジエチレングリコール溶液(−30〜−20℃)中で実施できる。このように冷却すると、セルロースアシレートと有機溶媒の混合物は固化する。
冷却速度は、4℃/分以上であることが好ましく、8℃/分以上であることがさらに好ましく、12℃/分以上であることが最も好ましい。冷却速度は、速いほど好ましいが、10000℃/秒が理論的な上限であり、1000℃/秒が技術的な上限であり、そして100℃/秒が実用的な上限である。なお、冷却速度は、冷却を開始する時の温度と最終的な冷却温度との差を冷却を開始してから最終的な冷却温度に達するまでの時間で割った値である。
【0101】
さらに、これを、例えば、0〜200℃(好ましくは0〜150℃、さらに好ましくは0〜120℃、最も好ましくは0〜50℃)に加温すると、有機溶媒中にセルロースアセテートが溶解する。昇温は、室温中に放置するだけでもよいし、温浴中で加温してもよい。
加温速度は、4℃/分以上であることが好ましく、8℃/分以上であることがさらに好ましく、12℃/分以上であることが最も好ましい。加温速度は、速いほど好ましいが、10000℃/秒が理論的な上限であり、1000℃/秒が技術的な上限であり、そして100℃/秒が実用的な上限である。なお、加温速度は、加温を開始する時の温度と最終的な加温温度との差を、加温を開始してから最終的な加温温度に達するまでの時間で割った値である。
以上のようにして、均一な溶液が得られる。なお、溶解が不充分である場合は冷却、加温の操作を繰り返してもよい。溶解が充分であるかどうかは、目視により溶液の外観を観察するだけで判断することができる。
【0102】
冷却溶解法においては、冷却時の結露による水分混入を避けるため、密閉容器を用いることが望ましい。また、冷却加温操作において、冷却時に加圧し、加温時に減圧すると、溶解時間を短縮することができる。加圧および減圧を実施するためには、耐圧性容器を用いることが望ましい。
なお、セルロースアシレート(酢化度:60.9%、粘度平均重合度:299)を冷却溶解法によりメチルアセテート中に溶解した20質量%の溶液は、示差走査熱量測定(DSC)によると、33℃近傍にゾル状態とゲル状態との疑似相転移点が存在し、この温度以下では均一なゲル状態となる。従って、この溶液は疑似相転移温度以上、好ましくはゲル相転移温度プラス10℃程度の温度で保存する必要がある。ただし、この疑似相転移温度は、セルロースアシレートの酢化度、粘度平均重合度、溶液濃度や使用する有機溶媒により異なる。
【0103】
調製したセルロースアシレート溶液(ドープ)から、ソルベントキャスト法によりセルロースアシレテートフィルムを製造する。
ドープは、ドラムまたはバンド上に流延し、溶媒を蒸発させてフィルムを形成する。流延前のドープは、固形分量が18〜35%となるように濃度を調整することが好ましい。ドラムまたはバンドの表面は、鏡面状態に仕上げておくことが好ましい。ソルベントキャスト法における流延および乾燥方法については、米国特許第2,336,310号、同2,367,603号、同2,492,078号、同2,492,977号、同2,492,978号、同2,607,704号、同2,739,069号、同2,739,070号各明細書、英国特許第640731号、同736892号の各明細書、特公昭45−4554号、同49−5614号、特開昭60−176834号、同60−203430号、同62−115035号の各公報に記載がある。
ドープは、表面温度が10℃以下のドラムまたはバンド上に流延することが好ましい。流延してから2秒以上風に当てて乾燥することが好ましい。得られたフィルムをドラムまたはバンドから剥ぎ取り、さらに100〜160℃まで逐次温度を変えた高温風で乾燥して残留溶剤を蒸発させることもできる。以上の方法は、特公平5−17844号公報に記載がある。この方法によると、流延から剥ぎ取りまでの時間を短縮することが可能である。この方法を実施するためには、流延時のドラムまたはバンドの表面温度においてドープがゲル化することが必要である。
【0104】
可塑剤
セルロースアシレートフィルムには、機械的物性を改良するため、または乾燥速度を向上するために、可塑剤を添加することができる。可塑剤としては、リン酸エステルまたはカルボン酸エステルが用いられる。リン酸エステルの例には、トリフェニルフォスフェート(TPP)およびトリクレジルホスフェート(TCP)が含まれる。カルボン酸エステルとしては、フタル酸エステルおよびクエン酸エステルが代表的である。フタル酸エステルの例には、ジメチルフタレート(DMP)、ジエチルフタレート(DEP)、ジブチルフタレート(DBP)、ジオクチルフタレート(DOP)、ジフェニルフタレート(DPP)およびジエチルヘキシルフタレート(DEHP)が含まれる。クエン酸エステルの例には、O−アセチルクエン酸トリエチル(OACTE)およびO−アセチルクエン酸トリブチル(OACTB)が含まれる。その他のカルボン酸エステルの例には、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、種々のトリメリット酸エステルが含まれる。フタル酸エステル系可塑剤(DMP、DEP、DBP、DOP、DPP、DEHP)が好ましく用いられる。DEPおよびDPPが特に好ましい。
可塑剤の添加量は、セルロースエステルの量の0.1〜25質量%であることが好ましく、1〜20質量%であることがさらに好ましく、3〜15質量%であることが最も好ましい。
【0105】
劣化防止剤
セルロースアシレートフィルムには、劣化防止剤(例えば、酸化防止剤、過酸化物分解剤、ラジカル禁止剤、金属不活性化剤、酸捕獲剤、アミン)を添加してもよい。劣化防止剤については、特開平3−199201号、同5−1907073号、同5−194789号、同5−271471号、同6−107854号の各公報に記載がある。劣化防止剤の添加量は、劣化防止剤添加による効果が発現し、フィルム表面への劣化防止剤のブリードアウト(滲み出し)を抑制する観点から、調製する溶液(ドープ)の0.01〜1質量%であることが好ましく、0.01〜0.2質量%であることがさらに好ましい。特に好ましい劣化防止剤の例としては、ブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)、トリベンジルアミン(TBA)を挙げることができる。
【0106】
紫外線吸収剤
本発明のセルロースアシレートフィルムは、紫外線吸収剤を含有してもよい。
紫外線吸収剤としては、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等を挙げることができるが、着色の少ないベンゾトリアゾール系化合物が好ましい。また、特開平10−182621号公報や特開平8−337574号公報に記載の紫外線吸収剤、特開平6−148430号公報記載の高分子紫外線吸収剤も好ましく用いられる。本発明のセルロースアシレートフィルムを、偏光板の保護膜として用いる場合、紫外線吸収剤としては、偏光子や液晶の劣化防止の観点から、波長370nm以下の紫外線の吸収能に優れており、且つ、液晶表示性の観点から、波長400nm以上の可視光の吸収が少ないものが好ましい。
【0107】
本発明に有用なベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤の具体例として、2−(2'−ヒドロキシ−5'−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2'−ヒドロキシ−3',5'−ジ−tert−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2'−ヒドロキシ−3'−tert−ブチル−5'−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2'−ヒドロキシ−3',5'−ジ−tert−ブチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−[2'−ヒドロキシ−3'−(3",4",5",6"−テトラヒドロフタルイミドメチル)−5'−メチルフェニル]ベンゾトリアゾール、2,2−メチレンビス[4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール]、2−(2'−ヒドロキシ−3'−tert−ブチル−5'−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−6−(直鎖及び側鎖ドデシル)−4−メチルフェノール、オクチル−3−[3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−(クロロ−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェニル]プロピオネートと2−エチルヘキシル−3−[3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−(5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェニル]プロピオネートの混合物等を挙げることができるが、これらに限定されない。
【0108】
また、市販品として、「チヌビン(TINUVIN)109」、「チヌビン(TINUVIN)171」、「チヌビン(TINUVIN)326」、「チヌビン(TINUVIN)328」(何れもチバ・スペシャリティ・ケミカルズ(株)製)を好ましく使用できる。
【0109】
マット剤微粒子
本発明のセルロースアシレートフィルムには、マット剤として微粒子を加えることが好ましい。本発明に使用される微粒子としては、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、焼成珪酸カルシウム、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及びリン酸カルシウムを挙げることができる。これらの微粒子の中ではケイ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。二酸化珪素の微粒子は、1次平均粒子径が1〜20nmであり、かつ見かけ比重が70g/L以上であるものが好ましい。1次粒子の平均径が5〜16nmと小さいものがフィルムのヘイズを下げることができてより好ましい。見かけ比重は90〜200g/L以上が好ましく、100〜200g/L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。
【0110】
これらの微粒子は、通常、平均粒子径が0.05〜2.0μmの2次粒子を形成し、これらの微粒子はフィルム中では、1次粒子の凝集体として存在し、フィルム表面に0.05〜2.0μmの凹凸を形成させる。2次平均粒子径は0.05〜1.0μmが好ましく、0.1〜0.7μmがさらに好ましく、0.1〜0.4μmが最も好ましい。1次、2次粒子径はフィルム中の粒子を走査型電子顕微鏡で観察し、粒子に外接する円の直径をもって粒径とした。また、場所を変えて粒子200個を観察し、その平均値をもって平均粒子径とする。
【0111】
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)などの市販品を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及び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。
【0112】
これらの中でアエロジル200V、アエロジルR972Vが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二酸化珪素の微粒子であり、光学フィルムのヘイズを低く保ちながら、摩擦係数をさげる効果が大きいため特に好ましい。
【0113】
マット剤分散剤と添加剤溶液の混合、及びセルロースアシレート液との混合にはインラインミキサーを使用することが好ましい。本発明はこれらの方法に限定されないが、二酸化珪素微粒子を溶剤などと混合して分散するときの二酸化珪素の濃度は5〜30質量%が好ましく、10〜25質量%がより好ましく、15〜20質量%がさらに好ましい。分散濃度が高い方が同量の添加量に対する濁度は低くなり、ヘイズ、凝集物が良化するため好ましい。最終的なセルロースアシレートのドープ溶液中でのマット剤の添加量は0.001〜1.0質量%が好ましく、0.005〜0.5質量%がより好ましく、0.01〜0.1質量%がさらに好ましい。
【0114】
セルロースアシレートフィルムの延伸処理
セルロースアシレートフィルムは、延伸処理によりレターデーションを調整することができる。延伸倍率は、1〜200%であることが好ましく、2〜100%であることがさらに好ましく、5〜40%であることが最も好ましい。
延伸方法は請求の範囲を逸脱しない範囲で既存の方法を用いることができるが、面内の均一性の観点から特にテンター延伸が好ましく用いられる。本発明のセルロースアシレートフィルムは少なくとも100cm以上の幅であることが好ましく、全幅のRe値のばらつきが±5nmであることが好ましく、±3nmであることが更に好ましい。また、Rth値のバラツキは±10nmが好ましく、±5nmであることが更に好ましい。また、長さ方向のRe値、およびRth値のバラツキも幅方向のバラツキの範囲内であることが好ましい。
また延伸処理は製膜工程の途中で行ってもよいし、製膜して巻き取った原反を延伸処理しても良い。前者の場合には残留溶剤量を含んだ状態で延伸を行っても良く、延伸開始時の残留溶剤量が2〜50%であることが好ましい。延伸開始時の残留溶剤量とは、テンター延伸であれば、ウェブ(生乾きのドープ)の両端をクリップで掴み始めた時の残留溶剤量のことであり、5〜50%で延伸を開始することがさらに好ましく、10〜45%で延伸を開始することが特に好ましい。なお、残留溶剤量は下記式で計算する。
残留溶剤量=100×{(ウェブ中の溶剤量)/(ウェブの全体量)}
また、この際、フィルムを長手方向に搬送しながら長手方向と直交する方向に延伸して該フィルムの遅相軸が該フィルムの長尺方向に対して直交するようにすることが好ましい。
【0115】
延伸後のセルロースアシレートフィルムの厚さは、好ましくは110μm以下であり、より好ましくは40〜110μmであり、さらに好ましくは60〜100μmでる。
【0116】
[フィルム物性]
次に本発明のセルロースアシレートフィルムのフィルム物性について説明する。
【0117】
(フィルムのレターデーション)
本明細書において、Re、Rthは各々、正面のレターデーションおよび厚さ方向のレターデーションを表す。本発明におけるReは、特に述べない限り、KOBRA 21ADH(王子計測機器(株)製)において波長590nmの光をフィルム法線方向に入射させて測定された値である。本発明におけるRthは、特に述べない限り、前記Reの正面の遅相軸(KOBRA 21ADHにより判断される)を傾斜軸(回転軸)としてフィルム法線方向に対して+40°傾斜した方向から波長590nmの光を入射させて測定したレターデーション値、および面内の遅相軸を傾斜軸(回転軸)としてフィルム法線方向に対して−40°傾斜した方向から波長590nmの光を入射させて測定したレターデーション値の計3つの方向で測定したレターデーション値を基にKOBRA 21ADHが算出する値である。ここで平均屈折率の仮定値は、ポリマーハンドブック(JOHN WILEY&SONS,INC)、各種光学フィルムのカタログの値を使用することができる。平均屈折率の値が既知でないものについてはアッベ屈折計で測定することができる。主な光学フィルムの平均屈折率の値を以下に例示する:セルロースアシレート(1.48)、シクロオレフィンポリマー(1.52)、ポリカーボネート(1.59)、ポリメチルメタクリレート(1.49)、ポリスチレン(1.59)である。これら平均屈折率の仮定値と膜厚を入力することで、KOBRA 21ADHはnx、ny、nzを算出する。
本発明のセルロースアシレートフィルムのRe(590)は、20〜250nmが好ましく、20〜150nmがより好ましく、30〜100nmがさらに好ましい。また、Rth(590)は40〜400nmが好ましく、60〜350nmがより好ましく、100〜300nmがさらに好ましい。
また、Re(590)/Rth(590)比は、0.1〜2.0であることが好ましい。
前記範囲にRe及びRthを調節することにより視野角補償効果の高いセルロースアシレートフィルムが得られる。
これらの調整はレターデーション発現剤の種類、添加量およびセルロースアシレートフィルムの延伸条件により行うことができる。
【0118】
(レターデーションの湿度依存性)
本発明のセルロースアシレートフィルムの25℃10%RHにおけるRth(590)、25℃60%RHにおけるRth(590)、25℃80%RHにおけるRth(590)は下記関係を満たすことが好ましい。
0%≦Rth(590)湿度依存性≦30%
ここで、Rth(590)湿度依存性は、
(25℃10%RHにおけるRth(590)−25℃80%RHにおけるRth(590))/25℃60%RHにおけるRth(590)
を表す。
Rth(590)湿度依存性は、より好ましくは2〜28%であり、さらに好ましくは2〜25%であり、最も好ましくは5〜20%である。
レターデーションの湿度依存性を下記範囲にすることにより、本発明のセルロースアシレートフィルムを光学補償フィルムとして組み込んだ液晶表示装置の使用環境湿度による視野角コントラスト変化を小さくすることができる。
【0119】
(ヘイズ)
本発明のセルロースアシレートフィルムは、例えば、ヘイズ計(1001DP型、日本電色工業(株)製)を用いて測定した値が0〜1.0であることが好ましい。さらに好ましくは、0〜0.8である。
【0120】
(光漏れ率)
本発明のセルロースアシレートは偏光解消性ができるだけ低いことが好ましい。フィルムの偏光解消性は2枚の偏光板に挟んで一定の輝度の光を照射した際の輝度から求められる光漏れ率により評価することができる。光漏れ率(%)は、(互いにクロスニコルに配置された2枚の偏光板にフィルムを挟んだ際の輝度)/(互いにパラニコルに配置された2枚の偏光板にフィルムを挟んだ際の輝度)×100により求められる。
本発明のセルロースアシレートフィルムの光漏れ率は0.01〜0.50%が好ましく、0.05〜0.30%がさらに好ましい。
【0121】
(面状故障)
本発明のセルロースアシレートフィルムは、例えば、セルロースエステルフィルムをサンプリングし、得られたフィルムの両端部30cm幅、長さ1m状に存在する30μm以上の異物あるいは凝集物の数を数えて求めた値が0〜50であることが好ましい。さらに好ましくは0〜40、特に好ましくは0〜30である。
【0122】
(セルロースアシレートフィルムの表面処理)
セルロースアシレートフィルムは、必要に応じて表面処理を施してもよい。表面処理の例として、ケン化処理、プラズマ処理、火炎処理、および紫外線照射処理が挙げられる。ケン化処理には、酸ケン化処理およびアルカリケン化処理が含まれる。プラズマ処理にはコロナ放電処理およびグロー放電処理が含まれる。フィルムの平面性を保つために、これらの表面処理においては、セルロースアシレートフィルムの温度をガラス転移温度(Tg)以下、具体的には150℃以下とすることが好ましい。これらの表面処理後のセルロースアセテートフィルムの表面エネルギーは55〜75mN/mであることが好ましい。
グロー放電処理は、10-3〜20Torrの低圧ガス下でおこる低温プラズマでもよく、更にまた大気圧下でのプラズマ処理も好ましい。プラズマ励起性気体は、上記のような条件においてプラズマ励起される気体であり、アルゴン、ヘリウム、ネオン、クリプトン、キセノン、窒素、二酸化炭素、テトラフルオロメタンの様なフロン類およびそれらの混合物などがあげられる。これらについては、詳細が発明協会公開技報(公技番号2001−1745、2001年3月15日発行、発明協会)30頁〜32頁に詳細に記載されている。なお、近年注目されている大気圧でのプラズマ処理は、例えば10〜1000keV下で20〜500kGyの照射エネルギーが用いられ、より好ましくは30〜500keV下で20〜300kGyの照射エネルギーが用いられる。これらの中でも特に好ましくは、アルカリ鹸化処理でありセルロースアシレートフィルムの表面処理としては極めて有効である。
【0123】
アルカリ鹸化処理は、セルロースアシレートフィルムを鹸化液の槽に直接浸漬する方法または鹸化液をセルロースアシレートフィルム塗布する方法で実施することが好ましい。塗布方法としては、ディップコーティング法、カーテンコーティング法、エクストルージョンコーティング法、バーコーティング法およびE型塗布法を挙げることができる。アルカリ鹸化処理塗布液の溶媒は、鹸化液の透明支持体に対して塗布するために濡れ性が良く、また鹸化液溶媒によって透明支持体表面に凹凸を形成させずに、面状を良好なまま保つ溶媒を選択することが好ましい。具体的には、アルコール系溶媒が好ましく、イソプロピルアルコールが特に好ましい。また、界面活性剤の水溶液を溶媒として使用することもできる。アルカリ鹸化塗布液のアルカリは、上記溶媒に溶解するアルカリが好ましく、KOH、NaOHがさらに好ましい。鹸化塗布液のpHは10以上が好ましく、12以上がさらに好ましい。アルカリ鹸化時の反応条件は、室温で1秒〜5分が好ましく、5秒〜5分がさらに好ましく、20秒〜3分が特に好ましい。アルカリ鹸化反応後、鹸化液塗布面を水洗あるいは酸で洗浄したあと水洗することが好ましい。
【0124】
これらの方法で得られた固体の表面エネルギーは「ぬれの基礎と応用」(リアライズ社 1989.12.10発行)に記載のように接触角法、湿潤熱法および吸着法により求めることができる。本発明のセルロースアシレートフィルムの場合、接触角法を用いることが好ましい。具体的には、表面エネルギーが既知である2種類の溶液をセルロースアシレートフィルムに滴下し、液滴の表面とフィルム表面との交点において、液滴に引いた接線とフィルム表面のなす角で、液滴を含む方の角を接触角と定義し、計算によりフィルムの表面エネルギーを算出できる。
【0125】
セルロースアシレートフィルムに上記の表面処理を実施することにより、フィルムの表面エネルギーが55〜75mN/mであるセルロースアシレートフィルムを得ることができる。このセルロースアシレートフィルムを偏光板の透明保護膜とすることにより、偏光膜とセルロースアシレートフィルムの接着性を向上させることができる。また、本発明のセルロースアシレートフィルムをOCBモードの液晶表示装置に用いる場合、本発明のセルロースアシレートフィルム上に配向膜を形成し、その上に円盤状化合物もしくは棒状液晶化合物を含む光学異方性層を設けても良い。光学異方性層は、配向膜上に円盤状化合物(もしくは棒状液晶化合物)を配向させ、その配向状態を固定することにより形成する。このようにセルロースアシレートフィルム上に光学異方性層を設ける場合、従来ではセルロースアシレートフィルムと配向膜との接着性を確保するために、両者の間にゼラチン下塗り層を設ける必要があったが、本発明の、表面エネルギーが55〜75mN/mであるセルロースアシレートフィルムを用いることにより、ゼラチン下塗り層を不要とすることができる。
【0126】
[セルロースアシレートフィルムを用いた光学材料]
(光学補償フィルム)
本発明のセルロースアシレートフィルムは、光学補償フィルムとして用いることができる。特に、上記レターデーション値Re、Rth、およびRe/Rth比を満たし、膜厚が40μm〜110μmのセルロースアシレートフィルムは、一枚だけで光学補償フィルムとして機能する。
本発明のセルロースアシレートフィルムは、光学補償フィルムとして用いることが好ましい。
【0127】
(偏光板)
偏光板の構成
本発明のセルロースアシレートフィルムは、偏光板の保護膜として好ましく用いることができる。まず、本発明の偏光板を構成する保護膜、偏光子について説明する。
本発明の偏光板は、偏光子や保護膜以外にも、粘着剤層、セパレートフィルム、保護膜を構成要素として有していても構わない。
【0128】
(1)保護膜
本発明の偏光板は、偏光子の両面に1枚ずつ合計2枚の保護膜を有し、その少なくとも1枚は本発明のセルロースアシレートフィルムである。また、2枚の保護膜のうち、少なくとも1枚は位相差フィルムとしての機能を合わせ持つことが好ましい。液晶表示装置に本発明の偏光板を用いる場合、液晶セルの両側に配置される2枚の偏光板の少なくとも一方が、本発明の偏光板であることが好ましい。
【0129】
本発明において用いられる、本発明のセルロースアシレートフィルムとは別の側の保護膜は、ノルボルネン樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアリレート、ポリスルフォン、セルロースアシレートなどから製造されたポリマーフィルムであることが好ましい。
【0130】
(2)偏光子
本発明に用いられる偏光子は、ポリビニルアルコール(PVA)と二色性分子から構成することが好ましいが、特開平11−248937号公報に記載されているように、PVAやポリ塩化ビニルを脱水、脱塩素することによりポリエン構造を生成し、これを配向させたポリビニレン系偏光子も使用することができる。
【0131】
PVAは、ポリ酢酸ビニルを鹸化したポリマー素材であるが、例えば不飽和カルボン酸、不飽和スルホン酸、オレフィン類、ビニルエーテル類のような酢酸ビニルと共重合可能な成分を含有しても構わない。また、アセトアセチル基、スルホン酸基、カルボキシル基、オキシアルキレン基等を含有する変性PVAも用いることができる。
【0132】
PVAの鹸化度は、特に限定されないが、溶解性等の観点から80〜100モル%が好ましく、90〜100モル%が特に好ましい。またPVAの重合度は特に限定されないが、1000〜10000が好ましく、1500〜5000が特に好ましい。
【0133】
PVAのシンジオタクティシティーは、特許登録第2978219号公報に記載されているように耐久性を改良するため55%以上が好ましいが、特許登録第3317494号公報に記載されている45〜52.5%でも好ましく用いることができる。
【0134】
PVAはフィルム化した後、二色性分子を導入して偏光子を構成することが好ましい。PVAフィルムの製造方法は、PVA系樹脂を水又は有機溶媒に溶解した原液を流延して成膜する方法が一般に好ましく用いられる。原液中のポリビニルアルコール系樹脂の濃度は、例えば、5〜20質量%であり、この原液を流延法により製膜することによって、膜厚10〜200μmのPVAフィルムを製造できる。PVAフィルムの製造は、特許登録第3342516号公報、特開平09−328593号公報、特開2001−302817号公報、特開2002−144401号公報を参考にして行うことができる。
【0135】
PVAフィルムの結晶化度は、特に限定されないが、特許登録第3251073号公報に記載されている平均結晶化度(Xc)50〜75質量%や、面内の色相バラツキを低減させるため、特開2002−236214号公報に記載されている結晶化度38%以下のPVAフィルムを用いることができる。
【0136】
PVAフィルムの複屈折(△n)は小さいことが好ましく、特許登録第3342516号公報に記載されている、複屈折が1.0×10-3以下のPVAフィルムを好ましく用いることができる。但し、特開2002−228835号公報に記載されているように、PVAフィルムの延伸時の切断を回避しながら高偏光度を得るため、PVAフィルムの複屈折を0.02〜0.01としてもよいし、特開2002−060505号公報に記載されているように(nx+ny)/2−nzの値を0.0003〜0.01としてもよい。PVAフィルムのレターデーション(面内)は0〜100nmが好ましく、0〜50nmがさらに好ましい。また、PVAフィルムのRth(膜厚方向)は0〜500nmが好ましく、0〜300nmがさらに好ましい。
【0137】
この他、本発明の偏光板には、特許登録第3021494号公報に記載されている、1,2−グリコール結合量が1.5モル%以下のPVAフィルム;特開2001−316492号公報に記載されている、5μm以上の光学的異物が100cm2当たり500個以下であるPVAフィルム;特開2002−030163号公報に記載されている、フィルムのTD方向の熱水切断温度斑が1.5℃以下であるPVAフィルム;さらにグリセリンなどの3〜6価の多価アルコ−ルを1〜100質量部したり、特開平06−289225号公報に記載されている可塑剤を15質量%以上混合した溶液から製膜したPVAフィルムを好ましく用いることができる。
【0138】
PVAフィルムの延伸前のフィルム膜厚は、特に限定されないが、フィルム保持の安定性、延伸の均質性の観点から、1μm〜1mmが好ましく、20〜200μmが特に好ましい。特開2002−236212号公報に記載されているように、水中において4〜6倍の延伸を行った時に発生する応力が10N以下となるような、薄いPVAフィルムを使用してもよい。
【0139】
二色性分子はI3-やI5-などの、高次のヨウ素イオン又は二色性染料を好ましく使用することができる。本発明では高次のヨウ素イオンが特に好ましく使用される。高次のヨウ素イオンは、「偏光板の応用」永田良編、CMC出版や、「工業材料」第28巻、第7号、p.39〜p.45に記載されているように、ヨウ素をヨウ化カリウム水溶液に溶解した液及び/又はホウ酸水溶液にPVAを浸漬し、PVAに吸着・配向した状態で生成することができる。
【0140】
二色性分子として二色性染料を用いる場合は、アゾ系色素が好ましく、特にビスアゾ系とトリスアゾ系色素が好ましい。二色性染料は水溶性のものが好ましく、このため二色性分子にスルホン酸基、アミノ基、ヒドロキシ基などの親水性置換基が導入され、遊離酸、あるいはアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン類の塩として好ましく用いられる。
【0141】
このような二色性染料の具体例としては、例えば、C.I.Direct Red 37、 Congo Red(C.I. Direct Red 28)、C.I.Direct Violet 12、 C.I.Direct Blue 90、 C.I.Direct Blue 22、 C.I.Direct Blue 1、 C.I.Direct Blue 151、 C.I.Direct Green 1等のベンジジン系;C.I.Direct Yellow 44、 C.I.Direct Red 23、 C.I.Direct Red 79等のジフェニル尿素系;C.I.Direct Yellow 12等のスチルベン系;C.I.Direct Red 31等のジナフチルアミン系;C.I.Direct Red 81、 C.I.Direct Violet 9、 C.I.Direct Blue 78等のJ酸系などを挙げることができる。
【0142】
これ以外にも、C.I.Direct Yellow 8、C.I.Direct Yellow 28、C.I.Direct Yellow 86、C.I.Direct Yellow 87、C.I.Direct Yellow 142、C.I.Direct Orange 26、C.I.Direct Orange 39、C.I.Direct Orange 72、C.I.Direct Orange 106、C.I.Direct Orange 107、C.I.Direct Red 2、C.I.Direct Red 39、C.I.Direct Red 83、C.I.Direct Red 89、C.I.Direct Red 240、C.I.Direct Red 242、C.I.Direct Red 247、C.I.Direct Violet 48、C.I.Direct Violet 51、C.I.Direct Violet 98、C.I.Direct Blue 15、C.I.Direct Blue 67、C.I.Direct Blue 71、C.I.Direct Blue 98、C.I.Direct Blue 168、C.I.Direct Blue 202、C.I.Direct Blue 236、C.I.Direct Blue 249、C.I.Direct Blue 270、C.I.Direct Green 59、C.I.Direct Green 85、C.I.Direct Brown 44、C.I.Direct Brown 106、C.I.Direct Brown 195、C.I.Direct Brown 210、C.I.Direct Brown 223、C.I.Direct Brown 224、C.I.Direct Black 1、C.I.Direct Black 17、C.I.Direct Black 19、C.I.Direct Black 54等が、さらに特開昭62−70802号、特開平1−161202号、特開平1−172906号、特開平1−172907号、特開平1−183602号、特開平1−248105号、特開平1−265205号、特開平7−261024号の各公報記載の二色性染料等も好ましく使用することができる。各種の色相を有する二色性分子を製造するため、これらの二色性染料は2種以上を配合してもかまわない。二色性染料を用いる場合、特開2002−082222号公報に記載されているように吸着厚みが4μm以上であってもよい。
【0143】
フィルムのマトリックスを構成するポリビニルアルコール系重合体に対する上記二色性分子の含有量は、一般に0.01〜5質量%の範囲に調整される。二色性分子の含有量が該下限値以上であれば、良好な偏光度が発現し、また該上限値以下であれば、単板透過率が低下するなどの問題が生じないので好ましい。
【0144】
偏光子の膜厚は、5μm〜40μmが好ましく、10μm〜30μmがさらに好ましい。偏光子の厚さと後述する保護膜の厚さの比を、特開2002−174727号公報に記載されている0.01≦DA(偏光子膜厚)/DB(保護膜膜厚)≦0.16範囲とすることも好ましい。
【0145】
保護膜の遅相軸と偏光子の吸収軸の交差角は、任意の値でよいが、平行もしくは45±20°の方位角であることが好ましい。
【0146】
(偏光板の製造工程)
次に、本発明の偏光板の製造工程について説明する。
本発明における偏光板の製造工程は、少なくとも、PVAフィルムの膨潤工程、染色工程、硬膜工程、延伸工程、乾燥工程、保護膜の貼り合わせ工程、貼り合わせ後乾燥工程から構成されることが好ましい。染色工程、硬膜工程、延伸工程の順序を任意に変えること、また、いくつかの工程を組み合わせて同時に行っても構わない。さらに特許登録第3331615号公報に記載されているように、硬膜工程の後に水洗することも好ましく行うことができる。
【0147】
本発明では、PVAフィルムの膨潤工程、染色工程、硬膜工程、延伸工程、乾燥工程、保護膜貼り合わせ工程、貼り合わせ後乾燥工程を記載の順序で遂次行うことが特に好ましい。また、上記工程中又は工程後にオンライン面状検査工程を設けても構わない。
【0148】
PVAフィルムの膨潤工程は、水のみで行うことが好ましいが、特開平10−153709号公報に記載されているように、光学性能の安定化及び、製造ラインでの偏光板基材のシワ発生回避のために、偏光板基材をホウ酸水溶液により膨潤させて、偏光板基材の膨潤度を管理することもできる。
また膨潤工程の温度、時間は、任意に定めることができるが、10〜60℃、5秒〜2000秒が好ましい。
【0149】
PVAフィルムの染色工程は、特開2002−86554号公報に記載の方法を用いることができる。また染色方法としては、浸漬だけでなく、ヨウ素又は染料溶液の塗布又は噴霧等、任意の手段が可能である。また、特開2002−290025号公報に記載されているように、ヨウ素の濃度、染色浴温度、浴中の延伸倍率、及び浴中の浴液を撹拌させながら染色させる方法を用いてもよい。
【0150】
二色性分子として高次のヨウ素イオンを用いる場合、高コントラストな偏光板を得るためには、染色工程はヨウ素をヨウ化カリウム水溶液に溶解した液を用いることが好ましい。この場合のヨウ素−ヨウ化カリウム水溶液のヨウ素は、例えば、0.05〜20g/L、さらには0.5〜2g/L;ヨウ化カリウムは、例えば、3〜200g/L、さらには30〜120g/L;ヨウ素:ヨウ化カリウムの質量比は、例えば、1:1〜2000、さらには1:30〜120が好ましい範囲である。染色時間は、例えば、10〜1200秒、さらには30〜600秒が好ましく、液温度は、例えば、10〜60℃、さらには20〜50℃が好ましい。
【0151】
また、特許登録第3145747号公報に記載されているように、染色液にホウ酸、ホウ砂等のホウ素系化合物を添加してもよい。
【0152】
PVAフィルムの硬膜工程は、PVAフィルムを架橋剤溶液に浸漬、又は該フィルムに架橋剤溶液を塗布して架橋剤を含ませるのが好ましい。また、特開平11−52130号公報に記載されているように、硬膜工程を数回に分けて行うこともできる。
【0153】
架橋剤としては米国再発行特許第232897号明細書に記載のものが使用でき、特許登録第3357109号公報に記載されているように、寸法安定性を向上させるため、架橋剤として多価アルデヒドを使用することもできるが、ホウ酸類が最も好ましく用いられる。硬膜工程に用いる架橋剤としてホウ酸を用いる場合には、ホウ酸−ヨウ化カリウム水溶液に金属イオンを添加してもよい。金属イオンとしては塩化亜鉛が好ましいが、特開2000−35512号公報に記載されているように、塩化亜鉛の代わりに、ヨウ化亜鉛などのハロゲン化亜鉛、硫酸亜鉛、酢酸亜鉛などの亜鉛塩を用いることもできる。
【0154】
本発明では、塩化亜鉛を添加したホウ酸−ヨウ化カリウム水溶液を作製し、PVAフィルムを浸漬させて硬膜を行うことが好ましく行われる。ホウ酸は、例えば、1〜100g/L、さらには10〜80g/L;ヨウ化カリウムは、例えば、1〜120g/L、さらには5〜100g/L;塩化亜鉛は、例えば、0.01〜10g/L、さらには0.02〜8g/L;硬膜時間は、例えば、10〜1200秒、さらには30〜600秒;液温度は、例えば、10〜60℃、さらには20〜50℃が好ましい。
【0155】
PVAフィルムの延伸工程は、米国特許2,454,515号明細書などに記載されているような、縦一軸延伸方式、もしくは特開2002−86554号公報に記載されているようなテンター方式を好ましく用いることができる。好ましい延伸倍率は2〜12倍であり、さらに好ましくは3〜10倍である。また延伸倍率と原反厚さと偏光子厚さの関係は、特開2002−040256号公報に記載されている:
(保護膜貼合後の偏光子膜厚/原反膜厚)×(全延伸倍率)>0.17
としたり、最終浴を出た時の偏光子の幅と保護膜貼合時の偏光子幅の関係は特開2002−040247号公報に記載されている:
0.80≦(保護膜貼合時の偏光子幅/最終浴を出た時の偏光子の幅)≦0.95
としたりすることも好ましく行うことができる。
【0156】
PVAフィルムの乾燥工程は、特開2002−86554号公報で公知の方法を使用できるが、好ましい温度範囲は30℃〜100℃であり、好ましい乾燥時間は30秒〜60分である。また、特許登録第3148513号公報に記載されているように、水中退色温度を50℃以上とするような熱処理を行ったり、特開平07−325215号公報や特開平07−325218号公報に記載されているように、温湿度管理した雰囲気でエージングしたりすることも好ましく採用することができる。
【0157】
保護膜貼り合わせ工程は、乾燥工程を出た前述の偏光子の両面を、2枚の保護膜で貼合する工程である。貼合直前に接着液を供給し、偏光子と保護膜を重ね合わせるように、一対のロールで貼り合わせる方法が好ましく使用される。また、特開2001−296426号公報及び特開2002−86554号公報に記載されているように、偏光子の延伸に起因するレコードの溝状の凹凸を抑制するため、貼り合わせ時の偏光子の水分率を調整することが好ましい。本発明では0.1質量%〜30質量%の水分率が好ましく用いられる。
【0158】
偏光子と保護膜との接着剤は、特に限定されないが、PVA系樹脂(アセトアセチル基、スルホン酸基、カルボキシル基、オキシアルキレン基等の変性PVAを含む)やホウ素化合物水溶液等が挙げられ、中でもPVA系樹脂が好ましい。接着剤層厚みは、乾燥後に0.01〜5μmが好ましく、0.05〜3μmが特に好ましい。
【0159】
また、偏光子と保護膜の接着力を向上させるために、保護膜を表面処理して、親水化してから接着することが好ましく行われる。表面処理の方法には、特に制限は無いが、アルカリ溶液を用いて鹸化する方法、コロナ処理法など公知の方法を用いることができる。さらに表面処理後にゼラチン下塗層等の易接着層を設けてもよい。特開2002−267839号公報に記載されているように保護膜表面の水との接触角は50°以下が好ましい。
【0160】
貼り合わせ後乾燥条件は、特開2002−86554号公報に記載の方法に従うが、好ましい温度範囲は30℃〜100℃であり、好ましい乾燥時間は30秒〜60分である。また、特開平07−325220号公報に記載されているように温湿度管理をした雰囲気でエージングすることも好ましい。
【0161】
偏光子中の元素含有量は、ヨウ素0.1〜3.0g/m2、ホウ素0.1〜5.0g/m2、カリウム0.1〜2.00g/m2、亜鉛0〜2.00g/m2であることが好ましい。また、カリウム含有量は特開2001−166143号公報に記載されているように0.2質量%以下であってもよいし、偏光子中の亜鉛含有量を特開2000−035512号公報に記載されている0.04質量%〜0.5質量%としてもよい。
【0162】
特許登録第3323255号公報に記載されているように、偏光板の寸法安定性を上げるために、染色工程、延伸工程及び硬膜工程のいずれかの工程において、有機チタン化合物及び/又は有機ジルコニウム化合物を添加使用し、有機チタン化合物及び有機ジルコニウム化合物から選ばれた、少なくとも1種の化合物を含有することもできる。また、偏光板の色相を調整するために二色性染料を添加してもよい。
【0163】
(偏光板の特性)
(1)透過率及び偏光度
本発明の偏光板の、下記数式(3)で定義される単板透過率は、好ましくは42.5〜49.5%であるが、さらに好ましくは42.8〜49.0%である。下記数式(4)で定義される偏光度は、好ましくは99.900〜99.999%であり、さらに好ましくは99.940〜99.995%である。平行透過率の好ましい範囲は36〜42%であり、直交透過率の好ましい範囲は、0.001〜0.05%である。下記数式(5)で定義される二色性比の好ましい範囲は48〜1215であるが、さらに好ましくは53〜525である。
【0164】
上記の透過率は、JIS Z−8701に基づいて、下記数式(3)により定義される。
数式(3):
【化27】

数式(3)中、K、S(λ)、y(λ)、τ(λ)は以下の通りである。
【化28】

S(λ):色の表示に用いる標準光の分光分布
y(λ):XYZ表色系(CIE1931表色系)における等色関数
τ(λ):分光透過率
【0165】
数式(4):
【化29】

【0166】
数式(5):
【化30】

【0167】
ヨウ素濃度と単板透過率は、特開2002−258051号公報に記載されている範囲であってもよい。
【0168】
平行透過率は、特開2001−083328号公報や特開2002−022950号公報に記載されているように波長依存性が小さくてもよい。偏光板をクロスニコルに配置した場合の光学特性は、特開2001−091736号公報に記載されている範囲であってもよく、平行透過率と直交透過率の関係は、特開2002−174728号公報に記載されている範囲内であってもよい。
【0169】
特開2002−221618号公報に記載されているように、光の波長が420〜700nmの間での、10nm毎の平行透過率の標準偏差が3以下で、かつ、光の波長が420〜700nmの間での10nm毎の(平行透過率/直交透過率)の最小値が300以上であってもよい。
【0170】
偏光板の、波長440nmにおける平行透過率と直交透過率、平行透過率、波長550nmにおける平行透過率と直交透過率、波長610nmにおける平行透過率と直交透過率が、特開2002−258042号公報や特開2002−258043号公報に記載された範囲とすることも好ましく行うことができる。
【0171】
(2)色相
本発明の偏光板の色相は、CIE均等知覚空間として推奨されているL***表色系において、明度指数L*及びクロマティクネス指数a*とb*を用いて好ましく評価される。
*、a*、b*は、前記表XYZ色系におけるX、Y、Zを用いて数式(6)で定義される。
【0172】
数式(6):
【化31】

【0173】
ここでX0、Y0、Z0は照明光源の三刺激値を表し、標準光Cの場合、X0=98.072、Y0=100、Z0=118.225であり、標準光D65の場合、X0=95.045、Y0=100、Z0=108.892である。
【0174】
偏光板単枚のa*の範囲は、好ましくは−2.5〜0.2であり、より好ましくは−2.0〜0である。偏光板単枚のb*の範囲は、好ましくは1.5〜5であり、より好ましくは2〜4.5である。2枚の偏光板の平行透過光のa*の範囲は、好ましくは−4.0〜0であり、より好ましくは−3.5〜−0.5である。2枚の偏光板の平行透過光のb*の範囲は、好ましくは2.0〜8であり、より好ましくは2.5〜7である。2枚の偏光板の直交透過光のa*の範囲は、好ましくは−0.5〜1.0であり、より好ましくは0〜2である。2枚の偏光板の直交透過光のb*の範囲は、好ましくは−2.0〜2であり、より好ましくは−1.5〜0.5である。
【0175】
色相は、前記X、Y、Zから算出される色度座標(x,y)で評価してもよく、例えば、2枚の偏光板の平行透過光の色度(xp、yp)と直交透過光の色度(xc、yc)は、特開2002−214436号公報、特開2001−166136号公報及び特開2002−169024号公報に記載されている範囲にしたり、色相と吸光度の関係を特開2001−311827号公報に記載されている範囲にしたりすることも好ましく行うことができる。
【0176】
(3)視野角特性
偏光板をクロスニコルに配置して波長550nmの光を入射させる時、垂直光を入射させた場合と、偏光軸に対して45°の方位から法線に対し40°の角度で入射させた場合の、透過率比やxy色度差を特開2001−166135号公報や特開2001−166137号公報に記載された範囲とすることも好ましい。また特開平10−068817号公報に記載されているように、クロスニコル配置した偏光板積層体の、垂直方向の光透過率(T0)と、積層体の法線から60°傾斜方向の光透過率(T60)との比(T60/T0)を10000以下としたり、特開2002−139625号公報に記載されているように、偏光板に法線から仰角80°までの任意な角度で自然光を入射させた場合に、その透過スペクトルの520〜640nmの波長範囲について、波長域20nm以内における透過光の透過率差を6%以下としたり、特開平08−248201号公報に記載されている、フィルム上の任意の1cm離れた場所における透過光の輝度差が30%以内とすることも好ましい。
【0177】
(4)耐久性
(4−1)湿熱耐久性
特開2001−116922号公報に記載されているように、60℃、90%RHの雰囲気に500時間放置した場合の、その前後における光透過率及び偏光度の変化率は、絶対値に基づいて3%以下であることが好ましい。特に光透過率の変化率は2%以下が好ましく、また、偏光度の変化率は絶対値に基づいて1.0%以下が好ましく、0.1%以下であることがより好ましい。また特開平07−077608号公報に記載されているように、80℃、90%RHで500時間放置後の偏光度が95%以上、単体透過率が38%以上であることも好ましい。
【0178】
(4−2)ドライ耐久性
80℃、ドライ雰囲気下に500時間放置した場合の、その前後における光透過率及び偏光度の変化率が、絶対値に基づいて3%以下であることもまた好ましい。特に光透過率の変化率は2%以下であることが好ましく、また偏光度の変化率は、絶対値に基づいて1.0%以下であることが好ましく、0.1%以下であることがさらに好ましい。
【0179】
(4−3)その他の耐久性
さらに、特開平06−167611号公報に記載されているように、80℃で2時間放置した後の収縮率を0.5%以下としたり、ガラス板の両面にクロスニコル配置した偏光板積層体を、69℃の雰囲気中で750時間放置した後のx値及びy値を、特開平10−068818号公報に記載されている範囲としたり、80℃、90%RHの雰囲気中で200時間放置処理後の、ラマン分光法による105cm-1及び157cm-1のスペクトル強度比の変化を、特開平08−094834号公報や特開平09−197127号公報に記載された範囲とすることも好ましく行うことができる。
【0180】
(5)配向度
PVAの配向度は高い程良好な偏光性能が得られるが、偏光ラマン散乱や偏光FT−IR等の手段によって算出されるオーダーパラメーター値として0.2〜1.0が好ましい範囲である。また、特開昭59−133509号公報に記載されているように、偏光子の全非晶領域の高分子セグメントの配向係数と占領分子の配向係数(0.75以上)との差を少なくとも0.15としたり、特開平04−204907号公報に記載されているように、偏光子の非晶領域の配向係数が0.65〜0.85としたり、I3-やI5-の高次ヨウ素イオンの配向度を、オーダーパラメーター値として0.8〜1.0とすることも好ましく行うことができる。
【0181】
(6)その他の特性
特開2002−006133号公報に記載されているように、80℃、30分加熱したときの、単位幅当たりの吸収軸方向の収縮力を4.0N/cm以下としたり、特開2002−236213号公報に記載されているように、偏光板を70℃の加熱条件下に120時間置いた場合に、偏光板の吸収軸方向の寸法変化率及び偏光軸方向の寸法変化率を、共に±0.6%以内としたり、特開2002−090546号公報に記載されているように偏光板の水分率を3質量%以下とすることも好ましく行うことができる。さらに、特開2000−249832号公報に記載されているように、延伸軸に垂直な方向の表面粗さが中心線平均粗さに基づいて0.04μm以下としたり、特開平10−268294号公報に記載されているように、透過軸方向の屈折率n0を1.6より大きくしたり、偏光板の厚みと保護膜の厚みの関係を特開平10−111411号公報に記載された範囲とすることも好ましく行うことができる。
【0182】
(液晶表示装置)
本発明のセルロースアシレートフィルムを用いた偏光板は、液晶表示装置に好ましく用いることができる。本発明の偏光板は、様々な表示モードの液晶セルに用いることができる。TN(Twisted Nematic)、IPS(In-Plane Switching)、FLC(Ferroelectric Liquid Crystal)、AFLC(Anti-ferroelectric Liquid Crystal)、OCB(Optically Compensatory Bend)、STN(Supper Twisted Nematic)、VA(Vertically Aligned)およびHAN(Hybrid Aligned Nematic)のような様々な表示モードが提案されている。このうち、OCBモードまたはVAモードに好ましく用いることができる。
【0183】
OCBモードの液晶セルは、棒状液晶性分子を液晶セルの上部と下部とで実質的に逆の方向に(対称的に)配向させるベンド配向モードの液晶セルを用いた液晶表示装置である。OCBモードの液晶セルは、米国特許第4,583,825号、同5,410,422号の各明細書に開示されている。棒状液晶分子が液晶セルの上部と下部とで対称的に配向しているため、ベンド配向モードの液晶セルは、自己光学補償機能を有する。そのため、この液晶モードは、OCB(Optically Compensatory Bend)液晶モードとも呼ばれる。ベンド配向モードの液晶表示装置は、応答速度が速いとの利点がある。
【0184】
VAモードの液晶セルでは、電圧無印加時に棒状液晶性分子が実質的に垂直に配向している。
VAモードの液晶セルには、(1)棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直に配向させ、電圧印加時に実質的に水平に配向させる狭義のVAモードの液晶セル(特開平2−176625号公報記載)に加えて、(2)視野角拡大のため、VAモードをマルチドメイン化した(MVAモードの)液晶セル(SID97、Digest of tech. Papers(予稿集)28(1997)845記載)、(3)棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直配向させ、電圧印加時にねじれマルチドメイン配向させるモード(n−ASMモード)の液晶セル(日本液晶討論会の予稿集58〜59(1998)記載)および(4)SURVAIVALモードの液晶セル(LCDインターナショナル98で発表)が含まれる。
OCBモードおよびVAモードの液晶表示装置は、液晶セルおよびその両側に二枚の偏光板を配置してもよいし、VAモードの場合、偏光板をセルのバックライト側に配置してもよい。液晶セルは、二枚の電極基板の間に液晶を担持している。
【実施例】
【0185】
以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
【0186】
[実施例1] セルロースアシレートフィルム101の作製
<セルロースアセテート溶液の調製>
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、攪拌して各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液01を調製した。

―――――――――――――――――――――――――――――――――
セルロースアシレート溶液01の組成
―――――――――――――――――――――――――――――――――
アセチル化度 2.87のセルロースアセテート 100.0質量部
C−7(疎水化剤) 3.0質量部
C−8(疎水化剤) 3.0質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 402.0質量部
メタノール(第2溶媒) 60.0質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
【0187】
<マット剤溶液11の調製>
下記の組成物を分散機に投入し、攪拌して各成分を溶解し、マット剤溶液を調製した

――――――――――――――――――――――――――――――――
マット剤溶液11の組成
――――――――――――――――――――――――――――――――
平均粒子サイズ20nmのシリカ粒子
(AEROSIL R972、日本アエロジル(株)製 2.0質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 75.0質量部
メタノール(第2溶媒) 12.7質量部
セルロースアシレート溶液01 10.3質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――
【0188】
<レターデーション発現剤21溶液の調製>
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、レターデーション発現剤溶液を調製した。

―――――――――――――――――――――――――――――――
レターデーション発現剤溶液21の組成
―――――――――――――――――――――――――――――――
レターデーション発現剤(A−21) 10.0質量部
レターデーション発現剤(A−22) 10.0質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 58.4質量部
メタノール(第2溶媒) 8.7質量部
セルロースアシレート溶液01 12.8質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――
【0189】
上記マット剤溶液を1.3質量部とレターデーション発現剤溶液2.5質量部を濾過後にインラインミキサーを用いて混合し、さらにセルロースアシレート溶液01を956.2質量部加えて、インラインミキサーを用いて混合し、バンド流延機を用いて流延した。残留溶剤含量31%でフィルムをバンドから剥離し、140℃の雰囲気温度でフィルムをテンターを用いて延伸倍率17%で横延伸したのち、140℃で30秒間保持した。延伸開始時の残留溶剤含量は12%であった。その後、クリップを外して130℃で40分間乾燥させ、セルロースアシレートフィルム101を製造した。作製されたセルロースアシレートフィルム101の残留溶剤量は0.2%であり、膜厚は82μm、ヘイズは0.50、光漏れ率は0.16%、ガラス転移温度は150℃であったまた、フィルムの両端部30cm幅、長さ1m状に存在する30μm以上の異物の数は20個未満であった
【0190】
[実施例2] セルロースアシレートフィルム102〜108の作製
実施例1においてセルロースアシレートの種類、レターデーション発現剤の種類、量、疎水化剤の種類、量を表1のものに変更した以外は同様にして、本発明のセルロースアシレートフィルム102〜108を作製した。
【0191】
[比較例1] セルロースアシレートフィルム201〜204の作製
<セルロースアシレート溶液の調製>
実施例1においてセルロースアシレートの種類、レターデーション発現剤の種類、量、疎水化剤の種類、量を表1のものに変更した以外は同様にして、比較例のセルロースアシレートフィルム201〜204を作製した。
【0192】
(フィルム物性値の測定)
(1)レターデーションの測定
作製した各セルロースアシレートフィルムについて、KOBRA(21ADH、王子計測機器(株)製)を用いて、25℃10%相対湿度(RH)、25℃60%RH、及び25℃80%RHの各条件で波長590nmにおけるReレターデーション値およびRthレターデーション値を測定した。結果を表2に示す。表1中、添加量*は、セルロースアシレートに対する重量%を示している。また、表2中、Rth(590)の湿度依存性とは、(25℃10%RHにおけるRth(590)−25℃80%RHにおけるRth(590))/25℃60%RHにおけるRth(590)を表す。
【0193】
【表1】

【0194】
【表2】

【0195】
表2の結果から本発明のセルロースアシレートフィルムは高レターデーションでかつ、Rthの湿度変化が小さく好ましいことがわかった。
【0196】
[実施例3] 偏光板101の作製
(セルロースアシレートフィルムの鹸化処理)
実施例1で作製したセルロースアシレートフィルム101を、1.3mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液に、55℃で2分間浸漬し、次いで室温の水洗浴槽中で洗浄し、30℃で0.05mol/Lの硫酸を用いて中和した後、再度、室温の水洗浴槽中で洗浄し、さらに100℃の温風で乾燥した。このようにして、セルロースアシレートフィルム101の表面を鹸化し、以下の偏光板試料作製に供した。
また、市販のセルローストリアセテートフィルム(フジタックTD80UF、富士写真フイルム(株)製)を同条件で鹸化し、以下の偏光板試料作製に供した。
【0197】
(偏光子の作製)
延伸したポリビニルアルコールフィルムに、ヨウ素を吸着させて偏光子を作製し、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、上記で鹸化処理したセルロースアシレートフィルム101を偏光子の片側に貼り付けた。偏光子の透過軸とセルロースアシレートフィルムの遅相軸とは平行になるように配置した。
さらに上記で鹸化処理したセルローストリアセテートフィルムを、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光子の反対側に貼り付けた。このようにして偏光板101を作製した。
【0198】
[実施例4] 偏光板102〜108の作製
セルロースアシレートフィルム102〜108についても実施例5と同様にして偏光板102〜104を作製した。
【0199】
[比較例2] 偏光板201〜204の作製
セルロースアシレートフィルム201〜204についても実施例5と同様にして偏光板201〜204を作製した。
【0200】
[実施例5] VA液晶表示装置の作製と評価2
図1の液晶表示装置を作製した。すなわち、観察方向(上)から上側偏光板30、VAモード液晶セル31(上基板、液晶層、下基板)、下側偏光板32を積層し、さらにバックライト光源を配置した。偏光板は、それぞれ、偏光子34とその両側に設けられた保護膜33からなる。以下の例では、上側偏光板に市販品の偏光板(HLC2−5618、(株)サンリッツ製)を用いて、下側偏光板に上で製造した偏光板を使用した。
【0201】
(液晶セルの作製)
液晶セルは、基板間のセルギャップを3.6μmとし、負の誘電率異方性を有する液晶材料(MLC6608、メルク社製)を基板間に滴下注入して封入し、基板間に液晶層を形成して作製した。液晶層のレターデーション(すなわち、記液晶層の厚さd(μm)と屈折率異方性Δnとの積Δn・d)を300nmとした。なお、液晶材料は垂直配向するように配向させた。
上記の垂直配向型液晶セルを使用した液晶表示装置(図1)の上側偏光板30に、市販品のスーパーハイコントラスト品(HLC2−5618、(株)サンリッツ製)を、下側偏光板32に実施例3で作製した偏光板101を、本発明のセルロースアシレートフィルム101が液晶セル側となるように、粘着剤を介して、VAモードセル31の観察者側およびバックライト側に一枚ずつ貼り付けた。観察者側の偏光板の透過軸が上下方向に、そして、バックライト側の偏光板の透過軸が左右方向になるように、クロスニコル配置とした。
【0202】
比較例2の偏光板201についても同様にして液晶表示装置を作製した。
本発明のセルロースアシレートフィルム101を含む偏光板101を使用した液晶表示装置は比較例2のセルロースアシレートフィルム201を含む偏光板201を使用した液晶表示装置に対して、使用環境湿度によるコントラスト視野角の変化が小さく好ましいことがわかった。
【0203】
[実施例6] 光学補償機能を有する偏光板の作製
(1) 光学補償フィルムの作製
(セルロースアシレートフィルムの鹸化処理)
実施例2で作製したセルロースアシレートフィルム105上に、下記組成の液を5.2mL/m2塗布し、60℃で10秒間乾燥させた。フィルムの表面を流水で10秒洗浄し、25℃の空気を吹き付けることでフィルム表面を乾燥させた。
【0204】
(鹸化液の組成)
イソプロピルアルコール 818質量部
水 167質量部
プロピレングリコール 187質量部
日本エマルジョン(株)製"EMALEX" 10質量部
水酸化カリウム 67質量部
【0205】
(配向膜の形成)
鹸化処理したセルロースアシレートフィルム105の上に、下記の組成の塗布液を#14のワイヤーバーコーターで24mL/m2塗布した。60℃の温風で60秒、さらに90℃の温風で150秒乾燥した。
次に、セルロースアシレートフィルム105の延伸方向(遅相軸とほぼ一致)と45°の方向に、形成した膜にラビング処理を実施した。
【0206】
(配向膜塗布液の組成)
下記構造の変性ポリビニルアルコール 20質量部
水 360質量部
メタノール 120質量部
グルタルアルデヒド(架橋剤) 1.0質量部
【0207】
【化32】

【0208】
(光学異方性層の形成)
配向膜上に、下記構造の円盤状化合物91質量部、エチレンオキシド変成トリメチロールプロパントリアクリレート(V#360、大阪有機化学(株)製)9質量部、セルロースアセテートブチレート(CAB531−1、イーストマン・ケミカル社製)1.5質量部、光重合開始剤(イルガキュア907、チバガイギー社製)3質量部、増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製)1質量部を、メチルエチルケトン214.2質量部に溶解した塗布液を、#3のワイヤーバーコーターで5.2mL/m2塗布した。これを金属の枠に貼り付けて、130℃の恒温槽中で2分間加熱し、円盤状化合物を配向させた。次に、90℃で120W/cm高圧水銀灯を用いて、1分間UV照射し円盤状化合物を重合させた。その後、室温まで放冷した。このようにして、光学異方性層を形成し、光学補償フィルム105を得た。
【0209】
【化33】

【0210】
(光学補償フィルムの鹸化処理)
実施例3と同様にして光学補償フィルム105の鹸化処理を行った。
【0211】
(2) 偏光板の作製
(偏光子の作製)
延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて偏光子を作製した。次に、作製した光学補償フィルム105のセルロースアシレートフィルム105側を、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて偏光子の片側に貼り付けた。セルロースアシレートフィルム105の遅相軸および偏光子の透過軸が平行になるように配置した。
【0212】
市販のセルローストリアセテートフィルム(フジタックTD80UF、富士写真フイルム(株)製)を実施例3と同様に鹸化処理し、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光子の反対側(光学補償フィルムを貼り付けなかった側)に貼り付けた。このようにして、偏光板105−2を作製した。
【0213】
[実施例8] 液晶表示装置の作製
(ベンド配向液晶セルの作製)
ITO電極付きのガラス基板に、ポリイミド膜を配向膜として設け、配向膜にラビング処理を行った。得られた2枚のガラス基板を、ラビング方向が平行となる配置で向かい合わせ、セルギャップを5.7μmに設定した。セルギャップにΔnが0.1396の液晶性化合物(ZLI1132、メルク社製)を注入し、ベンド配向液晶セルを作製した。
【0214】
(液晶表示装置の作製)
作製したベンド配向セルを挟むように、楕円偏光板105−2を2枚貼り付けた。偏光板の光学異方性層がセル基板に対面し、液晶セルのラビング方向とそれに対面する光学異方性層のラビング方向とが反平行となるように配置した。
【0215】
本発明の偏光板を用いた液晶表示装置は、使用環境湿度によるコントラスト視野角変化が小さく好ましいことがわかった。
【図面の簡単な説明】
【0216】
【図1】実施例5で作製した液晶表示装置の概略図を示す。
【符号の説明】
【0217】
30 上側偏光板
31 VAモード液晶セル
32 下側偏光板
33 保護膜
34 偏光子

【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記一般式(1)で表される化合物の少なくとも1種と、分子内に少なくとも1つの水素結合性水素供与性基を有し、かつ、少なくとも1つの芳香環を有する化合物の少なくとも1種とを、含有するセルロースアシレートフィルム。
一般式(1)
【化1】


(一般式(1)中、R2、R4およびR5は、それぞれ、水素原子または置換基を表し、R11およびR13は、それぞれ、水素原子またはアルキル基を表し、L1およびL2は、それぞれ、単結合または2価の連結基を表す。Ar1はアリーレン基または2価の芳香族へテロ環基を表し、Ar2はアリール基または1価の芳香族へテロ環基を表し、nは3以上の整数を表し、n種存在するL2、Ar1はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。)
【請求項2】
前記分子内に少なくとも1つの水素結合性水素供与性基を有し、かつ、少なくとも1つの芳香環を有する化合物が、下記一般式(II)で表される、請求項1に記載のセルロースアシレートフィルム。
一般式(II)
【化2】

(一般式(II)中、Xは置換または無置換のアミノ基、置換または無置換のアシルアミノ基、置換または無置換のアルコキシカルボニルアミノ基、置換または無置換のアリールオキシカルボニルアミノ基、置換または無置換のスルホニルアミノ基、ヒドロキシ基、メルカプト基またはカルボキシル基を表わす。R111、R112、R113、R114、R115、R21、R22、R23、R24、R25、R31、R32、R33、R34およびR35は、それぞれ、水素原子または置換基を表す。)
【請求項3】
前記分子内に少なくとも1つの水素結合性水素供与性基を有し、かつ、少なくとも1つの芳香環を有する化合物が、下記一般式(B)で表される、請求項1に記載のセルロースアシレートフィルム。
【化3】

一般式(B)

(一般式(B)中、R12、R13、R14、R15、R16、R21、R23、R24、R25、R32、R33、R34、R35、R36はそれぞれ、水素原子または置換基を表し、R12、R13、R14、R15、R16、R21、R23、R24、R25、R32、R33、R34、R35およびR36のうち少なくとも1つはアミノ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルホニルアミノ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、カルボキシル基である。)
【請求項4】
下記式(A)および(B)を満たす、請求項1〜3のいずれか1項に記載のセルロースアシレートフィルム。
20nm≦Re(590)≦250nm (A)
40nm≦Rth(590)≦400nm (B)
(式(A)および(B)中、Re(590)及びRth(590)は、それぞれ、波長590nmにおける正面レターデーション(Re)または厚み方向レターデーション(Rth)を表す。)
【請求項5】
下記条件を満たす、請求項1〜4のいずれか1項に記載のセルロースアシレートフィルム。
0%≦(25℃10%RHにおけるRth(590)−25℃80%RHにおけるRth(590))/25℃60%RHにおけるRth(590)≦30%
(上記式中、Rth(590)は、波長590nmにおける正面レターデーション(Re)または厚み方向レターデーション(Rth)を表す。)
【請求項6】
請求項1〜5のセルロースアシレートを含む光学補償フィルム。
【請求項7】
偏光膜と、該偏光膜の両側に設けられた保護膜とを有し、かつ、前記保護膜の少なくとも一方が、請求項1〜5のいずれか1項に記載のセルロースアシレートフィルムである、偏光板。
【請求項8】
液晶セルと、該液晶セルの両側に配置された2枚の偏光板とを有し、前記偏光板の少なくとも一方が請求項7に記載の偏光板である、液晶表示装置。
【請求項9】
表示モードがVAモードである、請求項8に記載の液晶表示装置。
【請求項10】
表示モードがOCBモードである、請求項8に記載の液晶表示装置。

【図1】
image rotate


【公開番号】特開2007−9181(P2007−9181A)
【公開日】平成19年1月18日(2007.1.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−121351(P2006−121351)
【出願日】平成18年4月25日(2006.4.25)
【出願人】(000005201)富士フイルムホールディングス株式会社 (7,609)
【Fターム(参考)】