セルロースエステル樹脂組成物、それを用いた光学フィルム及び液晶表示装置用偏光板
【課題】低い揮発性、高いＲｔｈ値、高い耐透湿性、高い透明性及び高い耐ブリード性を有する光学フィルム、特に液晶表示装置用偏光板の偏光子保護フィルムの材料となるセルロースエステル樹脂組成物を提供する。また、該樹脂組成物からなる光学フィルム及びこの光学フィルムを用いた液晶表示装置用偏光板を提供する。
【解決手段】セルロースエステル樹脂（Ａ）及び下記一般式（１）で表されるエポキシ化合物（Ｂ）を含有することを特徴とするセルロースエステル樹脂組成物及び当該セルロースエステル樹脂組成物からなることを特徴とする光学フィルムを用いる。
（式中、Ｒ１〜Ｒ４は、それぞれ独立して炭素原子数１〜３のアルキル基を表す。）
【解決手段】セルロースエステル樹脂（Ａ）及び下記一般式（１）で表されるエポキシ化合物（Ｂ）を含有することを特徴とするセルロースエステル樹脂組成物及び当該セルロースエステル樹脂組成物からなることを特徴とする光学フィルムを用いる。
（式中、Ｒ１〜Ｒ４は、それぞれ独立して炭素原子数１〜３のアルキル基を表す。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光子保護フィルム等の光学フィルムに優れた光学性能を付与することができるセルロースエステル樹脂組成物、並びに該樹脂組成物を用いた光学フィルム及び液晶表示装置用偏光板に関する。
【背景技術】
【０００２】
セルロースエステル樹脂フィルムは透明性、光学的等方性、強靭性であることから、写真用フィルムとして使用されてきた。近年では、上記性質に加えてポリビニルアルコール（ＰＶＡ）との接着性が良好なことから、テレビ、ノートパソコン等の液晶表示装置の偏光板を構成する偏光子保護フィルムとしての需要が飛躍的に伸長している。
【０００３】
一般に液晶表示装置用偏光板は、ＰＶＡフィルムに二色性分子を配向させた偏光子の両側に偏光子保護フィルムを貼付した構造となっており、液晶セルの両側にクロスニコルの状態で配置されている。偏光子保護フィルムにはセルロースエステル樹脂、シクロオレフィン系樹脂等が使用されているが、セルロースエステル樹脂を使用する場合、透湿性が高いために、外部からの湿気の透過により偏光子保護フィルムと偏光子とが剥離したり、偏光子が劣化したりする欠点があった。そこで、両者の持続的な接着性を確保するために、偏光子保護用のセルロースエステル樹脂フィルムには、耐透湿性向上効果のあるトリフェニルホスフェート（ＴＰＰ）等の燐酸エステル系可塑剤が添加されてきた。
【０００４】
一方、液晶表示装置には、視野角拡大機能が要求されており、斜め方向から見た場合の光漏れによるコントラスト低下を防止するために、従来から位相差フィルムを偏光子保護フィルムに重ねることで視野角補償が図られてきた。近年は、液晶表示装置を軽量・薄型化するために、偏光子保護フィルム及び位相差フィルムの２枚のフィルムの機能をフィルムの１枚に集約することが検討されている。
【０００５】
偏光子保護フィルムに位相差機能を付与する手法として、例えば、偏光子保護フィルムのベース樹脂であるセルロースエステル樹脂にエステル化合物を添加する方法が検討されている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００６】
上記の位相差機能付き偏光子保護フィルムは光学異方性を有することで厚さ方向の位相差を発現し、液晶表示装置の視野角を補償するものである。一般に位相差の程度は、レターデーション値によって把握することが可能である。特にフィルムの厚さ方向のレターデーション値（以下、「Ｒｔｈ値」という。）によって、位相差の程度を把握することが行われている。特許文献１及び２で用いられているエステル化合物は、一般にレターデーション上昇剤といわれるもので、偏光子保護フィルムに添加して所望の位相差に調整されている。また、レターデーション上昇剤の偏光子保護フィルムへの添加量に応じて、偏光子保護フィルムのＲｔｈ値を調整することが可能である。したがって、同量の添加量で比較した場合、Ｒｔｈ値をより高くできるレターデーション上昇剤であるほど、偏光子保護フィルムのＲｔｈ値を調整できる範囲が広がり、偏光子保護フィルムの薄型化にも対応できるため、Ｒｔｈ値をできるだけ高くできる材料が求められている。
【０００７】
なお、厚さ方向のＲｔｈ値とは、下記式（１）で定義される値である。
Ｒｔｈ＝｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄ （ｎｍ） （１）
（式中、ｎｘはフィルム面内の遅相軸方向の屈折率であり、ｎｙはフィルム面内の進相軸方向の屈折率であり、ｎｚはフィルムの厚さ方向の屈折率であり、ｄはフィルムの厚さ（ｎｍ）である。）
【０００８】
今後、液晶表示装置の視野角補償と軽量・薄型化を高水準で両立するためには、偏光子保護フィルムの膜厚が薄膜化しても、レターデーション調整剤等の添加剤がセルロールエステル樹脂に充分に高いＲｔｈ値を付与できることが必要である。また、液晶表示装置の輝度、色の鮮明性を向上するため、偏光子保護フィルムには、より高い透明性、すなわち低ヘイズであることも必要である。さらに、液晶表示装置のバックライトの熱や高温多湿下での液晶表示装置の使用によって、偏光子保護フィルム表面から添加剤がブリード（にじみ出し）し、曇りを生じて映像の鮮明性が低下することがない耐ブリード性を有することも必要である。
【０００９】
一方、偏光子保護フィルムに用いられるセルロースエステル樹脂フィルムは生産性を向上させる観点から、ソルベントキャスト法による製膜工程の加熱条件が従来よりも高温化しており、従来使用可能であった可塑剤およびエステル樹脂でも、残留低分子の揮発によって製膜ラインを汚染する頻度が高まっている。製膜ラインの汚染頻度が高まるとそれに比例して連続生産ラインのメンテナンス回数も増加するため、結果として生産効率が低下する問題がある。従って、セルロースエステル樹脂用添加剤には、厳しい温度条件下で揮発性を低減することも要求されている。
【００１０】
上記の特許文献１又は２に記載のエステル化合物は、その残留原料であるグリコール、アルコール、モノカルボン酸等が揮発成分となるため、厳しい温度条件下で揮発性を抑えることは困難であった。また、従来から、セルロースエステル樹脂フィルムに耐透湿性を付与するために用いられてきたＴＰＰも揮発性が高い問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００８−６９２２５
【特許文献２】特開２００８−８８２９２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明が解決しようとする課題は、低い揮発性、高いＲｔｈ値、高い耐透湿性、高い透明性及び高い耐ブリード性を有する光学フィルムの材料となるセルロースエステル樹脂組成物を提供することである。また、該樹脂組成物からなる光学フィルム及びこの光学フィルムを用いた液晶表示装置用偏光板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らは、鋭意研究した結果、特定の構造を有するエポキシ化合物をセルロースエステル樹脂に添加することで、低い揮発性、高いＲｔｈ値、高い耐透湿性、高い透明性及び高い耐ブリード性を有する光学フィルムの材料となるセルロースエステル樹脂組成物が得られることを見出し、発明を完成した。
【００１４】
すなわち、本発明は、セルロースエステル樹脂（Ａ）及び下記一般式（１）で表されるエポキシ化合物（Ｂ）を含有することを特徴とするセルロースエステル樹脂組成物に関する。また、該樹脂組成物からなる光学フィルム及びこの光学フィルムを用いた液晶表示装置用偏光板に関する。
【００１５】
【化１】
（式中、Ｒ１〜Ｒ４は、それぞれ独立して炭素原子数１〜３のアルキル基を表す。）
【発明の効果】
【００１６】
本発明のセルロースエステル樹脂組成物は、光学フィルムの材料として用いることができる。また、本発明のセルロースエステル樹脂組成物を用いた光学フィルムは、高いＲｔｈ値、高い耐透湿性、高い透明性及び高い耐ブリード性を有するため、各種光学フィルムに使用することが可能であり、なかでも光学補償機能を必要とする偏光子保護フィルムに非常に有用である。さらに、本発明のセルロースエステル樹脂組成物に用いるエポキシ化合物は、高温下でも揮発による製膜ラインの汚染が少ないため、メンテナンス回数を削減でき、生産効率を向上することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
まず、本発明のセルロースエステル樹脂組成物に用いるセルロースエステル樹脂（Ａ）について説明する。セルロースエステル樹脂（Ａ）は、綿花リンター、木材パルプ、ケナフ等から得られるセルロースの有する水酸基の一部、又は全部がエステル化されたものである。これらの中でも、綿花リンターから得られるセルロースをエステル化して得られるセルロースエステル樹脂を使用して得られるフィルムは、フィルムの製造装置を構成する金属支持体から剥離しやすく、フィルムの生産効率を向上させることが可能となるため好ましい。
【００１８】
前記セルロースエステル樹脂（Ａ）の具体例としては、例えば、セルロースアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネートブチレート、セルロースアセテートフタレート及び硝酸セルロース等が挙げられる。これらのセルロースエステル樹脂は、単独で用いることも２種以上併用することもできる。本発明のセルロースエステル樹脂組成物からなるフィルムを光学フィルム、特に偏光子保護フィルムとして使用する場合には、セルロースアセテートを使用することが、機械的物性及び透明性に優れたフィルムを得ることができるため好ましい。
【００１９】
前記セルロースアセテートとしては、平均酢化度（結合酢酸量）が５０．０〜６２．５質量％の範囲のものであると、得られるセルロースエステル樹脂組成物からなる光学フィルムの耐透湿性を向上させることができるため好ましい。また、光学フィルムの耐透湿性をさらに向上させるためには、平均酢化度が５２．５〜６１．５質量％の範囲であるセルローストリアセテートがより好ましい。なお、平均酢化度は、セルロースアセテートの質量を基準として、該セルロースアセテートをケン化することによって生成する酢酸の質量割合である。
【００２０】
前記セルロースエステル樹脂（Ａ）は、数平均分子量が３０，０００〜３００，０００の範囲のものであると、フィルムの機械的物性を向上することができるため好ましい。また、より高い機械的物性が必要な場合は、５０，０００〜２００，０００の範囲のものを用いるとより好ましい。
【００２１】
本発明に用いる下記一般式（１）で表されるエポキシ化合物（Ｂ）は、レターデーション上昇剤（調整剤）として用いるもので、前記セルロースエステル樹脂（Ａ）に添加することで、高いＲｔｈ値を付与できるともに、低透湿性も付与できる。また、高温多湿下でも揮発性が低いという特徴を有している。
【００２２】
【化２】
（式中、Ｒ１〜Ｒ４は、それぞれ独立して炭素原子数１〜３のアルキル基を表す。）
【００２３】
上記一般式（１）中のＲ１〜Ｒ４は、それぞれ独立して炭素原子数１〜３のアルキル基を表すが、これらの中でもセルロースエステル樹脂との相溶性が良好かつより高い厚さ方向のレターデーション（Ｒｔｈ値）を発現する点、及び材料が容易に入手できる点からメチル基が好ましい。
【００２４】
本発明のセルロースエステル樹脂組成物は、前記セルロースエステル樹脂（Ａ）１００質量部に対して、前記エポキシ化合物（Ｂ）を０．５〜３０質量部の範囲で含有したものであると、高い位相差機能と低透湿性とを付与でき、高温多湿下でも該樹脂組成物中から成分が揮発する揮発性が低減できるので好ましい。また、揮発性をより低減するとともに、高い位相差機能と低透湿性とを付与する場合、前記セルロースエステル樹脂（Ａ）１００質量部に対して、前記エポキシ化合物（Ｂ）を１〜２０質量部の範囲で含有したものがより好ましい。
【００２５】
また、本発明のセルロースエステル樹脂組成物では、本発明の効果を損なわない範囲内で、前記セルロースエステル樹脂（Ａ）に前記エポキシ化合物（Ｂ）以外の各種添加剤を添加することができる。
【００２６】
前記各種添加剤としては、例えば、改質剤（可塑剤も含む）、紫外線吸収剤、レターデーション上昇剤、樹脂、マット剤、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、酸捕獲剤等）、染料などの添加剤が挙げられる。また、これらの添加剤は、後述するソルベントキャスト法において、有機溶剤中に前記セルロースエステル樹脂（Ａ）及び前記エポキシ化合物（Ｂ）を溶解、混合する際に、併せて添加することもできる。
【００２７】
前記改質剤（可塑剤も含む）としては、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等のリン酸エステル；ジメチルフタレート、ジエチルフタレート、ジブチルフタレート、ジ−２−エチルヘキシルフタレート等のフタル酸エステル；エ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、トリメチロールプロパントリベンゾエート、ペンタエリスリトールテトラアセテート、アセチルクエン酸トリブチルなどが挙げられる。
【００２８】
前記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が挙げられる。この紫外線吸収剤の添加量は、前記セルロースエステル樹脂（Ａ）１００質量部に対して、０．０１〜２質量部の範囲であることが好ましい。
【００２９】
前記レターデーション上昇剤としては、レターデーション値（Ｒｔｈ値）が上昇するものであれば何ら制限はないが、例えば、４−シアノ−４’−ペンチルビフェニルのような液晶化合物、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸エステル化合物、１，３，５−トリアジン環を有する化合物等が挙げられる。このレターデーション上昇剤の添加量は、前記セルロースエステル樹脂（Ａ）１００質量部に対して、０．０１〜２０質量部の範囲が好ましく、特に１〜１０質量部の範囲がより好ましい。
【００３０】
前記樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂（例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリメタクリル酸メチル等）、ポリカーボネート樹脂、ポリエステルエーテル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、トルエンスルホンアミド樹脂等が挙げられる。
【００３１】
前記マット剤としては、例えば、酸化珪素、酸化チタン、酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、珪酸カルシウム、珪酸アルミニウム、珪酸マグネシウム、リン酸カルシウム、カオリン、タルク等が挙げられる。このマット剤は、前記セルロースエステル樹脂（Ａ）１００質量部に対して、０．１〜０．３質量部の範囲が好ましい。
【００３２】
前記染料としては、通常使用されている公知慣用のものを用いることができ、その添加量は本発明の目的を阻害しない範囲であれば、特に限定しない。
【００３３】
本発明のセルロースエステル樹脂組成物は、光学フィルムにも使用することができる。本発明の光学フィルムは、前記セルロースエステル樹脂組成物をフィルム状に成形することにより得ることができる。成形方法としては、例えば、本発明のセルロースエステル樹脂組成物を押出機等で溶融混練し、Ｔダイ等を用いることでフィルム状に成形する方法が挙げられる。
【００３４】
また、本発明の光学フィルムは、前記成形方法の他に、前記セルロースエステル樹脂組成物を有機溶剤中に均一に溶解、混合して得られた樹脂溶液を金属支持体上に流延し乾燥させるソルベントキャスト法での成形によっても得ることができる。ソルベントキャスト法によりフィルムを得た場合、成形途中でのフィルム中の前記セルロースエステル樹脂（Ａ）の配向を抑制することができるため、得られるフィルムは、実質的に光学等方性を示す。この光学等方性を示すフィルムは、光学フィルムとして液晶ディスプレイ等の部材として使用することができ、特に偏光子保護フィルムとして有用である。また、このソルベントキャスト法により得られるフィルムは、その表面に凹凸が形成されにくく、表面平滑性に優れるという特長を有するため、ソルベントキャスト法がより好ましいフィルムの成形方法である。
【００３５】
ソルベントキャスト法は、前記セルロースエステル樹脂（Ａ）及び前記エポキシ化合物（Ｂ）を有機溶剤中に溶解させ、得られた樹脂溶液を金属支持体上に流延させる第１の工程、流延させた前記樹脂溶液中に含まれる有機溶剤を乾燥させフィルムを形成する第２の工程、及び金属支持体上に形成されたフィルムを金属支持体から剥離し加熱乾燥させる第３の工程からなる。
【００３６】
第１の工程で使用する金属支持体としては、無端ベルト状又はドラム状の金属、例えばステンレス製で、その表面が鏡面仕上げの施されたものを使用することができる。前記金属支持体上に、前記樹脂溶液を流延させる際には、得られるフィルムに異物が混入することを防止するために、フィルターで濾過した樹脂溶液を使用することが好ましい。
【００３７】
第２の工程における乾燥方法としては、例えば３０〜５０℃の温度範囲の風を前記金属支持体の上面及び下面に当てることで、流延した前記樹脂溶液中に含まれる有機溶剤のおよそ５０〜８０質量％程度を蒸発させ、前記金属支持体上にフィルムを形成させる方法がある。
【００３８】
第３の工程は、前記第２の工程で形成されたフィルムを金属支持体上から剥離し、前記第２の工程よりも高温で加熱乾燥させる工程である。前記加熱乾燥方法としては、例えば１００〜１６０℃の温度範囲で段階的に温度を上昇させる方法が寸法安定性を良くするために好ましい。前記温度範囲で加熱乾燥することによって、前記第２の工程で得られたフィルム中に残存する有機溶剤をほぼ完全に除去することができる。
【００３９】
前記樹脂溶液中のセルロースエステル樹脂組成物の溶液濃度としては、３〜５０質量％の範囲が好ましく、５〜４０質量％の範囲がより好ましい。
【００４０】
前記有機溶剤としては、セルロースエステル樹脂（Ａ）及び前記エステル化合物（Ｂ）を溶解できるものであれば特に限定されないが、例えば、セルロースエステル樹脂（Ａ）としてセルロースアセテートを使用する場合は、セルロースアセテートの良溶媒として、例えばメチレンクロライド等の有機ハロゲン化合物やジオキソラン類を使用することができる。また、この良溶媒に対して、メタノール、エタノール、２−プロパノール、ｎ−ブタノール、シクロヘキサン、シクロヘキサノン等の貧溶媒を併用することが、フィルムの生産効率を向上することができるので好ましい。良溶媒と貧溶媒とを混合して使用する場合の質量割合は、良溶媒／貧溶媒＝７５／２５〜９５／５（質量％）の範囲が好ましい。
【００４１】
本発明の光学フィルムの膜厚は、１０〜１００μｍ範囲であることが好ましい。光学フィルムの中でも偏光子保護フィルムとして使用する場合には、その膜厚が１５〜８０μｍの範囲であれば、液晶表示装置の薄型化を図ることが可能で、かつ優れたフィルム強度、湿熱変化による寸法安定性及び耐透湿性を維持することができる。
【００４２】
また、本発明の光学フィルムは、光学補償機能を必要とする偏光子保護フィルムにも使用することができる。この偏光子保護フィルムには、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ Ａｌｉｇｎｅｄ）、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒｙ Ｂｅｎｄ）等の液晶表示方式に応じて特定の範囲の異方性が求められる。
【００４３】
本発明の光学フィルムは、Ｒｔｈ値が１００ｎｍ以上を有していることが好ましく、１００〜５００ｎｍの範囲のＲｔｈ値を有していることが、液晶物質由来の位相差を効果的に補償することができるためより好ましい。
【００４４】
所望の光学異方性を有する偏光子保護フィルムを得るためには、本発明のセルロースエステル樹脂組成物への前記エポキシ化合物（Ｂ）の添加量を調整することにより可能である。特に本発明で用いる前記エポキシ化合物（Ｂ）は、少量添加で高いＲｔｈ値を得ることができるため、比較的高いＲｔｈ値が求められるＶＡ、ＯＣＢ、及びＴＮ等の液晶表示方式を採用した液晶表示装置にも、揮発性を低減した上で、所望のＲｔｈ値に調整することができる。
【００４５】
光学フィルムの膜厚が８０μｍの場合、セルロースエステル樹脂（Ａ）のみからなるフィルムの透湿度は、８００〜９００ｇ/ｍ２・２４ｈ程度であるため、前記エポキシ化合物（Ｂ）を添加した本発明のセルロースエステル樹脂組成物からなる光学フィルムは、６００ｇ/ｍ２・２４ｈ以下の透湿度であれば、光学フィルムの膜厚を２０〜６０μｍ程度まで薄くしたとしても優れた耐透湿度が得られるため好ましく、１００〜６００ｇ/ｍ２・２４ｈの範囲の透湿度であることがより好ましい。
【００４６】
本発明の光学フィルムは、高い光学性能のみならず、高い耐透湿性、高い透明性、低い揮発性などに優れることから、例えば、液晶表示装置の光学フィルムやハロゲン化銀写真感光材料の支持体等に使用できる。ここで、前記光学フィルムとしては、例えば、偏光子保護フィルム、位相差フィルム、反射板、拡散フィルム、視野角拡大フィルム、防眩フィルム、反射防止フィルム、帯電防止フィルム、カラーフィルター等が挙げられる。これらの光学フィルムのうち、前記したような優れた特性に加えて、高いＲｔｈ値を有する光学フィルムは、視野角補償機能を有する偏光子保護フィルムとして使用することが可能である。
【００４７】
本発明の液晶表示装置用偏光板は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルムにヨウ素化合物等の二色性分子を配向させた偏光子の片側又は両側に本発明の光学フィルムを偏光子保護フィルムとして貼付した構造のものである。なお、この液晶表示装置用偏光板は、液晶セルの両側にクロスニコルの状態で配置される。
【実施例】
【００４８】
以下に実施例と比較例を挙げて、本発明を具体的に説明する。
【００４９】
下記実施例１及び比較例１〜５で用いたセルロースエステル樹脂への添加剤は、下記の通りである。なお、比較例４及び５でセルロースエステル樹脂に添加したエステル化合物（１）〜（３）は下記の合成例１〜３により合成した。
【００５０】
実施例１では、テトラメチルビフェノール型エポキシ化合物（エポキシ当量１８７；以下、「エポキシ化合物（１）」という。）を添加剤として用いた。
【００５１】
比較例１では、ビスフェノールＡ型エポキシ化合物（エポキシ当量１８７；以下、「エポキシ化合物（２）」という。）を添加剤として用いた。
【００５２】
比較例２では、ビスフェノールＦ型エポキシ化合物（エポキシ当量１７２；以下、「エポキシ化合物（３）」という。）を添加剤として用いた。
【００５３】
比較例３では、ジシクロペンタジエン型エポキシ化合物（エポキシ当量２５７；以下、「エポキシ化合物（４）」という。）を添加剤として用いた。
【００５４】
［合成例１］エステル化合物（１）の合成
温度計、攪拌器、還流冷却器及び窒素導入管を備えた１リットルの四つ口フラスコに、１，２−プロピレングリコール１６７ｇ、テレフタル酸ジメチル１７５ｇ、ｐ−トルイル酸２７２ｇ、エステル化触媒としてテトラブチルチタネート０．０５ｇを仕込み、窒素気流下で攪拌しながら２３０℃まで段階的に昇温し、合計１２時間脱水縮合反応させた。反応後、１９０℃で未反応の１，２−プロピレングリコール等を減圧留去することによって、エステル化合物（１）（酸価０．５、水酸基価１３）を得た。
【００５５】
［合成例２］エステル化合物（２）の合成
温度計、攪拌器、還流冷却器及び窒素導入管を備えた２リットルの四ツ口フラスコに、１，２−プロピレングリコールを３３４ｇ、安息香酸を９７６ｇ、エステル化触媒としてテトライソプロピルチタネート０．０７９ｇを仕込み、窒素気流下で攪拌しながら２３０℃まで段階的に昇温し、合計１０時間脱水縮合反応させた。反応後、２００℃で未反応の１，２−プロピレングリコール等を減圧留去することによって、エステル化合物（２）（酸価０．０９、水酸基価６．０）を得た。
【００５６】
［合成例３］エステル化合物（３）の合成
温度計、攪拌器、窒素導入管を備えた２リットルのセパラブルフラスコに、蒸留水１０００ｍｌを仕込み、窒素を導入しながら水酸化ナトリウム７２ｇを入れ、窒素を充分にバブリングさせ、蒸留水中および反応系内の酸素を除去した。そこへ、フェノール５１ｇを１時間かけて溶解させた後、６０℃まで昇温した。別のフラスコにトルエン６００ｍｌを入れ、イソフタル酸クロリド５５ｇを溶解させた。水溶液を窒素気流下で攪拌しながら、イソフタル酸クロリド溶液を滴下し、６０℃で４時間攪拌を続けた。次いで水溶液相を取り除いた後、生成物を含むトルエン相をイオン交換水で数回洗浄した。その後、トルエンを減圧留去し、残った溶液をヘプタン中に滴下して結晶を析出させた。これを濾過して乾燥させることにより、エステル化合物（３）（酸価０．３０、水酸基価１０．０）を得た。
【００５７】
上記のエポキシ化合物（１）〜（５）のエポキシ当量はＪＩＳ Ｋ ７２３６−２００１に準じて測定した。また、エステル化合物（１）〜（３）の酸価、水酸基価はＪＩＳ Ｋ ００７０−１９９２に準じて測定した。
【００５８】
上記のエポキシ化合物（１）〜（５）及びエステル化合物（１）〜（３）について、下記の方法で揮発性を評価するため、下記の方法で加熱減量値を測定した。なお、エステル化合物（２）及び（３）については、エステル化合物（２）３０質量％、エステル化合物（３）７０質量％の混合物で加熱減量値を測定した。また、下記比較例７で用いたトリフェニルホスフェート（ＴＰＰ）についても加熱減量値を測定した。
【００５９】
（加熱減量値の測定方法）
ＴＧ−ＤＴＡ（示差熱熱重量同時測定装置；セイコーインスツル株式会社製「ＤＭＳ６２００」）を用いて、１４０℃で６０分間加熱し、加熱前後の質量変化から加熱残量値（単位：質量％）を測定した。
【００６０】
［実施例１］
トリアセチルセルロース（ダイセル化学工業株式会社製「Ｌ−３５」）１０質量部及び上記のエポキシ化合物（１）１質量部を、メチレンクロライド８１質量部及びメタノール９質量部からなる混合溶剤に加えて溶解し、ドープ液を調製した。このドープ液をガラス板上に厚さ０．９ｍｍとなるように流延し、室温で１６時間乾燥させた後、５０℃で３０分間乾燥させ、さらに１２０℃で３０分乾燥させることで、膜厚８０μｍのフィルムを得た。
【００６１】
［比較例１〜４］
実施例１で用いたエポキシ化合物（１）に代えて、エポキシ化合物（２）〜（４）及びエステル化合物（１）のそれぞれを用いた以外は実施例１と同様にしてフィルムを得た。
【００６２】
［比較例５］
実施例１で用いたエポキシ化合物（１）１質量部に代えて、エステル化合物（２）０．３質量部及びエステル化合物（３）０．７質量部を用いた以外は実施例１と同様にしてフィルムを得た。
【００６３】
［比較例６］
実施例１で用いたエポキシ化合物（１）に代えて、トリフェニルホスフェート（ＴＰＰ）を用いた以外は実施例１と同様にしてフィルムを得た。
【００６４】
［比較例７］
トリアセチルセルロースのみを用いて、実施例１と同様にしてフィルムを得た。
【００６５】
上記の実施例１及び比較例１〜７で得たフィルムについて、厚さ方向のレターデーション値（Ｒｔｈ値）、透湿度、ヘイズ値（湿熱試験前後）について、下記の方法で測定した。
【００６６】
（厚さ方向のレターデーション値（Ｒｔｈ値）の測定方法）
自動複屈折率計（王子計測機器株式会社製「ＫＯＢＲＡ−ＷＲ」）を用いて平行ニコル回転法により、フィルムの厚さ方向のレターデーション値（Ｒｔｈ値）を測定した。なお、測定するフィルムは、温度２３℃、相対湿度２０％の環境下で１２時間以上調湿した後、同環境下で測定した。
【００６７】
（透湿度の測定方法）
ＪＩＳ Ｚ ０２０８に準じて、フィルムの透湿度を測定し、８０μｍの厚さに換算した。なお、測定条件は、温度４０℃、相対湿度９０％とした。
【００６８】
（ヘイズ値の測定方法）
濁度計（日本電色工業株式会社製「ＮＤ−１００１ＤＰ」）を用いて、ＪＩＳ Ｋ ７１０５に準じて、フィルムのヘイズ値を測定した。また、耐ブリード性を評価するため、湿熱試験（温度８５℃、相対湿度９０％の恒温恒湿中に５日間放置）したフィルムについても同様にヘイズ値を測定した。
【００６９】
実施例１及び比較例１〜６で用いた添加剤の構造式及び揮発性（加熱残量値）を表１に、実施例１及び比較例１〜７で得たフィルムの評価結果を表２に示す。
【００７０】
【表１】
【００７１】
【表２】
【００７２】
表１及び２の評価結果から、本発明のセルロースエステル樹脂組成物を用いた実施例１のフィルムでは、用いたエポキシ化合物（１）のビフェニル骨格部分の芳香環の配向性が高く、電子分極率の異方性が高いため、これをセルロースエステルに添加したフィルムにおいて１７９ｎｍと非常に高いＲｔｈ値を発現することが分かった。
【００７３】
また、エポキシ化合物（１）のビフェニル骨格に置換されているメチル基が、エポキシ化合物（１）の分子間の芳香環のスタッキング緩和及びセルロースエステルとの相溶性向上に寄与するため、フィルムは高い透明性と高い耐ブリード性を維持した。さらに、フィルムの透湿度は６００ｇ／ｍ２・２４ｈ以下、化合物の加熱減量値は０．１％以下であったことから、耐透湿性、耐揮発性に優れることが分かった。
【００７４】
一方、比較例１及び２のビスフェノール型エポキシ化合物（エポキシ化合物（２）及び（３））や比較例３のジシクロペンタジエン型エポキシ化合物（エポキシ化合物（４））をセルロースエステル樹脂に添加した場合は、いずれもフィルムの耐透湿性と化合物の耐揮発性は高いが、芳香環の配向性が低く、Ｒｔｈ値は５０ｎｍ以下で本発明で期待する効果は得られないことが分かった。
【００７５】
比較例４のエステル化合物（１）をセルロースエステルに添加した場合は、フィルムの耐透湿性と透明性は高いが、Ｒｔｈ値が１５０ｎｍ以下で不充分であった。また、エステル化合物（１）は低分子成分を含むため、加熱減量値が高く、本発明で期待する効果は得られないことが分かった。
【００７６】
比較例５のエステル化合物（２）及びエステル化合物（３）の混合物をセルロースエステルに添加した場合は、フィルムの耐透湿性と透明性は高いが、Ｒｔｈ値が１００ｎｍ以下で不充分であり、本発明で期待する効果は得られないことが分かった。
【００７７】
比較例６のトリフェニルホスフェートをセルロースエステルに添加した場合は、フィルムの耐透湿性と透明性は高いが、Ｒｔｈ値が低い上に、化合物自身が低分子であるため、加熱減量値が高く、本発明で期待する効果は得られないことが分かった。
【００７８】
比較例７の無添加セルロースエステルは、フィルムの耐透湿性、Ｒｔｈ値ともに低く、本発明で期待する効果は得られないことが分かった。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光子保護フィルム等の光学フィルムに優れた光学性能を付与することができるセルロースエステル樹脂組成物、並びに該樹脂組成物を用いた光学フィルム及び液晶表示装置用偏光板に関する。
【背景技術】
【０００２】
セルロースエステル樹脂フィルムは透明性、光学的等方性、強靭性であることから、写真用フィルムとして使用されてきた。近年では、上記性質に加えてポリビニルアルコール（ＰＶＡ）との接着性が良好なことから、テレビ、ノートパソコン等の液晶表示装置の偏光板を構成する偏光子保護フィルムとしての需要が飛躍的に伸長している。
【０００３】
一般に液晶表示装置用偏光板は、ＰＶＡフィルムに二色性分子を配向させた偏光子の両側に偏光子保護フィルムを貼付した構造となっており、液晶セルの両側にクロスニコルの状態で配置されている。偏光子保護フィルムにはセルロースエステル樹脂、シクロオレフィン系樹脂等が使用されているが、セルロースエステル樹脂を使用する場合、透湿性が高いために、外部からの湿気の透過により偏光子保護フィルムと偏光子とが剥離したり、偏光子が劣化したりする欠点があった。そこで、両者の持続的な接着性を確保するために、偏光子保護用のセルロースエステル樹脂フィルムには、耐透湿性向上効果のあるトリフェニルホスフェート（ＴＰＰ）等の燐酸エステル系可塑剤が添加されてきた。
【０００４】
一方、液晶表示装置には、視野角拡大機能が要求されており、斜め方向から見た場合の光漏れによるコントラスト低下を防止するために、従来から位相差フィルムを偏光子保護フィルムに重ねることで視野角補償が図られてきた。近年は、液晶表示装置を軽量・薄型化するために、偏光子保護フィルム及び位相差フィルムの２枚のフィルムの機能をフィルムの１枚に集約することが検討されている。
【０００５】
偏光子保護フィルムに位相差機能を付与する手法として、例えば、偏光子保護フィルムのベース樹脂であるセルロースエステル樹脂にエステル化合物を添加する方法が検討されている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００６】
上記の位相差機能付き偏光子保護フィルムは光学異方性を有することで厚さ方向の位相差を発現し、液晶表示装置の視野角を補償するものである。一般に位相差の程度は、レターデーション値によって把握することが可能である。特にフィルムの厚さ方向のレターデーション値（以下、「Ｒｔｈ値」という。）によって、位相差の程度を把握することが行われている。特許文献１及び２で用いられているエステル化合物は、一般にレターデーション上昇剤といわれるもので、偏光子保護フィルムに添加して所望の位相差に調整されている。また、レターデーション上昇剤の偏光子保護フィルムへの添加量に応じて、偏光子保護フィルムのＲｔｈ値を調整することが可能である。したがって、同量の添加量で比較した場合、Ｒｔｈ値をより高くできるレターデーション上昇剤であるほど、偏光子保護フィルムのＲｔｈ値を調整できる範囲が広がり、偏光子保護フィルムの薄型化にも対応できるため、Ｒｔｈ値をできるだけ高くできる材料が求められている。
【０００７】
なお、厚さ方向のＲｔｈ値とは、下記式（１）で定義される値である。
Ｒｔｈ＝｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄ （ｎｍ） （１）
（式中、ｎｘはフィルム面内の遅相軸方向の屈折率であり、ｎｙはフィルム面内の進相軸方向の屈折率であり、ｎｚはフィルムの厚さ方向の屈折率であり、ｄはフィルムの厚さ（ｎｍ）である。）
【０００８】
今後、液晶表示装置の視野角補償と軽量・薄型化を高水準で両立するためには、偏光子保護フィルムの膜厚が薄膜化しても、レターデーション調整剤等の添加剤がセルロールエステル樹脂に充分に高いＲｔｈ値を付与できることが必要である。また、液晶表示装置の輝度、色の鮮明性を向上するため、偏光子保護フィルムには、より高い透明性、すなわち低ヘイズであることも必要である。さらに、液晶表示装置のバックライトの熱や高温多湿下での液晶表示装置の使用によって、偏光子保護フィルム表面から添加剤がブリード（にじみ出し）し、曇りを生じて映像の鮮明性が低下することがない耐ブリード性を有することも必要である。
【０００９】
一方、偏光子保護フィルムに用いられるセルロースエステル樹脂フィルムは生産性を向上させる観点から、ソルベントキャスト法による製膜工程の加熱条件が従来よりも高温化しており、従来使用可能であった可塑剤およびエステル樹脂でも、残留低分子の揮発によって製膜ラインを汚染する頻度が高まっている。製膜ラインの汚染頻度が高まるとそれに比例して連続生産ラインのメンテナンス回数も増加するため、結果として生産効率が低下する問題がある。従って、セルロースエステル樹脂用添加剤には、厳しい温度条件下で揮発性を低減することも要求されている。
【００１０】
上記の特許文献１又は２に記載のエステル化合物は、その残留原料であるグリコール、アルコール、モノカルボン酸等が揮発成分となるため、厳しい温度条件下で揮発性を抑えることは困難であった。また、従来から、セルロースエステル樹脂フィルムに耐透湿性を付与するために用いられてきたＴＰＰも揮発性が高い問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００８−６９２２５
【特許文献２】特開２００８−８８２９２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明が解決しようとする課題は、低い揮発性、高いＲｔｈ値、高い耐透湿性、高い透明性及び高い耐ブリード性を有する光学フィルムの材料となるセルロースエステル樹脂組成物を提供することである。また、該樹脂組成物からなる光学フィルム及びこの光学フィルムを用いた液晶表示装置用偏光板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らは、鋭意研究した結果、特定の構造を有するエポキシ化合物をセルロースエステル樹脂に添加することで、低い揮発性、高いＲｔｈ値、高い耐透湿性、高い透明性及び高い耐ブリード性を有する光学フィルムの材料となるセルロースエステル樹脂組成物が得られることを見出し、発明を完成した。
【００１４】
すなわち、本発明は、セルロースエステル樹脂（Ａ）及び下記一般式（１）で表されるエポキシ化合物（Ｂ）を含有することを特徴とするセルロースエステル樹脂組成物に関する。また、該樹脂組成物からなる光学フィルム及びこの光学フィルムを用いた液晶表示装置用偏光板に関する。
【００１５】
【化１】
（式中、Ｒ１〜Ｒ４は、それぞれ独立して炭素原子数１〜３のアルキル基を表す。）
【発明の効果】
【００１６】
本発明のセルロースエステル樹脂組成物は、光学フィルムの材料として用いることができる。また、本発明のセルロースエステル樹脂組成物を用いた光学フィルムは、高いＲｔｈ値、高い耐透湿性、高い透明性及び高い耐ブリード性を有するため、各種光学フィルムに使用することが可能であり、なかでも光学補償機能を必要とする偏光子保護フィルムに非常に有用である。さらに、本発明のセルロースエステル樹脂組成物に用いるエポキシ化合物は、高温下でも揮発による製膜ラインの汚染が少ないため、メンテナンス回数を削減でき、生産効率を向上することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
まず、本発明のセルロースエステル樹脂組成物に用いるセルロースエステル樹脂（Ａ）について説明する。セルロースエステル樹脂（Ａ）は、綿花リンター、木材パルプ、ケナフ等から得られるセルロースの有する水酸基の一部、又は全部がエステル化されたものである。これらの中でも、綿花リンターから得られるセルロースをエステル化して得られるセルロースエステル樹脂を使用して得られるフィルムは、フィルムの製造装置を構成する金属支持体から剥離しやすく、フィルムの生産効率を向上させることが可能となるため好ましい。
【００１８】
前記セルロースエステル樹脂（Ａ）の具体例としては、例えば、セルロースアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネートブチレート、セルロースアセテートフタレート及び硝酸セルロース等が挙げられる。これらのセルロースエステル樹脂は、単独で用いることも２種以上併用することもできる。本発明のセルロースエステル樹脂組成物からなるフィルムを光学フィルム、特に偏光子保護フィルムとして使用する場合には、セルロースアセテートを使用することが、機械的物性及び透明性に優れたフィルムを得ることができるため好ましい。
【００１９】
前記セルロースアセテートとしては、平均酢化度（結合酢酸量）が５０．０〜６２．５質量％の範囲のものであると、得られるセルロースエステル樹脂組成物からなる光学フィルムの耐透湿性を向上させることができるため好ましい。また、光学フィルムの耐透湿性をさらに向上させるためには、平均酢化度が５２．５〜６１．５質量％の範囲であるセルローストリアセテートがより好ましい。なお、平均酢化度は、セルロースアセテートの質量を基準として、該セルロースアセテートをケン化することによって生成する酢酸の質量割合である。
【００２０】
前記セルロースエステル樹脂（Ａ）は、数平均分子量が３０，０００〜３００，０００の範囲のものであると、フィルムの機械的物性を向上することができるため好ましい。また、より高い機械的物性が必要な場合は、５０，０００〜２００，０００の範囲のものを用いるとより好ましい。
【００２１】
本発明に用いる下記一般式（１）で表されるエポキシ化合物（Ｂ）は、レターデーション上昇剤（調整剤）として用いるもので、前記セルロースエステル樹脂（Ａ）に添加することで、高いＲｔｈ値を付与できるともに、低透湿性も付与できる。また、高温多湿下でも揮発性が低いという特徴を有している。
【００２２】
【化２】
（式中、Ｒ１〜Ｒ４は、それぞれ独立して炭素原子数１〜３のアルキル基を表す。）
【００２３】
上記一般式（１）中のＲ１〜Ｒ４は、それぞれ独立して炭素原子数１〜３のアルキル基を表すが、これらの中でもセルロースエステル樹脂との相溶性が良好かつより高い厚さ方向のレターデーション（Ｒｔｈ値）を発現する点、及び材料が容易に入手できる点からメチル基が好ましい。
【００２４】
本発明のセルロースエステル樹脂組成物は、前記セルロースエステル樹脂（Ａ）１００質量部に対して、前記エポキシ化合物（Ｂ）を０．５〜３０質量部の範囲で含有したものであると、高い位相差機能と低透湿性とを付与でき、高温多湿下でも該樹脂組成物中から成分が揮発する揮発性が低減できるので好ましい。また、揮発性をより低減するとともに、高い位相差機能と低透湿性とを付与する場合、前記セルロースエステル樹脂（Ａ）１００質量部に対して、前記エポキシ化合物（Ｂ）を１〜２０質量部の範囲で含有したものがより好ましい。
【００２５】
また、本発明のセルロースエステル樹脂組成物では、本発明の効果を損なわない範囲内で、前記セルロースエステル樹脂（Ａ）に前記エポキシ化合物（Ｂ）以外の各種添加剤を添加することができる。
【００２６】
前記各種添加剤としては、例えば、改質剤（可塑剤も含む）、紫外線吸収剤、レターデーション上昇剤、樹脂、マット剤、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、酸捕獲剤等）、染料などの添加剤が挙げられる。また、これらの添加剤は、後述するソルベントキャスト法において、有機溶剤中に前記セルロースエステル樹脂（Ａ）及び前記エポキシ化合物（Ｂ）を溶解、混合する際に、併せて添加することもできる。
【００２７】
前記改質剤（可塑剤も含む）としては、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等のリン酸エステル；ジメチルフタレート、ジエチルフタレート、ジブチルフタレート、ジ−２−エチルヘキシルフタレート等のフタル酸エステル；エ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、トリメチロールプロパントリベンゾエート、ペンタエリスリトールテトラアセテート、アセチルクエン酸トリブチルなどが挙げられる。
【００２８】
前記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が挙げられる。この紫外線吸収剤の添加量は、前記セルロースエステル樹脂（Ａ）１００質量部に対して、０．０１〜２質量部の範囲であることが好ましい。
【００２９】
前記レターデーション上昇剤としては、レターデーション値（Ｒｔｈ値）が上昇するものであれば何ら制限はないが、例えば、４−シアノ−４’−ペンチルビフェニルのような液晶化合物、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸エステル化合物、１，３，５−トリアジン環を有する化合物等が挙げられる。このレターデーション上昇剤の添加量は、前記セルロースエステル樹脂（Ａ）１００質量部に対して、０．０１〜２０質量部の範囲が好ましく、特に１〜１０質量部の範囲がより好ましい。
【００３０】
前記樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂（例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリメタクリル酸メチル等）、ポリカーボネート樹脂、ポリエステルエーテル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、トルエンスルホンアミド樹脂等が挙げられる。
【００３１】
前記マット剤としては、例えば、酸化珪素、酸化チタン、酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、珪酸カルシウム、珪酸アルミニウム、珪酸マグネシウム、リン酸カルシウム、カオリン、タルク等が挙げられる。このマット剤は、前記セルロースエステル樹脂（Ａ）１００質量部に対して、０．１〜０．３質量部の範囲が好ましい。
【００３２】
前記染料としては、通常使用されている公知慣用のものを用いることができ、その添加量は本発明の目的を阻害しない範囲であれば、特に限定しない。
【００３３】
本発明のセルロースエステル樹脂組成物は、光学フィルムにも使用することができる。本発明の光学フィルムは、前記セルロースエステル樹脂組成物をフィルム状に成形することにより得ることができる。成形方法としては、例えば、本発明のセルロースエステル樹脂組成物を押出機等で溶融混練し、Ｔダイ等を用いることでフィルム状に成形する方法が挙げられる。
【００３４】
また、本発明の光学フィルムは、前記成形方法の他に、前記セルロースエステル樹脂組成物を有機溶剤中に均一に溶解、混合して得られた樹脂溶液を金属支持体上に流延し乾燥させるソルベントキャスト法での成形によっても得ることができる。ソルベントキャスト法によりフィルムを得た場合、成形途中でのフィルム中の前記セルロースエステル樹脂（Ａ）の配向を抑制することができるため、得られるフィルムは、実質的に光学等方性を示す。この光学等方性を示すフィルムは、光学フィルムとして液晶ディスプレイ等の部材として使用することができ、特に偏光子保護フィルムとして有用である。また、このソルベントキャスト法により得られるフィルムは、その表面に凹凸が形成されにくく、表面平滑性に優れるという特長を有するため、ソルベントキャスト法がより好ましいフィルムの成形方法である。
【００３５】
ソルベントキャスト法は、前記セルロースエステル樹脂（Ａ）及び前記エポキシ化合物（Ｂ）を有機溶剤中に溶解させ、得られた樹脂溶液を金属支持体上に流延させる第１の工程、流延させた前記樹脂溶液中に含まれる有機溶剤を乾燥させフィルムを形成する第２の工程、及び金属支持体上に形成されたフィルムを金属支持体から剥離し加熱乾燥させる第３の工程からなる。
【００３６】
第１の工程で使用する金属支持体としては、無端ベルト状又はドラム状の金属、例えばステンレス製で、その表面が鏡面仕上げの施されたものを使用することができる。前記金属支持体上に、前記樹脂溶液を流延させる際には、得られるフィルムに異物が混入することを防止するために、フィルターで濾過した樹脂溶液を使用することが好ましい。
【００３７】
第２の工程における乾燥方法としては、例えば３０〜５０℃の温度範囲の風を前記金属支持体の上面及び下面に当てることで、流延した前記樹脂溶液中に含まれる有機溶剤のおよそ５０〜８０質量％程度を蒸発させ、前記金属支持体上にフィルムを形成させる方法がある。
【００３８】
第３の工程は、前記第２の工程で形成されたフィルムを金属支持体上から剥離し、前記第２の工程よりも高温で加熱乾燥させる工程である。前記加熱乾燥方法としては、例えば１００〜１６０℃の温度範囲で段階的に温度を上昇させる方法が寸法安定性を良くするために好ましい。前記温度範囲で加熱乾燥することによって、前記第２の工程で得られたフィルム中に残存する有機溶剤をほぼ完全に除去することができる。
【００３９】
前記樹脂溶液中のセルロースエステル樹脂組成物の溶液濃度としては、３〜５０質量％の範囲が好ましく、５〜４０質量％の範囲がより好ましい。
【００４０】
前記有機溶剤としては、セルロースエステル樹脂（Ａ）及び前記エステル化合物（Ｂ）を溶解できるものであれば特に限定されないが、例えば、セルロースエステル樹脂（Ａ）としてセルロースアセテートを使用する場合は、セルロースアセテートの良溶媒として、例えばメチレンクロライド等の有機ハロゲン化合物やジオキソラン類を使用することができる。また、この良溶媒に対して、メタノール、エタノール、２−プロパノール、ｎ−ブタノール、シクロヘキサン、シクロヘキサノン等の貧溶媒を併用することが、フィルムの生産効率を向上することができるので好ましい。良溶媒と貧溶媒とを混合して使用する場合の質量割合は、良溶媒／貧溶媒＝７５／２５〜９５／５（質量％）の範囲が好ましい。
【００４１】
本発明の光学フィルムの膜厚は、１０〜１００μｍ範囲であることが好ましい。光学フィルムの中でも偏光子保護フィルムとして使用する場合には、その膜厚が１５〜８０μｍの範囲であれば、液晶表示装置の薄型化を図ることが可能で、かつ優れたフィルム強度、湿熱変化による寸法安定性及び耐透湿性を維持することができる。
【００４２】
また、本発明の光学フィルムは、光学補償機能を必要とする偏光子保護フィルムにも使用することができる。この偏光子保護フィルムには、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ Ａｌｉｇｎｅｄ）、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒｙ Ｂｅｎｄ）等の液晶表示方式に応じて特定の範囲の異方性が求められる。
【００４３】
本発明の光学フィルムは、Ｒｔｈ値が１００ｎｍ以上を有していることが好ましく、１００〜５００ｎｍの範囲のＲｔｈ値を有していることが、液晶物質由来の位相差を効果的に補償することができるためより好ましい。
【００４４】
所望の光学異方性を有する偏光子保護フィルムを得るためには、本発明のセルロースエステル樹脂組成物への前記エポキシ化合物（Ｂ）の添加量を調整することにより可能である。特に本発明で用いる前記エポキシ化合物（Ｂ）は、少量添加で高いＲｔｈ値を得ることができるため、比較的高いＲｔｈ値が求められるＶＡ、ＯＣＢ、及びＴＮ等の液晶表示方式を採用した液晶表示装置にも、揮発性を低減した上で、所望のＲｔｈ値に調整することができる。
【００４５】
光学フィルムの膜厚が８０μｍの場合、セルロースエステル樹脂（Ａ）のみからなるフィルムの透湿度は、８００〜９００ｇ/ｍ２・２４ｈ程度であるため、前記エポキシ化合物（Ｂ）を添加した本発明のセルロースエステル樹脂組成物からなる光学フィルムは、６００ｇ/ｍ２・２４ｈ以下の透湿度であれば、光学フィルムの膜厚を２０〜６０μｍ程度まで薄くしたとしても優れた耐透湿度が得られるため好ましく、１００〜６００ｇ/ｍ２・２４ｈの範囲の透湿度であることがより好ましい。
【００４６】
本発明の光学フィルムは、高い光学性能のみならず、高い耐透湿性、高い透明性、低い揮発性などに優れることから、例えば、液晶表示装置の光学フィルムやハロゲン化銀写真感光材料の支持体等に使用できる。ここで、前記光学フィルムとしては、例えば、偏光子保護フィルム、位相差フィルム、反射板、拡散フィルム、視野角拡大フィルム、防眩フィルム、反射防止フィルム、帯電防止フィルム、カラーフィルター等が挙げられる。これらの光学フィルムのうち、前記したような優れた特性に加えて、高いＲｔｈ値を有する光学フィルムは、視野角補償機能を有する偏光子保護フィルムとして使用することが可能である。
【００４７】
本発明の液晶表示装置用偏光板は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルムにヨウ素化合物等の二色性分子を配向させた偏光子の片側又は両側に本発明の光学フィルムを偏光子保護フィルムとして貼付した構造のものである。なお、この液晶表示装置用偏光板は、液晶セルの両側にクロスニコルの状態で配置される。
【実施例】
【００４８】
以下に実施例と比較例を挙げて、本発明を具体的に説明する。
【００４９】
下記実施例１及び比較例１〜５で用いたセルロースエステル樹脂への添加剤は、下記の通りである。なお、比較例４及び５でセルロースエステル樹脂に添加したエステル化合物（１）〜（３）は下記の合成例１〜３により合成した。
【００５０】
実施例１では、テトラメチルビフェノール型エポキシ化合物（エポキシ当量１８７；以下、「エポキシ化合物（１）」という。）を添加剤として用いた。
【００５１】
比較例１では、ビスフェノールＡ型エポキシ化合物（エポキシ当量１８７；以下、「エポキシ化合物（２）」という。）を添加剤として用いた。
【００５２】
比較例２では、ビスフェノールＦ型エポキシ化合物（エポキシ当量１７２；以下、「エポキシ化合物（３）」という。）を添加剤として用いた。
【００５３】
比較例３では、ジシクロペンタジエン型エポキシ化合物（エポキシ当量２５７；以下、「エポキシ化合物（４）」という。）を添加剤として用いた。
【００５４】
［合成例１］エステル化合物（１）の合成
温度計、攪拌器、還流冷却器及び窒素導入管を備えた１リットルの四つ口フラスコに、１，２−プロピレングリコール１６７ｇ、テレフタル酸ジメチル１７５ｇ、ｐ−トルイル酸２７２ｇ、エステル化触媒としてテトラブチルチタネート０．０５ｇを仕込み、窒素気流下で攪拌しながら２３０℃まで段階的に昇温し、合計１２時間脱水縮合反応させた。反応後、１９０℃で未反応の１，２−プロピレングリコール等を減圧留去することによって、エステル化合物（１）（酸価０．５、水酸基価１３）を得た。
【００５５】
［合成例２］エステル化合物（２）の合成
温度計、攪拌器、還流冷却器及び窒素導入管を備えた２リットルの四ツ口フラスコに、１，２−プロピレングリコールを３３４ｇ、安息香酸を９７６ｇ、エステル化触媒としてテトライソプロピルチタネート０．０７９ｇを仕込み、窒素気流下で攪拌しながら２３０℃まで段階的に昇温し、合計１０時間脱水縮合反応させた。反応後、２００℃で未反応の１，２−プロピレングリコール等を減圧留去することによって、エステル化合物（２）（酸価０．０９、水酸基価６．０）を得た。
【００５６】
［合成例３］エステル化合物（３）の合成
温度計、攪拌器、窒素導入管を備えた２リットルのセパラブルフラスコに、蒸留水１０００ｍｌを仕込み、窒素を導入しながら水酸化ナトリウム７２ｇを入れ、窒素を充分にバブリングさせ、蒸留水中および反応系内の酸素を除去した。そこへ、フェノール５１ｇを１時間かけて溶解させた後、６０℃まで昇温した。別のフラスコにトルエン６００ｍｌを入れ、イソフタル酸クロリド５５ｇを溶解させた。水溶液を窒素気流下で攪拌しながら、イソフタル酸クロリド溶液を滴下し、６０℃で４時間攪拌を続けた。次いで水溶液相を取り除いた後、生成物を含むトルエン相をイオン交換水で数回洗浄した。その後、トルエンを減圧留去し、残った溶液をヘプタン中に滴下して結晶を析出させた。これを濾過して乾燥させることにより、エステル化合物（３）（酸価０．３０、水酸基価１０．０）を得た。
【００５７】
上記のエポキシ化合物（１）〜（５）のエポキシ当量はＪＩＳ Ｋ ７２３６−２００１に準じて測定した。また、エステル化合物（１）〜（３）の酸価、水酸基価はＪＩＳ Ｋ ００７０−１９９２に準じて測定した。
【００５８】
上記のエポキシ化合物（１）〜（５）及びエステル化合物（１）〜（３）について、下記の方法で揮発性を評価するため、下記の方法で加熱減量値を測定した。なお、エステル化合物（２）及び（３）については、エステル化合物（２）３０質量％、エステル化合物（３）７０質量％の混合物で加熱減量値を測定した。また、下記比較例７で用いたトリフェニルホスフェート（ＴＰＰ）についても加熱減量値を測定した。
【００５９】
（加熱減量値の測定方法）
ＴＧ−ＤＴＡ（示差熱熱重量同時測定装置；セイコーインスツル株式会社製「ＤＭＳ６２００」）を用いて、１４０℃で６０分間加熱し、加熱前後の質量変化から加熱残量値（単位：質量％）を測定した。
【００６０】
［実施例１］
トリアセチルセルロース（ダイセル化学工業株式会社製「Ｌ−３５」）１０質量部及び上記のエポキシ化合物（１）１質量部を、メチレンクロライド８１質量部及びメタノール９質量部からなる混合溶剤に加えて溶解し、ドープ液を調製した。このドープ液をガラス板上に厚さ０．９ｍｍとなるように流延し、室温で１６時間乾燥させた後、５０℃で３０分間乾燥させ、さらに１２０℃で３０分乾燥させることで、膜厚８０μｍのフィルムを得た。
【００６１】
［比較例１〜４］
実施例１で用いたエポキシ化合物（１）に代えて、エポキシ化合物（２）〜（４）及びエステル化合物（１）のそれぞれを用いた以外は実施例１と同様にしてフィルムを得た。
【００６２】
［比較例５］
実施例１で用いたエポキシ化合物（１）１質量部に代えて、エステル化合物（２）０．３質量部及びエステル化合物（３）０．７質量部を用いた以外は実施例１と同様にしてフィルムを得た。
【００６３】
［比較例６］
実施例１で用いたエポキシ化合物（１）に代えて、トリフェニルホスフェート（ＴＰＰ）を用いた以外は実施例１と同様にしてフィルムを得た。
【００６４】
［比較例７］
トリアセチルセルロースのみを用いて、実施例１と同様にしてフィルムを得た。
【００６５】
上記の実施例１及び比較例１〜７で得たフィルムについて、厚さ方向のレターデーション値（Ｒｔｈ値）、透湿度、ヘイズ値（湿熱試験前後）について、下記の方法で測定した。
【００６６】
（厚さ方向のレターデーション値（Ｒｔｈ値）の測定方法）
自動複屈折率計（王子計測機器株式会社製「ＫＯＢＲＡ−ＷＲ」）を用いて平行ニコル回転法により、フィルムの厚さ方向のレターデーション値（Ｒｔｈ値）を測定した。なお、測定するフィルムは、温度２３℃、相対湿度２０％の環境下で１２時間以上調湿した後、同環境下で測定した。
【００６７】
（透湿度の測定方法）
ＪＩＳ Ｚ ０２０８に準じて、フィルムの透湿度を測定し、８０μｍの厚さに換算した。なお、測定条件は、温度４０℃、相対湿度９０％とした。
【００６８】
（ヘイズ値の測定方法）
濁度計（日本電色工業株式会社製「ＮＤ−１００１ＤＰ」）を用いて、ＪＩＳ Ｋ ７１０５に準じて、フィルムのヘイズ値を測定した。また、耐ブリード性を評価するため、湿熱試験（温度８５℃、相対湿度９０％の恒温恒湿中に５日間放置）したフィルムについても同様にヘイズ値を測定した。
【００６９】
実施例１及び比較例１〜６で用いた添加剤の構造式及び揮発性（加熱残量値）を表１に、実施例１及び比較例１〜７で得たフィルムの評価結果を表２に示す。
【００７０】
【表１】
【００７１】
【表２】
【００７２】
表１及び２の評価結果から、本発明のセルロースエステル樹脂組成物を用いた実施例１のフィルムでは、用いたエポキシ化合物（１）のビフェニル骨格部分の芳香環の配向性が高く、電子分極率の異方性が高いため、これをセルロースエステルに添加したフィルムにおいて１７９ｎｍと非常に高いＲｔｈ値を発現することが分かった。
【００７３】
また、エポキシ化合物（１）のビフェニル骨格に置換されているメチル基が、エポキシ化合物（１）の分子間の芳香環のスタッキング緩和及びセルロースエステルとの相溶性向上に寄与するため、フィルムは高い透明性と高い耐ブリード性を維持した。さらに、フィルムの透湿度は６００ｇ／ｍ２・２４ｈ以下、化合物の加熱減量値は０．１％以下であったことから、耐透湿性、耐揮発性に優れることが分かった。
【００７４】
一方、比較例１及び２のビスフェノール型エポキシ化合物（エポキシ化合物（２）及び（３））や比較例３のジシクロペンタジエン型エポキシ化合物（エポキシ化合物（４））をセルロースエステル樹脂に添加した場合は、いずれもフィルムの耐透湿性と化合物の耐揮発性は高いが、芳香環の配向性が低く、Ｒｔｈ値は５０ｎｍ以下で本発明で期待する効果は得られないことが分かった。
【００７５】
比較例４のエステル化合物（１）をセルロースエステルに添加した場合は、フィルムの耐透湿性と透明性は高いが、Ｒｔｈ値が１５０ｎｍ以下で不充分であった。また、エステル化合物（１）は低分子成分を含むため、加熱減量値が高く、本発明で期待する効果は得られないことが分かった。
【００７６】
比較例５のエステル化合物（２）及びエステル化合物（３）の混合物をセルロースエステルに添加した場合は、フィルムの耐透湿性と透明性は高いが、Ｒｔｈ値が１００ｎｍ以下で不充分であり、本発明で期待する効果は得られないことが分かった。
【００７７】
比較例６のトリフェニルホスフェートをセルロースエステルに添加した場合は、フィルムの耐透湿性と透明性は高いが、Ｒｔｈ値が低い上に、化合物自身が低分子であるため、加熱減量値が高く、本発明で期待する効果は得られないことが分かった。
【００７８】
比較例７の無添加セルロースエステルは、フィルムの耐透湿性、Ｒｔｈ値ともに低く、本発明で期待する効果は得られないことが分かった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルロースエステル樹脂（Ａ）及び下記一般式（１）で表されるエポキシ化合物（Ｂ）を含有することを特徴とするセルロースエステル樹脂組成物。
【化１】
（式中、Ｒ１〜Ｒ４は、それぞれ独立して炭素原子数１〜３のアルキル基を表す。）
【請求項２】
前記セルロースエステル樹脂（Ａ）１００質量部に対して、前記エポキシ化合物（Ｂ）を０．５〜５０質量部含有する請求項１記載のセルロースエステル樹脂組成物。
【請求項３】
請求項１又は２記載のセルロースエステル樹脂組成物からなることを特徴とする光学フィルム。
【請求項４】
請求項３記載の光学フィルムを有する液晶表示装置用偏光板。
【請求項１】
セルロースエステル樹脂（Ａ）及び下記一般式（１）で表されるエポキシ化合物（Ｂ）を含有することを特徴とするセルロースエステル樹脂組成物。
【化１】
（式中、Ｒ１〜Ｒ４は、それぞれ独立して炭素原子数１〜３のアルキル基を表す。）
【請求項２】
前記セルロースエステル樹脂（Ａ）１００質量部に対して、前記エポキシ化合物（Ｂ）を０．５〜５０質量部含有する請求項１記載のセルロースエステル樹脂組成物。
【請求項３】
請求項１又は２記載のセルロースエステル樹脂組成物からなることを特徴とする光学フィルム。
【請求項４】
請求項３記載の光学フィルムを有する液晶表示装置用偏光板。
【公開番号】特開２０１１−１１６９１２（Ｐ２０１１−１１６９１２Ａ）
【公開日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７７４６２（Ｐ２００９−２７７４６２）
【出願日】平成２１年１２月７日（２００９．１２．７）
【出願人】（０００００２８８６）ＤＩＣ株式会社 (2,597)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月７日（２００９．１２．７）
【出願人】（０００００２８８６）ＤＩＣ株式会社 (2,597)
【Ｆターム（参考）】
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