セルロースフィルム及びその製造方法
【課題】セルロースフィルム及びその製造方法を提供することである。
【解決手段】液晶表示装置の偏光板保護フィルムとして用いるために好適なセルロースフィルム及びその製造方法が開示される。前記セルロースフィルムは、前面層、内部層及び背面層からなり、前記前面層には非リン酸エステル系可塑剤が含まれ、前記背面層には非リン酸エステル系可塑剤及び微粒子が含まれ、前記内部層には可塑剤及び紫外線吸収剤が含まれる。ここで、前記前面層には微粒子がさらに含まれ、前記内部層の可塑剤は２種以上であり、前記内部層に含まれる２種以上の可塑剤のうち少なくとも１種はリン酸エステル系可塑剤であることが好ましい。
【解決手段】液晶表示装置の偏光板保護フィルムとして用いるために好適なセルロースフィルム及びその製造方法が開示される。前記セルロースフィルムは、前面層、内部層及び背面層からなり、前記前面層には非リン酸エステル系可塑剤が含まれ、前記背面層には非リン酸エステル系可塑剤及び微粒子が含まれ、前記内部層には可塑剤及び紫外線吸収剤が含まれる。ここで、前記前面層には微粒子がさらに含まれ、前記内部層の可塑剤は２種以上であり、前記内部層に含まれる２種以上の可塑剤のうち少なくとも１種はリン酸エステル系可塑剤であることが好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はセルロースフィルム及びその製造方法に係り、さらに詳しくは、液晶表示装置の偏光板を保護するフィルムとして用いるための好適なセルロースフィルム及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、携帯用情報媒体に対する需要が増大するに伴い、液晶表示装置（Liquid Crystal Display：ＬＣＤ）の画質改善、製造コスト節減などを目指す研究が盛んになされている。液晶表示装置（ＬＣＤ）は商業化された代表的なフラット表示装置の一つであり、バックライトから発せられた光が異方性を有する液晶材料及び偏光板を通過して画像を表示する。液晶表示装置は、相対する一対の基板の間にプラスの誘電率異方性を有する液晶を水平に配向させたＴＮモード（twisted nematic mode：ＴＮ）、相対する一対の基板の間にマイナスの誘電率異方性を有する液晶を垂直に配向させたＶＡモード（Vertical Alignment mode）、ＩＰＳ（in-plane switching）モードの液晶表示装置などに分類される。
【０００３】
この種の液晶表示装置において、偏光板を保護するために、トリアセチルセルロースなどのセルロースフィルムを偏光板の片面に貼着する。前記セルロースフィルムは、画像を表示する偏光板に直接的に貼着されることから光学特性に優れており、表面の傷つきが少ない必要があるだけではなく、外部から入射する紫外線を遮断して偏光板及び液晶の劣化を防止しなければならない。このため、紫外線吸収剤がセルロースフィルムに用いられるが、セルロースフィルムに含まれる紫外線吸収剤は、フィルムの高温乾燥処理過程においてブリードアウトされてフィルム表面を汚染させ、偏光板製造工程のアルカリけん化処理段階において溶出されて偏光板の製造設備を汚染させるという欠点がある。また、前記保護用のセルロースフィルムに柔軟性を与えるために、フィルム内にリン酸エステルなどの可塑剤を含める必要がある。しかしながら、前記可塑剤もまたフィルムの高温乾燥処理過程においてブリードアウトされてフィルムの表面を汚染させ、偏光板の製造工程のアルカリけん化処理段階において溶出されて偏光板の製造設備を汚染させるという欠点がある。さらに、可塑剤のブリードアウトを防止するために、非リン酸エステル系可塑剤だけを使用することもできるが、高価であるため製造コストが上昇するという欠点がある。
【０００４】
また、前記セルロースフィルムは、一般的に、ロール状態で貯蔵及び搬送されるため、偏光板の製造工程中において、積み重ねられたフィルム同士が接着してしまうという問題が発生し易い。このようなフィルムの接着を防止し、ロール状態でフィルム同士の滑り性を与えるために、フィルムに微粒子を添加して、フィルムの表面に凹凸を付与する方法が汎用されている。一方、最近、液晶表示装置の薄膜化及び軽量化が進むに伴い、保護用のセルロースフィルムの薄膜化も進んでいる傾向にあり、前記保護用のセルロースフィルムの表面特性の管理が一層重要になりつつある。もし、前記セルロースフィルムに用いられる微粒子などの添加剤の種類、含量、分散などが適切になされなければ、添加剤が正常に機能できないか、あるいは、フィルムのヘーズが増大するなどフィルムの物性が低下することもある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の目的は、可塑剤及び紫外線吸収剤のブリードアウトまたは溶出を抑制することができ、フィルムのヘーズ(haze)値(濁度)の上昇などフィルムの物性低下を防止可能なセルロースフィルム及びその製造方法を提供するところにある。
【０００６】
本発明の他の目的は、フィルム同士の摩擦係数を低めて滑り性を向上させ、透湿度を低下させて寸法安定性を向上させることのできるセルロースフィルム及びその製造方法を提供するところにある。
【０００７】
本発明のさらに他の目的は、ダイリップ(die lip)部において微粒子の凝集物が蓄積されて発生されるメヤニ形状によりフィルムの表面にダイライン(die line)が形成されることを抑制可能なセルロースフィルム及びその製造方法を提供するところにある。
【０００８】
本発明のさらに他の目的は、支持体から剥離しやすいセルロースフィルム及びその製造方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明は、前面層、内部層及び背面層からなり、前記前面層には非リン酸エステル系可塑剤が含まれ、前記背面層には非リン酸エステル系可塑剤及び微粒子が含まれ、前記内部層には可塑剤及び紫外線吸収剤が含まれるセルロースフィルムを提供する。ここで、前記前面層には微粒子がさらに含まれ、前記内部層の可塑剤は２種以上であることが好ましい。
【００１０】
また、本発明は、セルロース成分、前記セルロース成分を溶解させる溶媒、及び非リン酸エステル系可塑剤を含む第１キャスト原液、セルロース成分、前記セルロース成分を溶解させる溶媒、可塑剤及び紫外線吸収剤を含む第２キャスト原液、及びセルロース成分、前記セルロース成分を溶解させる溶媒、微粒子及び非リン酸エステル系可塑剤を含む第３キャスト原液をベルトの表面に共押出してシート状に塗布し、前記キャスト原液に存在する溶媒を蒸発させて前面層、内部層及び背面層からなるセルロースフィルムを形成するステップと、前記セルロースフィルムをベルトから剥離するステップと、前記剥離されたセルロースフィルムを延伸及び乾燥するステップと、を含み、前記前面層には非リン酸エステル系可塑剤が含まれ、前記背面層には非リン酸エステル系可塑剤及び微粒子が含まれ、前記内部層には可塑剤及び紫外線吸収剤が含まれるセルロースフィルムの製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によるセルロースフィルムは、前面層及び背面層の可塑剤として非リン酸エステル系可塑剤だけを使用し、内部層にのみリン酸エステル系可塑剤及び紫外線吸収剤を含むことから、可塑剤及び紫外線吸収剤のブリードアウトまたは溶出を効率よく抑制することができる。また、本発明によるセルロースフィルムは、非リン酸エステル系可塑剤だけを使用する場合に比べて生産コストを下げることができ、紫外線吸収能及び柔軟性に優れている。さらに、背面層及び必要に応じて前面層に疎水性の微粒子を含めることにより、フィルム同士の摩擦係数を低下させて滑り性を向上させ、透湿度を低下させて寸法安定性を向上させることができる。なお、本発明によるセルロースフィルムは、フィルム表面へのダイラインの形成が抑制され、支持体からの剥離が容易であるというメリットがある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明によるセルロースフィルムの製造に使用可能なフィルム製造装置の全体概略図。
【図２】図１に示すフィルム製造装置におけるダイ及びベルト部分の拡大断面図。
【図３】本発明の一実施形態によるセルロースフィルムの断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面に基づき、本発明を詳述する。
【００１４】
図１は、本発明によるセルロースフィルムの製造に使用可能なフィルム製造装置の全体概略図であり、図２は、図１に示すフィルム製造装置におけるダイ及びベルト部分の拡大断面図である。図１及び図２に示すように、本発明によるセルロースフィルムは、溶液流延法によって製造される。本発明によるセルロースフィルムを製造するためには、先ず、ダイ２０を介してベルト３０の表面に第１、第２及び第３キャスト原液２、４、６を共押出してシート状に塗布し、前記ベルト３０の温度により前記キャスト原液２、４、６に存在する溶媒を蒸発させてセルロースフィルム１０を形成する。前記ダイ２０は、前記キャスト原液２、４、６を押出するためのものであり、例えば、通常のＴ−ダイが使用可能である。前記ベルト３０は前記キャスト原液２、４、６を搬送しながら乾燥させてフィルム１０を形成する支持体であって、前記ベルト３０としてステインレス鋼コンベヤベルトが使用可能であり、前記ベルト３０の移動または回転速度を調節することによりセルロースフィルム１０の厚さを調節することができる。
【００１５】
前記ダイ２０から押出されるキャスト原液２、４、６はドープとも呼ばれ、フィルム１０の前面層１２を形成する第１キャスト原液２、フィルム１０の内部層１４を形成する第２キャスト原液４及びフィルム１０の背面層１６を形成する第３キャスト原液６を含む。前記キャスト原液２、４、６のうち第１キャスト原液２は、セルロース成分、前記セルロース成分を溶解させる溶媒及びフィルム１０に柔軟性を与えるための非リン酸エステル系可塑剤を含み、前記第３キャスト原液６は、セルロース成分、前記セルロース成分を溶解させる溶媒、フィルム１０の表面に凹凸を与えてフィルム１０の摩擦係数を低減させるための微粒子、及びフィルム１０に柔軟性を与えるための非リン酸エステル系可塑剤を含む。前記第２キャスト原液４は、セルロース成分、前記セルロース成分を溶解させる溶媒、紫外線を遮断するための紫外線吸収剤及びフィルム１０に柔軟性を与えるための可塑剤を含む。ここで、前記第１キャスト原液２もまたフィルム１０の表面に凹凸を与えるための微粒子を含み、前記第２キャスト原液４は２種以上の可塑剤を含むことが好ましい。
【００１６】
前記セルロース成分としては、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、又はセルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）などのセルロースアセテートが使用可能であり、前記セルロース成分の平均置換率（アセチル化度）は５５〜６６％程度であることが好ましい。前記溶媒としては、メチレンクロリド（Methylene Chloride：ＭＣ）、酢酸メチル、アルコール（例えば、メタノール）などのセルロース成分を溶解可能な通常の有機溶媒が使用可能である。前記第１、第２及び第３キャスト原液２、４、６を構成するセルロース成分及び／または溶媒は互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。前記第１、第２及び第３キャスト原液２、４、６における前記セルロース成分の含量は、それぞれ１５〜２５重量％、好ましくは、１５〜２０重量％であり、前記溶媒の含量は、それぞれ前記セルロース成分を含む固形分（可塑剤、紫外線吸収剤、及び微粒子など）を除く残余である。
【００１７】
前記微粒子としては、疎水性を有する通常の保護用のセルロースフィルム用微粒子が使用可能であり、例えば、平均粒径０．１〜２．０μｍ、好ましくは、０．１〜１．０μｍの二酸化ケイ素、二酸化チタン、又はこれらの混合物などが使用可能である。前記微粒子の平均粒径が０．１μｍ未満であればフィルム１０同士の摩擦係数を低めることができなくなる恐れがあり、２．０μｍを超えるとフィルムの透明性が低下する恐れがある。前記微粒子は、フィルム１０のキャスト工程において支持体と接触する面、すなわち、背面層１６に含まれ、必要に応じて前面層１２にも含まれることがある。前記背面層１６または前面層１２に含まれる微粒子の含量は、前記背面層１６または前面層１２を形成するセルロースフィルムの全体に対して、０．００５〜２重量％、好ましくは、０．０１〜２重量％、さらに好ましくは、０．５〜２重量％、最も好ましくは、１〜１．５重量％である。前記微粒子の含量が少な過ぎるとフィルム１０同士の摩擦係数及びフィルム１０の透湿度を低めることができなくなる恐れがあり、前記微粒子の含量が多過ぎるとフィルムの透明性が低下する恐れがある。
【００１８】
前記紫外線吸収剤としては、保護用のセルロースフィルムに用いられる通常の紫外線吸収剤が使用可能であり、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、又はこれらの混合物などが使用可能である。前記内部層１４に含まれる紫外線吸収剤の含量は、前記内部層１４を構成するセルロース成分１００重量部に対して、０．５〜５重量部、好ましくは、１〜５重量部、さらに好ましくは、２〜３重量部である。前記紫外線吸収剤の含量が少な過ぎると外部から入射する紫外線を十分に遮断することができなくなる恐れがあり、前記紫外線吸収剤の含量が多過ぎると紫外線吸収剤がブリードアウトまたは溶出される恐れがある。
【００１９】
本発明に用いられる可塑剤としては、セルロースフィルム１０の製造過程などの高温乾燥処理過程において可塑剤のブリードアウト及び溶出を防止可能な脂肪族多価アルコールエステルなどの非リン酸エステル系可塑剤または可塑剤の効能に優れており、しかも、コスト節減にメリットがあると言われるトリフェニルフォスファート、トリクレジルフォスファート、及びクレジルジフェニルフォスファートなどのリン酸エステル系可塑剤などを単独または混合して使用することができる（国際特許公開 WO ２００８/１２９７２６参照）。本発明のセルロースフィルム１０において、前記前面層１２及び背面層１６は前記非リン酸エステル系可塑剤だけを含む。また、前記内部層１４には非リン酸エステル系可塑剤及び／またはリン酸エステル系可塑剤が含まれるが、２種以上の可塑剤を含むことが好ましく、少なくとも１種以上のリン酸エステル系可塑剤を含むことが好ましい。ここで、前記内部層１４に含まれる全体の可塑剤に対して、前記リン酸エステル系可塑剤の含量が６０重量％以上であることが好ましく、前記リン酸エステル系可塑剤の含量が少な過ぎる場合にはフィルムの柔軟性が低下する恐れがある。
【００２０】
前記非リン酸エステル系可塑剤は、前記前面層１２及び背面層１６に均一に分布されていることが好ましい。本発明のセルロースフィルム１０に含まれる全体の可塑剤１００重量部に対して、前記前面層１２及び背面層１６（すなわち、第１キャスト原液２及び第３キャスト原液６）に含まれる非リン酸エステル系可塑剤の含量はそれぞれ３〜４０重量部、好ましくは、５〜２５重量部、さらに好ましくは、５〜１５重量部である。前記含量は前面層１２、内部層１４及び背面層１６の厚さを調節したり、第１、第２及び第３キャスト原液２、４、６に含まれるそれぞれの可塑剤の含量を調節することにより調節可能である。前記前面層１２及び背面層１６に含まれる非リン酸エステル系可塑剤の含量がそれぞれ３重量部未満であれば前面層１２及び背面層１６の柔軟性が低下したり可塑剤のブリードアウトまたは溶出を効率よく抑制することができなくなる恐れがあり、２５重量部を超えるとフィルムの機械的な物性が低下したりコストアップが招かれる恐れがある。
【００２１】
また、前記第１キャスト原液２または第３キャスト原液６における前記非リン酸エステル系可塑剤の含量は、前記第１キャスト原液２または第３キャスト原液６のセルロース成分１００重量部に対して、それぞれ１〜２０重量部、好ましくは、５〜１８重量部である。ここで、前記非リン酸エステル系可塑剤の含量が少な過ぎると柔軟性が低下したり可塑剤のブリードアウトまたは溶出を効率よく抑えられなくなるという不都合が発生する恐れがあり、前記非リン酸エステル系可塑剤の含量が多過ぎるとフィルムの機械的な物性が低下したりフィルムの製造コストが上がるという不都合がある。前記内部層１４、すなわち、第２キャスト原液４に含まれる可塑剤の含量は、前記内部層１４を構成するセルロース成分１００重量部に対して、１〜２０重量部、好ましくは、５〜１８重量部、さらに好ましくは、１０〜１７重量部である。前記内部層１４の可塑剤の含量が少な過ぎるとフィルム１０の柔軟性が低下する恐れがあり、前記内部層１４の可塑剤の含量が多過ぎると可塑剤がブリードアウトされる問題が発生する恐れがある。
【００２２】
本発明のセルロースフィルムの製造のために、図２に示すように、それぞれのセルロース溶液配管２２、２４、２６に、セルロース成分、溶媒、紫外線吸収剤、微粒子及び／または可塑剤を、サイドフィーディングを通じて混入する。このとき、前面層１２及び背面層１６には非リン酸エステル系可塑剤及び必要に応じて微粒子を含ませ、内部層１４には可塑剤及び紫外線吸収剤を含ませる。ここで、前記セルロースフィルム１０の総厚さ（延伸及び乾燥後の最終厚さ、以下同じ。）は、通常、２０〜１００μｍ、好ましくは、４０〜８０μｍであり、前記前面層１２及び背面層１６の厚さはそれぞれフィルムの総厚さの５〜３３．３％、好ましくは、５〜２０％、さらに好ましくは、８〜１２％である。また、前記内部層１４の好適な厚さは、フィルムの総厚さの６０〜９０％、さらに好ましくは、７６〜８４％である。前記前面層１２、内部層１４及び背面層１６の厚さが前記範囲から外れるとフィルムの柔軟性など物性が低下したり、可塑剤及び紫外線添加剤がブリードアウトする恐れがある。
【００２３】
図１に戻り、前記ベルト３０に塗布されたキャスト原液２、４、６は、フィルム１０に成形されるのに十分な時間中に、フィルム１０に成形されるのに十分な距離だけベルト３０と一緒に移動した後、ガイドローラーである剥離ローラー３２によってベルト３０から剥離される。剥離されたフィルム１０は延伸機４０に搬送されて、水平方向（Transverse Direction：ＴＤ）及び／または機械方向（Mechanical Direction：ＭＤ）に延伸され、乾燥機５０において乾燥されて最終的にセルロースフィルム１０を形成した後、巻取機６０に巻き取られて製品として出荷される。
【００２４】
図３は、本発明の一実施形態によるセルロースフィルムの断面図である。図３に示すように、本発明によるセルロースフィルム１０は、前面層１２、内部層１４及び背面層１６を備える多層構造、好ましくは、３層構造を有する。本発明によるセルロースフィルム１０を製造後、ガスクロマトグラフィ（ＧＣ）により前記セルロースフィルム１０の表面の可塑剤ブリードアウトの度合いを解析した結果、フィルム１０の表面に全体可塑剤の１０％未満、好ましくは、１〜８％、さらに好ましくは、１〜５％がブリードアウトされていた。本発明のセルロースフィルム１０において、前記背面層１６の微粒子は積層されたフィルム１０間の摩擦係数を低下させて、フィルム１０の滑り性を向上させながらも、フィルム１０内の厚手方向に存在する量が相対的に少量であるため、フィルム１０のヘーズを過度に高めることはない。このため、本発明によるセルロースフィルム１０のヘーズは、通常、０〜０．４％であり、動摩擦係数は、通常、０．４〜０．７の値を有する。また、前記微粒子がキャスト工程において支持体３０と接触する背面層１６にのみ存在する場合、支持体３０とフィルム１０との剥離が容易であるだけではなく、空気と接触する前面層１２において微粒子が凝集して、メヤニによるダイラインが発生することを抑制することができる。
【００２５】
本発明のセルロースフィルム１０は、通常、ポリビニールアルコール（ＰＶＡ）からなる偏光板の片側または両側に貼着されて偏光板を保護する役割を果たし、前記セルロースフィルムが貼着された偏光板は液晶表示装置パネルの上板及び／または下板に貼着される。また、必要に応じて、前記偏光板と本発明によるセルロース保護フィルムは所定の間隔をあけて位置してもよい。
【００２６】
以下、具体的な実施例を挙げて本発明を一層詳述する。下記の実施例は本発明を例示するためのものであり、本発明が下記の実施例により限定されることはない。
【００２７】
［実施例１］セルロースフィルムの製造及び評価
セルロース成分としてのトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）１８重量部、前記セルロース成分を溶解させる溶媒としてのメチレンクロリド８１．７６重量部、及び非リン酸エステル系可塑剤としての脂肪族多価アルコールエステル０．２重量部を含む第１キャスト原液２、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）１５．８４重量部、メチレンクロリド８１．７６重量部、可塑剤としてのリン酸エステル系可塑剤トリフェニルフォスファート１．４重量部及び脂肪族多価アルコールエステル０．２重量部、紫外線吸収剤としてのベンゾトリアゾール系化合物０．２５重量部を含む第２キャスト原液４、及びトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）１８重量部、メチレンクロリド８１．７６重量部、非リン酸エステル系可塑剤としての脂肪族多価アルコールエステル０．２重量部及び微粒子としての直径０．１〜１μｍの二酸化ケイ素０．００２重量部を含む第３キャスト原液６を製造した。図２に示すダイを用いて、前記第１、第２及び第３キャスト原液２、４、６を金属ベルトの表面に厚さ９０μｍ及び幅８００ｍｍのシート状に共押出して、前面層１２、内部層１４及び背面層１６からなるセルロースフィルム１０を製造した。図１に示すように、前記金属ベルトを回動させながらキャスト原液の溶媒を蒸発させ、延伸及び乾燥して総厚さが８０μｍであり、且つ、前面層１２、内部層１４及び背面層１６の厚さがそれぞれフィルムの総厚さの略３３．３％のセルロースフィルム１０を製膜した。製造されたセルロースフィルム１０の特性を試験した結果、フィルム１０の表面にブリードアウトされた可塑剤の含量が８重量％未満、紫外線吸収剤の含量が５重量％未満と優れており、フィルム１０の基本物性であるＵＶ透過率は５％以下であり、濁度は０．２％、摩擦係数は０．７以下であって、優れた基本物性を示していた。なお、フィルムの表面にダイラインがほとんど形成されていないことを確認することができた。
【００２８】
［実施例２］セルロースフィルムの製造及び評価
トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）１８重量部、メチレンクロリド８１．７６重量部及び非リン酸エステル系可塑剤としての脂肪族多価アルコールエステル０．２重量部、微粒子０．００２重量部を用いて、セルロースフィルム１０の前面層１２及び背面層１６を形成するための第１及び第３キャスト原液２、６を製造し、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）１５．８４重量部、メチレンクロリド８１．７６重量部及び可塑剤としてのリン酸エステル系可塑剤（トリフェニルフォスファート、トリクレジルフォスファート、クレジルジフェニルフォスファートなど）１．４重量％及び脂肪族多価アルコールエステル０．２重量部、紫外線吸収剤としてのベンゾトリアゾール系化合物０．２５重量部を用いてセルロースフィルム１０の内部層１４を形成するための第２キャスト原液４を製造した。前記前面層１２、内部層１４及び背面層１６を形成するためのそれぞれのキャスト原液を、図２に示すダイを用いて、金属ベルトの表面に厚さ９０μｍ及び幅８００ｍｍのシート状にキャストした。前記金属ベルトを回動させながらキャスト原液２、４、６の溶媒を蒸発させ、延伸及び乾燥して総厚さが８０μｍであり、且つ、前面層１２及び背面層１６の厚さがそれぞれフィルム１０の総厚さの５〜２０％であり、フィルム１０に含まれている全体の可塑剤１００重量部に対して、前記前面層１２及び背面層１６に含まれる非リン酸エステル系可塑剤の含量がそれぞれ７重量部であるセルロースフィルム１０を製造した。
【００２９】
製造されたセルロースフィルム１０の表面をガスクロマトグラフィ（ＧＣ）により測定した結果、フィルム１０の表面にブリードアウトされた可塑剤の含量が８重量％未満、紫外線吸収剤の含量が５重量％未満と優れていた。また、フィルムの基本物性であるＵＶ透過率は５％以下であり、濁度は０．３％であり、摩擦係数は０．７以下であって、基本物性の側面からも優れた性能を発揮していた。
【００３０】
［実施例３及び４、比較例］セルロースフィルムの製造及び評価
前面層１２、内部層１４及び背面層１６に、下記表１に示す含量にて非リン酸エステル系可塑剤、リン酸エステル系可塑剤、紫外線吸収剤及び微粒子を含ませた以外は、実施例１の方法と同様にしてセルロースフィルム１０を製造した。下記表１中の各成分の含量はそれぞれの前面層１２、内部層１４及び背面層１６に対する含量を示す。
【００３１】
【表１】
【００３２】
このようにして製造されたセルロースフィルム１０に対して、摩擦係数、ヘーズ値（濁度）、ダイライン、ピールオフ剥離力、高湿寸法安定性を測定して表２に示す。ここで、ヘーズは日本電色社製のヘーズメーターを用いて測定し、ダイラインは暗室においてゼノンランプを点灯し、フィルムを目視観察してフィルムに形成されたラインの本数を測定した。また、ピールオフ剥離力は韓国ダセル（DACELL）社製のプッシュ‐プルゲージ（ロードセル）にて測定し、高湿寸法安定性は湿度９５％、６０℃の条件下で３０分間放置後、ダイアルゲージを用いて寸法変化量を測定した。
【００３３】
【表２】
【００３４】
上記表２から、本発明に係るセルロースフィルムは、摩擦係数、ヘーズ、ダイライン、ピールオフ剥離力、高湿寸法安定性など諸物性に優れているものであることが分かる。
【技術分野】
【０００１】
本発明はセルロースフィルム及びその製造方法に係り、さらに詳しくは、液晶表示装置の偏光板を保護するフィルムとして用いるための好適なセルロースフィルム及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、携帯用情報媒体に対する需要が増大するに伴い、液晶表示装置（Liquid Crystal Display：ＬＣＤ）の画質改善、製造コスト節減などを目指す研究が盛んになされている。液晶表示装置（ＬＣＤ）は商業化された代表的なフラット表示装置の一つであり、バックライトから発せられた光が異方性を有する液晶材料及び偏光板を通過して画像を表示する。液晶表示装置は、相対する一対の基板の間にプラスの誘電率異方性を有する液晶を水平に配向させたＴＮモード（twisted nematic mode：ＴＮ）、相対する一対の基板の間にマイナスの誘電率異方性を有する液晶を垂直に配向させたＶＡモード（Vertical Alignment mode）、ＩＰＳ（in-plane switching）モードの液晶表示装置などに分類される。
【０００３】
この種の液晶表示装置において、偏光板を保護するために、トリアセチルセルロースなどのセルロースフィルムを偏光板の片面に貼着する。前記セルロースフィルムは、画像を表示する偏光板に直接的に貼着されることから光学特性に優れており、表面の傷つきが少ない必要があるだけではなく、外部から入射する紫外線を遮断して偏光板及び液晶の劣化を防止しなければならない。このため、紫外線吸収剤がセルロースフィルムに用いられるが、セルロースフィルムに含まれる紫外線吸収剤は、フィルムの高温乾燥処理過程においてブリードアウトされてフィルム表面を汚染させ、偏光板製造工程のアルカリけん化処理段階において溶出されて偏光板の製造設備を汚染させるという欠点がある。また、前記保護用のセルロースフィルムに柔軟性を与えるために、フィルム内にリン酸エステルなどの可塑剤を含める必要がある。しかしながら、前記可塑剤もまたフィルムの高温乾燥処理過程においてブリードアウトされてフィルムの表面を汚染させ、偏光板の製造工程のアルカリけん化処理段階において溶出されて偏光板の製造設備を汚染させるという欠点がある。さらに、可塑剤のブリードアウトを防止するために、非リン酸エステル系可塑剤だけを使用することもできるが、高価であるため製造コストが上昇するという欠点がある。
【０００４】
また、前記セルロースフィルムは、一般的に、ロール状態で貯蔵及び搬送されるため、偏光板の製造工程中において、積み重ねられたフィルム同士が接着してしまうという問題が発生し易い。このようなフィルムの接着を防止し、ロール状態でフィルム同士の滑り性を与えるために、フィルムに微粒子を添加して、フィルムの表面に凹凸を付与する方法が汎用されている。一方、最近、液晶表示装置の薄膜化及び軽量化が進むに伴い、保護用のセルロースフィルムの薄膜化も進んでいる傾向にあり、前記保護用のセルロースフィルムの表面特性の管理が一層重要になりつつある。もし、前記セルロースフィルムに用いられる微粒子などの添加剤の種類、含量、分散などが適切になされなければ、添加剤が正常に機能できないか、あるいは、フィルムのヘーズが増大するなどフィルムの物性が低下することもある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の目的は、可塑剤及び紫外線吸収剤のブリードアウトまたは溶出を抑制することができ、フィルムのヘーズ(haze)値(濁度)の上昇などフィルムの物性低下を防止可能なセルロースフィルム及びその製造方法を提供するところにある。
【０００６】
本発明の他の目的は、フィルム同士の摩擦係数を低めて滑り性を向上させ、透湿度を低下させて寸法安定性を向上させることのできるセルロースフィルム及びその製造方法を提供するところにある。
【０００７】
本発明のさらに他の目的は、ダイリップ(die lip)部において微粒子の凝集物が蓄積されて発生されるメヤニ形状によりフィルムの表面にダイライン(die line)が形成されることを抑制可能なセルロースフィルム及びその製造方法を提供するところにある。
【０００８】
本発明のさらに他の目的は、支持体から剥離しやすいセルロースフィルム及びその製造方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明は、前面層、内部層及び背面層からなり、前記前面層には非リン酸エステル系可塑剤が含まれ、前記背面層には非リン酸エステル系可塑剤及び微粒子が含まれ、前記内部層には可塑剤及び紫外線吸収剤が含まれるセルロースフィルムを提供する。ここで、前記前面層には微粒子がさらに含まれ、前記内部層の可塑剤は２種以上であることが好ましい。
【００１０】
また、本発明は、セルロース成分、前記セルロース成分を溶解させる溶媒、及び非リン酸エステル系可塑剤を含む第１キャスト原液、セルロース成分、前記セルロース成分を溶解させる溶媒、可塑剤及び紫外線吸収剤を含む第２キャスト原液、及びセルロース成分、前記セルロース成分を溶解させる溶媒、微粒子及び非リン酸エステル系可塑剤を含む第３キャスト原液をベルトの表面に共押出してシート状に塗布し、前記キャスト原液に存在する溶媒を蒸発させて前面層、内部層及び背面層からなるセルロースフィルムを形成するステップと、前記セルロースフィルムをベルトから剥離するステップと、前記剥離されたセルロースフィルムを延伸及び乾燥するステップと、を含み、前記前面層には非リン酸エステル系可塑剤が含まれ、前記背面層には非リン酸エステル系可塑剤及び微粒子が含まれ、前記内部層には可塑剤及び紫外線吸収剤が含まれるセルロースフィルムの製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によるセルロースフィルムは、前面層及び背面層の可塑剤として非リン酸エステル系可塑剤だけを使用し、内部層にのみリン酸エステル系可塑剤及び紫外線吸収剤を含むことから、可塑剤及び紫外線吸収剤のブリードアウトまたは溶出を効率よく抑制することができる。また、本発明によるセルロースフィルムは、非リン酸エステル系可塑剤だけを使用する場合に比べて生産コストを下げることができ、紫外線吸収能及び柔軟性に優れている。さらに、背面層及び必要に応じて前面層に疎水性の微粒子を含めることにより、フィルム同士の摩擦係数を低下させて滑り性を向上させ、透湿度を低下させて寸法安定性を向上させることができる。なお、本発明によるセルロースフィルムは、フィルム表面へのダイラインの形成が抑制され、支持体からの剥離が容易であるというメリットがある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明によるセルロースフィルムの製造に使用可能なフィルム製造装置の全体概略図。
【図２】図１に示すフィルム製造装置におけるダイ及びベルト部分の拡大断面図。
【図３】本発明の一実施形態によるセルロースフィルムの断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面に基づき、本発明を詳述する。
【００１４】
図１は、本発明によるセルロースフィルムの製造に使用可能なフィルム製造装置の全体概略図であり、図２は、図１に示すフィルム製造装置におけるダイ及びベルト部分の拡大断面図である。図１及び図２に示すように、本発明によるセルロースフィルムは、溶液流延法によって製造される。本発明によるセルロースフィルムを製造するためには、先ず、ダイ２０を介してベルト３０の表面に第１、第２及び第３キャスト原液２、４、６を共押出してシート状に塗布し、前記ベルト３０の温度により前記キャスト原液２、４、６に存在する溶媒を蒸発させてセルロースフィルム１０を形成する。前記ダイ２０は、前記キャスト原液２、４、６を押出するためのものであり、例えば、通常のＴ−ダイが使用可能である。前記ベルト３０は前記キャスト原液２、４、６を搬送しながら乾燥させてフィルム１０を形成する支持体であって、前記ベルト３０としてステインレス鋼コンベヤベルトが使用可能であり、前記ベルト３０の移動または回転速度を調節することによりセルロースフィルム１０の厚さを調節することができる。
【００１５】
前記ダイ２０から押出されるキャスト原液２、４、６はドープとも呼ばれ、フィルム１０の前面層１２を形成する第１キャスト原液２、フィルム１０の内部層１４を形成する第２キャスト原液４及びフィルム１０の背面層１６を形成する第３キャスト原液６を含む。前記キャスト原液２、４、６のうち第１キャスト原液２は、セルロース成分、前記セルロース成分を溶解させる溶媒及びフィルム１０に柔軟性を与えるための非リン酸エステル系可塑剤を含み、前記第３キャスト原液６は、セルロース成分、前記セルロース成分を溶解させる溶媒、フィルム１０の表面に凹凸を与えてフィルム１０の摩擦係数を低減させるための微粒子、及びフィルム１０に柔軟性を与えるための非リン酸エステル系可塑剤を含む。前記第２キャスト原液４は、セルロース成分、前記セルロース成分を溶解させる溶媒、紫外線を遮断するための紫外線吸収剤及びフィルム１０に柔軟性を与えるための可塑剤を含む。ここで、前記第１キャスト原液２もまたフィルム１０の表面に凹凸を与えるための微粒子を含み、前記第２キャスト原液４は２種以上の可塑剤を含むことが好ましい。
【００１６】
前記セルロース成分としては、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、又はセルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）などのセルロースアセテートが使用可能であり、前記セルロース成分の平均置換率（アセチル化度）は５５〜６６％程度であることが好ましい。前記溶媒としては、メチレンクロリド（Methylene Chloride：ＭＣ）、酢酸メチル、アルコール（例えば、メタノール）などのセルロース成分を溶解可能な通常の有機溶媒が使用可能である。前記第１、第２及び第３キャスト原液２、４、６を構成するセルロース成分及び／または溶媒は互いに同一であってもよく、互いに異なっていてもよい。前記第１、第２及び第３キャスト原液２、４、６における前記セルロース成分の含量は、それぞれ１５〜２５重量％、好ましくは、１５〜２０重量％であり、前記溶媒の含量は、それぞれ前記セルロース成分を含む固形分（可塑剤、紫外線吸収剤、及び微粒子など）を除く残余である。
【００１７】
前記微粒子としては、疎水性を有する通常の保護用のセルロースフィルム用微粒子が使用可能であり、例えば、平均粒径０．１〜２．０μｍ、好ましくは、０．１〜１．０μｍの二酸化ケイ素、二酸化チタン、又はこれらの混合物などが使用可能である。前記微粒子の平均粒径が０．１μｍ未満であればフィルム１０同士の摩擦係数を低めることができなくなる恐れがあり、２．０μｍを超えるとフィルムの透明性が低下する恐れがある。前記微粒子は、フィルム１０のキャスト工程において支持体と接触する面、すなわち、背面層１６に含まれ、必要に応じて前面層１２にも含まれることがある。前記背面層１６または前面層１２に含まれる微粒子の含量は、前記背面層１６または前面層１２を形成するセルロースフィルムの全体に対して、０．００５〜２重量％、好ましくは、０．０１〜２重量％、さらに好ましくは、０．５〜２重量％、最も好ましくは、１〜１．５重量％である。前記微粒子の含量が少な過ぎるとフィルム１０同士の摩擦係数及びフィルム１０の透湿度を低めることができなくなる恐れがあり、前記微粒子の含量が多過ぎるとフィルムの透明性が低下する恐れがある。
【００１８】
前記紫外線吸収剤としては、保護用のセルロースフィルムに用いられる通常の紫外線吸収剤が使用可能であり、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、又はこれらの混合物などが使用可能である。前記内部層１４に含まれる紫外線吸収剤の含量は、前記内部層１４を構成するセルロース成分１００重量部に対して、０．５〜５重量部、好ましくは、１〜５重量部、さらに好ましくは、２〜３重量部である。前記紫外線吸収剤の含量が少な過ぎると外部から入射する紫外線を十分に遮断することができなくなる恐れがあり、前記紫外線吸収剤の含量が多過ぎると紫外線吸収剤がブリードアウトまたは溶出される恐れがある。
【００１９】
本発明に用いられる可塑剤としては、セルロースフィルム１０の製造過程などの高温乾燥処理過程において可塑剤のブリードアウト及び溶出を防止可能な脂肪族多価アルコールエステルなどの非リン酸エステル系可塑剤または可塑剤の効能に優れており、しかも、コスト節減にメリットがあると言われるトリフェニルフォスファート、トリクレジルフォスファート、及びクレジルジフェニルフォスファートなどのリン酸エステル系可塑剤などを単独または混合して使用することができる（国際特許公開 WO ２００８/１２９７２６参照）。本発明のセルロースフィルム１０において、前記前面層１２及び背面層１６は前記非リン酸エステル系可塑剤だけを含む。また、前記内部層１４には非リン酸エステル系可塑剤及び／またはリン酸エステル系可塑剤が含まれるが、２種以上の可塑剤を含むことが好ましく、少なくとも１種以上のリン酸エステル系可塑剤を含むことが好ましい。ここで、前記内部層１４に含まれる全体の可塑剤に対して、前記リン酸エステル系可塑剤の含量が６０重量％以上であることが好ましく、前記リン酸エステル系可塑剤の含量が少な過ぎる場合にはフィルムの柔軟性が低下する恐れがある。
【００２０】
前記非リン酸エステル系可塑剤は、前記前面層１２及び背面層１６に均一に分布されていることが好ましい。本発明のセルロースフィルム１０に含まれる全体の可塑剤１００重量部に対して、前記前面層１２及び背面層１６（すなわち、第１キャスト原液２及び第３キャスト原液６）に含まれる非リン酸エステル系可塑剤の含量はそれぞれ３〜４０重量部、好ましくは、５〜２５重量部、さらに好ましくは、５〜１５重量部である。前記含量は前面層１２、内部層１４及び背面層１６の厚さを調節したり、第１、第２及び第３キャスト原液２、４、６に含まれるそれぞれの可塑剤の含量を調節することにより調節可能である。前記前面層１２及び背面層１６に含まれる非リン酸エステル系可塑剤の含量がそれぞれ３重量部未満であれば前面層１２及び背面層１６の柔軟性が低下したり可塑剤のブリードアウトまたは溶出を効率よく抑制することができなくなる恐れがあり、２５重量部を超えるとフィルムの機械的な物性が低下したりコストアップが招かれる恐れがある。
【００２１】
また、前記第１キャスト原液２または第３キャスト原液６における前記非リン酸エステル系可塑剤の含量は、前記第１キャスト原液２または第３キャスト原液６のセルロース成分１００重量部に対して、それぞれ１〜２０重量部、好ましくは、５〜１８重量部である。ここで、前記非リン酸エステル系可塑剤の含量が少な過ぎると柔軟性が低下したり可塑剤のブリードアウトまたは溶出を効率よく抑えられなくなるという不都合が発生する恐れがあり、前記非リン酸エステル系可塑剤の含量が多過ぎるとフィルムの機械的な物性が低下したりフィルムの製造コストが上がるという不都合がある。前記内部層１４、すなわち、第２キャスト原液４に含まれる可塑剤の含量は、前記内部層１４を構成するセルロース成分１００重量部に対して、１〜２０重量部、好ましくは、５〜１８重量部、さらに好ましくは、１０〜１７重量部である。前記内部層１４の可塑剤の含量が少な過ぎるとフィルム１０の柔軟性が低下する恐れがあり、前記内部層１４の可塑剤の含量が多過ぎると可塑剤がブリードアウトされる問題が発生する恐れがある。
【００２２】
本発明のセルロースフィルムの製造のために、図２に示すように、それぞれのセルロース溶液配管２２、２４、２６に、セルロース成分、溶媒、紫外線吸収剤、微粒子及び／または可塑剤を、サイドフィーディングを通じて混入する。このとき、前面層１２及び背面層１６には非リン酸エステル系可塑剤及び必要に応じて微粒子を含ませ、内部層１４には可塑剤及び紫外線吸収剤を含ませる。ここで、前記セルロースフィルム１０の総厚さ（延伸及び乾燥後の最終厚さ、以下同じ。）は、通常、２０〜１００μｍ、好ましくは、４０〜８０μｍであり、前記前面層１２及び背面層１６の厚さはそれぞれフィルムの総厚さの５〜３３．３％、好ましくは、５〜２０％、さらに好ましくは、８〜１２％である。また、前記内部層１４の好適な厚さは、フィルムの総厚さの６０〜９０％、さらに好ましくは、７６〜８４％である。前記前面層１２、内部層１４及び背面層１６の厚さが前記範囲から外れるとフィルムの柔軟性など物性が低下したり、可塑剤及び紫外線添加剤がブリードアウトする恐れがある。
【００２３】
図１に戻り、前記ベルト３０に塗布されたキャスト原液２、４、６は、フィルム１０に成形されるのに十分な時間中に、フィルム１０に成形されるのに十分な距離だけベルト３０と一緒に移動した後、ガイドローラーである剥離ローラー３２によってベルト３０から剥離される。剥離されたフィルム１０は延伸機４０に搬送されて、水平方向（Transverse Direction：ＴＤ）及び／または機械方向（Mechanical Direction：ＭＤ）に延伸され、乾燥機５０において乾燥されて最終的にセルロースフィルム１０を形成した後、巻取機６０に巻き取られて製品として出荷される。
【００２４】
図３は、本発明の一実施形態によるセルロースフィルムの断面図である。図３に示すように、本発明によるセルロースフィルム１０は、前面層１２、内部層１４及び背面層１６を備える多層構造、好ましくは、３層構造を有する。本発明によるセルロースフィルム１０を製造後、ガスクロマトグラフィ（ＧＣ）により前記セルロースフィルム１０の表面の可塑剤ブリードアウトの度合いを解析した結果、フィルム１０の表面に全体可塑剤の１０％未満、好ましくは、１〜８％、さらに好ましくは、１〜５％がブリードアウトされていた。本発明のセルロースフィルム１０において、前記背面層１６の微粒子は積層されたフィルム１０間の摩擦係数を低下させて、フィルム１０の滑り性を向上させながらも、フィルム１０内の厚手方向に存在する量が相対的に少量であるため、フィルム１０のヘーズを過度に高めることはない。このため、本発明によるセルロースフィルム１０のヘーズは、通常、０〜０．４％であり、動摩擦係数は、通常、０．４〜０．７の値を有する。また、前記微粒子がキャスト工程において支持体３０と接触する背面層１６にのみ存在する場合、支持体３０とフィルム１０との剥離が容易であるだけではなく、空気と接触する前面層１２において微粒子が凝集して、メヤニによるダイラインが発生することを抑制することができる。
【００２５】
本発明のセルロースフィルム１０は、通常、ポリビニールアルコール（ＰＶＡ）からなる偏光板の片側または両側に貼着されて偏光板を保護する役割を果たし、前記セルロースフィルムが貼着された偏光板は液晶表示装置パネルの上板及び／または下板に貼着される。また、必要に応じて、前記偏光板と本発明によるセルロース保護フィルムは所定の間隔をあけて位置してもよい。
【００２６】
以下、具体的な実施例を挙げて本発明を一層詳述する。下記の実施例は本発明を例示するためのものであり、本発明が下記の実施例により限定されることはない。
【００２７】
［実施例１］セルロースフィルムの製造及び評価
セルロース成分としてのトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）１８重量部、前記セルロース成分を溶解させる溶媒としてのメチレンクロリド８１．７６重量部、及び非リン酸エステル系可塑剤としての脂肪族多価アルコールエステル０．２重量部を含む第１キャスト原液２、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）１５．８４重量部、メチレンクロリド８１．７６重量部、可塑剤としてのリン酸エステル系可塑剤トリフェニルフォスファート１．４重量部及び脂肪族多価アルコールエステル０．２重量部、紫外線吸収剤としてのベンゾトリアゾール系化合物０．２５重量部を含む第２キャスト原液４、及びトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）１８重量部、メチレンクロリド８１．７６重量部、非リン酸エステル系可塑剤としての脂肪族多価アルコールエステル０．２重量部及び微粒子としての直径０．１〜１μｍの二酸化ケイ素０．００２重量部を含む第３キャスト原液６を製造した。図２に示すダイを用いて、前記第１、第２及び第３キャスト原液２、４、６を金属ベルトの表面に厚さ９０μｍ及び幅８００ｍｍのシート状に共押出して、前面層１２、内部層１４及び背面層１６からなるセルロースフィルム１０を製造した。図１に示すように、前記金属ベルトを回動させながらキャスト原液の溶媒を蒸発させ、延伸及び乾燥して総厚さが８０μｍであり、且つ、前面層１２、内部層１４及び背面層１６の厚さがそれぞれフィルムの総厚さの略３３．３％のセルロースフィルム１０を製膜した。製造されたセルロースフィルム１０の特性を試験した結果、フィルム１０の表面にブリードアウトされた可塑剤の含量が８重量％未満、紫外線吸収剤の含量が５重量％未満と優れており、フィルム１０の基本物性であるＵＶ透過率は５％以下であり、濁度は０．２％、摩擦係数は０．７以下であって、優れた基本物性を示していた。なお、フィルムの表面にダイラインがほとんど形成されていないことを確認することができた。
【００２８】
［実施例２］セルロースフィルムの製造及び評価
トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）１８重量部、メチレンクロリド８１．７６重量部及び非リン酸エステル系可塑剤としての脂肪族多価アルコールエステル０．２重量部、微粒子０．００２重量部を用いて、セルロースフィルム１０の前面層１２及び背面層１６を形成するための第１及び第３キャスト原液２、６を製造し、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）１５．８４重量部、メチレンクロリド８１．７６重量部及び可塑剤としてのリン酸エステル系可塑剤（トリフェニルフォスファート、トリクレジルフォスファート、クレジルジフェニルフォスファートなど）１．４重量％及び脂肪族多価アルコールエステル０．２重量部、紫外線吸収剤としてのベンゾトリアゾール系化合物０．２５重量部を用いてセルロースフィルム１０の内部層１４を形成するための第２キャスト原液４を製造した。前記前面層１２、内部層１４及び背面層１６を形成するためのそれぞれのキャスト原液を、図２に示すダイを用いて、金属ベルトの表面に厚さ９０μｍ及び幅８００ｍｍのシート状にキャストした。前記金属ベルトを回動させながらキャスト原液２、４、６の溶媒を蒸発させ、延伸及び乾燥して総厚さが８０μｍであり、且つ、前面層１２及び背面層１６の厚さがそれぞれフィルム１０の総厚さの５〜２０％であり、フィルム１０に含まれている全体の可塑剤１００重量部に対して、前記前面層１２及び背面層１６に含まれる非リン酸エステル系可塑剤の含量がそれぞれ７重量部であるセルロースフィルム１０を製造した。
【００２９】
製造されたセルロースフィルム１０の表面をガスクロマトグラフィ（ＧＣ）により測定した結果、フィルム１０の表面にブリードアウトされた可塑剤の含量が８重量％未満、紫外線吸収剤の含量が５重量％未満と優れていた。また、フィルムの基本物性であるＵＶ透過率は５％以下であり、濁度は０．３％であり、摩擦係数は０．７以下であって、基本物性の側面からも優れた性能を発揮していた。
【００３０】
［実施例３及び４、比較例］セルロースフィルムの製造及び評価
前面層１２、内部層１４及び背面層１６に、下記表１に示す含量にて非リン酸エステル系可塑剤、リン酸エステル系可塑剤、紫外線吸収剤及び微粒子を含ませた以外は、実施例１の方法と同様にしてセルロースフィルム１０を製造した。下記表１中の各成分の含量はそれぞれの前面層１２、内部層１４及び背面層１６に対する含量を示す。
【００３１】
【表１】
【００３２】
このようにして製造されたセルロースフィルム１０に対して、摩擦係数、ヘーズ値（濁度）、ダイライン、ピールオフ剥離力、高湿寸法安定性を測定して表２に示す。ここで、ヘーズは日本電色社製のヘーズメーターを用いて測定し、ダイラインは暗室においてゼノンランプを点灯し、フィルムを目視観察してフィルムに形成されたラインの本数を測定した。また、ピールオフ剥離力は韓国ダセル（DACELL）社製のプッシュ‐プルゲージ（ロードセル）にて測定し、高湿寸法安定性は湿度９５％、６０℃の条件下で３０分間放置後、ダイアルゲージを用いて寸法変化量を測定した。
【００３３】
【表２】
【００３４】
上記表２から、本発明に係るセルロースフィルムは、摩擦係数、ヘーズ、ダイライン、ピールオフ剥離力、高湿寸法安定性など諸物性に優れているものであることが分かる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面層、内部層及び背面層からなり、前記前面層には非リン酸エステル系可塑剤が含まれ、前記背面層には非リン酸エステル系可塑剤及び微粒子が含まれ、前記内部層には可塑剤及び紫外線吸収剤が含まれる、セルロースフィルム。
【請求項２】
前記前面層には微粒子がさらに含まれ、前記内部層の可塑剤は２種以上である、請求項１に記載のセルロースフィルム。
【請求項３】
前記内部層に含まれる２種以上の可塑剤のうち少なくとも１種はリン酸エステル系可塑剤である、請求項２に記載のセルロースフィルム。
【請求項４】
前記非リン酸エステル系可塑剤は脂肪族多価アルコールエステルであり、前記セルロースフィルムに含まれる全体可塑剤１００重量部に対して、前記前面層及び背面層に含まれる非リン酸エステル系可塑剤の含量はそれぞれ３〜４０重量部である、請求項１に記載のセルロースフィルム。
【請求項５】
前記微粒子は二酸化ケイ素、二酸化チタン、及びこれらの混合物よりなる群から選ばれ、平均粒径は０．１〜２．０μｍであり、前記背面層の微粒子の含量は、前記背面層を形成するセルロースフィルムの全体に対して、０．００５〜２重量％である、請求項１に記載のセルロースフィルム。
【請求項６】
前記セルロースフィルムの総厚さは２０〜１００μｍであり、前記前面層及び背面層の厚さはそれぞれフィルムの総厚さの５〜２０％である、請求項１に記載のセルロースフィルム。
【請求項７】
前記セルロースフィルムのヘーズは０〜０．４％であり、動摩擦係数は０．４〜０．７の値を有し、前記セルロースフィルムは、フィルム製造後に、フィルムの表面に全体の可塑剤の１０％未満がブリードアウトされるものである、請求項１に記載のセルロースフィルム。
【請求項８】
セルロース成分、前記セルロース成分を溶解させる溶媒、及び非リン酸エステル系可塑剤を含む第１キャスト原液、セルロース成分、前記セルロース成分を溶解させる溶媒、可塑剤及び紫外線吸収剤を含む第２キャスト原液、及びセルロース成分、前記セルロース成分を溶解させる溶媒、微粒子及び非リン酸エステル系可塑剤を含む第３キャスト原液をベルトの表面に共押出してシート状に塗布し、前記第１、第２及び第３キャスト原液に存在する溶媒を蒸発させて前面層、内部層及び背面層からなるセルロースフィルムを形成するステップと、
前記セルロースフィルムをベルトから剥離するステップと、
前記剥離されたセルロースフィルムを延伸及び乾燥するステップと、
を含み、
前記前面層には非リン酸エステル系可塑剤が含まれ、前記背面層には非リン酸エステル系可塑剤及び微粒子が含まれ、前記内部層には可塑剤及び紫外線吸収剤が含まれる、セルロースフィルムの製造方法。
【請求項１】
前面層、内部層及び背面層からなり、前記前面層には非リン酸エステル系可塑剤が含まれ、前記背面層には非リン酸エステル系可塑剤及び微粒子が含まれ、前記内部層には可塑剤及び紫外線吸収剤が含まれる、セルロースフィルム。
【請求項２】
前記前面層には微粒子がさらに含まれ、前記内部層の可塑剤は２種以上である、請求項１に記載のセルロースフィルム。
【請求項３】
前記内部層に含まれる２種以上の可塑剤のうち少なくとも１種はリン酸エステル系可塑剤である、請求項２に記載のセルロースフィルム。
【請求項４】
前記非リン酸エステル系可塑剤は脂肪族多価アルコールエステルであり、前記セルロースフィルムに含まれる全体可塑剤１００重量部に対して、前記前面層及び背面層に含まれる非リン酸エステル系可塑剤の含量はそれぞれ３〜４０重量部である、請求項１に記載のセルロースフィルム。
【請求項５】
前記微粒子は二酸化ケイ素、二酸化チタン、及びこれらの混合物よりなる群から選ばれ、平均粒径は０．１〜２．０μｍであり、前記背面層の微粒子の含量は、前記背面層を形成するセルロースフィルムの全体に対して、０．００５〜２重量％である、請求項１に記載のセルロースフィルム。
【請求項６】
前記セルロースフィルムの総厚さは２０〜１００μｍであり、前記前面層及び背面層の厚さはそれぞれフィルムの総厚さの５〜２０％である、請求項１に記載のセルロースフィルム。
【請求項７】
前記セルロースフィルムのヘーズは０〜０．４％であり、動摩擦係数は０．４〜０．７の値を有し、前記セルロースフィルムは、フィルム製造後に、フィルムの表面に全体の可塑剤の１０％未満がブリードアウトされるものである、請求項１に記載のセルロースフィルム。
【請求項８】
セルロース成分、前記セルロース成分を溶解させる溶媒、及び非リン酸エステル系可塑剤を含む第１キャスト原液、セルロース成分、前記セルロース成分を溶解させる溶媒、可塑剤及び紫外線吸収剤を含む第２キャスト原液、及びセルロース成分、前記セルロース成分を溶解させる溶媒、微粒子及び非リン酸エステル系可塑剤を含む第３キャスト原液をベルトの表面に共押出してシート状に塗布し、前記第１、第２及び第３キャスト原液に存在する溶媒を蒸発させて前面層、内部層及び背面層からなるセルロースフィルムを形成するステップと、
前記セルロースフィルムをベルトから剥離するステップと、
前記剥離されたセルロースフィルムを延伸及び乾燥するステップと、
を含み、
前記前面層には非リン酸エステル系可塑剤が含まれ、前記背面層には非リン酸エステル系可塑剤及び微粒子が含まれ、前記内部層には可塑剤及び紫外線吸収剤が含まれる、セルロースフィルムの製造方法。
【図１】
【図３】
【図２】
【図３】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−１３１５７３（Ｐ２０１１−１３１５７３Ａ）
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０３６６６（Ｐ２０１０−１０３６６６）
【出願日】平成２２年４月２８日（２０１０．４．２８）
【出願人】（５１００５３４４４）ヒョスン コーポレーション (6)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２８日（２０１０．４．２８）
【出願人】（５１００５３４４４）ヒョスン コーポレーション (6)
【Ｆターム（参考）】
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