説明

光学フィルム、偏光板

【課題】波長が長い程位相差も大きくなる特性を持ち、良好な高温高湿耐性を兼ね備えた光学フィルムロールの製造方法を提供する。
【解決手段】炭素数2〜4のアシル基を置換基として有し、アセチル基の置換度をA、プロピオニル基またはブチリル基の置換度をBとした時、下記(I)及び(II)式を同時に満たすセルロースエステルを有機溶媒に溶解させた溶液を支持体上に流延し、剥離してフィルム中の残留溶媒量が120質量%未満の時に1.2〜4.0倍延伸する延伸処理を行い、該延伸処理後、延伸時の温度よりも10℃以上低くする冷却処理を行い、ロール状に巻き取られたフィルムは、面内の遅相軸方向の屈折率Nx及び進相軸方向の屈折率Nyが下記(III)式を満たすことを特徴とする位相差機能を備えた光学フィルムロールの製造方法。(I)2.0≦A+B≦3.0、(II)A<2.4、(III)0.0005≦Nx−Ny≦0.0050

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液晶表示装置や防眩フィルム等の光学素子に用いられる、波長が長い程位相差も大きくなる特性を持ち、偏光板保護フィルムとしても使用に耐えうる、位相差機能を備えた光学フィルムロールの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
液晶表示装置等に使用される偏光板は、一般に、偏光子の両面に高分子フィルムからなる保護フィルムを張り合わせることで構成されている。偏光子は、ポリビニルアルコール系フィルム、エチレンビニルアルコール系フィルム、セルロース系フィルム、ポリカーボネート系フィルムなどがあるが、加工性等の理由からヨウ素染色したポリビニルアルコール系フィルムを延伸したもの、あるいは、ポリビニルアルコール系フィルムを延伸した後ヨウ素染色したものが一般に用いられている。保護フィルムとしては、光学的異方性が小さく、透明性に優れ、更に偏光子との接着性に優れることからセルローストリアセテートフィルムが通常用いられている。偏光板保護フィルムとしては、上記の特性以外に、寸法安定性や偏光子の劣化を防止するための紫外線吸収機能、水分のバリアー機能などに優れることが重要である。偏光子と保護フィルムは、天然ゴム、合成ゴム、アクリル系樹脂、ブチラール系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂等を主成分とする接着剤ないし粘着剤を用いて接着される。
【0003】
液晶表示装置等に使用されている位相差板は、偏光板と組み合わせて使用することで、色補償、視野角拡大等の問題を解決するために用いられており、可視光領域の波長に対して直線偏光を円偏光に変換したり逆に円偏光を直線偏光に変換する機能を有している。1枚の位相差板で上記の効果を得るには、位相差板に入射する波長(λ)において位相差がλ/4になることが好ましい。この様な位相差板は、例えば、偏光板を一枚だけ使用し裏面電極を反射電極と兼ねた構成の反射型液晶表示装置に用いることで、画質に優れた反射型表示装置を得ることができる。また、ゲストホスト型の液晶層の観測者に対して裏面側にこの位相差板を用いたり、左右どちらか一方の円偏光のみを反射するコレステリック液晶等から構成される反射型偏光板の円偏光を直線偏光に変換する素子としても、同様に用いられる。
【0004】
また、プラズマディスプレイや有機EL素子を用いたディスプレイ等の前面板における反射防止フィルムとして利用することで、反射光の色付きを低減することが可能である。また、タッチパネル等の反射防止にも利用することができる。
【0005】
従来から位相差板の材料としては、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、アモルファスポリオレフィンなどがある。これらの高分子フィルムは、波長が長いほど位相差が小さくなる特性を持っており、可視光領域の全波長に対して理想的な位相差特性を付与することは困難であった。
【0006】
この問題に対して、特許文献1では、2.5〜2.8のアセチル化度を有するセルロースアセテートの配向フィルムを位相差板として用いることが提案されている。この方法によれば、波長が長いほど位相差が大きくなり、可視光領域の全波長に対して理想的な位相差特性が得られるとしている。
【0007】
ところで、位相差板は、偏光板と組み合わせて用いることで、前述したような効果が得られる。これまでは、液晶表示装置の中で、偏光板と位相差板は別々の光学要素として構成されてきた。従って、偏光板と位相差板を張り合わせる工程が必要であり、製造工程が複雑になることに加えて、張り合わせ時に、泡や異物が入り込んだり、しわが入ったりすることで、不良品が発生するなどの問題が多々あった。
【0008】
筆者等は、偏光板の保護フィルムの代わりに位相差板を偏光子と張り合わせることで、液晶表示装置の製造工程が短縮でき、更に不良の発生も低減できると考えた。
【0009】
従来のポリカーボネートを用いた位相差板では鹸化処理ができないため、偏光子との接着性に劣っており、偏光板保護フィルムとして使用することが困難であった。前述の特許文献1によれば、位相差板の材料がセルロースアセテートなので、偏光子との接着性の問題は改善されると思われた。ところが、アセチル化度が通常のセルローストリアセテートに比べ低くなっているため、フィルムの水分率が大きくなり過ぎ、更に水分のバリアー性も著しく低下してしまい、高温高湿の環境下で長時間曝されると、偏光子と保護フィルムが剥がれてしまったり、偏光子が劣化するなどの問題があることが判明した。偏光板保護フィルムとは別に位相差フィルムとして使用する場合であっても、更に寸法安定性に優れる位相差板が求められていた。また、生産安定性や面品質に優れた位相差フィルムであることも求められていた。
【0010】
昨今、液晶表示装置も携帯性が備わり、屋外で使用する機会も増えており、また、車内に設置されるような使い方も多くなっていることから、高温高湿下での耐久性は、昨今、特に注目されてきている。このような耐久性は、使用される状況を考慮して、偏光板を80℃、90%RHの環境下で1000時間曝したときに、偏光板の劣化がないことが必要である。更に、高温高湿度条件で位相差特性の変動が少ない位相差フィルムであることも求められている。
【0011】
以上、説明したように、波長が長い程、位相差も大きくなる位相差機能があり、かつ、良好な高温高湿耐性を兼ね備えた光学フィルムは、未だ実用化されていないのが現状であった。
【特許文献1】特開2000−137116号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
従って、本発明の目的は、波長が長い程位相差も大きくなる特性を持ち、かつ、良好な高温高湿耐性を兼ね備えた光学フィルムロールの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0013】
上記の目的は、本発明の請求項記載の構成により達成することができた。
【0014】
1.炭素数2〜4のアシル基を置換基として有し、アセチル基の置換度をAとし、プロピオニル基またはブチリル基の置換度をBとしたとき、下記(I)式及び(II)式を同時に満たすセルロースエステルを有機溶媒に溶解させた溶液を、支持体上に流延し、剥離してセルロースエステルフィルム中の残留溶媒量が120質量%未満の時に、少なくとも一方向に1.2〜4.0倍延伸する延伸処理を行い、該延伸処理に続いてフィルムを延伸時の温度よりも10℃以上低くする冷却処理をおこない、ロール状に巻き取り、巻き取られたフィルムは、波長590nmにおける面内の遅相軸方向の屈折率Nx及び進相軸方向の屈折率Nyが下記(III)式を満たすことを特徴とする位相差機能を備えた光学フィルムロールの製造方法。
(I) 2.0≦A+B≦3.0
(II) A<2.4
(III) 0.0005≦Nx−Ny≦0.0050
2.前記冷却処理の温度が、室温〜100℃の範囲の温度であることを特徴とする前記1に記載の位相差機能を備えた光学フィルムロールの製造方法。
【0015】
3.前記冷却処理の後に、フィルムの残留溶媒量が10質量%未満の状態で、130〜200℃の範囲の温度で、10秒以上処理することを特徴とする前記2に記載の位相差機能を備えた光学フィルムロールの製造方法。
【0016】
4.前記延伸処理は、残留溶媒量が10〜100質量%の状態で行なわれることを特徴とする前記3に記載の位相差機能を備えた光学フィルムロールの製造方法。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、波長が長い程位相差も大きくなる特性を持ち、かつ、良好な高温高湿耐性を兼ね備えた光学フィルムロールの製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
以下本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0019】
本発明に用いるセルロースエステルは、炭素数2〜4のアシル基を置換基として有しており、下記式(I)及び(II)を同時に満足するものである。
【0020】
(I) 2.0≦A+B≦3.0
(II) A<2.4
ここで、Aはアセチル基の置換度、Bは炭素原子数3または4のアシル基の置換度である。
【0021】
セルロースには、1グルコース単位に3個の水酸基があり、置換度とは、平均して1グルコース単位にいくつのアシル基が結合しているかを示す数値である。
【0022】
従って、最大の置換度は3.0である。これらアシル基は、グルコース単位の2位、3位、6位に平均的に置換していてもよいし、分布をもって置換していてもよい。更に、種々アシル基の置換度の異なるセルロースエステルをブレンドして、セルロースエステル全体として上記範囲に入っていてもよい。
【0023】
アセチル基の置換度と他のアシル基の置換度は、ASTM−D817−96により求めたものである。
【0024】
特に下記式(IV)及び(V)を同時に満たすことが好ましい。
【0025】
(IV) 2.4≦A+B≦2.8
(V) 1.4≦A≦2.0
アセチル基と炭素数3〜4個のアシル基の置換度が上記の範囲にあることで、長波長ほど位相差が大きくなる特性があり、かつ、良好な水分率や水バリアー性を備えた光学フィルムを得ることができるのである。
【0026】
アセチル基の平均置換度が2.0未満であると延伸時の位相差のばらつきが少ないため特に好ましい。
【0027】
本発明に使用するセルロースエステルの粘度平均重合度(重合度)は、200以上700以下が好ましく、特に、250以上500以下のものが好ましい。上記範囲にあることにより、機械的強度にも優れた光学フィルムが得られる。
【0028】
粘度平均重合度(DP)は、以下の方法により求めたものである。〔粘度平均重合度(DP)〕絶乾したセルロースエステル0.2gを精秤し、メチレンクロライドとエタノールの混合溶媒(質量比9:1)100mlに溶解する。これをオストワルド粘度計にて、25℃で落下秒数を測定し、重合度を以下の式によって求める。
【0029】
ηrel=T/Ts
[η]=(lnηrel)/C
DP=[η]/Km
ここで、Tは測定試料の落下秒数、Tsは溶媒の落下秒数、Cはセルロースエステルの濃度(g/l)、Km=6×10-4である。
【0030】
本発明に用いられるセルロースエステルの原料セルロースとしては、綿花リンターや木材パルプ(針葉樹あるいは広葉樹由来)などが挙げられる。原料の異なるセルロースエステルはそれぞれ単独で用いてもよく、また、混合して用いてもよい。また、本発明に使用するアセチル基と炭素原子数3または4のアシル基でアシル化したセルロースエステルは、セルロースの混合脂肪酸エステルとも呼ばれている。
【0031】
炭素原子数3または4のアシル基としては、例えば、プロピオニル基、ブチリル基が挙げられる。フィルムにしたときの機械的強さ、溶解のし易さ等からプロピオニル基またはn−ブチリル基が好ましく、特にプロピオニル基が好ましい。
【0032】
セルロースのアシル化において、アシル化剤としては、酸無水物や酸クロライドを用いた場合、反応溶媒である有機溶媒としては、有機酸、例えば、酢酸、メチレンクロライド等が使用される。
【0033】
触媒としては、アシル化剤が酸無水物である場合には、硫酸のようなプロトン性触媒が好ましく用いられ、アシル化剤が酸クロライド(例えば、CH3CH2COCl)である場合には、塩基性化合物が用いられる。
【0034】
最も一般的なセルロースの混合脂肪酸エステルの工業的合成方法は、セルロースをアセチル基及び他のアシル基に対応する脂肪酸(酢酸、プロピオン酸、吉草酸等)またはそれらの酸無水物を含む混合有機酸成分でアシル化する方法である。
【0035】
本発明に用いるセルロースエステルは、例えば、特開平10−45804号に記載されている方法により合成できる。
【0036】
本発明の光学フィルムは、波長400〜700nmの範囲で、長波長ほど大きい位相差を示す。
【0037】
ここで、フィルムの面内のリタデーションRoは、
Ro=(Nx−Ny)×d
で求められる。ここで、Nxはフィルムの面内の遅相軸方向の屈折率を、Nyはフィルムの面内の進相軸方向の屈折率を表し、dはフィルムの膜厚(nm)を表す。
【0038】
本発明ではRoが50〜1000nmの光学フィルムが用途に応じて得ることができるが、より好ましくは70〜700nmであり、特に100〜400nmの光学フィルムが好ましい。
【0039】
特に、Nx、Nyを求める際の光の波長が590nmで求めた場合はR590とし、同様に波長が450nmの光で求めた場合をR450、波長が650nmの光で求めた場合をR650としたとき、
0.5<R450/R590<1.0
1.0<R650/R590<1.5
の範囲にあることが、直線偏光を円偏光にする機能に優れるので好ましい。より好ましくは、0.7<R450/R590<0.95、1.01<R650/R590<1.2であり、特に好ましくは、0.8<R450/R590<0.93、1.02<R650/R590<1.1である。
【0040】
本発明の光学フィルムを四分の一波長板として用いる場合は、波長550nmの時の光学フィルムの位相差R550は、137.5nm±20nmが好ましく、更に137.5nm±10nmであることが好ましい。また、R590は147.5nm±20nmが好ましく、更に147.5nm±10nmであることが好ましい。この範囲とすることで、良好な四分の一波長板の機能が得られる。
【0041】
上記の様な好ましい光学特性を得るためには、光学フィルムのフィルム面内における遅相軸方向の屈折率Nxと進相軸方向の屈折率Nyの差が、0.0005以上、0.0050以下とする必要がある。更に好ましい範囲は、0.0010以上、0.0030以下である。
【0042】
また、フィルムの面内の遅相軸方向の屈折率Nx、進相軸方向の屈折率Ny、厚み方向の屈折率Nzとしたとき、(Nx+Ny)/2−Nzが0.0005以上0.002以下とすることも有効であり、特に0.0010以上0.0020以下であることが好ましい。
【0043】
フィルムの屈折率を上記範囲とするには、本発明のセルロースエステルを有するフィルムを延伸することにより達成できるのであるが、セルロースエステルフィルムはその高いガラス転移温度と剛直な分子構造のため、一般に延伸性に劣る。そのため、可塑剤を多く含有させたり、高温度での延伸が必要であったのである。ところがこの様な条件では、可塑剤がブリードアウトしたり、樹脂が劣化し着色するなどの問題があった。ところが、筆者等は、後述する様な方法によりこれらの問題のない延伸方法を開発し、本発明の光学フィルムを完成させたのである。
【0044】
本発明の光学フィルムは、厚み方向のレターデーション(Rt)が、1nmから300nmであることが好ましく、特に75〜200nmであることが視野角拡大等の光学補償効果の点で好ましい。
【0045】
Rt={(Nx+Ny)/2−Nz}×d
ここで、波長590nmにおける遅相軸方向の屈折率Nx、進相軸方向の屈折率Ny、厚み方向の屈折率Nz、dはフィルムの膜厚(nm)である。
【0046】
又、本発明の光学フィルムでは、前記のNx、Ny、NzがNx>Ny≧Nzの関係にあることが特に好ましい。
【0047】
又、本発明の光学フィルムは好ましくはヘイズ1.0%以下、更に好ましくはヘイズ0.5%以下であり特に好ましくは0〜0.1%未満である。透過率については90%以上であることが好ましく特に92%以上であることが望ましい。
【0048】
本発明の光学フィルムの厚みは、通常、5〜500μmの範囲であるが、偏光板保護フィルムとしても用いる場合は、20〜200μmの範囲が、偏光板の寸法安定性、水バリアー性等の点から好ましい。又、ロールフィルムとしての長さ方向及び幅手方向の膜厚変動は±3%以内であることが好ましく特に±1%以内であることが好ましく、±0.1%以内であることが望ましい。
【0049】
本発明の光学フィルム中には、フタル酸エステル、リン酸エステルなどの可塑剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、マット剤などの添加剤を加えることもできる。
【0050】
本発明の光学フィルムには、可塑剤を含有させることが好ましい。用いることの出来る可塑剤としては特に限定はないが、リン酸エステル系では、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、オクチルジフェニルホスフェート、ジフェニルビフェニルホスフェート、トリオクチルホスフェート、トリブチルホスフェート等、フタル酸エステル系では、ジエチルフタレート、ジメトキシエチルフタレート、ジメチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジブチルフタレート、ジ−2−エチルヘキシルフタレート等、グリコール酸エステル系では、トリアセチン、トリブチリン、ブチルフタリルブチルグリコレート、エチルフタリルエチルグリコレート、メチルフタリルエチルグリコレート、ブチルフタリルブチルグリコレート等、その他アセチルクエン酸トリブチルなどのクエン酸系可塑剤などを単独あるいは併用することができる。可塑剤は必要に応じて、2種類以上を併用して用いてもよい。
【0051】
これらの可塑剤を添加することで、フィルムの水分率を低くでき、水バリアー性が向上できる。
【0052】
本発明の光学フィルムでは、その製造に際し、後述するようなフィルム中の残留溶媒をコントロールすることで、高温でなくても延伸が可能であるが、この方法を用いない場合には、高温で延伸することも可能である。高温で延伸する場合、延伸温度としては、セルロースエステルのガラス転移温度以上の温度で延伸することが好ましいが、前述した様な可塑剤では、その効果が薄れてしまい延伸性が十分得られない場合がある。高温においても十分な延伸性が付与できる可塑剤が必要となるのであるが、この様な可塑剤としては、不揮発性を有するものが好ましく使用できることを見いだした。不揮発性可塑剤とは、200℃における蒸気圧が1333Pa以下の化合物であり、極めて低い蒸気圧を有し、かつ低い揮発度を有する性質のものである。より好ましくは蒸気圧667Pa以下、更に好ましくは133Pa以下である。例えばアリーレンビス(ジアリールホスフェート)エステルが好ましい。このほか、リン酸トリクレシル(39Pa,200℃)、トリメリット酸トリス(2−エチルヘキシル)(67Pa,200℃)等も好ましく用いられる。あるいは、特表平6−501040号に記載されている不揮発性燐酸エステルも好ましく用いられる。
【0053】
不揮発性可塑剤の具体例を以下に挙げる。
【0054】
【化1】

【0055】
このほか、ポリエステル、アクリル樹脂、ポリ酢酸ビニルを含む共重合体などのポリマーあるいはオリゴマーなどの高分子量の可塑剤も好ましく用いることができる。
【0056】
この場合、可塑剤の含有量は、セルロースエステルに対して0.1〜30質量%が好ましく、特に0.5〜15質量%が好ましい。また、必要に応じてフィルムの厚み方向に可塑剤の濃度分布を持たせてもよく、一方の面の表面付近の可塑剤量を多くしたり、両面の表面付近の可塑剤量を少なくすることができる。例えば、平均可塑剤量を1としたときに、両面付近の可塑剤量はそれぞれ独立して0.1〜10となるようにすることができる。このように可塑剤を用いることで、高温でのセルロースエステルの延伸性を向上でき、特に、フィルムの面品質や平面性に優れた光学フィルムを生産性よく製造することができる。
【0057】
また、本発明において、セルロースエステルフィルム中に紫外線吸収剤を含有させることが好ましく、紫外線吸収剤としては、液晶の劣化防止の点より波長370nm以下の紫外線の吸収能に優れ、かつ良好な液晶表示性の点より波長400nm以上の可視光の吸収が可及的に少ないものが好ましく用いられる。特に、波長370nmでの透過率が、10質量%以下であることが望ましく、好ましくは5質量%以下、より好ましくは2質量%以下である。用いられるものとしては、例えば、オキシベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、サリチル酸エステル系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物などがあげられるが、これらに限定されない。紫外線吸収剤は2種以上用いてもよい。紫外線吸収剤のドープへの添加方法は、アルコールやメチレンクロライド、ジオキソランなどの有機溶媒に溶解してから添加するか、または直接ドープ組成中に添加してもよい。無機粉体のように有機溶剤に溶解しないものは、有機溶剤とセルロースエステル中にデゾルバやサンドミルを使用し、分散してからドープに添加する。本発明において、紫外線吸収剤の使用量はセルロースエステルに対し、0.1〜5.0質量%、好ましくは、0.5〜2.0質量%、より好ましくは0.8〜2.0質量%である。
【0058】
光学フィルムは異物や擦り傷などの表面欠陥に対して品質レベルが厳しい。分配係数が、9.2以上の紫外線吸収剤を用いると、このような表面欠陥の少ない光学フィルムが得られるので好ましい。紫外線吸収剤の分配係数は、10.0以上がさらに好ましく、10.3以上が最も好ましい。分配係数は、以下の式で定義されるオクタノールと水との分配率を表す。
【0059】
(分配係数)=Log(Po/w)
但し、Po/w=So/Sw
ここで、Soは25℃のn−オクタノール中での紫外線吸収剤の溶解度を表し、Swは25℃の純水中での紫外線吸収剤の溶解度を表す。
【0060】
分配係数が、好ましい範囲の紫外線吸収剤としては、例えば、下記一般式1で表される化合物が挙げられる。この中でも下記一般式2で表される化合物が特に好ましい。
【0061】
一般式1
【0062】
【化2】

【0063】
式中、R1、R2、R3、R4、R5は一価の有機基であり、それぞれ同じであってもよいし、異なっていてもよい。但し、少なくともR1、R2、R3の内の一つは炭素数が10〜20個の無置換の分岐または直鎖のアルキル基である。
【0064】
更に炭素数11〜18個が好ましく、特に炭素数12〜15個が好ましい。炭素数がこの範囲にあることで、セルロースエステルとの相溶性に優れる。
【0065】
ここで、一価の有機基としては、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、ヒドロキシル基、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アルコキシ基、アシルオキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、モノまたはジアルキルアミノ基、アシルアミノ基または5〜6員の複素環基などを表す。
【0066】
以下に一般式1の具体例を挙げるがこれに限定されない。
【0067】
【化3】

【0068】
一般式2
【0069】
【化4】

【0070】
式中、R1、R2、R4、R5は一価の有機基であり、一般式1におけるR1〜R5と同義である。R6は、分岐のアルキル基であり、イソプロピル基、イソブチル基などの炭素数3〜20個、好ましくは3〜15個の分岐のアルキル基である。
【0071】
以下に一般式2の具体例を挙げるがこれに限定されない。
【0072】
【化5】

【0073】
上記に挙げた紫外線吸収剤の他、例えば、特開平6−148430号、特願平12−156039号に記載の高分子紫外線吸収剤もこの目的で好ましく用いることができる。
【0074】
更に、本発明のセルロースエステルフィルム中には、酸化防止剤を含有させることが好ましく、酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系の化合物が好ましく用いられ、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ペンタエリスリチル−テトラキス〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、トリエチレングリコール−ビス〔3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、1,6−ヘキサンジオール−ビス〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、2,4−ビス−(n−オクチルチオ)−6−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルアニリノ)−1,3,5−トリアジン、2,2−チオ−ジエチレンビス〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネ−ト〕、オクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、N,N´ヘキサメチレンビス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ−ヒドロシンナマミド)、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、トリス−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−イソシアヌレイト等が挙げられる。特に2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ペンタエリスリチル−テトラキス〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、トリエチレングリコール−ビス〔3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕が好ましい。また例えば、N,N′−ビス〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニル〕ヒドラジン等のヒドラジン系の金属不活性剤やトリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)フォスファイト等のリン系加工安定剤を併用してもよい。これらの化合物の添加量は、セルロースエステルに対して質量割合で1ppm〜1.0%が好ましく、10〜1000ppmが更に好ましい。
【0075】
また本発明において、セルロースエステルフィルム中に、取扱性を向上させる為、例えば二酸化ケイ素、二酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭酸カルシウム、カオリン、タルク、焼成ケイ酸カルシウム、水和ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム、リン酸カルシウム等の無機微粒子や架橋高分子などのマット剤を含有させることができる。中でも二酸化ケイ素がフィルムのヘイズを小さく出来るので好ましい。微粒子の2次粒子の平均粒径は0.01〜1.0μmの範囲で、その含有量はセルロースエステルに対して0.005〜0.3質量%が好ましい。二酸化ケイ素のような微粒子には有機物により表面処理されている場合が多いが、このようなものはフィルムのヘイズを低下出来るため好ましい。表面処理で好ましい有機物としては、ハロシラン類、アルコキシシラン類、シラザン、シロキサンなどが挙げられ、表面にメチル基が存在するような処理が好ましい。微粒子の平均粒径が大きい方がマット効果は大きく、平均粒径の小さい方は透明性に優れるため、好ましい微粒子の一次粒子の平均粒径は5〜50nmで、より好ましくは7〜16nmである。これらの微粒子はフィルム中では、通常、凝集体として存在しフィルム表面に0.01〜1.0μmの凹凸を生成させることが好ましい。
【0076】
二酸化ケイ素の微粒子としてはアエロジル(株)製のAEROSIL 200、200V、300、R972、R972V、R974、R202、R812、OX50、TT600等を挙げることが出来、好ましくはAEROSIL R972、R972V、R974、R202、R812である。これらのマット剤は2種以上併用してもよい。2種以上併用する場合、任意の割合で混合して使用することが出来る。この場合、平均粒径や材質の異なるマット剤、例えばAEROSIL 200VとR972Vを質量比で0.1:99.9〜99.9:0.1の範囲で使用出来る。
【0077】
本発明の光学フィルムは、水バリアー性があり、水分率も低いので、偏光板用保護フィルムとして偏光板に好ましく用いることができる。偏光板は前述の如く、偏光子の少なくとも一方の面に偏光板用保護フィルムを貼り合わせ積層することによって形成される。偏光子は従来から公知のものを用いることが出来、例えば、ポリビニルアルコールフィルムの如きの親水性ポリマーフィルムを、沃素のような二色性染料で処理して延伸したものである。セルロースエステルフィルムと偏光子との貼り合わせは、特に限定はないが、水溶性ポリマーの水溶液からなる接着剤により行うことが出来る。この水溶性ポリマー接着剤は完全鹸化型のポリビニルアルコール水溶液が好ましく用いられる。
【0078】
このようにして得られた偏光板は、種々の表示装置に使用出来る。
【0079】
表示装置としては、液晶表示装置、有機電解発光素子、有機ELディスプレー、プラズマディスプレー等があり、例えば、一枚偏光板反射型液晶表示装置の場合、その構成は、表側から、偏光板保護フィルム/偏光子/本発明の光学フィルム/ガラス基盤/ITO透明電極/配向膜/TN型液晶/配向膜/金属電極兼反射膜/ガラス基板である。従来の場合、偏光板保護フィルム/偏光子/偏光板保護フィルム/位相差板/ガラス基盤/ITO透明電極/配向膜/TN型液晶/配向膜/金属電極兼反射膜/ガラス基板の構成となる。従来の構成では、位相差板の波長に対する位相差特性が不十分であるため着色が見られるが、本発明の光学フィルムを用いることで着色のない良好な液晶表示装置が得られるのである。また、本発明の光学フィルムは位相差フィルムとして偏光板に貼合して好ましく用いることができるが、更に、本発明の光学フィルムを用いることによって、従来別々に用いられていた偏光板保護フィルムと位相差板を一枚のフィルムとすることもでき、手数のかかる張り合わせ工程の短縮が可能である。
【0080】
また、コレステリック液晶からなる反射型偏光素子の場合は、バックライト/コレステリック液晶層/本発明の光学フィルム/偏光子/偏光板保護フィルムの構成で用いることができる。
【0081】
また、本発明の光学フィルムを四分の1波長板として用いた偏光板の場合、直線偏光を円偏光に変換できる円偏光板となる。これは、プラズマディスプレーや有機ELディスプレー等の前面板に設置することで反射防止フィルムや防眩フィルムとして働き、着色や視認性の劣化を防止できる。また、タッチパネルの反射防止にも使用できる。
【0082】
有機電解発光素子は有機EL素子とも呼ばれ、例えばジャパニーズ・ジャーナル・オブ・アプライドフィジックス第25巻773項(1986年)等で紹介されているものである。その構成は、例えば、透明基盤/陽極/有機発光層/陰極、または透明基盤/陽極/正孔注入輸送層/電子注入輸送発光層/陰極、または透明基盤/陽極/正孔注入輸送層/電子注入輸送層/陰極、または透明基盤/陽極/正孔注入輸送層/有機発光層/電子注入輸送層/陰極などの順で構成されている。この構成では、外部からの光が透明基盤側から入り、陰極表面で反射した光が写ってしまい視認性が悪い。ところが、透明基盤の表面に円偏光板を設けることで、陰極表面での反射光を遮断できるので視認性に優れたディスプレイとなるのである。
【0083】
本発明の光学フィルムを製造する方法については、特に限定はないが、下記の方法を好ましく用いることができる。先ず、セルロースエステルを溶解し得る有機溶媒に溶解してドープを形成する。セルロースエステルのフレークやパウダーと有機溶媒を混合し、攪拌しながら溶解し、ドープを形成する。溶解には、常圧で行う方法、主溶媒の沸点以下で行う方法、主溶媒の沸点以上で加圧して行う方法、特開平9−95544号、同9−95557号または同9−95538号に記載の如き冷却溶解法で行う方法、特開平11−21379号に記載の如き高圧で行う方法等種々の溶解方法がある。溶解後ドープを濾材で濾過し、脱泡してポンプで次工程に送る。ドープ中のセルロースエステルの濃度は10〜35質量%程度が好ましく、特に20〜35質量%が好ましく用いられる。
【0084】
本発明で用いられるセルロースエステルは輝点異物が少ないものが好ましく用いられる。輝点異物とは、クロスニコルに配置された偏光板の間にセルロースエステルフィルム試料を配置し、一方より光を当てて、もう一方より観察するとき、光源の光が透過してくることによって光って見える点のことを輝点異物という。表示装置用の光学フィルムではこれが少ないものが求められており、10μm以上の大きさの輝点異物が100個/cm2以下、特に好ましくは実質的にないことが好ましく、5〜10μmの大きさの輝点異物が200個/cm2以下、に好ましくは、50個/cm2以下、実質的にないことが好ましい。5μm未満の輝点異物も少ないことが望ましい。光学フィルムの輝点異物は原料のセルロースエステルの輝点異物が少ないものを選択すること及び流延に用いるセルロースエステル溶液を濾過することによって減らすことができる。セルロースエステルを溶解し得る有機溶媒としては、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸アミル、ギ酸エチル、アセトン、シクロヘキサノン、アセト酢酸メチル、テトラヒドロフラン、1,3−ジオキソラン、1,4−ジオキサン、2,2,2−トリフルオロエタノール、2,2,3,3−ヘキサフルオロ−1−プロパノール、1,3−ジフルオロ−2−プロパノール、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−メチル−2−プロパノール、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロパノ−ル、2,2,3,3,3−ペンタフルオロ−1−プロパノール、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、ニトロエタン、塩化メチレン等を挙げることが出来る。塩化メチレンのような塩素系有機溶媒は、昨今の厳しい環境問題の中では、使用を見合わせた方が良い場合もあり、非塩素系の有機溶媒の方が好ましい。中でも酢酸メチル、アセトンが好ましく使用出来る。また、これらの有機溶媒に、メタノール、エタノール、ブタノール等の低級アルコールを併用すると、セルロースエステルの有機溶媒への溶解性が向上したりドープ粘度が低減できたり、支持体から剥離する際の剥離性が向上したりできるので好ましい。特に沸点が低く、毒性の少ないエタノールが好ましい。これら低級アルコールは、全有機溶媒に対して2質量%以上、50質量%以下含有させることが好ましい。
【0085】
溶液流延製膜方法は、上記のドープを濾過して、定量ポンプでダイに送り、表面研磨されているステンレスベルトあるいは金属ドラム上にダイからドープを流延し、その金属支持体上で、有機溶媒を蒸発あるいは冷却して固化させて、金属支持体が一周する前にウェブを剥離し、乾燥工程で乾燥してフィルムを形成させるものである。
【0086】
前述のようにして調整されたセルロースエステル溶液(以下、ドープということもある。)は、例えば、回転数によって高精度に定量送液できる加圧型定量ギアポンプを通して加圧型ダイスに送られる。ギアポンプから加圧ダイスに送り込まれたドープは、加圧型ダイスの口金(スリット)からエンドレスに回転している支持体の上に均一に流延される。支持体がほぼ一周したところで、生乾きのフィルム(ウェブ)として支持体から剥され、回転しているロール群に通されながら乾燥され、乾燥されたフィルムは、巻き取り機で所定の長さに巻き取られる。
【0087】
本発明に有用な流延方法としては、調整されたドープを加圧ダイスから支持体上に均一に押し出す方法、一旦支持体上に流延されたドープをブレードで膜厚を調節するドクターブレードによる方法、一旦支持体上に流延されたドープを逆回転するロールで膜厚を調節するリバースロールコーターによる方法等があるが、加圧ダイスを用いる方法が好ましい。加圧ダイスには、コートハンガータイプやTダイスタイプ等があるがいずれも好ましく用いることができる。また、上記以外にも、例えば、特開昭61−94724号、同61−148013号、特開平4−85011号、同4−286611号、同5−185443号、同5−185445号、同6−278149号、同8−207210号などに記載の従来知られている方法を好ましく用いることができ、用いる溶媒の沸点等の違いを考慮して各条件を設定することによりそれぞれの公報に記載の内容と同様の効果が得られる。エンドレスの支持体としては、表面がクロムメッキによって鏡面仕上げされたドラムや表面研磨によって鏡面仕上げされたステンレスベルト(バンドといってもよい)が好ましく用いられる。加圧ダイスは、1基あるいは2基以上設置してもよい。好ましくは1基または2基である。2基以上設置する場合には、流延するドープ量をそれぞれのダイスに種々な割合にわけてもよく、複数の精密定量ギアポンプからそれぞれの割合でダイスにドープを供給する。
【0088】
支持体上に流延されたドープは、例えば、ドラムあるいはベルトの表面側、つまり支持体上にあるウェブ側から熱風を当てる方法、ドラムあるいはベルトの裏面から熱風を当てる方法、温度コントロールした液体をベルトやドラムの裏面に接触させて、伝熱によりドラムあるいはベルトを加熱し、表面温度をコントロールする液体伝熱方法などによって乾燥することができるが、裏面液体伝熱方式を用いるのが好ましい。
【0089】
ドープが流延される前の支持体の表面温度は、ドープに用いられている溶媒の沸点以下であれば何度でもよい。しかし、乾燥を促進し、また、ドープの支持体上での流動性を失わせるためには、使用される溶媒の内の最も沸点の低い溶媒の沸点より1から10℃低い温度に設定することが好ましい。
【0090】
製造する速度は、ドラムの直径あるいはベルトの長さ、乾燥方法、ドープ溶媒の組成等によっても変化するが、形成されたウェブをドラムやベルトから剥離する時点での残留溶媒の量も影響する。つまり、ドープ膜の厚み方向でのドラムやベルト表面付近での溶媒濃度が高すぎる場合には、形成されたウェブを剥離した時、ドラムやベルトにドープが残り、次の流延に支障をきたしてしまうし、また、形成されたウェブは、剥離する力に耐えるだけの強度が必要であるからである。剥離時点での残留溶媒量は、乾燥方法によっても異なり、ドープ表面から風を当てて乾燥する方法よりは、ベルトあるいはドラム裏面から伝熱する方法の方が効果的に残留溶媒量を低減することができる。
【0091】
ドラムやベルト上で乾燥され、剥離されたウェブの乾燥方法について述ベる。
【0092】
ドラムやベルトが1周する直前の剥離位置で剥離されたウェブは、千鳥状に配置されたロール群に交互に通して搬送する方法や剥離されたウェブの両端をクリプ等で把持させて非接触的に搬送する方法などにより搬送される。乾燥は、搬送中のウェブ(フィルム)両面に所定の温度の風を当てる方法やマイクロウエーブなどの加熱手段などを用いる方法によって行われる。急速な乾燥は、形成されるフィルムの平面性を損なう恐れがあるので、乾燥の初期段階では、溶媒が発泡しない程度の温度で乾燥し、乾燥が進んでから高温で乾燥を行うのが好ましい。
【0093】
支持体から剥離した後の乾燥工程では、溶媒の蒸発によってフィルムは長手方向あるいは幅方向に収縮しようとする。収縮は、高温度で乾燥するほど大きくなる。この収縮を可能な限り抑制しながら乾燥することが、出来上がったフィルムの平面性を良好にする上で好ましい。この点から、例えば、特開昭62−46625号に示されているように、乾燥の全工程あるいは一部の工程を幅方向にクリップあるいはピンでウェブの幅両端を幅保持しつつ行う方法(テンター方式)が好ましい。
【0094】
上記乾燥工程における乾燥温度は、40から250℃、特に70から180℃が好ましい。使用する溶媒によって乾燥温度、乾燥風量及び乾燥時間が異なるが、使用溶媒の種類、組合せに応じて適宜選べばよい。
【0095】
本発明の光学フィルムの製造方法では、支持体から剥離したウェブ(フィルム)を、ウェブ中の残留溶媒量が120質量%未満の時に延伸することが好ましく、特に10〜100質量%の範囲にある間に、少なくとも1方向に1.2〜4.0倍延伸することが好ましい。
【0096】
なお、残留溶媒量は下記の式で表せる。
【0097】
残留溶媒量(質量%)={(M+N)/N}×100
ここで、Mはウェブの任意時点での質量、NはMを測定したウェブを110℃で3時間乾燥させた時の質量である。
【0098】
ウェブ中の残留溶媒量が多すぎると延伸の効果が得られず、また、少なすぎると延伸が著しく困難となり、ウェブの破断が発生してしまう場合がある。ウェブ中の残留溶媒量の更に好ましい範囲は10質量%〜50質量%、特に12質量%〜40質量%が最も好ましい。また、延伸倍率が小さすぎると十分な位相差が得られず、大きすぎると延伸が困難となり破断が発生してしまう場合がある。延伸倍率の更に好ましい範囲は1.25倍〜3.5倍の範囲であり、更に好ましくは1.3倍〜2.0倍である。
【0099】
本発明のセルロースエステルを用いて溶液流延製膜したものは、特定の範囲の残留溶媒量であれば高温に加熱しなくても延伸可能であるが、乾燥と延伸を兼ねると、工程が短くてすむので好ましい。しかし、ウェブの温度が高すぎると、可塑剤が揮散するので、室温(15℃)〜160℃以下の範囲が好ましい。
【0100】
また、互いに直交する2軸方向に延伸することは、フィルムの屈折率Nx、Ny、Nzを本発明の範囲に入れるために有効な方法である。例えば流延方向に延伸した場合、巾方向の収縮が大きすぎると、Nzの値が大きくなりすぎてしまう。この場合、フィルムの巾収縮を抑制あるいは、巾方向にも延伸することで改善できる。巾方向に延伸する場合、巾手で屈折率に分布が生じる場合がある。これは、例えばテンター法を用いた場合にみられることがあるが、巾方向に延伸したことで、フィルム中央部に収縮力が発生し、端部は固定されていることにより生じる現象で、いわゆるボーイング現象と呼ばれるものと考えられる。この場合でも、流延方向に延伸することで、ボーイング現象を抑制でき、巾手の位相差の分布を少なく改善できるのである。
【0101】
更に、互いに直行する2軸方向に延伸することにより得られるフィルムの膜厚変動が減少できる。光学フィルムの膜厚変動が大き過ぎると位相差のムラとなり、円偏光板として用いたとき着色等の問題が生じる。光学フィルムの膜厚変動は、±3%、更に±1%の範囲とすることが好ましい。以上の様な目的において、互いに直交する2軸方向に延伸する方法は有効であり、互いに直交する2軸方向の延伸倍率は、それぞれ1.2〜4.0倍、1.0〜1.2倍の範囲とすることが好ましい。
【0102】
ウェブを延伸する方法には特に限定はない。例えば、複数のロールに周速差をつけ、その間でロール周速差を利用して縦方向に延伸する方法、ウェブの両端をクリップやピンで固定し、クリップやピンの間隔を進行方向に広げて縦方向に延伸する方法、同様に横方向に広げて横方向に延伸する方法、あるいは縦横同時に広げて縦横両方向に延伸する方法などが挙げられる。もちろんこれ等の方法は、組み合わせて用いてもよい。また、いわゆるテンター法の場合、リニアドライブ方式でクリップ部分を駆動すると滑らかな延伸が行うことがで、破断等の危険性が減少できるので好ましい。
【0103】
以上のようにして得られたフィルムは、最終仕上がりフィルムの残留溶媒量で2質量%以下、さらに0.4質量%以下であることが、寸度安定性が良好なフィルムを得る上で好ましい。更に、残留溶媒量が10質量%未満、好ましくは5質量%未満まで乾燥させたフィルムを130〜200℃の温度で10秒以上、好ましくは30秒以上処理することが更に寸法安定性に優れたフィルムを得られるため好ましく、一旦、室温〜100℃以下まで冷却されたフィルムを再度この温度で処理することがより好ましい。特に延伸時の温度よりも10℃以上低くすることが効果的である。
【0104】
これら流延から後乾燥までの工程は、空気雰囲気下でもよいし、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気下でもよい。
【0105】
得られたセルロースエステルフィルムを巻き取る巻き取り機には、一般的に使用されている巻き取り機が使用でき、定テンション法、定トルク法、テーパーテンション法、内部応力一定のプログラムテンションコントロール法などの巻き取り方法で巻き取ることができる。
【0106】
以上の様にして得られた光学フィルムロールは、フィルムの遅相軸方向が、巻き取り方向(フィルムの長さ方向)に対して、±15度であることが好ましく、更に±5度の範囲であることが好ましい。または、巻き取り方向に対して直角方向(フィルムの巾方向)に対して、±15度であることが好ましく、更に±5度の範囲にあることが好ましい。特にフィルムの遅相軸方向が、巻き取り方向(フィルムの長さ方向)に対して、±1度以内であることが好ましい。あるいはフィルムの幅手方向に対して±1度以内であることが好ましい。
【0107】
ところで、偏光子の偏光軸に対して、光学フィルムの遅相軸を45度にして張り合わせることにより、円偏光板が得られる。本発明の光学フィルムを円偏光板の保護フィルムとして用いる場合、光学フィルムの遅相軸が、ロール状長尺フィルムの長さ方向に対して略45゜の角度にあると、ロール状長尺フィルムを用いて連続的に偏光子と貼合できるため好ましい。例えば特開2000−9912号記載の方法等を併用することによってこのような位相差板を得ることもできる。
【0108】
本発明の出来上がり(乾燥後)の光学フィルムの厚さは、所望の厚さになるように、ドープ中に含まれる固形分濃度、ダイスの口金のスリット間隙、ダイスからの押し出し圧力、支持体速度等を調節することにより行うことができる。
【0109】
本発明の光学フィルムの製造方法で好ましく用いられる別の方法について説明する。
【0110】
本発明では、前述したようにフィルム中の残留溶媒量をコントロールすることで、高い温度にしなくても延伸可能であるのだが、以下の方法でも同様に延伸が可能である。
【0111】
つまり、炭素数2〜4のアシル基を置換基として有し、アセチル基の置換度をAとし、プロピオニル基またはブチリル基の置換度をBとしたとき、下記(XII)式及び(XIII)式を同時に満たすセルロースエステルと200℃における蒸気圧が1333Pa以下の可塑剤とを有機溶媒に溶解させた溶液を、支持体上に流延し溶媒を蒸発させてセルロースエステルフィルムを形成した後、130〜200℃の温度で、下記(XIV)式を満足する様に少なくとも1方向に延伸する方法である。
【0112】
(XII) 2.0≦A+B≦3.0
(XIII) A<2.4
(XIV) 0.0005≦Nx−Ny≦0.0050
蒸気圧が特定の可塑剤及び延伸方法等については、前述した通りである。
【0113】
剥離残溶量は10質量%以下で延伸することもできるが、特に2質量%未満で延伸することが好ましい。
【0114】
このようにして得られた光学フィルムは1/4λ板、1/2λ板等の各種位相差フィルムとして有用である。
【実施例】
【0115】
以下に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
【0116】
(水分率測定)
フィルムサンプルを120℃で1時間乾燥させて、このときのフィルムの質量M0(g)測定する。次に、このサンプルを23℃、55%RH下で3日間放置した後、このときのフィルムの質量M(g)測定する。水分率は下式によって求められる。
【0117】
水分率(%)=(M+M0)/M×100
実施例1
アセチル基の置換度2.00、プロピオニル基の置換度0.80、粘度平均重合度350のセルロースアセテートプロピオネート100質量部、エチルフタリルエチルグリコレート5質量部、トリフェニルフォスフェイト3質量部、塩化メチレン290質量部、エタノール60質量部を密閉容器に入れ、混合物をゆっくり攪拌しながら徐々に昇温し、60分かけて45℃まで上げ溶解した。容器内は1.2気圧となった。このドープを安積濾紙(株)製の安積濾紙No.244を使用して濾過した後、24時間静置しドープ中の泡を除いた。また、これとは別に、上記セルロースアセテートプロピオネート5質量部、チヌビン326(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)6質量部、チヌビン109(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)4質量部、チヌビン171(チバ・スペ
シャルティ・ケミカルズ(株)製)5質量部、を塩化メチレン94質量部とエタノール8質量部を混合し撹拌溶解し、紫外線吸収剤溶液を調整した。
【0118】
上記ドープ100質量部に対して前記紫外線吸収剤溶液を2質量部の割合で加え、スタチックミキサーにより十分混合した後、ダイからステンレスベルト上にドープ温度30℃で、幅1.6mで流延した。ステンレスベルトの裏面から25℃の温度の温水を接触させて温度制御されたステンレスベルト上で1分間乾燥した後、更にステンレスベルトの裏面に、15℃の冷水を接触させて15秒間保持した後、ステンレスベルトから剥離した。剥離時のウェブ中の残留溶媒量は100質量%であった。次いで同時二軸延伸テンターを用いて剥離したウェブの両端をクリップで掴み、クリップ間隔を巾方向と流延方向(長さ方向)に同時に変化させることで、120℃で巾方向に2.0倍、流延方向(長さ方向)に1.1倍延伸した。延伸終了後、一旦、フィルム温度を80℃まで冷却した後、周速の異なるローラーを用いて130℃で長さ方向に1.1倍延伸した。更にローラー搬送しながら130℃で10分間乾燥させ、膜厚100μmのセルロースエステルフィルム(光学フィルム1)を得た。
【0119】
光学フィルム1は、コア径200mmのガラス繊維強化樹脂製のコアに巾1m、長さ1000mのフィルムロール状にテーパーテンション法で巻き取った。この際、フィルム端部に温度250℃のエンボスリングを押し当て、厚みだし加工を施して、フィルム同士の密着を防止した。
【0120】
得られたフィルムロールからフィルムの巾方向の端部、中央部及び反対側の端部からサンプリングし遅相軸方向の屈折率Nx、進相軸方向の屈折率Ny、厚さ方向の屈折率Nzを下記により測定し、Nx−Ny、(Nx+Ny)/2−Nz、Roのそれぞれを算出したところ、端部では、順に0.00148、0.0007、147.5nm、中央部では、順に0.00146、0.0008、146.0nm、反対側の端部では、0.00148、0.0008、148.0nmであり、いずれも本発明の範囲であり、位相差フィルムとして好ましい特性を有していることが確認された。
【0121】
ここでRo=(Nx−Ny)×d、 但し、dはフィルムの厚み(nm)
また、遅相軸の方向は、各サンプル共、フィルムの巾方向に対し±2度の範囲に収まっていた。
【0122】
(遅相軸方向の屈折率、進相軸方向の屈折率、厚さ方向の屈折率及び遅相軸の方向の測定)
自動複屈折計KOBRA−21ADH(王子計測機器(株)製)を用いて、23℃、55%RHの環境下で、波長が590nmにおいて、3次元屈折率測定を行い、屈折率Nx、Ny、Nzを求めた。
【0123】
前述の方法で水分率測定した結果、1.8%であった。
【0124】
上記とは別に、アセチル基の置換度2.92、粘度平均重合度300のセルローストリアセテート100質量部、エチルフタリルエチルグリコレート2質量部、トリフェニルフォスフェイト10質量部、塩化メチレン350質量部、エタノール50質量部を密閉容器に入れ、混合物をゆっくり攪拌しながら徐々に昇温し、60分かけて45℃まで上げ溶解した。容器内は1.2気圧となった。このドープを安積濾紙(株)製の安積濾紙No.244を使用して濾過した後、24時間静置しドープ中の泡を除いた。また、これとは別に、上記セルローストリアセテート5質量部、チヌビン326(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)3質量部、チヌビン109(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)7質量部、チヌビン171(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)5質量部、及びAEROSIL 200V(日本アエロジル(株)製)1質量部を塩化メチレン90質量部とエタノール10質量部を混合し撹拌溶解し、紫外線吸収剤溶液を調製した。上記ドープ100質量部に対して紫外線吸収剤溶液を2質量部の割合で加え、スタチックミキサーにより十分混合した後、ダイからステンレスベルト上にドープ温度35℃で、幅1.6mで流延した。ステンレスベルトの裏面から35℃の温度の温水を接触させて温度制御されたステンレスベルト上で1分間乾燥した後、更にステンレスベルトの裏面に、15℃の冷水を接触させて15秒間保持した後、ステンレスベルトから剥離した。剥離時のウェブ中の残留溶媒量は70質量%であった。次いで剥離したウェブの両端を固定しながら120℃で10分間乾燥させ、膜厚80μmのセルロースエステルフィルム(保護フィルム1)を得た。
【0125】
得られたセルロースエステルフィルム(保護フィルム1及び光学フィルム1)をそれぞれ60℃、2mol/lの濃度の水酸化ナトリウム水溶液中に2分間浸漬し水洗した後、100℃で10分間乾燥しアルカリ鹸化処理セルロースエステルフィルムを得た。
【0126】
また、厚さ120μmのポリビニルアルコールフィルムを沃素1質量部、ホウ酸4質量部を含む水溶液100質量部に浸漬し、50℃で4倍に延伸して偏光膜(偏光子1)を作った。
【0127】
上記偏光子1の片面に上記の光学フィルム1を、その反対面に保護フィルム1を完全鹸化型ポリビニルアルコール5%水溶液を接着剤として用いて各々貼り合わせ偏光板を作製した(偏光板1)。なお、光学フィルム1は、フィルムロールの巾方向の両端部及び中央部からそれぞれフィルムサンプルを切り出し、それぞれについて2枚づつ(合計6枚)偏光板を作製した。偏光子の偏光軸と光学フィルムの巾方向とのなす角度は、45度となるように貼り合わせた。
【0128】
次に、上記の6枚の偏光板のうち、光学フィルムの各巾手位置違いの偏光板を各1枚づつ合計3枚を80℃、90%RHの条件下で1000時間曝した。以上の様にして得られた湿熱処理なしの偏光板3枚と湿熱処理ありの偏光板3枚を用いて、一枚偏光板反射型液晶表示装置に組み込み評価した。構成は、前面側から、本発明の偏光板/ガラス基板/ITO透明電極/配向膜/TN型液晶/配向膜/金属電極兼反射膜/ガラス基板とした。偏光板は保護フィルムが最前面になるように配置した。電源OFF時及び電源ONそれぞれの場合で、着色の程度を目視で評価したところいずれの偏光板を用いても着色はほとんど認められず、良好なコントラストが得られることが分かった。
【0129】
実施例2
アセチル基の置換度2.30、プロピオニル基の置換度0.5、粘度平均重合度400のセルロースアセテートプロピオネート100質量部、エチルフタリルエチルグリコレート5質量部、トリフェニルフォスフェイト3質量部、塩化メチレン290質量部、エタノール60質量部を密閉容器に入れ、混合物をゆっくり攪拌しながら徐々に昇温し、60分かけて45℃まで上げ溶解した。容器内は1.2気圧となった。このドープを安積濾紙(株)製の安積濾紙No.244を使用して濾過した後、24時間静置しドープ中の泡を除いた。また、これとは別に、上記セルロースアセテートプロピオネート5質量部、チヌビン326(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)3質量部、チヌビン109(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)4質量部、チヌビン171(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)4質量部及びAEROSIL R972V(日本アエロジル(株)製)1質量部を塩化メチレン94質量部とエタノール8質量部を混合し撹拌溶解し、紫外線吸収剤溶液を調製した。
【0130】
上記ドープ100質量部に対して紫外線吸収剤溶液を2質量部の割合で加え、スタチックミキサーにより十分混合した後、ダイからステンレスベルト上にドープ温度39℃で幅1.6mで流延した。ステンレスベルトの裏面から39℃の温度の温水を接触させて温度制御されたステンレスベルト上で1分間乾燥した後、更にステンレスベルトの裏面に、15℃の冷水を接触させて15秒間保持した後ステンレスベルトから剥離した。剥離時のウェブ中の残留溶媒量は20質量%であった。次いで同時二軸延伸テンターを用いて剥離したウェブの両端をクリップで掴み、クリップ間隔を巾方向と流延方向(長さ方向)に同時に変化させることで、150℃で巾方向に3.0倍延伸し、流延方向(長さ方向)は0.98倍収縮させた。この後、一旦、フィルム温度を60℃まで冷却した後、ローラー搬送しながら130℃で10分間乾燥させ、膜厚50μmのセルロースエステルフィルム(光学フィルム2)を得た。
【0131】
光学フィルム2は、コア径200mmのガラス繊維強化樹脂製のコアに巾1m、長さ1000mのフィルムロール状にテーパーテンション法で巻き取った。この際、フィルム端部に温度230℃のエンボスリングを押し当て、15μmの厚みだし加工を施して、フィルム同士の密着を防止した。
【0132】
得られたフィルムロールからフィルムの巾方向の端部、中央部及び反対側の端部からサンプリングし遅相軸方向の屈折率Nx、進相軸方向の屈折率Ny、厚さ方向の屈折率Nzを下記により測定し、Nx−Ny、(Nx+Ny)/2−Nz、Roをそれぞれ算出したところ、端部では、順に0.00297、0.0006、148.5nm、中央部では、順に0.00294、0.0008、147.0nm、反対側の端部では、0.00300、0.0007、150.0nmであり、いずれも本発明の範囲であった。
【0133】
また、遅相軸の方向は、フィルムの巾方向の中央部では巾方向に対して0度、端部は15度と−15度となっていた。
【0134】
前述の方法で水分率測定した結果、1.5%であった。
【0135】
得られたセルロースエステルフィルム(光学フィルム2)を60℃、2mol/lの濃度の水酸化ナトリウム水溶液中に2分間浸漬し水洗した後、100℃で10分間乾燥し、アルカリ鹸化処理セルロースエステルフィルム(光学フィルム2)を得た。
【0136】
実施例1で得られた偏光子1の片面に上記の光学フィルム2を、その反対面に実施例1で得られた保護フィルム1を完全鹸化型ポリビニルアルコール5%水溶液を接着剤として用いて各々貼り合わせ偏光板を作製した(偏光板2)。なお、光学フィルム2は、フィルムロールの巾方向の両端部及び中央部からそれぞれフィルムサンプルを切り出し、それぞれについて2枚づつ(合計6枚)偏光板を作製した。この光学フィルム2はフィルムロールの端部での遅相軸が巾方向から大きくずれていたため、フィルム中央部と端部とではサンプルの切り出す角度を変化させて、偏光子の偏光軸と光学フィルムの遅相軸とのなす角度が45度となるように注意して貼り合わせなければならなかった。
【0137】
次に、上記の6枚の偏光板のうち、光学フィルムの各巾手位置違いの偏光板を各1枚づつ合計3枚を80℃、90%RHの条件下で1000時間曝した。以上の様にして得られた湿熱処理なしの偏光板3枚と湿熱処理ありの偏光板3枚を用いて、市販のバックライト/コレステリック液晶層/偏光板2の構成で着色の程度を目視で評価したところ着色はほとんど認められなかった。
【0138】
実施例3
アセチル基の置換度1.60プロピオニル基の置換度1.20、粘度平均重合度300のセロースアセテートプロピオネート100質量部、エチルフタリルエチルグリコレート5質量部、トリフェニルフォスフェイト3質量部、塩化メチレン290質量部、エタノール60質量部を密閉容器に入れ、混合物をゆっくり攪拌しながら徐々に昇温し、60分かけて45℃まで上げ溶解した。容器内は1.2気圧となった。このドープを安積濾紙(株)製の安積濾紙No.244を使用して濾過した後、24時間静置しドープ中の泡を除いた。また、これとは別に、上記セルロースアセテートプロピオネート3質量部、チヌビン326(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)3質量部、チヌビン109(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)4質量部、チヌビン171(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)5質量部を塩化メチレン90質量部とエタノール10質量部を混合し撹拌溶解し、紫外線吸収剤溶液を調製した。
【0139】
上記ドープ100質量部に対して紫外線吸収剤溶液を2質量部の割合で加え、スタチックミキサーにより十分混合した後、ダイからステンレスベルト上にドープ温度35℃で、幅1.6mで流延した。ステンレスベルトの裏面から35℃の温度の温水を接触させて温度制御されたステンレスベルト上で1分間乾燥した後、更にステンレスベルトの裏面に、15℃の冷水を接触させて15秒間保持した後、ステンレスベルトから剥離した。剥離時のウェブ中の残留溶媒量は100質量%であった。次いで、120℃のオーブン内でロール搬送しながら、オーブン入り口直後のロール周速に対してオーブン出口直前のロール周速を3.0倍になるようにして、流延方向(フィルムの長さ方向)に3.0倍延伸した。延伸後、直ちに60℃まで冷却した。更にテンターを用いてウェブの両端をクリップで掴み、クリップ間隔を固定のまま、140℃で5分乾燥させ、膜厚150μmのセルロースエステルフィルム(光学フィルム3)を得た。
【0140】
光学フィルム3は、コア径200mmのガラス繊維強化樹脂製のコアに巾1m、長さ1000mのフィルムロール状にテーパーテンション法で巻き取った。この際、フィルム端部に温度270℃のエンボスリングを押し当て、10μmの厚みだし加工を施して、フィルム同士の密着を防止した。
【0141】
得られたフィルムロールからフィルムの巾方向の端部、中央部及び反対側の端部からサンプリングし遅相軸方向の屈折率Nx、進相軸方向の屈折率Ny、厚さ方向の屈折率Nzを下記により測定し、Nx−Ny、(Nx+Ny)/2−Nz、Roをそれぞれ算出したところ、端部では、順に0.00093、0.0010、140.0nm、中央部では、順に0.00099、0.0011、148.0nm、反対側の端部では、0.00095、0.0010、142.0nmであり、いずれも本発明の範囲であった。
【0142】
また、遅相軸の方向は、フィルムの巾方向の中央部では長さ方向(製膜方向)に対して0度、端部は1度と−1度となっていた。前述の方法でフィルムの水分率測定した結果、2.0%であった。
【0143】
得られたセルロースエステルフィルムを60℃、2mol/lの濃度の水酸化ナトリウム水溶液中に2分間浸漬し水洗した後、100℃で10分間乾燥し、アルカリ鹸化処理セルロースエステルフィルムを得た(光学フィルム3)。
【0144】
実施例1で得られた偏光子1の片面に上記の光学フィルム3を、その反対面に実施例1で得られた保護フィルム1を完全鹸化型ポリビニルアルコール5%水溶液を接着剤として用いて各々貼り合わせ偏光板を作製した(偏光板3)。なお、光学フィルム3は、フィルムロールの巾方向の両端部及び中央部からそれぞれフィルムサンプルを切り出し、それぞれについて2枚づつ(合計6枚)偏光板を作製した。偏光子の偏光軸と光学フィルムの長さ方向とのなす角度が45度となるようにして貼り合わせた。
【0145】
次に、上記の6枚の偏光板のうち、光学フィルムの各巾手位置違いの偏光板を各1枚づつ合計3枚を80℃、90%RHの条件下で1000時間曝した。
【0146】
以上の様にして得られた湿熱処理なしの偏光板3枚と湿熱処理ありの偏光板3枚を用いて、実施例1と同様にして評価したところ着色はほとんど認められなかった。
【0147】
実施例4
光学フィルムに用いるセルロースエステルをアセチル基の置換度1.90、ブチリル基の置換度0.75、粘度平均重合度300のセルロースアセテートブチレートに変更した以外は実施例1と同様にして100μmの光学フィルム4及びそのフィルムロールを作製した。
【0148】
得られたフィルムロールからフィルムの巾方向の端部、中央部及び反対側の端部からサンプリングし遅相軸方向の屈折率Nx、進相軸方向の屈折率Ny、厚さ方向の屈折率Nzを下記により測定し、Nx−Ny、(Nx+Ny)/2−Nz、Roをそれぞれ算出したところ、端部では、順に0.00148、0.0013、148.0nm、中央部では、順に0.00147、0.0012、147.0nm、反対側の端部では、0.00148、0.0013、148.0nmであり、いずれも本発明の範囲であった。
【0149】
また、遅相軸の方向は、フィルムの巾方向の中央部では巾方向に対して0度、端部は5度と−5度となっていた。前述の方法で水分率測定した結果、1.3%であった。
【0150】
実施例1で得られた偏光子1の片面に上記の光学フィルム4を、その反対面に実施例1で得られた保護フィルム1を完全鹸化型ポリビニルアルコール5%水溶液を接着剤として用いて各々貼り合わせ偏光板を作製した(偏光板4)。なお、光学フィルム4は、フィルムロールの巾方向の両端部及び中央部からそれぞれフィルムサンプルを切り出し、それぞれについて2枚づつ(合計6枚)偏光板を作製した。この光学フィルムはフィルムロールの端部での遅相軸が巾方向から若干ずれていたが、フィルム中央部と端部とも、偏光子の偏光軸と光学フィルムの巾方向とのなす角度が45度となるようにして貼り合わせた。
【0151】
次に、上記の6枚の偏光板のうち、光学フィルムの各巾手位置違いの偏光板を各1枚づつ合計3枚を80℃、90%RHの条件下で1000時間曝した。以上の様にして得られた湿熱処理なしの偏光板3枚と湿熱処理ありの偏光板3枚を用いて、実施例1と同様にして評価したところフィルムロールの端部から得られた光学フィルムを用いたものは若干着色が認められたものの実用上問題ないレベルであった。
【0152】
実施例5
アセチル基の置換度2.00、プロピオニル基の置換度0.80、粘度平均重合度350のセルロースアセテートプロピオネート100質量部、エチルフタリルエチルグリコレート5質量部、トリフェニルフォスフェイト3質量部、酢酸メチル175質量部、エタノール75質量部を密閉容器に入れ、混合物をゆっくり攪拌しながら徐々に昇温し、60分かけて65℃まで上げ溶解した。容器内は1.2気圧となった。このドープを安積濾紙(株)製の安積濾紙No.244を使用して濾過した後、24時間静置しドープ中の泡を除いた。また、これとは別に、上記セルロースアセテートプロピオネート5質量部、チヌビン326(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)6質量部、チヌビン109(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)4質量部、チヌビン171(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)5質量部を酢酸メチル94質量部とエタノール8質量部を混合し撹拌溶解し、紫外線吸収剤溶液を調製した。
【0153】
上記ドープ100質量部に対して紫外線吸収剤溶液を2質量部の割合で加え、スタチックミキサーにより十分混合した後、ダイからステンレスベルト上にドープ温度40℃で、幅1.6mで流延した。ステンレスベルトの裏面から40℃の温度の温水を接触させて温度制御されたステンレスベルト上で2分間乾燥した後、更にステンレスベルトの裏面に、15℃の冷水を接触させて15秒間保持した後、ステンレスベルトから剥離した。剥離時のウェブ中の残留溶媒量は70質量%であった。次いで同時二軸延伸テンターを用いて剥離したウェブの両端をクリップで掴み、クリップ間隔を巾方向と流延方向(長さ方向)に同時に変化させることで、150℃で巾方向に1.5倍、流延方向(長さ方向)に1.05倍延伸した。延伸終了後、一旦、フィルム温度を80℃まで冷却した後、周速の異なるローラーを用いて130℃で長さ方向に1.05倍延伸した。更にローラー搬送しながら130℃で10分間乾燥させ、膜厚120μmのセルロースエステルフィルム(光学フィルム5)を得た。
【0154】
光学フィルム5は、コア径200mmのガラス繊維強化樹脂製のコアに巾1m、長さ1000mのフィルムロール状にテーパーテンション法で巻き取った。この際、フィルム端部に温度250℃のエンボスリングを押し当て、厚みだし加工を施して、フィルム同士の密着を防止した。
【0155】
得られたフィルムロールからフィルムの巾方向の端部、中央部及び反対側の端部からサンプリングし遅相軸方向の屈折率Nx、進相軸方向の屈折率Ny、厚さ方向の屈折率Nzを下記により測定し、Nx−Ny、(Nx+Ny)/2−Nz、Roをそれぞれ算出したところ、端部では、順に0.00148、0.0011、147.5nm、中央部では、順に0.00147、0.0010、147.0nm、反対側の端部では、0.00148、0.0011、148.0nmであり、いずれも本発明の範囲であった。
【0156】
また、遅相軸の方向は、各サンプル共、フィルムの巾方向に対し±1度の範囲に収まっていた。
【0157】
前述の方法で水分率測定した結果、1.6%であった。
【0158】
得られたセルロースエステルフィルムを60℃、2mol/lの濃度の水酸化ナトリウム水溶液中に2分間浸漬し水洗した後、100℃で10分間乾燥し、アルカリ鹸化処理セルロースエステルフィルムを得た。
【0159】
実施例1と同様にして偏光板(偏光板5)を作製し、更に実施例1と同様にして評価を行ったところ、着色はほとんど認められず、良好なコントラストが得られた。
【0160】
比較例1
実施例1でセルロースエステルとしてアセチル基の置換度2.66のセルロースアセテート100質量部を用いた以外は、実施例1と同様にして、乾燥後の厚さが100μmの比較の光学フィルムを作製した。前述の方法で水分率測定した結果、3.5%であり水分率が大きいという結果が得られた。
【0161】
この比較の光学フィルムを用いて、実施例1と同様にして偏光板を作製し、評価を行った。偏光板に長時間の湿熱処理を施すと、偏光子と光学フィルムが剥がれてしまい、この光学フィルムは、耐湿熱性に劣り、偏光板保護フィルムとして好ましくないという結果が得られた。
【0162】
湿熱処理を施していない偏光板を用いて同様の評価を行ったところ、着色はほとんど認められなかった。
【0163】
実施例6
アセチル基の置換度2.00、プロピオニル基の置換度0.80、粘度平均重合度350のセルロースアセテートプロピオネート100質量部、アリーレンビス(ジアリールホスフェート)エステル(1,3−フェニレンビス(ジフェニルホスフェート))15質量部、塩化メチレン290質量部、エタノール60質量部を密閉容器に入れ、混合物をゆっくり攪拌しながら徐々に昇温し、60分かけて45℃まで上げ溶解した。容器内は1.2気圧となった。このドープを安積濾紙(株)製の安積濾紙No.244を使用して濾過した後、24時間静置しドープ中の泡を除いた。また、これとは別に、上記セルロースアセテートプロピオネート5質量部、チヌビン326(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)6質量部、チヌビン109(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)4質量部、チヌビン171(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)5質量部、及びAEROSIL R972V(日本アエロジル(株)製)1質量部を塩化メチレン94質量部とエタノール8質量部を混合し撹拌溶解し、紫外線吸収剤溶液を調製した。
【0164】
上記ドープ100質量部に対して紫外線吸収剤溶液を2質量部の割合で加え、スタチックミキサーにより十分混合した後、ダイからステンレスベルト上にドープ温度30℃で、幅1.6mで流延した。ステンレスベルトの裏面から25℃の温度の温水を接触させて温度制御されたステンレスベルト上で1分間乾燥した後、更にステンレスベルトの裏面に、15℃の冷水を接触させて15秒間保持した後、ステンレスベルトから剥離した。剥離時のウェブ中の残留溶媒量は100質量%であった。次いでテンターを用いて剥離したウェブの両端をクリップで掴み、クリップ間隔を固定して巾を維持したまま、120℃で10分間乾燥した。更にローラー搬送しながら130℃で10分間乾燥させた。得られたセルロースエステルフィルム中の残留溶媒量は0.2質量%であった。
【0165】
得られたセルロースエステルフィルムを、170℃のオーブン内でロール搬送しながら、オーブン入り口直後のロール周速に対してオーブン出口直前のロール周速を1.5倍になるようにして、流延方向(フィルムの長尺方向)に1.5倍延伸した。延伸後、直ちに60℃まで冷却し、膜厚100μmのセルロースエステルフィルムを得た(光学フィルム6)。
【0166】
光学フィルム6は、コア径200mmのガラス繊維強化樹脂製のコアに巾1m、長さ1000mのフィルムロール状にテーパーテンション法で巻き取った。この際、フィルム端部に温度200℃のエンボスリングを押し当て、5μmの厚みだし加工を施して、フィルム同士の密着を防止した。
【0167】
得られたフィルムロールからフィルムの巾方向の端部、中央部及び反対側の端部からサンプリングし遅相軸方向の屈折率Nx、進相軸方向の屈折率Ny、厚さ方向の屈折率Nzを下記により測定し、Nx−Ny、(Nx+Ny)/2−Nz、Roをそれぞれ算出したところ、端部では、順に0.00148、0.0011、148.0nm、中央部では、順に0.00148、0.0011、148.0nm、反対側の端部では、0.00148、0.0011、148.0nm、であり、いずれも本発明の範囲であった。
【0168】
また、遅相軸の方向は、各サンプル共、フィルムの長さ方向(製膜方向)に対し±2度の範囲に収まっていた。
【0169】
前述の方法で水分率測定した結果、1.3%であった。
【0170】
得られたセルロースエステルフィルムを60℃、2mol/lの濃度の水酸化ナトリウム水溶液中に2分間浸漬し水洗した後、100℃で10分間乾燥し、アルカリ鹸化処理セルロースエステルフィルムを得た。
【0171】
以下、実施例1と同様にして偏光板を作製し、同様に評価を行ったところ、着色はほとんど認められなかった。
【0172】
実施例7
実施例3に対して、可塑剤をエチルフタリルエチルグリコレート5質量部、トリフェニルフォスフェイト3質量部の代わりにリン酸トリクレシル15質量部とし、130℃のオーブン内でロール搬送しながら、オーブン入り口直後のロール周速に対してオーブン出口直前のロール周速を2.0倍になるようにして、流延方向に2.0倍延伸し、乾燥膜厚を100μmとした以外は実施例3と同様にして、本発明の光学フィルム7得た。
【0173】
得られたフィルムロールからフィルムの巾方向の端部、中央部及び反対側の端部からサンプリングし、測定波長550nmにて遅相軸方向の屈折率Nx、進相軸方向の屈折率Ny、厚さ方向の屈折率Nzを下記により測定し、Nx−Ny、(Nx+Ny)/2−Nz、Ro、θをそれぞれ算出したところ、端部では、順に0.00138、0.0011、138.0nm、中央部では、順に0.00138、0.0011、138.0nm、反対側の端部では、0.00138、0.0011、138.0nmフィルム面内の遅相軸と長さ方向(製膜方向)とのなす角度θは幅手で±1゜以内であった。
【0174】
前述の方法で水分率測定した結果、1.4%であった。
【0175】
同様に偏光板を作成し、実施例3と同様に評価を行ったところ、着色は認められなかった。
【0176】
実施例8
アセチル基の置換度1.60、プロピオニル基の置換度1.2、粘度平均重合度400のセルロースアセテートプロピオネート100質量部、トリメリット酸トリス(2−エチルヘキシル)10質量部、酢酸メチル175質量部、エタノール75質量部を密閉容器に入れ、混合物をゆっくり攪拌しながら徐々に昇温し、60分かけて65℃まで上げ溶解した。容器内は1.2気圧となった。このドープを安積濾紙(株)製の安積濾紙No.244を使用して濾過した後、24時間静置しドープ中の泡を除いた。また、これとは別に、上記セルロースアセテートプロピオネート5質量部、チヌビン326(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)6質量部、チヌビン109(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)4質量部、チヌビン171(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)5質量部を酢酸メチル94質量部とエタノール8質量部を混合し撹拌溶解し、紫外線吸収剤溶液を調製した。
【0177】
上記ドープ100質量部に対して紫外線吸収剤溶液を2質量部の割合で加え、スタチックミキサーにより十分混合した後、ダイからステンレスベルト上にドープ温度40℃で、幅1.6mで流延した。ステンレスベルトの裏面から40℃の温度の温水を接触させて温度制御されたステンレスベルト上で2分間乾燥した後、更にステンレスベルトの裏面に、15℃の冷水を接触させて15秒間保持した後、ステンレスベルトから剥離した。剥離時のウェブ中の残留溶媒量は50質量%であった。次いで同時二軸延伸テンターを用いて剥離したウェブの両端をクリップで掴み、クリップ間隔を巾方向と流延方向(長さ方向)に同時に変化させることで、150℃で巾方向に1.05倍、流延方向(長さ方向)に1.5倍延伸した。延伸終了後、一旦、フィルム温度を80℃まで冷却した後、周速の異なるローラーを用いて130℃で長さ方向に1.05倍延伸した。更にローラー搬送しながら130℃で10分間乾燥させ、膜厚80μmのセルロースエステルフィルム(光学フィルム8)を得た。
【0178】
光学フィルム8は、コア径200mmのガラス繊維強化樹脂製のコアに巾1m、長さ1000mのフィルムロール状にテーパーテンション法で巻き取った。この際、フィルム端部に温度250℃のエンボスリングを押し当て、厚みだし加工を施して、フィルム同士の密着を防止した。
【0179】
得られたフィルムロールからフィルムの巾方向の端部、中央部及び反対側の端部からサンプリングし、測定波長550nmにて遅相軸方向の屈折率Nx、進相軸方向の屈折率Ny、厚さ方向の屈折率Nzを下記により測定し、Nx−Ny、(Nx+Ny)/2−Nz、Ro、θをそれぞれ算出したところ、端部では、順に0.00173、0.0015、138.4nm、中央部では、順に0.00173、0.0015、138.4nm、反対側の端部では、0.00173、0.0015、138.4nmフィルム面内の遅相軸と長さ方向(製膜方向)とのなす角度θは幅手内の変動が±1゜以内であった。
【0180】
前述の方法で水分率測定した結果、1.3%であった。
【0181】
同様に偏光板を作成し、実施例3と同様に評価を行ったところ、着色は認められなかった。
【0182】
実施例9
アセチル基の置換度2.00、プロピオニル基の置換度0.80、粘度平均重合度350のセルロースアセテートプロピオネート100質量部、1,3−フェニレンビス(ジフェニルホスフェート)11質量部、塩化メチレン290質量部、エタノール60質量部を密閉容器に入れ、混合物をゆっくり攪拌しながら徐々に昇温し、60分かけて45℃まで上げ溶解した。容器内は1.2気圧となった。このドープを安積濾紙(株)製の安積濾紙No.244を使用して濾過した後、24時間静置しドープ中の泡を除いた。また、これとは別に、上記セルロースアセテートプロピオネート5質量部、チヌビン326(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)10質量部を塩化メチレン94質量部とエタノール8質量部を混合し撹拌溶解し、紫外線吸収剤溶液を調製した。
【0183】
上記ドープ100質量部に対して紫外線吸収剤溶液を2質量部の割合で加え、スタチックミキサーにより十分混合した後、ダイからステンレスベルト上にドープ温度40℃で、幅1.6mで流延した。ステンレスベルトの裏面から40℃の温度の温水を接触させて温度制御されたステンレスベルト上で2分間乾燥した後、更にステンレスベルトの裏面に、15℃の冷水を接触させて15秒間保持した後、ステンレスベルトから剥離した。剥離時のウェブ中の残留溶媒量は70質量%であった。次いで同時二軸延伸テンターを用いて剥離したウェブの両端をクリップで掴み、クリップ間隔を巾方向と流延方向(長さ方向)に同時に変化させることで、130℃で巾方向に1.5倍、流延方向(長さ方向)に1.05倍延伸した。延伸終了後、一旦、フィルム温度を80℃まで冷却した後、周速の異なるローラーを用いて130℃で長さ方向に1.05倍延伸した。更にローラー搬送しながら130℃で10分間乾燥させ、膜厚120μmのセルロースエステルフィルム(光学フィルム9)を得た。
【0184】
光学フィルム9は、コア径200mmのガラス繊維強化樹脂製のコアに巾1m、長さ1000mのフィルムロール状にテーパーテンション法で巻き取った。この際、フィルム端部に温度250℃のエンボスリングを押し当て、厚みだし加工を施して、フィルム同士の密着を防止した。
【0185】
得られたフィルムロールからフィルムの巾方向の端部、中央部及び反対側の端部からサンプリングし遅相軸方向の屈折率Nx、進相軸方向の屈折率Ny、厚さ方向の屈折率Nzを測定し、Nx−Ny、(Nx+Ny)/2−Nz、Roをそれぞれ算出したところ、端部では、順に0.00148、0.0010、147.5nm、中央部では、順に0.00148、0.0011、148.0nm、反対側の端部では、0.00148、0.0010、147.5nmであり、いずれも本発明の範囲であった。
【0186】
また、遅相軸の方向は、各サンプル共、フィルムの巾方向に対し±1度の範囲に収まっていた。また、前述の方法で水分率測定した結果、1.4%であった。
【0187】
得られたセルロースエステルフィルムを60℃、2mol/lの濃度の水酸化ナトリウム水溶液中に2分間浸漬し水洗した後、100℃で10分間乾燥し、アルカリ鹸化処理セルロースエステルフィルムを得た。
【0188】
実施例1と同様にして偏光板(偏光板9)を作製し、更に実施例1と同様にして評価を行ったところ、着色はほとんど認められず、良好なコントラストが得られた。
【0189】
実施例10
アセチル基の置換度2.00、プロピオニル基の置換度0.80、粘度平均重合度340のセルロースアセテートプロピオネート100質量部、エチルフタリルエチルグリコレート4質量部、トリフェニルフォスフェート7重量部、塩化メチレン290質量部、エタノール60質量部を密閉容器に入れ、混合物をゆっくり攪拌しながら徐々に昇温し、60分かけて45℃まで上げ溶解した。容器内は1.2気圧となった。このドープを安積濾紙(株)製の安積濾紙No.244を使用して濾過した後、24時間静置しドープ中の泡を除いた。また、これとは別に、上記セルロースアセテートプロピオネート5質量部、チヌビン326(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)10質量部を塩化メチレン94質量部とエタノール8質量部を混合し撹拌溶解し、紫外線吸収剤溶液を調製した。
【0190】
上記ドープ100質量部に対して紫外線吸収剤溶液を2質量部の割合で加え、スタチックミキサーにより十分混合した後、ダイからステンレスベルト上にドープ温度40℃で、幅1.6mで流延した。ステンレスベルトの裏面から40℃の温度の温水を接触させて温度制御されたステンレスベルト上で2分間乾燥した後更にステンレスベルトの裏面に、15℃の冷水を接触させて15秒間保持した後、ステンレスベルトから剥離した。テンターを用いて剥離したウェブの両端をクリップで掴み、120℃にて巾方向に1.05倍延伸した。更にローラー搬送しながら130℃で10分間乾燥させ、コア径200mmのガラス繊維強化樹脂製のコアに巾1m、長さ1000mのフィルムロール状にテーパーテンション法で巻き取った。この際、フィルム端部に温度250℃のエンボスリングを押し当て、厚みだし加工を施して、フィルム同士の密着を防止した。得られたフィルムの残留溶媒量は約1質量%であった。
【0191】
得られたセルロースエステルフィルムを、160℃のオーブン内でロール搬送しながら、オーブン入り口直後のロール周速に対してオーブン出口直前のロール周速を1.5倍になるようにして、流延方向(フィルムの長尺方向)に1.5倍延伸した。延伸後、直ちに60℃まで冷却し、膜厚116μmのセルロースエステルフィルムを得た(光学フィルム10)。
【0192】
得られたフィルムロールからフィルムをサンプリングし、波長590nmで三次元屈折率測定を行い、遅相軸方向の屈折率Nx、進相軸方向の屈折率Ny、厚さ方向の屈折率Nzを測定し、下記の結果が得られた。
【0193】
【表1】

【0194】
R450/R590は0.88、R650/R590は1.03であった。
【0195】
また、遅相軸の方向は、フィルムの長尺方向に対し±1度の範囲に収まっていた。前述の方法で水分率測定した結果、1.5%であった。
【0196】
得られたセルロースエステルフィルムを60℃、2mol/lの濃度の水酸化ナトリウム水溶液中に2分間浸漬し水洗した後、100℃で10分間乾燥し、アルカリ鹸化処理セルロースエステルフィルムを得た。
【0197】
実施例1と同様にして偏光板(偏光板10)を作製し、更に実施例1と同様にして評価を行ったところ、着色はほとんど認められず、良好なコントラストが得られた。
【0198】
更に実施例1で作成した保護フィルム1を両面に用いた以外は、実施例1と同様に偏光板を作成した。この偏光板の片面に上記のアルカリ鹸化処理した光学フィルム10を完全鹸化型ポリビニルアルコール5%水溶液を接着剤として用いて、偏光板の偏光軸と光学フィルム10の遅相軸とのなす角度が45度となるように貼り合わせ偏光板11を得た。実施例1と同様にして評価を行ったところ、着色はほとんど認められず、良好なコントラストが得られた。
【0199】
特に200℃における蒸気圧が1333Pa未満の低揮発性可塑剤を用いた光学フィルムでは、延伸工程及びそれに引き続く乾燥工程の搬送ロールの汚れが少なく、凹みや傷等のない面品質に優れ、平面性に優れた光学フィルムを得ることができた。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
炭素数2〜4のアシル基を置換基として有し、アセチル基の置換度をAとし、プロピオニル基またはブチリル基の置換度をBとしたとき、下記(I)式及び(II)式を同時に満たすセルロースエステルを有機溶媒に溶解させた溶液を、支持体上に流延し、剥離してセルロースエステルフィルム中の残留溶媒量が120質量%未満の時に、少なくとも一方向に1.2〜4.0倍延伸する延伸処理を行い、該延伸処理に続いてフィルムを延伸時の温度よりも10℃以上低くする冷却処理をおこない、ロール状に巻き取り、巻き取られたフィルムは、波長590nmにおける面内の遅相軸方向の屈折率Nx及び進相軸方向の屈折率Nyが下記(III)式を満たすことを特徴とする位相差機能を備えた光学フィルムロールの製造方法。
(I) 2.0≦A+B≦3.0
(II) A<2.4
(III) 0.0005≦Nx−Ny≦0.0050
【請求項2】
前記冷却処理の温度が、室温〜100℃の範囲の温度であることを特徴とする請求項1に記載の位相差機能を備えた光学フィルムロールの製造方法。
【請求項3】
前記冷却処理の後に、フィルムの残留溶媒量が10質量%未満の状態で、130〜200℃の範囲の温度で、10秒以上処理することを特徴とする請求項2に記載の位相差機能を備えた光学フィルムロールの製造方法。
【請求項4】
前記延伸処理は、残留溶媒量が10〜100質量%の状態で行なわれることを特徴とする請求項3に記載の位相差機能を備えた光学フィルムロールの製造方法。

【公開番号】特開2008−197656(P2008−197656A)
【公開日】平成20年8月28日(2008.8.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−30201(P2008−30201)
【出願日】平成20年2月12日(2008.2.12)
【分割の表示】特願2000−321156(P2000−321156)の分割
【原出願日】平成12年10月20日(2000.10.20)
【出願人】(000001270)コニカミノルタホールディングス株式会社 (4,463)
【Fターム(参考)】