光学補償フィルム
【課題】リワーク性に優れるとともに、フィルム同士の接着が無いセルロースアシレートからなる光学補償フィルムを製造する。
【解決手段】光学補償フィルム１０は、セルロースアシレートからなり、第１及び第２表面１１ａ，１２ａよりも内部における含有率が高くなるように厚み方向で可塑剤が偏在する。可塑剤はカルボン酸とジオールとのエステル結合が含まれる繰り返し単位をもつ重合体である。波長５５０ｎｍの光でのＲｅが０以上１００ｎｍ以下の範囲、Ｒｔｈが０以上４００ｎｍ以下の範囲である。この光学補償フィルム１０は、所定条件でけん化処理した後のフィルム面の表面エネルギーが５０ｍＮ／ｍ以上７５ｍＮ／ｍ以下の範囲となる。
【解決手段】光学補償フィルム１０は、セルロースアシレートからなり、第１及び第２表面１１ａ，１２ａよりも内部における含有率が高くなるように厚み方向で可塑剤が偏在する。可塑剤はカルボン酸とジオールとのエステル結合が含まれる繰り返し単位をもつ重合体である。波長５５０ｎｍの光でのＲｅが０以上１００ｎｍ以下の範囲、Ｒｔｈが０以上４００ｎｍ以下の範囲である。この光学補償フィルム１０は、所定条件でけん化処理した後のフィルム面の表面エネルギーが５０ｍＮ／ｍ以上７５ｍＮ／ｍ以下の範囲となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学補償フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルは、クロスニコル配置された一対の偏光板と、これらの間に挟まれ、透過する光の偏光状態を変化させる液晶セルとからなる。個々の偏光板は、偏光膜と、この偏光膜の両面に設けられ偏光膜を保護する保護膜とからなる。そして、液晶セルの光源側と視認側とに配される一対の偏光板のうち視認側の一方に関しては、偏光膜を挟む一対の保護膜のうち、液晶セルから射出される光が入射し偏光膜へと射出する一方の保護膜が光学補償機能をもついわゆる光学補償フィルムとされる。この光学補償フィルムを用いることにより、液晶パネルが組み込まれた液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の視野角が改善される。
【０００３】
光学補償フィルムとしては、セルロースアシレートからなるフィルムが多く使用されている。そして、目的とする光学補償機能を発現するために、溶液製膜方法での製膜工程内あるいは製膜後に、所定の方向に張力を付与するいわゆる延伸処理を実施して、セルロースアシレートからなる光学補償フィルムは製造される。製膜時はもとより延伸処理には適度な可塑性が必要であるので、フィルム中には予め可塑剤を含ませておく必要がある。
【０００４】
セルロースアシレートフィルムに用いる可塑剤としては、リン酸エステルであるトリフェニルフォスフェート（ＴＰＰ）とビフェニルジフェニルフォスフェート（ＢＤＰ）とが代表的である。これらを可塑剤と用いた場合には、製膜装置や延伸装置で可塑剤がフィルムの表面に析出する、外部へ飛散する等の問題がある。そこで、特許文献１では、セルロースアシレートフィルムを３層構造とし、露出する２つの表層における可塑剤含有量を、２つの表層に挟まれた基層における可塑剤含有量よりも少なくすることが提案されている。なお、特許文献２や特許文献３でも、セルロースアシレートフィルムを複層構造とし、層毎に可塑剤の含有量を定めることが記載されている。
【０００５】
しかし、上記の可塑剤を用いた場合にはさらに問題がある。このようなセルロースアシレートフィルムを、光学補償フィルム等の偏光板保護フィルムとして利用すると、湿度の変化によりＬＣＤの表示品位が変動するという問題である。これは、上記の可塑剤を含むセルロースアシレートフィルムのレタデーションが、湿度の変化に応じて可逆的に変化するからである。
【０００６】
そこで、特許文献４では、リン酸エステルではない化合物、すなわち非リン酸エステルであって、その中でも所定のエステルを可塑剤として用いることを提案している。これにより、湿度変化によるレタデーションの可逆的変化を抑え、ＬＣＤの表示品位が湿度に応じて変動することを抑制する。なお、非リン酸エステルを複層のセルロースアシレートフィルムの可塑剤として使用することは、特許文献５も提案している。
【０００７】
また、光学補償フィルムは接着剤を介して液晶セルと貼り合わされるが、貼合失敗時等には、剥ぎ取って再貼合、すなわち貼り直しが図られる。このような再貼合性、いわゆるリワーク性を向上させるために、これまでに様々な提案が為されている。例えば、特許文献６は、ｔａｎδに面内での異方性を与えることを提案している。そして、ｔａｎδに面内異方性を与えるために、溶液製膜中における溶媒残留量が５〜３０％のときに、フィルムの温度を６０〜１４０℃にした状態で、１．０１〜２．０倍の延伸倍率となるように幅方向にフィルムを延伸する。また、特許文献７は、フィルムの引っ張り強度ではなくインパクト強度を向上させることを提案している。インパクト強度を向上させるために、製膜時におけるセルロースアシレート分子の熱分解を抑制する。そして、熱分解を抑制するために、セルロースアシレートの再沈殿乾燥工程で、含水率を０．７％未満にしている。特許文献８は、幅方向と長手方向とにおける弾性率が所定の関係とすることを提案している。このために特許文献８では、搬送工程、延伸工程を含めた幅方向の総延伸倍率を、長尺方向の総延伸倍率よりも大きくする。そして、特許文献９は、リワーク性向上のために、吸水弾性率と透湿度を所定範囲にすることを提案している。吸水弾性率と透湿度を所定範囲にするために特許文献９は、可塑剤の含有量を調節することをひとつの方法として挙げている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−０５４９３６号公報
【特許文献２】特開２００１−１５１９０２号公報
【特許文献３】特開２００６−１８２８６５号公報
【特許文献４】特開２００７−０８４６９２号公報
【特許文献５】特許第４０３６０１４号公報
【特許文献６】特開２００４−２０６０３８号公報
【特許文献７】特開２００７−１６９５８９号公報
【特許文献８】特開２００８−０５８８９３号公報
【特許文献９】特開２００３−２３２９２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
セルロースアシレートフィルムを光学補償フィルムないし偏光板保護フィルムとして用いる場合には、これを偏光膜と貼り合わせるに際して、フィルム面を事前にけん化処理し、これにより偏光膜や液晶セルのガラス基板との接着力の強化を図る。ところが、特許文献４，特許文献５所定の可塑剤を用いるセルロースアシレートフィルムは、アルカリによるけん化反応が過度に進みすぎてしまうので、けん化処理を経たセルロースアシレートフィルムは、互いに重ねられたときに接着してしまう他、リワークしようとして液晶セルのガラス基板からこれを剥がすとガラス基板に接着剤が残るなどリワーク性にも欠けるという問題がある。
【００１０】
そして、特許文献６〜９は、リワーク性の向上については一定の効果があっても、可塑剤にリン酸エステルを用いており、例えばＴＰＰやＢＤＰが可塑剤として含まれるセルロースアシレートフィルムをＬＣＤの中に用いると、特許文献１〜３記載のセルロースアシレートフィルムと同様に、湿度変化に応じてレタデーションが変動してしまうという問題が残る。また、特許文献６〜９には、非リン酸エステルである各種化合物が、可塑剤として例示されてはいるが、けん化処理が過度に進み過ぎてしまうことによるフィルム同士の接着については考慮されていない。
【００１１】
そこで、本発明は、セルロースアシレートからなる光学補償フィルムであり、リワーク性に優れ、アルカリによるけん化反応が過度に進むことがなく、互いに重ねられても接着しない光学補償フィルムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の光学補償フィルムは、セルロースアシレートからなり、フィルム面よりも内部における含有率が高くなるように厚み方向で可塑剤が偏在し、前記可塑剤は、ジカルボン酸とジオールとのエステル結合が含まれる繰り返し単位をもつ重合体であり、下記式（１）により求めるＲｅが波長５５０ｎｍで０以上１００ｎｍ以下の範囲、下記式（２）により求めるＲｔｈが波長５５０ｎｍで０以上４００ｎｍ以下の範囲であり、５０℃、１ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液に６０秒浸漬した後、水洗してから乾燥した後のフィルム面の表面エネルギーが５０ｍＮ／ｍ以上７５ｍＮ／ｍ以下の範囲であることを特徴として構成されている。
Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ ・・・（１）
Ｒｔｈ＝｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄ・・・（２）
（式（１）及び（２）中で、ｎｘはフィルム面内の遅相軸方向での屈折率、ｎｙはフィルム面内の進相軸方向の屈折率、ｎｚは厚み方向の屈折率、ｄは厚み（単位；ｎｍ）を表す）
【００１３】
ジカルボン酸は、脂肪族ジカルボン酸と芳香族ジカルボン酸との少なくともいずれか一方であることが好ましい。
【００１４】
脂肪族ジカルボン酸は、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、マレイン酸、フマル酸のうち少なくともいずれかひとつであり、芳香族ジカルボン酸は、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、１，５−ナフタレンジカルボン酸、１，４−ナフタレンジカルボン酸、１，８−ナフタレンジカルボン酸、２，８−ナフタレンジカルボン酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸のうち少なくともいずれかひとつであることが好ましい。
【００１５】
ジオールは、脂肪族ジオールと芳香族ジオールとの少なくともいずれか一方であることが好ましい。
【００１６】
脂肪族ジオールは、エタンジオール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール（ネオペンチルグリコール）、１，４−ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノールのうち少なくともいずれかひとつであり、芳香族ジオールは、ビスフェノールＡ、１，４−ジヒドロキシフノール、ベンゼン−１，４−ジメタノールのうち少なくともいずれかひとつであることが好ましい。
【００１７】
可塑剤の分子の末端が、炭素数１以上２２以下である脂肪族基、炭素数６以上２０以下である芳香族含有基、炭素数１以上２２以下の脂肪族カルボニル基、炭素数６以上２０以下の芳香族カルボニル基のうち少なくともいずれかひとつであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の光学補償フィルムは、アルカリによるけん化反応が過度に進むことがないのでフィルム同士が重なっても接着することがなく、また、リワーク性にも優れる。また、本発明の光学補償フィルムはＬＣＤの視野角を向上させ、高温高湿下に置かれても偏光度が変化しないので、ＬＣＤを高温高湿下に置いてもそのコントラストが低下しない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の光学補償フィルムの断面図である。
【図２】光学補償フィルムの厚み方向における添加剤含有率を示すグラフである。
【図３】光学異方層を設けた光学補償フィルムの光学特性に関する説明図である。
【図４】光学補償フィルムの製造設備の概略図である。
【図５】実施例及び比較例で用いたドープの処方を示す表である。
【図６】実施例及び比較例における条件と評価結果とを示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の光学補償フィルムについて、実施形態を挙げて説明する。ただし、本実施形態は、本発明の一例であり、本発明を限定するものではない。
【００２１】
光学補償フィルム１０は、ポリマー成分としてのセルロースアシレートからなり、所定量の可塑剤を含む。所定量の可塑剤を含むことにより、後述の延伸工程でセルロースアシレートフィルムを破断させることなく拡幅及び縮幅することができ、ＬＣＤの視野角を所望の値に調整することができる、
【００２２】
延伸工程での拡幅や縮幅等により、光学補償フィルム１０は、波長が５５０ｎｍの入射光での面内レタデーションＲｅが０以上１００ｎｍ以下の範囲の所望値とされ、厚み方向レタデーションＲｔｈ０以上４００ｎｍ以下の範囲の所望値とされる。これにより、ＬＣＤに所期の視野角を発現させる。Ｒｅは下記の式（１）により、Ｒｔｈは下記式（２）により、それぞれ求める値である。なお、式（１）及び式（２）においては、ｎｘはフィルム面内の遅相軸方向での屈折率、ｎｙはフィルム面内の進相軸方向の屈折率、ｎｚは厚み方向の屈折率、ｄは厚み（単位；ｎｍ）を表す。
Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ ・・・（１）
Ｒｔｈ＝｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄ・・・（２）
【００２３】
光学補償フィルム１０は、セルロースアシレートの単位質量に対する可塑剤の質量（以降、可塑剤含有率と称する）が互いに異なるドープの共流延により製造される。可塑剤含有率が相対的に低い一方を第１ドープ、この第１ドープより可塑剤含有率が高い一方を第２ドープとすると、光学補償フィルム１０は、第１ドープから形成され露出する第１表層１１及び第２表層１２と、第２ドープから形成され、第１表層１１及び第２表層１２の間に形成される中央層１３とを備える。ただし、第１ドープと第２ドープとのポリマー成分は互いに同じセルロースアシレートであり、共流延で製造することから、第１表層１１と中央層１３と第２表層１２との各境界面は存在しない。したがって、図１における第１表層１１と中央層１３との境界線、及び中央層１３と第２表層１２との境界線は、説明の便宜上示すものであり、観念的なものにすぎない。
【００２４】
光学補償フィルム１０では、可塑剤が厚み方向で偏在する。可塑剤の偏在を示す図２のグラフにおいて、縦軸は可塑剤の含有率を示し、上方へ向かうほど可塑剤含有率が高いことを意味する。また、横軸は光学補償フィルムの厚み方向である。横軸における第１範囲Ｒ１は第１表層１１に対応し、第２範囲Ｒ２は第２表層１２に対応し、第３範囲Ｒ３は中央層１３に対応する。上記のように可塑剤含有率が高い第１ドープから形成される第１範囲Ｒ１と第２範囲Ｒ２とは、第２ドープから形成される第３範囲Ｒ３よりも可塑剤含有率が高い。このように、光学補償フィルム１０では、フィルム面１１ａ，１２ａよりも内部の可塑剤含有率が高くなるように、厚み方向で可塑剤が偏在する。
【００２５】
所定量の可塑剤が上記のように厚み方向で偏在することにより、（１）延伸工程でセルロースアシレートフィルムを破断させることなく拡幅と縮幅とを実施することができるのみならず、（２）可塑剤が製膜過程や延伸過程で装置内に飛散したり、フィルム面に析出することがほとんどなく、（３）けん化処理前の光学補償フィルム１０同士が重ねられた場合に接着することがなく、また、（４）けん化処理をしたときにけん化が過度に進むことがないのでリワーク性もよい、という効果がある。
【００２６】
厚み方向における可塑剤の偏在の態様、すなわち分布を示すグラフは、図２に示すような厚み方向中央部に関し対象である必要はない。例えば、第１範囲Ｒ１と第２範囲Ｒ２とにおける添加剤含有率が同じ値である必要はない。また、第３範囲Ｒ３における添加剤含有率が一定である必要もない。
【００２７】
第１表面１１ａが偏光膜（図示無し）と貼り合わされる貼合面であるときには、第１表面１１ａをけん化処理することになる。ただし、けん化処理を一方のフィルム面にのみ施すことは難しく、また可能であるにしてもけん化処理装置の構造を複雑化しなければならいので、第１表面１１ａと液晶セルのガラス基板に重ねられることがある第２表面１２ａとの両フィルム面をけん化処理する。そこで、実施するけん化条件でのけん化の進み度合いと、第１範囲Ｒ１での添加剤含有率との関係を予め求めておき、この関係に基づいてけん化条件に応じた添加剤含有率を決定することができる。
【００２８】
しかし、けん化条件に応じて第１範囲Ｒ１での添加剤含有率を決定するのではなく、偏光膜（ポリビニルアルコール（ＰＶＡ））との接着力とリワーク性とフィルム同士が接着しない程度との目標レベルに応じて第１範囲Ｒ１での添加剤含有率を決定する方が好ましい。けん化条件を一定の条件とすることで、光学補償フィルム１０の製造ラインの維持管理がより簡易になるからである。
【００２９】
そこで、本発明では、５０℃に保持された１ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液に６０秒間光学補償フィルム１０を浸漬し、その後、この光学補償フィルム１０を水で洗浄（水洗）して、これを乾燥するという、一般的に実施される条件でけん化処理を行った場合に第１表面１１ａ及び第２表面１２ａの表面エネルギーが５０ｍＮ／ｍ以上７５ｍＮ／ｍ以下の範囲となるように、第１範囲Ｒ１の添加剤含有率を決定する。表面エネルギーがこの範囲であると、偏光膜との接着力とリワーク性とがほぼ両立するレベルになるからである。第１表面１１ａの表面エネルギーが５０ｍＮ／ｍ未満であると偏光膜との接着力が小さすぎたり、第２表面１２ａの表面エネルギーが５０ｍＮ／ｍ未満であると第２表面１２ａと接着剤との結合力が弱すぎてガラス基板に接着剤が残ってしまいリワーク性に懸念が残る。一方、７５ｍＮ／ｍよりも大きいとフィルム同士を重ねると接着してしまうことがある。なお、表面エネルギーは、純水での接触角を求めてこの接触角から求めることができる。接触角は、市販の接触角測定装置（例えば、ＣＡ−Ａ型 協和界面科学社製）で求めることができるし、さらには、測定した接触角から表面エネルギーを求める市販の装置も有るので、これらを利用してよい。
【００３０】
［可塑剤］
可塑剤は、ジカルボン酸とジオールとのエステル結合が含まれた繰り返し単位をもつ重合体としてのエステルであり、これはリン酸エステルではない。そして、リン酸エステルであるＴＰＰやＢＤＰは本発明では使用しない。セルロースアシレートフィルムは、適度な透湿性をもつということが、偏光板保護フィルムないし光学補償フィルムとして採用される理由のひとつとして挙げられる。ところが、ＴＰＰやＢＤＰを光学補償フィルム１０の中に含ませると、高温高湿（例えば、温度が６０℃以上、相対湿度が９０％ＲＨ以上）の雰囲気下で、セルロースアシレートの適度な透湿性ゆえにＴＰＰやＢＤＰが加水分解してフェノールを発生してしまう。偏光膜の多くは、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）をヨウ素で染色したものであり、フェノールは偏光膜に含まれるヨウ素に対して還元剤として作用し、ヨウ素が還元されてしまう。本発明では、繰り返し単位にジカルボン酸とジオールとのエステル結合が含まれた重合体を可塑剤として用いることにより、ヨウ素を還元させるような物質を生成させず、これにより偏光膜の偏光度の変化を抑止することができる。この結果として、ＬＣＤを高温高湿下に置いても、ＬＣＤのコントラストを低下させずに、初期のコントラストを保持することができることができる。
【００３１】
また、本発明では、所定の繰り返し単位をもつ重合体を可塑剤として用いることにより、フィルム面に可塑剤が析出しにくく、また、可塑剤が外部に飛散しにくい。この効果と、延伸工程における拡幅による破断の防止の効果とは、重合体ではないいわゆる非重合体で、本発明で用いる可塑剤と同程度の数平均分子量をもつモノマーと比べてはるかに大きい。したがって、本発明で用いる可塑剤と同程度の数平均分子量をもつモノマーを可塑剤として用いる場合と比べて、製膜工程での乾燥効率をより高めるように乾燥におけるフィルム温度をより高温に設定することができるとともに、ＲｅやＲｔｈをより大きな範囲で制御できるようになる。
【００３２】
重合体である可塑剤を、上記のような厚み方向で偏在させることにより、フィルム面での析出及び外部への飛散の防止効果はさらに向上する。
【００３３】
可塑剤として用いる上記可塑剤は、光学補償フィルム１０の各層１１〜１３の中でそれぞれ凝集等しないように均一に分散させるために、重合度は３００以上２０００以下程度のオリゴマーであることが好ましい。オリゴマーであることにより、フィルム面での析出や外部への飛散を防止するとともに、これを各層１１〜１３の中でそれぞれ均一に分散させることができるのでセルロースアシレートの透明性を損なうことがない。なお、この重合体は、数平均分子量が７００以上１００００以下の範囲であることがより好ましい。
【００３４】
ジカルボン酸としては、脂肪族ジカルボン酸と芳香族ジカルボン酸との少なくともいずれか一方を用いることができる。光学補償フィルム１０の可撓性（フレキシビリティ）をより高める場合には脂肪族ジカルボン酸が好ましいし、耐熱性や強度をより高める場合には芳香族ジカルボン酸が好ましい。可撓性や強度を高めると、延伸工程での延伸倍率をより大きく設定することができるので、ＲｅやＲｔｈの制御範囲がより広げられる。また、耐熱性をより高めることにより、高温高湿での劣化を防止することができる。
【００３５】
脂肪族ジカルボン酸と芳香族ジカルボン酸とを併用してもよく、併用する場合には、光学補償フィルム１０の可撓性、耐熱性、強度の目標レベルに応じて、両者の質量比率を決定するとよい。例えば、芳香族ジカルボン酸のみを用いると、脂肪族ジカルボン酸のみを用いる場合と比べて光学補償フィルム１０の耐熱性は向上するが、可撓性が損なわれる場合が多いので、適宜設定した質量比率で両者を併用することにより、耐熱性と可撓性との両方が目標レベルに達した光学補償フィルム１０を製造することができる。
【００３６】
脂肪族カルボン酸としては、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、マレイン酸、フマル酸のうち少なくともいずれかひとつの化合物が好ましい。これらは、各種のジオールとの重合において重合度の制御がしやすいからである。重合度の制御がし易いと、可撓性が目標値に近い光学補償フィルム１０をより確実に製造することができる。
【００３７】
前記芳香族ジカルボン酸としては、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、１，５−ナフタレンジカルボン酸、１，４−ナフタレンジカルボン酸、１，８−ナフタレンジカルボン酸、２，８−ナフタレンジカルボン酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸のうち少なくともいずれかひとつの化合物が好ましい。これらもジオールとの重合度の制御が、他の芳香族ジカルボン酸に比べてしやすいという利点がある。
【００３８】
ジオールは、脂肪族ジオールと芳香族ジオールとのいずれでもよい。光学補償フィルム１０の可撓性（フレキシビリティ）をより高める場合には脂肪族ジオールが好ましいし、耐熱性や強度をより高める場合には芳香族ジオールが好ましい。脂肪族ジオールと芳香族ジオールとを併用してもよく、併用する場合には、光学補償フィルム１０の可撓性と耐熱性との目標レベルに応じて、両者の質量比率を決定するとよい。
【００３９】
脂肪族ジオールとしては、エタンジオール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール（ネオペンチルグリコール）、１，４−ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノールのうち少なくともいずれかひとつを用いることが好ましい。これらは、上記の各種ジカルボン酸との重合において重合度の制御がしやすいからである。
【００４０】
芳香族ジオールとしては、ビスフェノールＡ、１，４−ジヒドロキシフノール、ベンゼン−１，４−ジメタノールのうち少なくともいずれかひとつが好ましい。これらも上記の各種ジカルボン酸との重合度の制御が、他の芳香族ジオールに比べて容易という利点がある。
【００４１】
可塑剤の分子の末端は、炭素数１以上２２以下である脂肪族基、炭素数６以上２０以下である芳香族含有基、炭素数１以上２２以下の脂肪族カルボニル基、炭素数６以上２０以下の芳香族カルボニル基の少なくとも一種であることが好ましい。これらはセルロースアシレートとの親和性に優れ、また、これらを使うと、けん化処理に用いるアルカリの液が光学補償フィルムへ過度に浸透してしまうことが抑制されるという利点がある。
【００４２】
［セルロースアシレート］
セルロースアシレートの中でも、セルロースの水酸基をカルボン酸でエステル化している割合、つまりアシル基の置換度（以下、アシル基置換度と称する）が下記式（Ｉ）〜（III）の全ての条件を満足するものがより好ましい。なお、（Ｉ）〜（III）において、Ａ及びＢはともにアシル基置換度であり、Ａにおけるアシル基はアセチル基であり、Ｂにおけるアシル基は炭素原子数が３〜２２のものである。Ｒｅを０ｎｍ以上１０ｎｍ以下と小さくするためには、Ａ＋Ｂは、２．８以上３．０以下の範囲であることがより好ましく、２．８以上２．９以下の範囲であることがさらに好ましい。
２．５≦Ａ＋Ｂ≦３．０・・・（Ｉ）
０≦Ａ≦３．０・・・（II）
０≦Ｂ≦２．９・・・（III）
【００４３】
セルロースを構成しβ−１，４結合しているグルコース単位は、２位、３位および６位に遊離の水酸基を有している。セルロースアシレートは、これらの水酸基の一部または全部がエステル化されて、水酸基の水素が炭素数２以上のアシル基に置換された重合体（ポリマー）である。なお、グルコース単位中のひとつの水酸基のエステル化が１００％されていると置換度は１であるので、セルロースアシレートの場合には、２位、３位および６位の水酸基がそれぞれ１００％エステル化されていると置換度は３となる。
【００４４】
ここで、グルコース単位の２位のアシル基置換度をＤＳ２、３位のアシル基置換度をＤＳ３、６位のアシル基置換度をＤＳ６とする。ＤＳ２＋ＤＳ３＋ＤＳ６で求められる全アシル基置換度は２．００〜３．００であることが好ましく、２．２２〜２．９０であることがより好ましく、２．４０〜２．８８であることがさらに好ましい。また、ＤＳ６／（ＤＳ２＋ＤＳ３＋ＤＳ６）は０．３２以上であることが好ましく、０．３２２以上であることがより好ましく、０．３２４〜０．３４０であることがさらに好ましい。
【００４５】
アシル基は１種類だけでもよいし、あるいは２種類以上であってもよい。アシル基が２種類以上であるときには、そのひとつがアセチル基であることが好ましい。２位、３位及び６位の水酸基の水素のアセチル基による置換度の総和をＤＳＡとし、２位、３位及び６位におけるアセチル基以外のアシル基による置換度の総和をＤＳＢとすると、ＤＳＡ＋ＤＳＢの値は２．２〜２．８６であることが好ましく、２．４０〜２．８０であることが特に好ましい。ＤＳＢは１．５０以上であることが好ましく、１．７以上であることが特に好ましい。そして、ＤＳＢはその２８％以上が６位水酸基の置換基であることが好ましいが、より好ましくは３０％以上、さらに好ましくは３１％以上、特に好ましくは３２％以上が６位水酸基の置換基であることが好ましい。また、セルロースアシレートの６位のＤＳＡ＋ＤＳＢの値が０．７５以上であることが好ましく、０．８０以上であることがより好ましく、０．８５以上であることが特に好ましい。
【００４６】
炭素数が２以上であるアシル基としては、脂肪族基でもアリール基でもよく、特に限定されない。例えばセルロースのアルキルカルボニルエステル、アルケニルカルボニルエステルあるいは芳香族カルボニルエステル、芳香族アルキルカルボニルエステルなどがあり、これらは、それぞれさらに置換された基を有していてもよい。プロピオニル基、ブタノイル基、ペンタノイル基、ヘキサノイル基、オクタノイル基、デカノイル基、ドデカノイル基、トリデカノイル基、テトラデカノイル基、ヘキサデカノイル基、オクタデカノイル基、ｉｓｏ−ブタノイル基、ｔ−ブタノイル基、シクロヘキサンカルボニル基、オレオイル基、ベンゾイル基、ナフチルカルボニル基、シンナモイル基などを挙げることが出来る。これらの中でも、プロピオニル基、ブタノイル基、ドデカノイル基、オクタデカノイル基、ｔ−ブタノイル基、オレオイル基、ベンゾイル基、ナフチルカルボニル基、シンナモイル基などがより好ましく、プロピオニル基、ブタノイル基が特に好ましい。
【００４７】
なお、セルロースアシレートの詳細については、特開２００５−１０４１４８号公報の［０１４０］段落から［０１９５］段落に記載されており、これらの記載は本発明にも適用することができる。
【００４８】
なお、光学フィルム１０は、厚みが１０μｍ以上２００μｍ以下の範囲、幅が５００ｍｍ以上４０００ｍｍ以下の範囲、長さが１００ｍ以上８０００ｍ以下の範囲となるように製造する。
【００４９】
光学補償フィルム１０には、いずれか一方のフィルム面に光学的な異方性をもついわゆる光学異方層が設けられる。図３には、光学異方層１６を第２表面１２ａに設けた場合の光学補償フィルム１０を示す。光学異方層１６は液晶化合物をガラス基板に挟んだ構成をもつ。ここで、光学異方層１６の面内でＲｅが最小である向きをｘ軸における−（マイナス）側の向きとし、光学異方層１６の表面の法線方向をｙ軸、ｘ軸とｙ軸とに垂直な方向をｚ軸とする。図３の矢線（Ａ）は図４のフィルム製造設備で光学補償フィルム１０を製造した場合における光学補償フィルム１０の長手方向であり、本実施形態ではｘ軸に一致するものとする。
【００５０】
そして、ｘ軸とｙ軸とを含む平面、すなわちｘｙ平面において、法線方向で求めた光学補償フィルム１０のＲｅをＲｅ（０°）と表し、ｘｙ平面においてｙ軸からｘ軸のプラス方向にθ１（°）傾けた方向における光学補償フィルム１０のＲｅをＲｅ（θ１）、マイナス方向にθ２（°）傾けた方向における光学補償フィルム１０のＲｅをＲｅ（−θ２）と表す。例えば、ｘｙ平面においてｙ軸からｘ軸のマイナス方向に５０°傾けた方向における光学補償フィルム１０のＲｅをＲｅ（−５０°）、これに対しｘ軸のプラス方向に５０°傾けた方向における光学補償フィルム１０のＲｅをＲｅ（５０°）と表すことにする。光学補償フィルム１０は、３０℃５０％ＲＨにおけるＲｅ（０°）が（３５±３０）ｎｍの範囲であり、同条件下におけるＲｅ（−５０°）が（４０±３５）ｎｍの範囲であり、同条件下におけるＲｅ（５０°）が（１１０±８５）ｎｍの範囲である。なお、これらのＲｅに関し（Ａ±Ｂ）ｎｍの範囲とは、（Ａ−Ｂ）ｎｍ以上（Ａ＋Ｂ）以下の範囲であることを意味する。
【００５１】
図４に示すように、光学補償フィルムを製造するフィルム製造設備３０は、添加剤含有率が互いに異なる複数のドープを製造するドープ製造部３１と、複数のドープから光学補償フィルム１０を溶液製膜により製造する溶液製膜部３２とからなる。
【００５２】
ドープ製造部３１では、第１及び第２表層１１，１２（図１参照）を形成する第１ドープ３３と、中央層１３（図１参照）を形成する第２ドープ３４とをそれぞれつくる。溶液製膜部３２は、第１ドープ３３と第２ドープ３４とからなる流延膜３５を形成して溶剤を含んだ状態の湿潤フィルム３６として剥がす流延エリア３７と、湿潤フィルム３６を乾かして光学補償フィルム１０とする乾燥エリア３８と、光学補償フィルム１０を巻き取ってロール状にする巻取エリア３９とからなる。
【００５３】
ドープ製造部３１では、セルロースアシレート４１と、可塑剤４２と、セルロースアシレート４１及び可塑剤４２を溶解する溶剤４３とを用いる。
【００５４】
ドープ製造部３１には、可塑剤４２を溶剤４３に溶解して、可塑剤４２の濃度が互いに異なる第１可塑剤液４５及び第２可塑剤液４６をつくる第１溶解装置４７と、セルロースアシレート４１を溶剤４３に溶解して所定濃度のセルロースアシレート溶液５０とする第２溶解装置５１とを備える。添加剤濃度が低い一方を第１可塑剤液４５とし、高い他方を第２可塑剤液４６とする。
【００５５】
第２溶解装置５１でつくられたセルロースアシレート溶液５０は、第１送液ラインＬ１と第２送液ラインＬ２との２つの送液ラインで下流へ送られる。第１送液ラインＬ１と第２送液ラインＬ２とにおける各流量は、第１送液コントローラ５２でそれぞれ調整する。
【００５６】
また、第１可塑剤液４５は、第１送液ラインＬ１に接続する第３送液ラインＬ３で送られ、第１送液ラインＬ１を流れるセルロースアシレート溶液５０にインライン添加される。第２可塑剤液４６は、第２送液ラインＬ２に接続する第４送液ラインＬ４で送られ、第２送液ラインＬ２を流れるセルロースアシレート溶液５０にインライン添加される。このとき、第３送液ラインＬ３における第１可塑剤液４５の流量は第２送液コントローラ５４により、第４送液ラインＬ４における第２可塑剤液４６の流量は第３送液コントローラ５５により、それぞれ調整する。
【００５７】
以上のように、それぞれ所定の濃度としてあるセルロースアシレート溶液５２と第１及び第２可塑剤液４６，４７との各流量を調整することにより、所定の可塑剤含有率の第１ドープ３３と第２ドープ３４とをつくることができるとともに、第１表層１１と中央層１３と第２表層１２との各境界がない光学補償フィルム１０とすることができる第１ドープ３３と第２ドープ３４とを製造することができる。
【００５８】
第１ドープ３３と第２ドープ３４とは、それぞれ独立した送液ラインで溶液製膜部３２の流延エリア３７に案内される。そして、第１ドープ３３は２つの送液ラインで流延エリア３７に送られる。
【００５９】
流延エリア３７には、第１ドープ３３及び第２ドープ３４を流出する流延ダイ５６と、この流延ダイ５６の下方に配されて連続走行する無端支持体としてのバンド５７と、バンド５７が周面に巻き掛けられて少なくとも一方が駆動回転することによりバンド５７を走行させる２つのバックアップローラ５８と、流延膜３５をバンド５７から剥ぎ取るに際して湿潤フィルム３６を支持するローラ５９とが備えられている。また、流延ダイ５６の上流端面には、独立に案内されてきた第１ドープ３３と第２ドープ３４を合流させて流延ダイ５６に案内するフィードブロック６１を設け、バンド５７の走行方向における流延ダイ５６の上流側には、流延ダイ５６からバンド５７に渡って形成されるビードよりも上流側のエリアの空気を吸引して減圧する減圧チャンバ６２を設けている。なお、フィードブロック６１では、第２ドープ３４の流れが２つの第１ドープ３３の流れに挟まれるように第１ドープ３３と第２ドープ３４とを合流させる。
【００６０】
フィードブロック６１で合流した第１ドープ３３と第２ドープ３４とを、流れが重なった状態で流延ダイ５６からバンド５７へ流延する。乾燥と冷却との少なくともいずれか一方により、流延膜３５をローラでの搬送が可能な程度に硬くし、すなわち自己支持性をもつようにし、この流延膜３５をバンド５７から剥ぎ取って、乾燥エリア３８のテンタ６６に案内する。バンド５７からテンタ６６に至る搬送路の近傍には、湿潤フィルム３６の乾燥を進めるために湿潤フィルム３６に乾燥空気を吹き付ける送風ダクト６７が設けられている。
【００６１】
テンタ６６には、湿潤フィルム３６の側端部を保持する保持手段が、湿潤フィルム３６の搬送路の両側に配されている。保持手段としては、湿潤フィルム３６を把持するクリップ６８が用いられるが、クリップ６８に代えて湿潤フィルムを突き刺して保持するピンを用いてもよい。複数のクリップ６８は、連続走行する無端のチェーン（図示せず）に備えられてあり、このチェーンの走行路を変位することによりクリップ６８の走行軌道を変えることができる。湿潤フィルム３６の両側にそれぞれ配されてあるクリップ６８とクリップ６８との距離を下流側に向かって徐々に拡げるようにチェーンの走行路を設定することにより、湿潤フィルム３６の幅を拡げることができる。
【００６２】
テンタ６６により、湿潤フィルム３６を、所定タイミングで所定延伸倍率の拡幅を実施したり、幅を狭める縮幅を実施する。なお、延伸倍率とは、拡幅や縮幅を実施する前の幅をＷ１、実施した後の幅をＷ２とするときに、Ｗ２／Ｗ１で求める値である。この拡幅や縮幅により、Ｒｅ及びＲｔｈを制御する。
【００６３】
テンタ６６には、湿潤フィルム３６に温度調整された乾燥空気を吹き付ける送風ダクト６６ａが備えられており、この送風により、クリップ６８で保持されて搬送されている間の湿潤フィルム３６は乾燥が進む。
【００６４】
クリップ６８での把持を解除された湿潤フィルム３６は、テンタ６６の下流に備えられる切除装置７１に案内される。湿潤フィルム３６のクリップ６８により把持された把持位置には、把持の跡が残っている。そのため、この把持跡が、光学補償フィルム１０となる中央部と分離されるように、切除装置７１は、湿潤フィルム３６の側端部を連続的にカットする。
【００６５】
切除装置７１の下流には、両側端部が切除された湿潤フィルム３６を周面で支持する複数のローラ７３と、乾燥空気を吹き出す送風ダクト（図示せず）とを備える乾燥室７４がある。ローラ７３の中には、周方向に回転駆動することにより湿潤フィルム３６を搬送する駆動ローラが含まれる。送風ダクトには、湿潤フィルム３６の幅方向に延びたスリット（図示せず）が搬送方向に複数設けられており、これらのスリットから出される所定温度の乾燥空気により湿潤フィルム３６は乾燥されて光学補償フィルム１０となる。そして、光学補償フィルム１０は、巻取エリア３９の巻取装置７７でロール状に巻かれる。
【実施例１】
【００６６】
以下に、本発明の範囲である実験１〜６を記載する。まず、図５の表に示す処方で、Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ３の６種類のドープをドープ製造部３１で製造した。図５の「可塑剤」欄における「重合体」とは、非リン酸エステルであるオリゴマーである。このオリゴマーは、ジカルボン酸とジオールとのエステル結合が含まれる繰り返し単位をもつ。この「重合体」欄の中で「末端ＯＨ」とあるのは、重合体である分子の末端が−ＯＨであることを意味し、「末端アシル基」とあるのは、重合体である分子の末端がアシル基であることを意味する。なお、図５における各数値の単位は、質量部である。
【００６７】
製造したＢ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ３の６種類のドープを、図６の表に示す組み合わせで用い、本発明の光学補償フィルム１０を製造した。これらを実験１〜６とする。なお、図６の「第１ドープ」とは、第１表層１１を形成するための第１ドープ３３であり、「第２ドープ」とは第２表層１２を形成するための第１ドープ３３である。「第２ドープ」からは、中央層１３を形成する。
【００６８】
各実験１〜６では、テンタ６６で表６に示す延伸倍率になるように湿潤フィルム３６を拡幅した。
【００６９】
得られた各光学補償フィルム１０につき、ＲｅとＲｔｈを求めた他、けん化処理したものでのリワーク性と、けん化処理前のものでのフィルム同士の接着性との評価とを実施した。各評価方法は以下の通りである。なお、評価結果は、図６の「評価」欄にそれぞれ示す。
【００７０】
（１）ＲｅとＲｔｈ
自動複屈折率計（ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ、王子計測機器（株）製）を用いて、２３℃、５５％ＲＨの雰囲気下で５９０ｎｍの波長において３次元複屈折率測定を行い、ｎｘ、ｎｙ、ｎｚの各屈折率を求める。ＲｅとＲｔｈとは、前記式（１）と（２）とにより算出した。ＲｅとＲｔｈを所定範囲内とすることで、用途に応じた光学補償フィルムとなる。具体的には、Ｒｅが０〜１０ｎｍで、Ｒｔｈが２０〜６０ｎｍであれば偏光子保護フィルム、Ｒｅが２０〜６０ｎｍで、Ｒｔｈが６０〜２００ｎｍであればＶＡ用位相差フィルム、Ｒｅが０〜５ｎｍで、Ｒｔｈが０〜５ｎｍであればＩＰＳ用位相差フィルムとして用いることができる。
【００７１】
（２）リワーク性
離型処理されたＰＥＴフィルム上に形成された厚さ２５μｍの接着剤を、貼付装置（商品名：ラミパッカー、富士プラスチック機械（株）製）を用いて各光学補償フィルム１０にＰＥＴフィルムから移し付けた。なお、光学補償フィルム１０は、接着剤が付与される前に、予め、５０℃、１ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液に６０秒浸漬した後、水洗してから乾燥という条件でけん化処理をしてある。接着剤がついた光学補償フィルム１０から幅２５ｍｍ、長さ２５０ｍｍの短冊試験片を切り取った。次に、この試験片を、上述の貼付装置を用いて、水洗・乾燥を行った無アルカリガラス板（品番１７３７、コーニング製）にその接着剤側を貼り付けた。この試験片を５０℃、５００ｋＰａで２０分間オートクレーブ処理した。次に、７０℃で２時間加熱処理し、次いで５０℃、４８時間恒温槽で保管した後、温度２３℃、相対湿度５０％条件下で、ガラス板から光学補償フィルム１０を３００ｍｍ／分の速度で１８０°方向に剥離し、ガラス板の表面を目視で観察し、以下の基準で評価した。この評価結果は図６の「リワーク性」の欄に示す。なお、接着剤は、貼り付け面積（１０ｍｍ×１０ｍｍ）の試料を、５０℃雰囲気下で、２００ｇの荷重を１時間かけ、室温雰囲気下にて荷重を取り除いたクリープ値が３０〜５０μｍとなるものを用いた。
○：ガラス板の表面に曇りが全く認められない。
△：ガラス板の表面に曇り等が認められるが許容できる程度。
×：ガラス板の表面に接着剤の残りが認められる。
【００７２】
（３）フィルム同士の接着の有無
けん化処理をする前の光学補償フィルム１０をロール状に一旦巻取り、所定時間放置した後、このフィルムロールから光学補償フィルム１０を引き出して、引き出すときにフィルム同士が接着しているか否かを目視で評価した。この評価項目については図６の「接着の有無」の欄に示す。なお、図６に記載の「○」、「×」はそれぞれ以下の意味を表す。
○：接着無し
×：接着有り
【００７３】
［比較例］
図５の表に示す処方で、Ａ１〜Ａ３の３種類のドープを製造した。これらと、実施例で製造したドープとを図６の表に示す組み合わせで用いて、光学補償フィルムを製造した。これらを比較実験１〜４とする。図５の「可塑剤」欄で、「リン酸エステル」とは、ＴＰＰとＢＤＰとの混合物である。
【００７４】
実施例と同様に、得られた光学補償フィルムにつき評価した。評価結果については図６に示す。
【符号の説明】
【００７５】
１０ 光学補償フィルム
１１ 第１表層
１２ 第２表層
１３ 中央層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学補償フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルは、クロスニコル配置された一対の偏光板と、これらの間に挟まれ、透過する光の偏光状態を変化させる液晶セルとからなる。個々の偏光板は、偏光膜と、この偏光膜の両面に設けられ偏光膜を保護する保護膜とからなる。そして、液晶セルの光源側と視認側とに配される一対の偏光板のうち視認側の一方に関しては、偏光膜を挟む一対の保護膜のうち、液晶セルから射出される光が入射し偏光膜へと射出する一方の保護膜が光学補償機能をもついわゆる光学補償フィルムとされる。この光学補償フィルムを用いることにより、液晶パネルが組み込まれた液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の視野角が改善される。
【０００３】
光学補償フィルムとしては、セルロースアシレートからなるフィルムが多く使用されている。そして、目的とする光学補償機能を発現するために、溶液製膜方法での製膜工程内あるいは製膜後に、所定の方向に張力を付与するいわゆる延伸処理を実施して、セルロースアシレートからなる光学補償フィルムは製造される。製膜時はもとより延伸処理には適度な可塑性が必要であるので、フィルム中には予め可塑剤を含ませておく必要がある。
【０００４】
セルロースアシレートフィルムに用いる可塑剤としては、リン酸エステルであるトリフェニルフォスフェート（ＴＰＰ）とビフェニルジフェニルフォスフェート（ＢＤＰ）とが代表的である。これらを可塑剤と用いた場合には、製膜装置や延伸装置で可塑剤がフィルムの表面に析出する、外部へ飛散する等の問題がある。そこで、特許文献１では、セルロースアシレートフィルムを３層構造とし、露出する２つの表層における可塑剤含有量を、２つの表層に挟まれた基層における可塑剤含有量よりも少なくすることが提案されている。なお、特許文献２や特許文献３でも、セルロースアシレートフィルムを複層構造とし、層毎に可塑剤の含有量を定めることが記載されている。
【０００５】
しかし、上記の可塑剤を用いた場合にはさらに問題がある。このようなセルロースアシレートフィルムを、光学補償フィルム等の偏光板保護フィルムとして利用すると、湿度の変化によりＬＣＤの表示品位が変動するという問題である。これは、上記の可塑剤を含むセルロースアシレートフィルムのレタデーションが、湿度の変化に応じて可逆的に変化するからである。
【０００６】
そこで、特許文献４では、リン酸エステルではない化合物、すなわち非リン酸エステルであって、その中でも所定のエステルを可塑剤として用いることを提案している。これにより、湿度変化によるレタデーションの可逆的変化を抑え、ＬＣＤの表示品位が湿度に応じて変動することを抑制する。なお、非リン酸エステルを複層のセルロースアシレートフィルムの可塑剤として使用することは、特許文献５も提案している。
【０００７】
また、光学補償フィルムは接着剤を介して液晶セルと貼り合わされるが、貼合失敗時等には、剥ぎ取って再貼合、すなわち貼り直しが図られる。このような再貼合性、いわゆるリワーク性を向上させるために、これまでに様々な提案が為されている。例えば、特許文献６は、ｔａｎδに面内での異方性を与えることを提案している。そして、ｔａｎδに面内異方性を与えるために、溶液製膜中における溶媒残留量が５〜３０％のときに、フィルムの温度を６０〜１４０℃にした状態で、１．０１〜２．０倍の延伸倍率となるように幅方向にフィルムを延伸する。また、特許文献７は、フィルムの引っ張り強度ではなくインパクト強度を向上させることを提案している。インパクト強度を向上させるために、製膜時におけるセルロースアシレート分子の熱分解を抑制する。そして、熱分解を抑制するために、セルロースアシレートの再沈殿乾燥工程で、含水率を０．７％未満にしている。特許文献８は、幅方向と長手方向とにおける弾性率が所定の関係とすることを提案している。このために特許文献８では、搬送工程、延伸工程を含めた幅方向の総延伸倍率を、長尺方向の総延伸倍率よりも大きくする。そして、特許文献９は、リワーク性向上のために、吸水弾性率と透湿度を所定範囲にすることを提案している。吸水弾性率と透湿度を所定範囲にするために特許文献９は、可塑剤の含有量を調節することをひとつの方法として挙げている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−０５４９３６号公報
【特許文献２】特開２００１−１５１９０２号公報
【特許文献３】特開２００６−１８２８６５号公報
【特許文献４】特開２００７−０８４６９２号公報
【特許文献５】特許第４０３６０１４号公報
【特許文献６】特開２００４−２０６０３８号公報
【特許文献７】特開２００７−１６９５８９号公報
【特許文献８】特開２００８−０５８８９３号公報
【特許文献９】特開２００３−２３２９２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
セルロースアシレートフィルムを光学補償フィルムないし偏光板保護フィルムとして用いる場合には、これを偏光膜と貼り合わせるに際して、フィルム面を事前にけん化処理し、これにより偏光膜や液晶セルのガラス基板との接着力の強化を図る。ところが、特許文献４，特許文献５所定の可塑剤を用いるセルロースアシレートフィルムは、アルカリによるけん化反応が過度に進みすぎてしまうので、けん化処理を経たセルロースアシレートフィルムは、互いに重ねられたときに接着してしまう他、リワークしようとして液晶セルのガラス基板からこれを剥がすとガラス基板に接着剤が残るなどリワーク性にも欠けるという問題がある。
【００１０】
そして、特許文献６〜９は、リワーク性の向上については一定の効果があっても、可塑剤にリン酸エステルを用いており、例えばＴＰＰやＢＤＰが可塑剤として含まれるセルロースアシレートフィルムをＬＣＤの中に用いると、特許文献１〜３記載のセルロースアシレートフィルムと同様に、湿度変化に応じてレタデーションが変動してしまうという問題が残る。また、特許文献６〜９には、非リン酸エステルである各種化合物が、可塑剤として例示されてはいるが、けん化処理が過度に進み過ぎてしまうことによるフィルム同士の接着については考慮されていない。
【００１１】
そこで、本発明は、セルロースアシレートからなる光学補償フィルムであり、リワーク性に優れ、アルカリによるけん化反応が過度に進むことがなく、互いに重ねられても接着しない光学補償フィルムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の光学補償フィルムは、セルロースアシレートからなり、フィルム面よりも内部における含有率が高くなるように厚み方向で可塑剤が偏在し、前記可塑剤は、ジカルボン酸とジオールとのエステル結合が含まれる繰り返し単位をもつ重合体であり、下記式（１）により求めるＲｅが波長５５０ｎｍで０以上１００ｎｍ以下の範囲、下記式（２）により求めるＲｔｈが波長５５０ｎｍで０以上４００ｎｍ以下の範囲であり、５０℃、１ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液に６０秒浸漬した後、水洗してから乾燥した後のフィルム面の表面エネルギーが５０ｍＮ／ｍ以上７５ｍＮ／ｍ以下の範囲であることを特徴として構成されている。
Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ ・・・（１）
Ｒｔｈ＝｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄ・・・（２）
（式（１）及び（２）中で、ｎｘはフィルム面内の遅相軸方向での屈折率、ｎｙはフィルム面内の進相軸方向の屈折率、ｎｚは厚み方向の屈折率、ｄは厚み（単位；ｎｍ）を表す）
【００１３】
ジカルボン酸は、脂肪族ジカルボン酸と芳香族ジカルボン酸との少なくともいずれか一方であることが好ましい。
【００１４】
脂肪族ジカルボン酸は、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、マレイン酸、フマル酸のうち少なくともいずれかひとつであり、芳香族ジカルボン酸は、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、１，５−ナフタレンジカルボン酸、１，４−ナフタレンジカルボン酸、１，８−ナフタレンジカルボン酸、２，８−ナフタレンジカルボン酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸のうち少なくともいずれかひとつであることが好ましい。
【００１５】
ジオールは、脂肪族ジオールと芳香族ジオールとの少なくともいずれか一方であることが好ましい。
【００１６】
脂肪族ジオールは、エタンジオール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール（ネオペンチルグリコール）、１，４−ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノールのうち少なくともいずれかひとつであり、芳香族ジオールは、ビスフェノールＡ、１，４−ジヒドロキシフノール、ベンゼン−１，４−ジメタノールのうち少なくともいずれかひとつであることが好ましい。
【００１７】
可塑剤の分子の末端が、炭素数１以上２２以下である脂肪族基、炭素数６以上２０以下である芳香族含有基、炭素数１以上２２以下の脂肪族カルボニル基、炭素数６以上２０以下の芳香族カルボニル基のうち少なくともいずれかひとつであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の光学補償フィルムは、アルカリによるけん化反応が過度に進むことがないのでフィルム同士が重なっても接着することがなく、また、リワーク性にも優れる。また、本発明の光学補償フィルムはＬＣＤの視野角を向上させ、高温高湿下に置かれても偏光度が変化しないので、ＬＣＤを高温高湿下に置いてもそのコントラストが低下しない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の光学補償フィルムの断面図である。
【図２】光学補償フィルムの厚み方向における添加剤含有率を示すグラフである。
【図３】光学異方層を設けた光学補償フィルムの光学特性に関する説明図である。
【図４】光学補償フィルムの製造設備の概略図である。
【図５】実施例及び比較例で用いたドープの処方を示す表である。
【図６】実施例及び比較例における条件と評価結果とを示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の光学補償フィルムについて、実施形態を挙げて説明する。ただし、本実施形態は、本発明の一例であり、本発明を限定するものではない。
【００２１】
光学補償フィルム１０は、ポリマー成分としてのセルロースアシレートからなり、所定量の可塑剤を含む。所定量の可塑剤を含むことにより、後述の延伸工程でセルロースアシレートフィルムを破断させることなく拡幅及び縮幅することができ、ＬＣＤの視野角を所望の値に調整することができる、
【００２２】
延伸工程での拡幅や縮幅等により、光学補償フィルム１０は、波長が５５０ｎｍの入射光での面内レタデーションＲｅが０以上１００ｎｍ以下の範囲の所望値とされ、厚み方向レタデーションＲｔｈ０以上４００ｎｍ以下の範囲の所望値とされる。これにより、ＬＣＤに所期の視野角を発現させる。Ｒｅは下記の式（１）により、Ｒｔｈは下記式（２）により、それぞれ求める値である。なお、式（１）及び式（２）においては、ｎｘはフィルム面内の遅相軸方向での屈折率、ｎｙはフィルム面内の進相軸方向の屈折率、ｎｚは厚み方向の屈折率、ｄは厚み（単位；ｎｍ）を表す。
Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ ・・・（１）
Ｒｔｈ＝｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄ・・・（２）
【００２３】
光学補償フィルム１０は、セルロースアシレートの単位質量に対する可塑剤の質量（以降、可塑剤含有率と称する）が互いに異なるドープの共流延により製造される。可塑剤含有率が相対的に低い一方を第１ドープ、この第１ドープより可塑剤含有率が高い一方を第２ドープとすると、光学補償フィルム１０は、第１ドープから形成され露出する第１表層１１及び第２表層１２と、第２ドープから形成され、第１表層１１及び第２表層１２の間に形成される中央層１３とを備える。ただし、第１ドープと第２ドープとのポリマー成分は互いに同じセルロースアシレートであり、共流延で製造することから、第１表層１１と中央層１３と第２表層１２との各境界面は存在しない。したがって、図１における第１表層１１と中央層１３との境界線、及び中央層１３と第２表層１２との境界線は、説明の便宜上示すものであり、観念的なものにすぎない。
【００２４】
光学補償フィルム１０では、可塑剤が厚み方向で偏在する。可塑剤の偏在を示す図２のグラフにおいて、縦軸は可塑剤の含有率を示し、上方へ向かうほど可塑剤含有率が高いことを意味する。また、横軸は光学補償フィルムの厚み方向である。横軸における第１範囲Ｒ１は第１表層１１に対応し、第２範囲Ｒ２は第２表層１２に対応し、第３範囲Ｒ３は中央層１３に対応する。上記のように可塑剤含有率が高い第１ドープから形成される第１範囲Ｒ１と第２範囲Ｒ２とは、第２ドープから形成される第３範囲Ｒ３よりも可塑剤含有率が高い。このように、光学補償フィルム１０では、フィルム面１１ａ，１２ａよりも内部の可塑剤含有率が高くなるように、厚み方向で可塑剤が偏在する。
【００２５】
所定量の可塑剤が上記のように厚み方向で偏在することにより、（１）延伸工程でセルロースアシレートフィルムを破断させることなく拡幅と縮幅とを実施することができるのみならず、（２）可塑剤が製膜過程や延伸過程で装置内に飛散したり、フィルム面に析出することがほとんどなく、（３）けん化処理前の光学補償フィルム１０同士が重ねられた場合に接着することがなく、また、（４）けん化処理をしたときにけん化が過度に進むことがないのでリワーク性もよい、という効果がある。
【００２６】
厚み方向における可塑剤の偏在の態様、すなわち分布を示すグラフは、図２に示すような厚み方向中央部に関し対象である必要はない。例えば、第１範囲Ｒ１と第２範囲Ｒ２とにおける添加剤含有率が同じ値である必要はない。また、第３範囲Ｒ３における添加剤含有率が一定である必要もない。
【００２７】
第１表面１１ａが偏光膜（図示無し）と貼り合わされる貼合面であるときには、第１表面１１ａをけん化処理することになる。ただし、けん化処理を一方のフィルム面にのみ施すことは難しく、また可能であるにしてもけん化処理装置の構造を複雑化しなければならいので、第１表面１１ａと液晶セルのガラス基板に重ねられることがある第２表面１２ａとの両フィルム面をけん化処理する。そこで、実施するけん化条件でのけん化の進み度合いと、第１範囲Ｒ１での添加剤含有率との関係を予め求めておき、この関係に基づいてけん化条件に応じた添加剤含有率を決定することができる。
【００２８】
しかし、けん化条件に応じて第１範囲Ｒ１での添加剤含有率を決定するのではなく、偏光膜（ポリビニルアルコール（ＰＶＡ））との接着力とリワーク性とフィルム同士が接着しない程度との目標レベルに応じて第１範囲Ｒ１での添加剤含有率を決定する方が好ましい。けん化条件を一定の条件とすることで、光学補償フィルム１０の製造ラインの維持管理がより簡易になるからである。
【００２９】
そこで、本発明では、５０℃に保持された１ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液に６０秒間光学補償フィルム１０を浸漬し、その後、この光学補償フィルム１０を水で洗浄（水洗）して、これを乾燥するという、一般的に実施される条件でけん化処理を行った場合に第１表面１１ａ及び第２表面１２ａの表面エネルギーが５０ｍＮ／ｍ以上７５ｍＮ／ｍ以下の範囲となるように、第１範囲Ｒ１の添加剤含有率を決定する。表面エネルギーがこの範囲であると、偏光膜との接着力とリワーク性とがほぼ両立するレベルになるからである。第１表面１１ａの表面エネルギーが５０ｍＮ／ｍ未満であると偏光膜との接着力が小さすぎたり、第２表面１２ａの表面エネルギーが５０ｍＮ／ｍ未満であると第２表面１２ａと接着剤との結合力が弱すぎてガラス基板に接着剤が残ってしまいリワーク性に懸念が残る。一方、７５ｍＮ／ｍよりも大きいとフィルム同士を重ねると接着してしまうことがある。なお、表面エネルギーは、純水での接触角を求めてこの接触角から求めることができる。接触角は、市販の接触角測定装置（例えば、ＣＡ−Ａ型 協和界面科学社製）で求めることができるし、さらには、測定した接触角から表面エネルギーを求める市販の装置も有るので、これらを利用してよい。
【００３０】
［可塑剤］
可塑剤は、ジカルボン酸とジオールとのエステル結合が含まれた繰り返し単位をもつ重合体としてのエステルであり、これはリン酸エステルではない。そして、リン酸エステルであるＴＰＰやＢＤＰは本発明では使用しない。セルロースアシレートフィルムは、適度な透湿性をもつということが、偏光板保護フィルムないし光学補償フィルムとして採用される理由のひとつとして挙げられる。ところが、ＴＰＰやＢＤＰを光学補償フィルム１０の中に含ませると、高温高湿（例えば、温度が６０℃以上、相対湿度が９０％ＲＨ以上）の雰囲気下で、セルロースアシレートの適度な透湿性ゆえにＴＰＰやＢＤＰが加水分解してフェノールを発生してしまう。偏光膜の多くは、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）をヨウ素で染色したものであり、フェノールは偏光膜に含まれるヨウ素に対して還元剤として作用し、ヨウ素が還元されてしまう。本発明では、繰り返し単位にジカルボン酸とジオールとのエステル結合が含まれた重合体を可塑剤として用いることにより、ヨウ素を還元させるような物質を生成させず、これにより偏光膜の偏光度の変化を抑止することができる。この結果として、ＬＣＤを高温高湿下に置いても、ＬＣＤのコントラストを低下させずに、初期のコントラストを保持することができることができる。
【００３１】
また、本発明では、所定の繰り返し単位をもつ重合体を可塑剤として用いることにより、フィルム面に可塑剤が析出しにくく、また、可塑剤が外部に飛散しにくい。この効果と、延伸工程における拡幅による破断の防止の効果とは、重合体ではないいわゆる非重合体で、本発明で用いる可塑剤と同程度の数平均分子量をもつモノマーと比べてはるかに大きい。したがって、本発明で用いる可塑剤と同程度の数平均分子量をもつモノマーを可塑剤として用いる場合と比べて、製膜工程での乾燥効率をより高めるように乾燥におけるフィルム温度をより高温に設定することができるとともに、ＲｅやＲｔｈをより大きな範囲で制御できるようになる。
【００３２】
重合体である可塑剤を、上記のような厚み方向で偏在させることにより、フィルム面での析出及び外部への飛散の防止効果はさらに向上する。
【００３３】
可塑剤として用いる上記可塑剤は、光学補償フィルム１０の各層１１〜１３の中でそれぞれ凝集等しないように均一に分散させるために、重合度は３００以上２０００以下程度のオリゴマーであることが好ましい。オリゴマーであることにより、フィルム面での析出や外部への飛散を防止するとともに、これを各層１１〜１３の中でそれぞれ均一に分散させることができるのでセルロースアシレートの透明性を損なうことがない。なお、この重合体は、数平均分子量が７００以上１００００以下の範囲であることがより好ましい。
【００３４】
ジカルボン酸としては、脂肪族ジカルボン酸と芳香族ジカルボン酸との少なくともいずれか一方を用いることができる。光学補償フィルム１０の可撓性（フレキシビリティ）をより高める場合には脂肪族ジカルボン酸が好ましいし、耐熱性や強度をより高める場合には芳香族ジカルボン酸が好ましい。可撓性や強度を高めると、延伸工程での延伸倍率をより大きく設定することができるので、ＲｅやＲｔｈの制御範囲がより広げられる。また、耐熱性をより高めることにより、高温高湿での劣化を防止することができる。
【００３５】
脂肪族ジカルボン酸と芳香族ジカルボン酸とを併用してもよく、併用する場合には、光学補償フィルム１０の可撓性、耐熱性、強度の目標レベルに応じて、両者の質量比率を決定するとよい。例えば、芳香族ジカルボン酸のみを用いると、脂肪族ジカルボン酸のみを用いる場合と比べて光学補償フィルム１０の耐熱性は向上するが、可撓性が損なわれる場合が多いので、適宜設定した質量比率で両者を併用することにより、耐熱性と可撓性との両方が目標レベルに達した光学補償フィルム１０を製造することができる。
【００３６】
脂肪族カルボン酸としては、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、マレイン酸、フマル酸のうち少なくともいずれかひとつの化合物が好ましい。これらは、各種のジオールとの重合において重合度の制御がしやすいからである。重合度の制御がし易いと、可撓性が目標値に近い光学補償フィルム１０をより確実に製造することができる。
【００３７】
前記芳香族ジカルボン酸としては、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、１，５−ナフタレンジカルボン酸、１，４−ナフタレンジカルボン酸、１，８−ナフタレンジカルボン酸、２，８−ナフタレンジカルボン酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸のうち少なくともいずれかひとつの化合物が好ましい。これらもジオールとの重合度の制御が、他の芳香族ジカルボン酸に比べてしやすいという利点がある。
【００３８】
ジオールは、脂肪族ジオールと芳香族ジオールとのいずれでもよい。光学補償フィルム１０の可撓性（フレキシビリティ）をより高める場合には脂肪族ジオールが好ましいし、耐熱性や強度をより高める場合には芳香族ジオールが好ましい。脂肪族ジオールと芳香族ジオールとを併用してもよく、併用する場合には、光学補償フィルム１０の可撓性と耐熱性との目標レベルに応じて、両者の質量比率を決定するとよい。
【００３９】
脂肪族ジオールとしては、エタンジオール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール（ネオペンチルグリコール）、１，４−ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノールのうち少なくともいずれかひとつを用いることが好ましい。これらは、上記の各種ジカルボン酸との重合において重合度の制御がしやすいからである。
【００４０】
芳香族ジオールとしては、ビスフェノールＡ、１，４−ジヒドロキシフノール、ベンゼン−１，４−ジメタノールのうち少なくともいずれかひとつが好ましい。これらも上記の各種ジカルボン酸との重合度の制御が、他の芳香族ジオールに比べて容易という利点がある。
【００４１】
可塑剤の分子の末端は、炭素数１以上２２以下である脂肪族基、炭素数６以上２０以下である芳香族含有基、炭素数１以上２２以下の脂肪族カルボニル基、炭素数６以上２０以下の芳香族カルボニル基の少なくとも一種であることが好ましい。これらはセルロースアシレートとの親和性に優れ、また、これらを使うと、けん化処理に用いるアルカリの液が光学補償フィルムへ過度に浸透してしまうことが抑制されるという利点がある。
【００４２】
［セルロースアシレート］
セルロースアシレートの中でも、セルロースの水酸基をカルボン酸でエステル化している割合、つまりアシル基の置換度（以下、アシル基置換度と称する）が下記式（Ｉ）〜（III）の全ての条件を満足するものがより好ましい。なお、（Ｉ）〜（III）において、Ａ及びＢはともにアシル基置換度であり、Ａにおけるアシル基はアセチル基であり、Ｂにおけるアシル基は炭素原子数が３〜２２のものである。Ｒｅを０ｎｍ以上１０ｎｍ以下と小さくするためには、Ａ＋Ｂは、２．８以上３．０以下の範囲であることがより好ましく、２．８以上２．９以下の範囲であることがさらに好ましい。
２．５≦Ａ＋Ｂ≦３．０・・・（Ｉ）
０≦Ａ≦３．０・・・（II）
０≦Ｂ≦２．９・・・（III）
【００４３】
セルロースを構成しβ−１，４結合しているグルコース単位は、２位、３位および６位に遊離の水酸基を有している。セルロースアシレートは、これらの水酸基の一部または全部がエステル化されて、水酸基の水素が炭素数２以上のアシル基に置換された重合体（ポリマー）である。なお、グルコース単位中のひとつの水酸基のエステル化が１００％されていると置換度は１であるので、セルロースアシレートの場合には、２位、３位および６位の水酸基がそれぞれ１００％エステル化されていると置換度は３となる。
【００４４】
ここで、グルコース単位の２位のアシル基置換度をＤＳ２、３位のアシル基置換度をＤＳ３、６位のアシル基置換度をＤＳ６とする。ＤＳ２＋ＤＳ３＋ＤＳ６で求められる全アシル基置換度は２．００〜３．００であることが好ましく、２．２２〜２．９０であることがより好ましく、２．４０〜２．８８であることがさらに好ましい。また、ＤＳ６／（ＤＳ２＋ＤＳ３＋ＤＳ６）は０．３２以上であることが好ましく、０．３２２以上であることがより好ましく、０．３２４〜０．３４０であることがさらに好ましい。
【００４５】
アシル基は１種類だけでもよいし、あるいは２種類以上であってもよい。アシル基が２種類以上であるときには、そのひとつがアセチル基であることが好ましい。２位、３位及び６位の水酸基の水素のアセチル基による置換度の総和をＤＳＡとし、２位、３位及び６位におけるアセチル基以外のアシル基による置換度の総和をＤＳＢとすると、ＤＳＡ＋ＤＳＢの値は２．２〜２．８６であることが好ましく、２．４０〜２．８０であることが特に好ましい。ＤＳＢは１．５０以上であることが好ましく、１．７以上であることが特に好ましい。そして、ＤＳＢはその２８％以上が６位水酸基の置換基であることが好ましいが、より好ましくは３０％以上、さらに好ましくは３１％以上、特に好ましくは３２％以上が６位水酸基の置換基であることが好ましい。また、セルロースアシレートの６位のＤＳＡ＋ＤＳＢの値が０．７５以上であることが好ましく、０．８０以上であることがより好ましく、０．８５以上であることが特に好ましい。
【００４６】
炭素数が２以上であるアシル基としては、脂肪族基でもアリール基でもよく、特に限定されない。例えばセルロースのアルキルカルボニルエステル、アルケニルカルボニルエステルあるいは芳香族カルボニルエステル、芳香族アルキルカルボニルエステルなどがあり、これらは、それぞれさらに置換された基を有していてもよい。プロピオニル基、ブタノイル基、ペンタノイル基、ヘキサノイル基、オクタノイル基、デカノイル基、ドデカノイル基、トリデカノイル基、テトラデカノイル基、ヘキサデカノイル基、オクタデカノイル基、ｉｓｏ−ブタノイル基、ｔ−ブタノイル基、シクロヘキサンカルボニル基、オレオイル基、ベンゾイル基、ナフチルカルボニル基、シンナモイル基などを挙げることが出来る。これらの中でも、プロピオニル基、ブタノイル基、ドデカノイル基、オクタデカノイル基、ｔ−ブタノイル基、オレオイル基、ベンゾイル基、ナフチルカルボニル基、シンナモイル基などがより好ましく、プロピオニル基、ブタノイル基が特に好ましい。
【００４７】
なお、セルロースアシレートの詳細については、特開２００５−１０４１４８号公報の［０１４０］段落から［０１９５］段落に記載されており、これらの記載は本発明にも適用することができる。
【００４８】
なお、光学フィルム１０は、厚みが１０μｍ以上２００μｍ以下の範囲、幅が５００ｍｍ以上４０００ｍｍ以下の範囲、長さが１００ｍ以上８０００ｍ以下の範囲となるように製造する。
【００４９】
光学補償フィルム１０には、いずれか一方のフィルム面に光学的な異方性をもついわゆる光学異方層が設けられる。図３には、光学異方層１６を第２表面１２ａに設けた場合の光学補償フィルム１０を示す。光学異方層１６は液晶化合物をガラス基板に挟んだ構成をもつ。ここで、光学異方層１６の面内でＲｅが最小である向きをｘ軸における−（マイナス）側の向きとし、光学異方層１６の表面の法線方向をｙ軸、ｘ軸とｙ軸とに垂直な方向をｚ軸とする。図３の矢線（Ａ）は図４のフィルム製造設備で光学補償フィルム１０を製造した場合における光学補償フィルム１０の長手方向であり、本実施形態ではｘ軸に一致するものとする。
【００５０】
そして、ｘ軸とｙ軸とを含む平面、すなわちｘｙ平面において、法線方向で求めた光学補償フィルム１０のＲｅをＲｅ（０°）と表し、ｘｙ平面においてｙ軸からｘ軸のプラス方向にθ１（°）傾けた方向における光学補償フィルム１０のＲｅをＲｅ（θ１）、マイナス方向にθ２（°）傾けた方向における光学補償フィルム１０のＲｅをＲｅ（−θ２）と表す。例えば、ｘｙ平面においてｙ軸からｘ軸のマイナス方向に５０°傾けた方向における光学補償フィルム１０のＲｅをＲｅ（−５０°）、これに対しｘ軸のプラス方向に５０°傾けた方向における光学補償フィルム１０のＲｅをＲｅ（５０°）と表すことにする。光学補償フィルム１０は、３０℃５０％ＲＨにおけるＲｅ（０°）が（３５±３０）ｎｍの範囲であり、同条件下におけるＲｅ（−５０°）が（４０±３５）ｎｍの範囲であり、同条件下におけるＲｅ（５０°）が（１１０±８５）ｎｍの範囲である。なお、これらのＲｅに関し（Ａ±Ｂ）ｎｍの範囲とは、（Ａ−Ｂ）ｎｍ以上（Ａ＋Ｂ）以下の範囲であることを意味する。
【００５１】
図４に示すように、光学補償フィルムを製造するフィルム製造設備３０は、添加剤含有率が互いに異なる複数のドープを製造するドープ製造部３１と、複数のドープから光学補償フィルム１０を溶液製膜により製造する溶液製膜部３２とからなる。
【００５２】
ドープ製造部３１では、第１及び第２表層１１，１２（図１参照）を形成する第１ドープ３３と、中央層１３（図１参照）を形成する第２ドープ３４とをそれぞれつくる。溶液製膜部３２は、第１ドープ３３と第２ドープ３４とからなる流延膜３５を形成して溶剤を含んだ状態の湿潤フィルム３６として剥がす流延エリア３７と、湿潤フィルム３６を乾かして光学補償フィルム１０とする乾燥エリア３８と、光学補償フィルム１０を巻き取ってロール状にする巻取エリア３９とからなる。
【００５３】
ドープ製造部３１では、セルロースアシレート４１と、可塑剤４２と、セルロースアシレート４１及び可塑剤４２を溶解する溶剤４３とを用いる。
【００５４】
ドープ製造部３１には、可塑剤４２を溶剤４３に溶解して、可塑剤４２の濃度が互いに異なる第１可塑剤液４５及び第２可塑剤液４６をつくる第１溶解装置４７と、セルロースアシレート４１を溶剤４３に溶解して所定濃度のセルロースアシレート溶液５０とする第２溶解装置５１とを備える。添加剤濃度が低い一方を第１可塑剤液４５とし、高い他方を第２可塑剤液４６とする。
【００５５】
第２溶解装置５１でつくられたセルロースアシレート溶液５０は、第１送液ラインＬ１と第２送液ラインＬ２との２つの送液ラインで下流へ送られる。第１送液ラインＬ１と第２送液ラインＬ２とにおける各流量は、第１送液コントローラ５２でそれぞれ調整する。
【００５６】
また、第１可塑剤液４５は、第１送液ラインＬ１に接続する第３送液ラインＬ３で送られ、第１送液ラインＬ１を流れるセルロースアシレート溶液５０にインライン添加される。第２可塑剤液４６は、第２送液ラインＬ２に接続する第４送液ラインＬ４で送られ、第２送液ラインＬ２を流れるセルロースアシレート溶液５０にインライン添加される。このとき、第３送液ラインＬ３における第１可塑剤液４５の流量は第２送液コントローラ５４により、第４送液ラインＬ４における第２可塑剤液４６の流量は第３送液コントローラ５５により、それぞれ調整する。
【００５７】
以上のように、それぞれ所定の濃度としてあるセルロースアシレート溶液５２と第１及び第２可塑剤液４６，４７との各流量を調整することにより、所定の可塑剤含有率の第１ドープ３３と第２ドープ３４とをつくることができるとともに、第１表層１１と中央層１３と第２表層１２との各境界がない光学補償フィルム１０とすることができる第１ドープ３３と第２ドープ３４とを製造することができる。
【００５８】
第１ドープ３３と第２ドープ３４とは、それぞれ独立した送液ラインで溶液製膜部３２の流延エリア３７に案内される。そして、第１ドープ３３は２つの送液ラインで流延エリア３７に送られる。
【００５９】
流延エリア３７には、第１ドープ３３及び第２ドープ３４を流出する流延ダイ５６と、この流延ダイ５６の下方に配されて連続走行する無端支持体としてのバンド５７と、バンド５７が周面に巻き掛けられて少なくとも一方が駆動回転することによりバンド５７を走行させる２つのバックアップローラ５８と、流延膜３５をバンド５７から剥ぎ取るに際して湿潤フィルム３６を支持するローラ５９とが備えられている。また、流延ダイ５６の上流端面には、独立に案内されてきた第１ドープ３３と第２ドープ３４を合流させて流延ダイ５６に案内するフィードブロック６１を設け、バンド５７の走行方向における流延ダイ５６の上流側には、流延ダイ５６からバンド５７に渡って形成されるビードよりも上流側のエリアの空気を吸引して減圧する減圧チャンバ６２を設けている。なお、フィードブロック６１では、第２ドープ３４の流れが２つの第１ドープ３３の流れに挟まれるように第１ドープ３３と第２ドープ３４とを合流させる。
【００６０】
フィードブロック６１で合流した第１ドープ３３と第２ドープ３４とを、流れが重なった状態で流延ダイ５６からバンド５７へ流延する。乾燥と冷却との少なくともいずれか一方により、流延膜３５をローラでの搬送が可能な程度に硬くし、すなわち自己支持性をもつようにし、この流延膜３５をバンド５７から剥ぎ取って、乾燥エリア３８のテンタ６６に案内する。バンド５７からテンタ６６に至る搬送路の近傍には、湿潤フィルム３６の乾燥を進めるために湿潤フィルム３６に乾燥空気を吹き付ける送風ダクト６７が設けられている。
【００６１】
テンタ６６には、湿潤フィルム３６の側端部を保持する保持手段が、湿潤フィルム３６の搬送路の両側に配されている。保持手段としては、湿潤フィルム３６を把持するクリップ６８が用いられるが、クリップ６８に代えて湿潤フィルムを突き刺して保持するピンを用いてもよい。複数のクリップ６８は、連続走行する無端のチェーン（図示せず）に備えられてあり、このチェーンの走行路を変位することによりクリップ６８の走行軌道を変えることができる。湿潤フィルム３６の両側にそれぞれ配されてあるクリップ６８とクリップ６８との距離を下流側に向かって徐々に拡げるようにチェーンの走行路を設定することにより、湿潤フィルム３６の幅を拡げることができる。
【００６２】
テンタ６６により、湿潤フィルム３６を、所定タイミングで所定延伸倍率の拡幅を実施したり、幅を狭める縮幅を実施する。なお、延伸倍率とは、拡幅や縮幅を実施する前の幅をＷ１、実施した後の幅をＷ２とするときに、Ｗ２／Ｗ１で求める値である。この拡幅や縮幅により、Ｒｅ及びＲｔｈを制御する。
【００６３】
テンタ６６には、湿潤フィルム３６に温度調整された乾燥空気を吹き付ける送風ダクト６６ａが備えられており、この送風により、クリップ６８で保持されて搬送されている間の湿潤フィルム３６は乾燥が進む。
【００６４】
クリップ６８での把持を解除された湿潤フィルム３６は、テンタ６６の下流に備えられる切除装置７１に案内される。湿潤フィルム３６のクリップ６８により把持された把持位置には、把持の跡が残っている。そのため、この把持跡が、光学補償フィルム１０となる中央部と分離されるように、切除装置７１は、湿潤フィルム３６の側端部を連続的にカットする。
【００６５】
切除装置７１の下流には、両側端部が切除された湿潤フィルム３６を周面で支持する複数のローラ７３と、乾燥空気を吹き出す送風ダクト（図示せず）とを備える乾燥室７４がある。ローラ７３の中には、周方向に回転駆動することにより湿潤フィルム３６を搬送する駆動ローラが含まれる。送風ダクトには、湿潤フィルム３６の幅方向に延びたスリット（図示せず）が搬送方向に複数設けられており、これらのスリットから出される所定温度の乾燥空気により湿潤フィルム３６は乾燥されて光学補償フィルム１０となる。そして、光学補償フィルム１０は、巻取エリア３９の巻取装置７７でロール状に巻かれる。
【実施例１】
【００６６】
以下に、本発明の範囲である実験１〜６を記載する。まず、図５の表に示す処方で、Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ３の６種類のドープをドープ製造部３１で製造した。図５の「可塑剤」欄における「重合体」とは、非リン酸エステルであるオリゴマーである。このオリゴマーは、ジカルボン酸とジオールとのエステル結合が含まれる繰り返し単位をもつ。この「重合体」欄の中で「末端ＯＨ」とあるのは、重合体である分子の末端が−ＯＨであることを意味し、「末端アシル基」とあるのは、重合体である分子の末端がアシル基であることを意味する。なお、図５における各数値の単位は、質量部である。
【００６７】
製造したＢ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ３の６種類のドープを、図６の表に示す組み合わせで用い、本発明の光学補償フィルム１０を製造した。これらを実験１〜６とする。なお、図６の「第１ドープ」とは、第１表層１１を形成するための第１ドープ３３であり、「第２ドープ」とは第２表層１２を形成するための第１ドープ３３である。「第２ドープ」からは、中央層１３を形成する。
【００６８】
各実験１〜６では、テンタ６６で表６に示す延伸倍率になるように湿潤フィルム３６を拡幅した。
【００６９】
得られた各光学補償フィルム１０につき、ＲｅとＲｔｈを求めた他、けん化処理したものでのリワーク性と、けん化処理前のものでのフィルム同士の接着性との評価とを実施した。各評価方法は以下の通りである。なお、評価結果は、図６の「評価」欄にそれぞれ示す。
【００７０】
（１）ＲｅとＲｔｈ
自動複屈折率計（ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ、王子計測機器（株）製）を用いて、２３℃、５５％ＲＨの雰囲気下で５９０ｎｍの波長において３次元複屈折率測定を行い、ｎｘ、ｎｙ、ｎｚの各屈折率を求める。ＲｅとＲｔｈとは、前記式（１）と（２）とにより算出した。ＲｅとＲｔｈを所定範囲内とすることで、用途に応じた光学補償フィルムとなる。具体的には、Ｒｅが０〜１０ｎｍで、Ｒｔｈが２０〜６０ｎｍであれば偏光子保護フィルム、Ｒｅが２０〜６０ｎｍで、Ｒｔｈが６０〜２００ｎｍであればＶＡ用位相差フィルム、Ｒｅが０〜５ｎｍで、Ｒｔｈが０〜５ｎｍであればＩＰＳ用位相差フィルムとして用いることができる。
【００７１】
（２）リワーク性
離型処理されたＰＥＴフィルム上に形成された厚さ２５μｍの接着剤を、貼付装置（商品名：ラミパッカー、富士プラスチック機械（株）製）を用いて各光学補償フィルム１０にＰＥＴフィルムから移し付けた。なお、光学補償フィルム１０は、接着剤が付与される前に、予め、５０℃、１ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液に６０秒浸漬した後、水洗してから乾燥という条件でけん化処理をしてある。接着剤がついた光学補償フィルム１０から幅２５ｍｍ、長さ２５０ｍｍの短冊試験片を切り取った。次に、この試験片を、上述の貼付装置を用いて、水洗・乾燥を行った無アルカリガラス板（品番１７３７、コーニング製）にその接着剤側を貼り付けた。この試験片を５０℃、５００ｋＰａで２０分間オートクレーブ処理した。次に、７０℃で２時間加熱処理し、次いで５０℃、４８時間恒温槽で保管した後、温度２３℃、相対湿度５０％条件下で、ガラス板から光学補償フィルム１０を３００ｍｍ／分の速度で１８０°方向に剥離し、ガラス板の表面を目視で観察し、以下の基準で評価した。この評価結果は図６の「リワーク性」の欄に示す。なお、接着剤は、貼り付け面積（１０ｍｍ×１０ｍｍ）の試料を、５０℃雰囲気下で、２００ｇの荷重を１時間かけ、室温雰囲気下にて荷重を取り除いたクリープ値が３０〜５０μｍとなるものを用いた。
○：ガラス板の表面に曇りが全く認められない。
△：ガラス板の表面に曇り等が認められるが許容できる程度。
×：ガラス板の表面に接着剤の残りが認められる。
【００７２】
（３）フィルム同士の接着の有無
けん化処理をする前の光学補償フィルム１０をロール状に一旦巻取り、所定時間放置した後、このフィルムロールから光学補償フィルム１０を引き出して、引き出すときにフィルム同士が接着しているか否かを目視で評価した。この評価項目については図６の「接着の有無」の欄に示す。なお、図６に記載の「○」、「×」はそれぞれ以下の意味を表す。
○：接着無し
×：接着有り
【００７３】
［比較例］
図５の表に示す処方で、Ａ１〜Ａ３の３種類のドープを製造した。これらと、実施例で製造したドープとを図６の表に示す組み合わせで用いて、光学補償フィルムを製造した。これらを比較実験１〜４とする。図５の「可塑剤」欄で、「リン酸エステル」とは、ＴＰＰとＢＤＰとの混合物である。
【００７４】
実施例と同様に、得られた光学補償フィルムにつき評価した。評価結果については図６に示す。
【符号の説明】
【００７５】
１０ 光学補償フィルム
１１ 第１表層
１２ 第２表層
１３ 中央層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルロースアシレートからなり、
フィルム面よりも内部における含有率が高くなるように厚み方向で可塑剤が偏在し、
前記可塑剤は、ジカルボン酸とジオールとのエステル結合が含まれる繰り返し単位をもつ重合体であり、
下記式（１）により求めるＲｅが波長５５０ｎｍで０以上１００ｎｍ以下の範囲、下記式（２）により求めるＲｔｈが波長５５０ｎｍで０以上４００ｎｍ以下の範囲であり、
５０℃、１ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液に６０秒浸漬した後、水洗してから乾燥した後のフィルム面の表面エネルギーが５０ｍＮ／ｍ以上７５ｍＮ／ｍ以下の範囲であることを特徴とする光学補償フィルム。
Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ ・・・（１）
Ｒｔｈ＝｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄ・・・（２）
（式（１）及び（２）中で、ｎｘはフィルム面内の遅相軸方向での屈折率、ｎｙはフィルム面内の進相軸方向の屈折率、ｎｚは厚み方向の屈折率、ｄは厚み（単位；ｎｍ）を表す）
【請求項２】
前記ジカルボン酸は、脂肪族ジカルボン酸と芳香族ジカルボン酸との少なくともいずれか一方であることを特徴とする請求項１記載の光学補償フィルム。
【請求項３】
前記脂肪族ジカルボン酸は、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、マレイン酸、フマル酸のうち少なくともいずれかひとつであり、
前記芳香族ジカルボン酸は、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、１，５−ナフタレンジカルボン酸、１，４−ナフタレンジカルボン酸、１，８−ナフタレンジカルボン酸、２，８−ナフタレンジカルボン酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸のうち少なくともいずれかひとつであることを特徴とする請求項２記載の光学補償フィルム。
【請求項４】
前記ジオールは、脂肪族ジオールと芳香族ジオールとの少なくともいずれか一方であることを特徴とする請求項１ないし３いずれか１項記載の光学補償フィルム。
【請求項５】
前記脂肪族ジオールは、エタンジオール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール（ネオペンチルグリコール）、１，４−ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノールのうち少なくともいずれかひとつであり、
前記芳香族ジオールは、ビスフェノールＡ、１，４−ジヒドロキシフノール、ベンゼン−１，４−ジメタノールのうち少なくともいずれかひとつであることを特徴とする請求項４記載の光学補償フィルム。
【請求項６】
前記可塑剤の分子の末端が、炭素数１以上２２以下である脂肪族基、炭素数６以上２０以下である芳香族含有基、炭素数１以上２２以下の脂肪族カルボニル基、炭素数６以上２０以下の芳香族カルボニル基のうち少なくともいずれかひとつであることを特徴とする請求項１ないし５いずれか１項記載の光学補償フィルム。
【請求項１】
セルロースアシレートからなり、
フィルム面よりも内部における含有率が高くなるように厚み方向で可塑剤が偏在し、
前記可塑剤は、ジカルボン酸とジオールとのエステル結合が含まれる繰り返し単位をもつ重合体であり、
下記式（１）により求めるＲｅが波長５５０ｎｍで０以上１００ｎｍ以下の範囲、下記式（２）により求めるＲｔｈが波長５５０ｎｍで０以上４００ｎｍ以下の範囲であり、
５０℃、１ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液に６０秒浸漬した後、水洗してから乾燥した後のフィルム面の表面エネルギーが５０ｍＮ／ｍ以上７５ｍＮ／ｍ以下の範囲であることを特徴とする光学補償フィルム。
Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ ・・・（１）
Ｒｔｈ＝｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄ・・・（２）
（式（１）及び（２）中で、ｎｘはフィルム面内の遅相軸方向での屈折率、ｎｙはフィルム面内の進相軸方向の屈折率、ｎｚは厚み方向の屈折率、ｄは厚み（単位；ｎｍ）を表す）
【請求項２】
前記ジカルボン酸は、脂肪族ジカルボン酸と芳香族ジカルボン酸との少なくともいずれか一方であることを特徴とする請求項１記載の光学補償フィルム。
【請求項３】
前記脂肪族ジカルボン酸は、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、マレイン酸、フマル酸のうち少なくともいずれかひとつであり、
前記芳香族ジカルボン酸は、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、１，５−ナフタレンジカルボン酸、１，４−ナフタレンジカルボン酸、１，８−ナフタレンジカルボン酸、２，８−ナフタレンジカルボン酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸のうち少なくともいずれかひとつであることを特徴とする請求項２記載の光学補償フィルム。
【請求項４】
前記ジオールは、脂肪族ジオールと芳香族ジオールとの少なくともいずれか一方であることを特徴とする請求項１ないし３いずれか１項記載の光学補償フィルム。
【請求項５】
前記脂肪族ジオールは、エタンジオール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール（ネオペンチルグリコール）、１，４−ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノールのうち少なくともいずれかひとつであり、
前記芳香族ジオールは、ビスフェノールＡ、１，４−ジヒドロキシフノール、ベンゼン−１，４−ジメタノールのうち少なくともいずれかひとつであることを特徴とする請求項４記載の光学補償フィルム。
【請求項６】
前記可塑剤の分子の末端が、炭素数１以上２２以下である脂肪族基、炭素数６以上２０以下である芳香族含有基、炭素数１以上２２以下の脂肪族カルボニル基、炭素数６以上２０以下の芳香族カルボニル基のうち少なくともいずれかひとつであることを特徴とする請求項１ないし５いずれか１項記載の光学補償フィルム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−２８６６０３（Ｐ２０１０−２８６６０３Ａ）
【公開日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１３９３０７（Ｐ２００９−１３９３０７）
【出願日】平成２１年６月１０日（２００９．６．１０）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月１０日（２００９．６．１０）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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