CN1670594A - 酰化纤维素薄膜、其制造方法、光学补偿薄膜、偏振片和液晶显示装置 - Google Patents

酰化纤维素薄膜、其制造方法、光学补偿薄膜、偏振片和液晶显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种光学性质和加工适应性优异的酰化纤维素薄膜及其方法、和将所述酰化纤维素薄膜作为支撑体的光学补偿薄膜以及偏振片和使用所述偏振片的液晶显示装置。本发明提供的酰化纤维素薄膜,其中添加有特定量的添加剂,薄膜接触的传送带或辊轴面的支撑体面和空气侧的空气面的各表面中的添加剂的存在量的比例满足特定的公式;另外本发明提供的酰化纤维素薄膜的制造方法包括:将相对100重量份酰化纤维素含有特定量作为延迟增加剂的苯甲酸苯酯的酰化纤维素溶剂流延的工序,以及在剥离前干燥的前半段工序中进行特定时间、实质上无风的干燥的工序;另外,本发明提供使用该薄膜的光学补偿薄膜和偏振片以及具有这些功能性薄膜的液晶显示装置。

Description

酰化纤维素薄膜、其制造方法、光学补偿薄膜、偏振片和液晶显示装置
技术领域
本发明涉及酰化纤维素薄膜及其制造方法、将该薄膜用于支撑体中的光学补偿薄膜和偏振片、以及使用该偏振片的液晶显示装置。
背景技术
在液晶显示装置中,为扩大视场角、改良图像染色和提高对比度而使用光学补偿薄膜是公知的技术。特别是,在酰化纤维素中添加具有平面性较高的分子结构的低分子化合物所形成的薄膜可以在宽范围的条件下进行延迟调节,所以特别有用,例如特开2000-111914号公报、特开2000-166144号公报等中所公开的具体例子。但是,在使用溶剂流延法制造酰化纤维素薄膜时的干燥工序中,这些化合物会渗出到薄膜表面从而使薄膜出现光学不均匀化,所以使用由该薄膜形成的光学补偿薄膜的液晶显示装置具有显示质量非常差的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种酰化纤维素(cellulose acylate)薄膜及其制造方法,该薄膜的延迟值较高且薄膜面内的光学均匀性优异,而且卷边较小、加工适应性优异。
本发明的另一目的在于提供以上述特性优异的酰化纤维素薄膜作为支撑体的光学补偿薄膜和偏振片。
本发明的又一目的在于提供使用上述偏振片的显示质量良好的液晶显示装置。
本发明者们认真研究的结果发现:使用溶剂流延(solvent cast)法制造酰化纤维素薄膜时,添加剂在干燥工序中渗出是,溶剂快速挥发使得剩余的添加剂析出,不能向酰化纤维素薄膜内再扩散,所以通过使干燥时的溶剂挥发速度足够慢,可以解决上述问题,从而实现本发明。
此外,还发现上述方法可以确保薄膜接触的传送带(band)或辊轴(drum)面的支撑面(以下,仅称作“支撑体面”)侧的表面的添加剂存在量和空气侧的空气面(以下,仅称作“空气面”)侧的表面的添加剂的存在量均衡,从而显著改善卷边等薄膜物性,以得到加工适应性优异的酰化纤维素薄膜。
也就是,本发明可以提供下述结构的酰化纤维素的制造方法、酰化纤维素薄膜、光学补偿薄膜、偏振片以及液晶显示装置,从而实现上述本发明的目的。
1.一种酰化纤维素薄膜,该薄膜中相对于100重量份酰化纤维素,含有0.1重量份至30重量份的至少1种分子量为300以上的添加剂,其特征在于:各种添加剂在该酰化纤维素薄膜的接触传送带或滚轴面侧的支撑体面表面和空气侧的空气面表面的存在量的比例满足下式:
0.25<空气面表面的添加剂存在量/支撑体面表面的添加剂存在量<4。
2.一种酰化纤维素薄膜,该薄膜中相对于100重量份酰化纤维素,含有0.1重量份至30重量份的至少1种分子量为300以上的添加剂,其特征在于:在该酰化纤维素薄膜的接触传送带或辊轴面侧的支撑体面表面和空气侧的空气面表面中的所有的添加剂的存在量合计的总添加剂存在量的比例满足下式:
0.5<空气面表面的总添加剂存在量/支撑体面表面的总添加剂存在量<1.75。
3.如上述1或2记载的酰化纤维素薄膜,其中添加剂中的至少1种为延迟增加剂。
4.如上述1~3任一项记载的酰化纤维素薄膜,其中添加剂中的至少1种为增塑剂。
5.如上述1~4任一项记载的酰化纤维素薄膜,其中添加剂中的至少1种为紫外线吸收剂。
6.如上述1~5任一项记载的酰化纤维素薄膜,其中添加剂中的至少1种为疏水剂。
7.如上述1~6任一项记载的酰化纤维素薄膜,其中添加剂中的至少1种为延迟降低剂。
8.如上述1~7任一项记载的酰化纤维素薄膜,其中添加剂中的至少1种为染料。
9.一种酰化纤维素薄膜的制造方法,其是通过溶剂流延法流延到传送带上而得到酰化纤维素薄膜,其包含如下工序:流延酰化纤维素溶液的工序,该酰化纤维素溶液中相对于100重量份酰化纤维素含有0.01重量份至20重量份的分子量为300以上的作为延迟增加剂的苯甲酸苯酯;和在剥取前干燥的前半段工序中,以10至90秒的时间、在实质上无风的条件下进行干燥的工序。
10.一种酰化纤维素薄膜的制造方法,其是通过溶剂流延法流延到辊轴上而得到酰化纤维素薄膜,其包含如下工序:流延酰化纤维素溶液的工序,该酰化纤维素溶液中相对于100重量份酰化纤维素含有0.1重量份至30重量份的分子量为300以上的添加剂;和在剥取前干燥的前半段工序中,以1秒至10秒的时间、在实质上无风的条件下进行干燥的工序。
11.一种酰化纤维素薄膜的制造方法,其是通过溶剂流延法流延到传送带上而得到酰化纤维素薄膜,其特征在于包含如下工序:流延酰化纤维素溶液的工序,其中相对于100重量份酰化纤维素,酰化纤维素溶液含有0.1重量份至30重量份的分子量为300以上的添加剂;和在剥取前干燥的前半段工序中,以10至90秒的时间、在实质上无风的条件下进行干燥的工序。
12.如上述1或2记载的酰化纤维素薄膜,其中上述薄膜是通过上述9~11的任一项的方法制造的。
13.如上述1~8和12的任一项中记载的酰化纤维素薄膜,其中添加剂如下述通式(II)所示。
通式(II)
Figure A20051005471700091
(式中,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R9和R10各自独立地表示氢原子或取代基,R1、R2、R3、R4和R5中的至少1个表示供电子基。R8表示氢原子、碳原子数1~4的烷基、碳原子数2~6的烯基、碳原子数2~6的炔基、碳原子数6~12的芳基、碳原子数1~12的烷氧基、碳原子数6~12的芳氧基、碳原子数2~12的烷氧羰基、碳原子数2~12的酰胺基、氰基或卤原子。)
14.如上述13中记载的酰化纤维素薄膜,其特征在于:上述通式(II)的供电子基为烷氧基。
15.如上述13中记载的酰化纤维素薄膜,其特征在于:上述通式(II)所示的化合物为下述通式(II-D)所示的化合物。
通式(II-D)
(式中,R2、R4和R5表示氢原子或取代基。R21、R22各自独立地是碳原子数1~4的烷基。X1是碳原子数6~12的芳基、碳原子数2~12的烷氧羰基、氰基。)
16.如1~8和12中任一项记载的酰化纤维素薄膜,其特征在于:添加剂为1,3,5-三嗪化合物。
17.如上述1~8和12~16中任一项记载的酰化纤维素薄膜,其特征在于:厚度方向的延迟值Rth在70~400nm的范围内。
18.如上述1~8和12~17中任一项记载的酰化纤维素薄膜,其特征在于:面内方向的延迟值Re为20nm至200nm,且以1.05至2.00的拉伸倍率拉伸。
19.如上述1~8和12~16中任一项记载的酰化纤维素薄膜,其中Rth延迟值为-20nm至20nm,Re延迟值为5nm以下。
20.一种光学补偿薄膜,其特征在于:在上述1~8和12~19任一项中记载酰化纤维素薄膜上设置由液晶分子形成的光学异向性层。
21.一种偏振片,其是经透明保护膜、偏光膜、透明支撑体和由液晶性分子形成的光学各向异性层按该顺序层叠形成的,其特征在于:透明支撑体为上述1~8和12~19任一项中的酰化纤维素薄膜。
22.一种液晶显示装置,其含有液晶元件及其两侧上配置的2枚偏振片,其特征在于:这两枚中的至少1枚偏振片是上述21记载的偏振片。
23.如上述22中记载的液晶显示装置,其特征在于:液晶元件为TN型、弯曲取向型或垂直取向型液晶元件。
由本发明的制造方法得到的酰化纤维素薄膜的延迟值较高且薄膜面内的光学均匀性优异。此外,本发明的酰化纤维素薄膜的卷边较小,加工适应性优异。使用以这些酰化纤维素薄膜作为支撑体的光学补偿薄膜和偏振片的液晶显示装置的显示质量优异。
附图说明
图1是表示本发明的偏振片与功能性光学薄膜的复合结构的一个例子的剖视简图。
图2是表示使用本发明的偏振片的液晶显示装置的一个例子的模式示意图。
图3是实施例7制得的VA液晶显示装置的剖视简图。
符号说明
11a、1b 保护薄膜
2  起偏器
3  功能性光学薄膜
4  粘接层
5  偏振片
6  上偏振片
7  上偏振片吸收轴
8  上光学各向异性层
9  上光学各向异性层的取向控制方向
10 液晶元件的上电极基板
11 上基板的取向控制方向
12 液晶分子
13 液晶元件的下电极基板
14 下基板的取向控制方向
15 下光学各向异性层
16 下光学各向异性层的取向控制方向
17 下偏振片
18 下偏振片吸收轴
30 上侧偏振片
31 VA型液晶元件
32 下侧偏振片
33 酰化纤维素薄膜
34 起偏器
具体实施方式
以下,详细地说明本发明。另外,在本说明书中,在以数值表示物性值、特性值时,“(数值1)~(数值2)”、“(数值1)至(数值2)”、“数值1以上”或“数值2以下”均包括端点的数值点。另外,所述的“(甲基)丙烯酰基”表示“丙烯酰基和甲基丙烯酰基中的至少任意1种”。“(甲基)丙烯酸酸酯”、“(甲基)丙烯酸”也相同。
首先,对本发明的酰化纤维素中使用的添加剂进行说明。本发明的添加剂优选分子量为300以上的化合物,更优选分子量为300至2000的低分子化合物,进一步优选为350至1500。
通过使用分子量在该范围的化合物,可以适当调节在干燥工序中的添加剂的扩散,从而使空气面表面和支撑相对面表面的添加剂的存在量的比例较小。
另外,相对于100重量份酰化纤维素,本发明的添加剂使用0.1至30重量份,优选为1至25重量份。使用该范围的添加剂可以有效地发挥其功能(延迟控制、可塑性、疏水化、紫外线吸收等)。如果使用不足0.1重量份,则效果不充分;如果使用超过30重量份则添加剂不与酰化纤维素相溶,在薄膜中结晶化或产生相分离。
相对于100重量份纤维素酯,通式(II)所示的化合物等苯甲酸苯酯这样的延迟增加剂使用0.01至20重量份,优选为0.5至10重量份。通过使用该范围内的延迟增加剂可以适当地控制薄膜的延迟。如果使用不足0.01重量份的延迟增加剂,则延迟增加较少,不能控制延迟。如果使用超过20重量份,则延迟增加剂不能与纤维素酯相溶,在薄膜中结晶化。
另外,本发明的添加剂在薄膜表面的存在量优选使空气面侧和支撑体面侧尽可能地平衡。通过使传送带和辊轴上的干燥均匀地进行,则难以产生渗出等问题,且薄膜的卷边也较小。薄膜表面的存在量根据飞行时间型2次离子重量分析计(TOF-SIMS)测定。根据该方法,可以对气固界面1nm以下的最表面的添加剂存在量进行定量。此外,通过将添加剂产生的离子强度和酰化纤维素产生的离子强度进行对比,可以对离子化效率等测定间的偏差进行修正,从而可以进行评价。
本发明的酰化纤维素薄膜的空气面表面和支撑体面表面的各种添加剂的存在比优选为0.25<空气面存在量/支撑体面存在量<4.0,进一步优选为0.3<空气面存在量/支撑体面存在量<3.0,最优选为0.5<空气面存在量/支撑体面存在量<2.0。
另外,合计本发明的酰化纤维素薄膜在空气面表面和支撑体面表面的全部添加剂合计的总添加剂存在量的比优选为0.5<空气面总存在量/支撑体面总存在量<1.75,进一步优选为0.75<空气面总存在量/支撑体面总存在量<1.5。
控制空气面表面的添加剂存在量/支撑体面表面的添加剂存在量的比例对增塑剂、紫外线吸收剂、疏水化剂等起各种功能的添加剂是有效的,对分子各向异性较大,且相对来说与酰化纤维素难以相溶的延迟增加剂特别有效。
接着,对本发明中使用的延迟增加剂进行说明。
[延迟增加剂]
在本发明中,优选使用下述通式(II)所示的化合物等苯甲酸苯酯作为延迟增加剂。通式(II)所示的化合物为棒状结构,极化度各向异性较大,所以延迟的出现性较高,且可以廉价地制造,所以优选。在后述的流延酰化纤维素溶液的工序中,相对于100重量份酰化纤维素,优选在该溶液中含有0.01至20重量份作为延迟增加剂的苯甲酸苯酯。
通式(II)
Figure A20051005471700131
(式中,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R9和R10各自独立地表示氢原子或取代基,R1、R2、R3、R4和R5中的至少1个表示供电子基。R8表示氢原子、碳原子数1~4的烷基、碳原子数2~6的炔基、碳原子数6~12的芳基、碳原子数1~12的烷氧基、碳原子数6~12的芳氧基、碳原子数2~12的烷氧羰基、碳原子数2~12的酰胺基、氰基或卤原子。)
在通式(II)中,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R9和R10各自独立地表示氢原子或取代基,取代基可以使用后述的取代基T。
R1、R2、R3、R4和R5中的至少1个表示供电子基。优选R1、R3或R5中的至少1个是供电子基,更优选R3为供电子基。
所述的供电子基表示Hammet的σp值为0以下的物质,优选使用Chem.Rev.,91,165(1991)中记载的Hammet的σp值为0以下的物质,更优选使用该值为-0.85~0的物质。例如可以列举烷基、烷氧基、氨基、羟基等。
作为供电子基优选烷基、烷氧基,更优选烷氧基(优选碳原子数为1~12,更优选碳原子数为1~8,进一步优选碳原子数为1~6,特别优选碳原子数为1~4。)。
作为R1优选氢原子或供电子基,更优选烷基、烷氧基、氨基、羟基,进一步优选碳原子数1~4的烷基、碳原子数1~12的烷氧基,特别优选烷氧基(优选碳原子数为1~12,更优选碳原子数为1~8,进一步优选碳原子数为1~6,特别优选碳原子数为数1~4。),最优选的是甲氧基。
作为R2优选氢原子、烷基、烷氧基、氨基、羟基,更优选为氢原子、烷基、烷氧基,进一步优选为氢原子、烷基(优选碳原子数1~4,更优选甲基。)、烷氧基(优选碳原子数为1~12,更优选碳原子数为1~8,进一步优选碳原子数为1~6,特别优选碳原子数为1~4。)。特别优选氢原子、甲基、甲氧基。
作为R3优选氢原子或供电子基,更优选为氢原子、烷基、烷氧基、氨基、羟基,进一步优选为烷基、烷氧基,特别优选为烷氧基(优选碳原子数为1~12,更优选碳原子数为1~8,进一步优选碳原子数为1~6,特别优选碳原子数为1~4。)。最优选的是正丙氧基、乙氧基、甲氧基。
作为R4优选氢原子或供电子基,更优选氢原子、烷基、烷氧基、氨基、羟基,进一步优选为氢原子、碳原子数1~4的烷基、碳原子数1~12的烷氧基(优选碳原子数为1~12,更优选碳原子数为1~8,进一步优选碳原子数为1~6,特别优选碳原子数为1~4。),特别优选为氢原子、碳原子数1~4的烷基、碳原子数1~4的烷氧基,最优选的是氢原子、甲基、甲氧基。
作为R5优选氢原子、烷基、烷氧基、氨基、羟基,更优选为氢原子、烷基、烷氧基,进一步优选为氢原子、烷基(优选碳原子数为1~4的,更优选甲基。)、烷氧基(优选碳原子数为1~12,更优选碳原子数为1~8,进一步优选碳原子数为1~6,特别优选碳原子数为1~4。)。特别优选的是氢原子、甲基、甲氧基。
作为R6、R7、R9和R10优选氢原子、碳原子数1~12的烷基、碳原子数1~12的烷氧基、卤原子,更优选氢原子、卤原子,进一步优选氢原子。
R8表示氢原子、碳原子数1~4的烷基、碳原子数2~6的炔基、碳原子数6~12的芳基、碳原子数1~12的烷氧基、碳原子数6~12的芳氧基、碳原子数2~12的烷氧羰基、碳原子数2~12的酰胺基、氰基或卤原子,在可能时R8还可以带有取代基,作为取代基可以使用后述的取代基T。
作为R8优选为碳原子数1~4的烷基、碳原子数2~6的炔基、碳原子数6~12的芳基、碳原子数1~12的烷氧基、碳原子数2~12的芳氧基,更优选为碳原子数6~12的芳基、碳原子数1~12的烷氧基、碳原子数6~12的芳氧基,进一步优选为碳原子数1~12的烷氧基(优选碳原子数为1~12,更优选碳原子数为1~8,进一步优选碳原子数为1~6,特别优选碳原子数为1~4。),特别优选的是甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基。
通式(II)中更优选的是下述通式(II-A)。
通式(II-A)
Figure A20051005471700161
(式中,R11表示烷基。R1、R2、R4、R5、R6、R7、R9和R10各自独立地表示氢原子或取代基。R8表示氢原子、碳原子数1~4的烷基、碳原子数2~6的炔基、碳原子数6~12的芳基、碳原子数1~12的烷氧基、碳原子数6~12的芳氧基、碳原子数2~12的烷氧羰基、碳原子数2~12的酰胺基、氰基或卤原子。)
通式(II-A)中,R1、R2、R4、R5、R6、R7、R8、R9和R10分别与通式(II)中的这些定义相同,而且优选的范围也相同。
通式(II-A)中,R11表示碳原子数1~12的烷基,R11所示的烷基可以是直链的也可以是支链的,而且还可以具有取代基,优选的是碳原子数1~12的烷基、更优选碳原子数1~8的烷基,进一步优选为碳原子数1~6的烷基,特别优选碳原子数1~4的烷基(例如可以列举甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基等)。
通式(II)中更优选的是下述通式(II-B)。
通式(II-B)
(式中,R1、R2、R4、R5、R6、R7、R9和R10各自独立地表示氢原子或取代基。R11表示碳原子数1~12的烷基。X表示碳原子数1~4的烷基、碳原子数2~6的炔基、碳原子数6~12的芳基、碳原子数1~12的烷氧基、碳原子数6~12的芳氧基、碳原子数2~12的烷氧羰基、碳原子数2~12的酰胺基、氰基或卤原子。)
通式(II-B)中,R1、R2、R4、R5、R6、R7、R9和R10分别与通式(II)中的这些定义相同,而且优选的范围也相同。
通式(II-B)中,R11与通式(II-A)中的定义相同,而且优选的范围也相同。
通式(II-B)中,X表示碳原子数1~4的烷基、碳原子数2~6的炔基、碳原子数6~12的芳基、碳原子数1~12的烷氧基、碳原子数6~12的芳氧基、碳原子数2~12的烷氧羰基、碳原子数2~12的酰胺基、氰基或卤原子。
在R1、R2、R4、R5全部为氢原子时,作为X优选烷基、炔基、芳基、烷氧基、芳氧基,更优选芳基、烷氧基、芳氧基,进一步优选为烷氧基(优选碳原子数为1~12,更优选碳原子数为1~8,进一步优选碳原子数为1~6,特别优选碳原子数为1~4。),特别优选为甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基。
在R1、R2、R4、R5中的至少1种为取代基时,作为X优选炔基、芳基、烷氧羰基、氰基,更优选芳基(优选碳原子数为6~12)、氰基、烷氧羰基(优选碳原子数为2~12),进一步优选为芳基(优选碳原子数6~12的芳基,更优选苯基、对氰基苯基、对甲氧基苯基。)、烷氧羰基(优选碳原子数为2~12,更优选碳原子数为2~6,进一步优选碳原子数为2~4,特别优选的是甲氧基羰基、乙氧基羰基、正丙氧基羰基。)、氰基,特别优选苯基、甲氧基羰基、乙氧基羰基、正丙氧基羰基、氰基。
通式(II)中进一步优选的是下述通式(II-C)。
通式(II-C)
(式中,R1、R2、R4、R5、R11和X与通式(II-B)中的这些定义相同,而且优选的范围也相同。)
通式(II)所示的化合物中优选的是下述通式(II-D)所示的化合物。
通式(II-D)
Figure A20051005471700181
(式中,R2、R4和R5与通式(II-C)中的这些定义相同,而且优选的范围也相同。R21、R22各自独立地是碳原子数1~4的烷基。X1是碳原子数6~12的芳基、碳原子数2~12的烷氧羰基或氰基。)
R21表示碳原子数1~4的烷基,优选碳原子数1~3的烷基,更优选乙基、甲基。
R22表示碳原子数1~4的烷基,优选碳原子数1~3的烷基,更优选乙基、甲基,进一步优选为甲基。
X1是碳原子数6~12的芳基、碳原子数2~12的烷氧羰基或氰基,优选碳原子数6~10的芳基、碳原子数2~6的烷氧羰基、氰基,更优选为苯基、对氰基苯基、对甲氧基苯基、甲氧基羰基、乙氧基羰基、正丙氧基羰基、氰基,进一步优选为苯基、甲氧基羰基、乙氧基羰基、正丙氧基羰基、氰基。
通式(II)中最优选的是下述通式(II-E)。
通式(II-E)
(式中,R2、R4和R5与通式(II-D)中的这些定义相同,而且优选的范围也相同,但是其中任意1个是-OR13所示的基团(R13是碳原子数1~4的烷基。)。R21、R22、X1与通式(II-D)中的这些定义相同,而且优选的范围也相同。)
在通式(II-E)中,R2、R4和R5与通式(II-D)中的这些定义相同,而且优选的范围也相同,但是其中任意1个是-OR13所示的基团(R13是碳原子数1~4的烷基。),优选R4、R5是-OR13所示的基团,更优选R4为-OR13所示的基团。
R13表示碳原子数1~4的烷基,优选碳原子数1~3的烷基,更优选为乙基、甲基,进一步优选为甲基。
以下对前述取代基T进行说明。
作为取代基T例如可以列举的是烷基(优选碳原子数为1~20,更优选碳原子数为1~12,特别优选碳原子数为1~8,例如可以列举出甲基、乙基、异丙基、叔丁基、正辛基、正癸基、正十六烷基、环丙基、环戊基、环己基等)、烯基(优选碳原子数为2~20,更优选碳原子数为2~12,特别优选碳原子数为2~8,例如可以列举出乙烯基、烯丙基、2-丁烯基、3-戊烯基等。)、炔基(优选碳原子数为2~20,更优选碳原子数为2~12,特别优选碳原子数为2~8,例如可以列举出炔丙基、3-戊炔基等。)、芳基(优选碳原子数为6~30,更优选碳原子数为6~20,特别优选碳原子数为6~12,例如可以列举出苯基、对甲基苯基、萘基等。)、取代或未取代的氨基(优选碳原子数为0~20,更优选碳原子数为0~10,特别优选碳原子数为0~6,例如可以列举出氨基、甲胺基、二甲胺基、二乙胺基、二苄胺基等。)、烷氧基(优选碳原子数为1~20,更优选碳原子数为1~12,特别优选碳原子数为1~8,例如可以列举出甲氧基、乙氧基、丁氧基等。)、芳氧基(优选碳原子数为6~20,更优选碳原子数为6~16,特别优选碳原子数为6~12,例如可以列举出苯氧基、2-萘基氧基等。)、酰基(优选碳原子数为1~20,更优选碳原子数为1~16,特别优选碳原子数为1~12,例如可以列举出乙酰基、苯甲酰基、甲酰基、新戊酰基等)、烷氧羰基(优选碳原子数为2~20,更优选碳原子数为2~16,特别优选碳原子数为2~12,例如可以列举出甲氧基羰基、乙氧基羰基等。)、芳氧基羰基(优选碳原子数为7~20,更优选碳原子数为7~16,特别优选碳原子数为7~10,例如可以列举出苯氧基羰基等。)、酰氧基(优选碳原子数为2~20,更优选碳原子数为2~16,特别优选碳原子数为2~10,例如可以列举出乙酰氧基、苯甲酰氧基等)、酰胺基(优选碳原子数为2~20、更优选碳原子数为2~16、特别优选碳原子数为2~10,例如可以列举出乙酰胺基、苯甲酰胺基等)、烷氧羰基氨基(优选碳原子数为2~20,更优选碳原子数为2~16,特别优选碳原子数为2~12,例如可以列举出甲氧基羰基氨基等。)、芳氧基羰基氨基(优选碳原子数为7~20,更优选碳原子数为7~16,特别优选碳原子数为7~12,例如可以列举出苯氧基羰基氨基等。)、磺酰胺基(优选碳原子数为1~20,更优选碳原子数为1~16,特别优选碳原子数为1~12,例如可以列举出甲磺酰胺基、苯磺酰胺基等。)、氨磺酰基(优选碳原子数为0~20,更优选碳原子数为0~16,特别优选碳原子数为0~12,例如可以列举出氨磺酰基、甲基氨磺酰基、二甲基氨磺酰基、苯基氨磺酰基等。)、氨基甲酰基(优选碳原子数为1~20,更优选碳原子数为1~16,特别优选碳原子数为1~12,例如可以列举出氨基甲酰基、甲基氨基甲酰基、二乙基氨基甲酰基、苯基氨基甲酰基等。)、烷硫基(优选碳原子数为1~20,更优选碳原子数为1~16,特别优选碳原子数为1~12,例如可以列举出甲硫基、乙硫基等。)、芳硫基(优选碳原子数为6~20,更优选碳原子数为6~16,特别优选碳原子数为6~12,例如可以列举出苯硫基等。)、磺酰基(优选碳原子数为1~20,更优选碳原子数为1~16,特别优选碳原子数为1~12,例如可以列举出甲磺酰基、对甲苯磺酰基等)、亚磺酰基(优选碳原子数为1~20,更优选碳原子数为1~16,特别优选碳原子数为1~12,例如可以列举出甲基亚磺酰基、苯基亚磺酰基等。)、酰脲基(优选碳原子数为1~20,更优选碳原子数为1~16,特别优选碳原子数为1~12,例如可以列举出酰脲基、甲基酰脲基、苯基酰脲基等。)、磷酸酰胺基(优选碳原子数为1~20,更优选碳原子数为1~16,特别优选碳原子数为1~12,例如可以列举出二乙基磷酸酰胺基、苯基磷酸酰胺基等。)、羟基、巯基、卤原子(例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子)、氰基、硫代基、羧基、硝基、氧肟酸基、亚磺基、肼基、亚氨基、杂环基(优选碳原子数为1~30,更优选碳原子数为1~12,作为杂原子例如可以列举出氮原子、氧原子、硫原子,具体地可以列举出咪唑基、吡啶基、喹啉基、呋喃基、哌啶基、吗啉基、苯并噁唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基等)、甲硅烷基(优选碳原子数为3~40,更优选碳原子数为3~30,特别优选碳原子数为3~24,例如可以列举出三甲基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基等。)等。这些取代基可以被进一步取代。
另外,在具有两个以上的取代基时,取代基可以相同也可以不同。另外,在可能时,取代基还可以相互连接成环。
以下,列举具体的例子对通式(II)所示的化合物进行详细地说明,但以下具体的例子并非对本发明有任何的限定。
Figure A20051005471700221
Figure A20051005471700231
本发明的通式(II)所示的化合物可以通过使取代的苯甲酸和苯酚衍生物进行普通的酯化反应合成,还可以使用任何的形成酯键的反应。例如可以列举将取代的苯甲酸官能团改变为酸卤化物后,与苯酚缩合的方法;和使用缩合剂或催化剂使取代的苯甲酸和苯酚衍生物脱水缩合的方法等。
如果考虑到制造工艺,优选将取代的苯甲酸官能团转换为酸卤化物后,与苯酚缩合的方法。
作为反应溶剂可以使用烃类溶剂(优选列举甲苯、二甲苯。)、醚类溶剂(优选列举二甲醚、四氢呋喃、二噁烷等)、酮类溶剂、酯类溶剂、乙腈、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等。这些溶剂可以单独使用也可以将几种混合使用,作为反应溶剂优选甲苯、乙腈、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺。
作为反应温度优选为0~150℃,更优选为0~100℃,进一步优选为0~90℃,特别优选为20~90℃。
优选在本反应中不使用碱,在使用碱时,可以使用有机碱、无机碱中的任一种,优选有机碱,有机碱优选为吡啶、烷基叔胺(优选列举三乙胺、乙基二异丙基胺等)。
以下,具体地描述本发明的化合物的合成方法,但是本发明并非用以下的具体例子进行任何限定。
[合成例1:例示化合物A-1的合成]
将24.6g(0.116摩尔)的3,4,5-三甲氧基苯甲酸、100ml甲苯、1ml的N,N-二甲基甲酰胺加热到60℃后,缓慢地滴加15.2g(0.127摩尔)亚硫酰氯,在60℃下加热2小时。之后,缓慢地滴加预先溶解有15.1g(0.127摩尔)4-氰基苯酚的50ml乙腈溶液,滴加结束后,在60℃下加热搅拌3小时。将反应液冷却到室温后,使用醋酸乙酯、水进行分液操作,用硫酸钠除去所得的有机相中的水分后,减压蒸馏除去溶剂,在得到的固体中加入100ml乙腈,进行重结晶操作。将乙腈溶液冷却到室温后,过滤回收析出的晶体,得到11.0g(收率11%)目标化合物,为白色晶体。另外,使用1H-NMR(400MHz)和质谱鉴定化合物。
1H-NMR(CDCl3)δ3.50(br,9H),7.37(d,2H),7.45(s,2H),7.77(s,2H)
质谱:m/z 314(M+H)+
所得的化合物的熔点为172~173℃。
[合成例2:例示化合物A-2的合成]
将106.1g(0.5摩尔)的2,4,5-三甲氧基苯甲酸、340ml甲苯、1ml二甲基甲酰胺加热到60℃后,缓慢地滴加65.4g(0.55摩尔)亚硫酰氯,在65~70℃下加热2小时。之后,缓慢地滴加预先溶解有71.5g(0.6摩尔)4-氰基苯酚的150ml乙腈溶液,滴加结束后,在80~85℃下加热搅拌2小时。将反应液冷却到室温后,使用醋酸乙酯(1L)、水进行分液操作,用硫酸镁除去所得的有机相中的水分后,减压蒸馏除去约500ml溶剂,加入1L甲醇,进行重结晶操作。过滤回收析出的晶体,得到125.4g(收率80%)目标化合物,为白色晶体。另外,使用1H-NMR(400MHz)和质谱鉴定化合物。
1H-NMR(CDCl3)δ3.91(s,3H),3.93(s,3H),3.98(s,3H),6.59(s,1H),7.35(d,2H),7.58(s,1H),7.74(d,2H)
质谱:m/z 314(M+H)+
所得的化合物的熔点为116℃。
[合成例3:例示化合物A-3的合成]
将10.1g(47.5毫摩尔)的2,3,4-三甲氧基苯甲酸、40ml甲苯、0.5ml二甲基甲酰胺加热到80℃后,缓慢地滴加6.22g(52.3毫摩尔)亚硫酰氯,在80℃下加热搅拌2小时。之后,缓慢地滴加预先溶解有6.2g(52.3毫摩尔)4-氰基苯酚的20ml乙腈溶液,滴加结束后,在80~85℃下加热搅拌2小时。将反应液冷却到室温后,使用醋酸乙酯、水进行分液操作,用硫酸钠除去所得的有机相中的水分后,减压蒸馏除去溶剂,加入50ml甲醇,进行重结晶操作。过滤回收析出的晶体,得到11.9g(收率80%)目标化合物,为白色晶体。另外,使用1H-NMR(400MHz)和质谱鉴定化合物。
1H-NMR(CDCl3):δ3.50(br,9H),7.37(d,2H),7.45(s,2H),7.77(s,2H)
质谱:m/z 314(M+H)+
所得的化合物的熔点为102~103℃。
[合成例4:例示化合物A-4的合成]
将25.0g(118毫摩尔)的2,4,6-三甲氧基苯甲酸、100ml甲苯、1ml二甲基甲酰胺加热到60℃后,缓慢地滴加15.4g(129毫摩尔)亚硫酰氯,在60℃下加热搅拌2小时。之后,缓慢地滴加预先溶解有15.4g(129毫摩尔)4-氰基苯酚的50ml乙腈溶液,滴加结束后,在80~85℃下加热搅拌4.5小时。将反应液冷却到室温后,使用醋酸乙酯、水进行分液操作,用硫酸钠除去所得的有机相的水分后,减压蒸馏除去溶剂,加入500ml甲醇、100ml乙腈,进行重结晶操作。过滤回收析出的晶体,得到10.0g(收率27%)目标化合物,为白色晶体。另外,使用质谱鉴定化合物。
质谱:m/z 314(M+H)+
所得的化合物的熔点为172~173℃。
[合成例5:例示化合物A-5的合成]
将15.0g(82.3毫摩尔)的2,3-二甲氧基苯甲酸、60ml甲苯、0.5ml二甲基甲酰胺加热到60℃后,缓慢地滴加10.7g(90.5毫摩尔)亚硫酰氯,在60℃下加热搅拌2小时。之后,缓慢地滴加预先溶解有10.8g(90.5毫摩尔)4-氰基苯酚的30ml乙腈溶液,滴加结束后,在70~80℃下加热搅拌7小时。将反应液冷却到室温后,加入90ml异丙醇,过滤回收析出的晶体,得到12.3g(收率53%)目标化合物,为白色晶体。另外,使用质谱鉴定化合物。
质谱:m/z 284(M+H)+
所得的化合物的熔点为104℃。
[合成例6:例示化合物A-6的合成]
除了将A-5中的2,3-二甲氧基苯甲酸改变为2,4-二甲氧基苯甲酸以外,使用与A-5同样的方法合成。另外,使用质谱鉴定化合物。
质谱:m/z 284(M+H)+
所得的化合物的熔点为134~136℃。
[合成例7:例示化合物A-7的合成]
将25.0g(137毫摩尔)的2,5-二甲氧基苯甲酸、100ml甲苯、1.0ml二甲基甲酰胺加热到60℃后,缓慢地滴加18.0g(151毫摩尔)亚硫酰氯,在60℃下加热搅拌2小时。之后,缓慢地滴加预先溶解有18.0g(151毫摩尔)4-氰基苯酚的50ml乙腈溶液,滴加结束后,在70~80℃下加热搅拌7.5小时。将反应液冷却到室温后,用醋酸乙酯、饱和食盐水进行分液,用硫酸钠除去所得的有机相中的水分,减压蒸馏除去溶剂,使用硅胶柱色谱法(环己烷-醋酸乙酯(9/1、V/V)进行精制操作,得到18.8g(收率48%)目标化合物,为白色晶体。另外,使用质谱鉴定化合物。
质谱:m/z 284(M+H)+
所得的化合物的熔点为79~80℃。
[合成例8:例示化合物A-8的合成]
除了将A-5中的2,3-二甲氧基苯甲酸改变为2,6-二甲氧基苯甲酸以外,使用与A-5同样的方法合成。另外,使用质谱鉴定化合物。
质谱:m/z 284(M+H)+
所得的化合物的熔点为130~131℃。
[合成例9:例示化合物A-11的合成]
除了将A-2中的71.5g的4-氰基苯酚改变为76.9g的4-氯苯酚以外,使用与A-2同样的方法得到目标化合物。另外,使用1H-NMR(400MHz)和质谱鉴定化合物。
1H-NMR(CDCl3)δ3.90(s,3H),3.94(s,3H),3.99(s,3H),6.58(s,1H),7.15(d,2H),7.37(d,2H),7.56(s,1H)
质谱:m/z 323(M+H)+
所得的化合物的熔点为127~129℃。
[合成例10:例示化合物A-12的合成]
将45.0g(212毫摩尔)的2,4,5-三甲氧基苯甲酸、180ml甲苯、1.8ml二甲基甲酰胺加热到60℃后,缓慢地滴加27.8g(233毫摩尔)亚硫酰氯,在60℃下加热搅拌2.5小时。之后,缓慢添加预先溶解有35.4g(233毫摩尔)4-羟基苯甲酸甲酯的27ml二甲基甲酰胺溶液,在80℃下加热搅拌3小时后,将反应液冷却到室温,加入270ml甲醇,过滤回收析出的晶体,得到64.5g(收率88%)目标化合物,为白色晶体。另外,使用1H-NMR(400MHz)和质谱鉴定化合物。
1H-NMR(CDCl3)δ3.95(m,9H),3.99(s,3H),6.57(s,1H),7.28(d,2H),7.57(s,1H),8.11(d,2H)
质谱:m/z 347(M+H)+
所得的化合物的熔点为121~123℃。
[合成例11:例示化合物A-13的合成]
将20.0g(94.3毫摩尔)的2,4,5-三甲氧基苯甲酸、100ml甲苯、1ml二甲基甲酰胺加热到60℃后,缓慢地滴加12.3g(104毫摩尔)亚硫酰氯,在60℃下加热搅拌3.5小时。之后,缓慢添加预先溶解有17.7g(104毫摩尔)4-苯基苯酚的150ml甲苯溶液,在80℃下加热搅拌3小时后,将反应液冷却到室温,加入250ml甲醇,过滤回收析出的晶体,得到21.2g(收率62%)目标化合物,为白色晶体。另外,使用1H-NMR(400MHz)和质谱鉴定化合物。
1H-NMR(CDCl3)δ3.93(s,3H),3.96(s,3H),3.99(s,3H),6.59(s,1H),7.26-7.75(m,10H)
质谱:m/z 365(M+H)+
所得的化合物的熔点为131~132℃。
[合成例12:例示化合物A-14的合成]
将12.9g(61毫摩尔)的2,4,5-三甲氧基苯甲酸、50ml甲苯、0.6ml二甲基甲酰胺加热到60℃后,缓慢地滴加8.0g(67毫摩尔)亚硫酰氯,在60℃下加热搅拌3.5小时。之后,缓慢添加预先溶解有17.7g(104毫摩尔)4-苯基苯酚的25ml乙腈溶液,在80℃下加热搅拌3小时后,将反应液冷却到室温后,加入100ml甲醇,过滤回收析出的晶体,得到21.6g(收率93%)目标化合物,为白色晶体。另外,使用质谱鉴定化合物。
质谱:m/z 381(M+H)+
所得的化合物的熔点为91~92℃。
[合成例13:例示化合物A-15的合成]
除了将A-2中的71.5g的4-氰基苯酚改变为56.4g的苯酚以外,使用与A-2同样的方法得到目标化合物。另外,使用1H-NMR和质谱鉴定化合物。
1H-NMR(CDCl3)δ3.91(s,3H),3.93(s,3H),3.99(s,3H),6.58(s,1H),7.19-7.27(m,3H),7.42(m,2H),7.58(s,1H)
所得的化合物的熔点为105~108℃。
质谱:m/z 289(M+H)+
[合成例14:例示化合物A-16的合成]
除了将A-2中的71.5g的4-氰基苯酚改变为74.4g的4-甲氧基苯酚以外,使用与A-2同样的方法得到目标化合物。另外,使用1H-NMR和质谱鉴定化合物。
1H-NMR(CDCl3)δ3.84(s,3H),3.92(s,3H),3.93(s,3H),3.99(s,3H),6.58(s,1H),6.92(d,2H),7.12(d,2H),7.42(m,2H),7.58(s,1H)
质谱:m/z 319(M+H)+
所得的化合物的熔点为102~103℃。
[合成例15:例示化合物A-17的合成]
除了将A-2中的71.5g的4-氰基苯酚改变为73.3g的4-乙基苯酚以外,使用与A-2同样的方法得到目标化合物。另外,使用质谱鉴定化合物。
质谱:m/z 317(M+H)+
所得的化合物的熔点为70~71℃。
[合成例16:例示化合物A-24的合成]
将27.3g(164毫摩尔)的4-乙氧基苯甲酸、108ml甲苯、1ml二甲基甲酰胺加热到60℃后,缓慢地滴加21.5g(181毫摩尔)亚硫酰氯,在60℃下加热搅拌2小时。之后,缓慢添加预先溶解有25.0g(181毫摩尔)4-乙氧基苯酚的50ml乙腈溶液,在80℃下加热搅拌4小时后,将反应液冷却到室温,加入100ml甲醇,过滤回收析出的晶体,得到30.6g(收率65%)目标化合物,为白色晶体。另外,使用1H-NMR(400MHz)和质谱鉴定化合物。
1H-NMR(CDCl3)δ1.48-1.59(m,6H),4.05(q,2H),4.10(q,2H),6.89-7.00(m,4H),7.10(d,2H),8.12(d,2H)
质谱:m/z 287(M+H)+
所得的化合物的熔点为113~114℃。
[合成例17:例示化合物A-25的合成]
将24.7g(149毫摩尔)的4-乙氧基苯甲酸、100ml甲苯、1ml二甲基甲酰胺加热到60℃后,缓慢地滴加19.5g(164毫摩尔)亚硫酰氯,在60℃下加热搅拌2小时。之后,缓慢添加预先溶解有25.0g(165毫摩尔)4-丙氧基苯酚的50ml乙腈溶液,在80℃下加热搅拌4小时后,将反应液冷却到室温,加入100ml甲醇,过滤回收析出的晶体,在所得的固体中加入100ml甲醇,进行重结晶操作,过滤回收所得的晶体,得到33.9g(收率76%)目标化合物,为白色晶体。另外,使用1H-NMR(400MHz)和质谱鉴定化合物。
1H-NMR(CDCl3)δ1.04(t,3H),1.45(t,3H),1.82(q,2H),3.93(q,2H),4.04(q,2H),6.89-7.00(m,4H),7.10(d,2H),8.12(d,2H)
质谱:m/z 301(M+H)+
所得的化合物的熔点为107℃。
[合成例18:例示化合物A-27的合成]
除了将A-24的合成方法中的27.3g的4-乙氧基苯甲酸改变为29.5g的4-丙氧基苯甲酸以外,使用与A-24同样的方法合成。另外,使用质谱鉴定化合物。
质谱:m/z 301(M+H)+
所得的化合物的熔点为88~89℃。
[合成例19:例示化合物A-28的合成]
除了将A-25的合成方法中的24.7g的4-乙氧基苯甲酸改变为26.8g的4-丙氧基苯甲酸以外,使用与A-25同样的方法合成。另外,使用质谱鉴定化合物。
质谱:m/z 315(M+H)+
所得的化合物的熔点为92℃。
[合成例20:例示化合物A-40的合成]
将20.0g(109毫摩尔)的2,4-二甲氧基苯甲酸、80ml甲苯、0.8ml二甲基甲酰胺加热到60℃后,缓慢地滴加14.4g(121毫摩尔)亚硫酰氯,在60℃下加热搅拌3.5小时。之后,缓慢添加预先溶解有20.5g(121毫摩尔)4-苯基苯酚的50ml二甲基甲酰胺溶液,在80℃下加热搅拌6小时后,将反应液冷却到室温,加入100ml甲醇,过滤回收析出的晶体,得到31.7g(收率86%)目标化合物,为白色晶体。另外,使用质谱鉴定化合物。
质谱:m/z 335(M+H)+
所得的化合物的熔点为161~162℃。
[合成例21:例示化合物A-42的合成]
将30.0g(165毫摩尔)的2,4-二甲氧基苯甲酸、120ml甲苯、1.2ml二甲基甲酰胺加热到60℃后,缓慢地滴加21.6g(181毫摩尔)亚硫酰氯,在60℃下加热搅拌2小时。之后,缓慢添加预先溶解有27.6g(181毫摩尔)4-羟基苯甲酸甲酯的40ml二甲基甲酰胺溶液,在80℃下加热搅拌6小时后,将反应液冷却到室温,加入140ml甲醇,过滤回收析出的晶体,得到24.4g(收率47%)目标化合物,为白色晶体。另外,使用1H-NMR(400MHz)和质谱鉴定化合物。
1H-NMR(CDCl3)δ3.92(m,9H),6.56(m,2H),7.27(m,2H),8.09(m,3H)
质谱:m/z 317(M+H)+
所得的化合物的熔点为122~123℃。
另外,通式(II)所示的化合物等苯甲酸苯酯延迟增加剂可以与UV吸收剂同时使用。UV吸收剂的用量相对于延迟增加剂的重量比优选为10%以下,进一步优选为3%以下。
作为上述通式(II)所示的化合物等苯甲酸苯酯以外的延迟增加剂,可以使用下述通式(I)所示的三嗪化合物。在使用通式(I)所示的三嗪化合物作为延迟增加剂时,该化合物的用量可以与使用上述通式(II)所示的化合物等苯甲酸苯酯的情形相同。
在延迟增加剂为上述固定的存在比的酰化纤维素薄膜中,可以作为延迟增加剂使用的三嗪化合物是下述通式(I)所示的化合物。该化合物具有高平面性的分子结构,所以延迟显现性较高且可以廉价地制造。
通式I
Figure A20051005471700351
上述通式(I)中:
R12各自独立地表示至少在邻位、间位和对位的任一位置上具有取代基的芳环或杂环。
X11各自独立地表示单键或-NR13-。此处,R13各自独立地表示氢原子、取代或未取代的烷基、烯基、芳基或杂环基。
R12所示的芳环优选苯基或萘基,特别优选苯基。R12所示的芳环可以在任意的取代位置上有至少1个取代基。前述取代基的例子包括卤原子、羟基、氰基、硝基、羧基、烷基、烯基、芳基、烷氧基、烯氧基、芳氧基、酰氧基、烷氧羰基、烯氧基羰基、芳氧基羰基、氨磺酰基、烷基取代的氨磺酰基、烯基取代的氨磺酰基、芳基取代的氨磺酰基、磺酰胺基、氨基甲酰基、烷基取代的氨基甲酰基、烯基取代的氨基甲酰、芳基取代的氨基甲酰基、酰胺基、烷硫基、烯基硫基、芳硫基和酰基。
R12所示的杂环基优选具有芳香性。具有芳香性的杂环通常是不饱和的杂环,优选具有最多的双键的杂环。杂环优选5元环、6元环和7元环,进一步优选为5元环或6元环,最优选为6元环。杂环的杂环子优选为氮原子、硫原子或氧原子,特别优选氮原子。作为具有芳香性的杂环特别优选吡啶环(作为杂环基是2-吡啶基或4-吡啶基)。杂环基还可以有取代基。杂环基的取代基的例子与上述芳基部分的取代基的例子相同。
在X11为单键时,杂环基优选在氮原子上具有自由价的杂环基。氮原子上具有自由价的杂环基优选为5元环、6元环或7元环,进一步优选为5元环或6元环,最优选为5元环。杂环基可以具有多个氮原子。另外,杂环基还可以有氮原子以外的杂原子(例如O、S)。以下,表示氮原子具有自由价的杂环基的例子。
通式(I)中,X11表示单键或-NR13-。R13独立地表示氢原子、取代或未取代的烷基、烯基、芳基或杂环基。
R13表示的烷基可以是环烷基也可以是链烷基,但是优选链烷基,且直链状烷基比具有支链的链烷基更优选。烷基的碳原子数优选1~30,更优选碳原子数为1~20,进一步优选碳原子数为1~10,再进一步优选碳原子数为1~8,最优选为1~6。烷基还可以有取代基。取代基的例子可以包含卤原子、烷氧基(例如甲氧基、乙氧基)和酰氧基(例如丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基)。
R13表示的烯基可以是环烯基也可以是链烯基,优选表示链烯基,且直链状的烯基比具有支链的链烯基更优选。烯基的优选碳原子数为2~30,更优选碳原子数为2~20,进一步优选碳原子数为2~10,再进一步优选碳原子数为2~8,最优选为2~6。烯基还可以具有取代基。取代基的例子与前述烷基的取代基相同。
R13表示的芳环基和杂环基与R12表示的芳环基和杂环基相同,优选的范围也相同。芳环基和杂环基还可以具有取代基,取代基的例子与R12的芳环和杂环的取代基相同。
通式(I)所示的延迟增加剂的分子量优选为300到800。
另外,通式(I)所示的延迟增加剂可以与UV吸收剂同时使用。相对于通式(I)所示的延迟增加剂,以重量比计,UV吸收剂的用量优选为10%以下,进一步优选为3%以下。
以下,表示本发明中使用的通式(I)所示的延迟增加剂的具体例子。各例所示的多个R是指同一基团。R的定义与具体例子的编号同时在式子后表示。
(1)~(66)
Figure A20051005471700371
(1)苯基
(2)3-乙氧基羰基苯基
(3)3-丁氧基苯基
(4)间联苯基
(5)3-苯基硫代苯基
(6)3-氯代苯基
(7)3-苯甲酰基苯基
(8)3-乙酰氧基苯基
(9)3-苯甲酰氧基苯基
(10)3-苯氧基羰基苯基
(11)3-甲氧基苯基
(12)3-苯胺基苯基
(13)3-异丁酰胺基苯基
(14)3-苯氧基羰基氨基苯基
(15)3-(3-乙基酰脲基)苯基
(16)3-(3,3-二乙基酰脲基)苯基
(17)3-甲基苯基
(18)3-苯氧基苯基
(19)3-羟基苯基
(20)4-乙氧基羰基苯基
(21)4-丁氧基苯基
(22)对联苯基
(23)4-苯基硫代苯基
(24)4-氯代苯基
(25)4-苯甲酰基苯基
(26)4-乙酰氧基苯基
(27)4-苯甲酰氧基苯基
(28)4-苯氧基羰基苯基
(29)4-甲氧基苯基
(30)4-苯胺基苯基
(31)4-异丁酰胺基苯基
(32)4-苯氧基羰基氨基苯基
(33)4-(3-乙基酰脲基)苯基
(34)4-(3,3-二乙基酰脲基)苯基
(35)4-甲基苯基
(36)4-苯氧基苯基
(37)4-羟基苯基
(38)3,4-二乙氧基羰基苯基
(39)3,4-二丁氧基苯基
(40)3,4-二苯基苯基
(41)3,4-二苯基硫代苯基
(42)3,4-二氯代苯基
(43)3,4-二苯甲酰基苯基
(44)3,4-二乙酰氧基苯基
(45)3,4-二苯甲酰氧基苯基
(46)3,4-二苯氧基羰基苯基
(47)3,4-二甲氧基苯基
(48)3,4-二苯胺基苯基
(49)3,4-二甲基苯基
(50)3,4-二苯氧基苯基
(51)3,4-二羟基苯基
(52)2-萘基
(53)3,4,5-三乙氧基羰基苯基
(54)3,4,5-三丁氧基苯基
(55)3,4,5-三苯基苯基
(56)3,4,5-三苯基硫代苯基
(57)3,4,5-三氯代苯基
(58)3,4,5-三苯甲酰基苯基
(59)3,4,5-三乙酰氧基苯基
(60)3,4,5-三苯甲酰氧基苯基
(61)3,4,5-三苯氧基羰基苯基
(62)3,4,5-三甲氧基苯基
(63)3,4,5-三苯胺基苯基
(64)3,4,5-三甲基苯基
(65)3,4,5-三苯氧基苯基
(66)3,4,5-三羟基苯基
(67)~(132)
Figure A20051005471700401
(67)苯基
(68)3-乙氧基羰基苯基
(69)3-丁氧基苯基
(70)间联苯基
(71)3-苯基硫代苯基
(72)3-氯代苯基
(73)3-苯甲酰基苯基
(74)3-乙酰氧基苯基
(75)3-苯甲酰氧基苯基
(76)3-苯氧基羰基苯基
(77)3-甲氧基苯基
(78)3-苯胺基苯基
(79)3-异丁酰胺基苯基
(80)3-苯氧基羰基氨基苯基
(81)3-(3-乙基酰脲基)苯基
(82)3-(3,3-二乙基酰脲基)苯基
(83)3-甲基苯基
(84)3-苯氧基苯基
(85)3-羟基苯基
(86)4-乙氧基羰基苯基
(87)4-丁氧基苯基
(88)对联苯基
(89)4-苯基硫代苯基
(90)4-氯代苯基
(91)4-苯甲酰基苯基
(92)4-乙酰氧基苯基
(93)4-苯甲酰氧基苯基
(94)4-苯氧基羰基苯基
(95)4-甲氧基苯基
(96)4-苯胺基苯基
(97)4-异丁酰胺基苯基
(98)4-苯氧基羰基氨基苯基
(99)4-(3-乙基酰脲基)苯基
(100)4-(3,3-二乙基酰脲基)苯基
(101)4-甲基苯基
(102)4-苯氧基苯基
(103)4-羟基苯基
(104)3,4-二乙氧基羰基苯基
(105)3,4-二丁氧基苯基
(106)3,4-二苯基苯基
(107)3,4-二苯基硫代苯基
(108)3,4-二氯代苯基
(109)3,4-二苯甲酰基苯基
(110)3,4-二乙酰氧基苯基
(111)3,4-二苯甲酰氧基苯基
(112)3,4-二苯氧基羰基苯基
(113)3,4-二甲氧基苯基
(114)3,4-二苯胺基苯基
(115)3,4-二甲基苯基
(116)3,4-二苯氧基苯基
(117)3,4-二羟基苯基
(118)2-萘基
(119)3,4,5-三乙氧基羰基苯基
(120)3,4,5-三丁氧基苯基
(121)3,4,5-三苯基苯基
(122)3,4,5-三苯基硫代苯基
(123)3,4,5-三氯代苯基
(124)3,4,5-三苯甲酰基苯基
(125)3,4,5-三乙酰氧基苯基
(126)3,4,5-三苯甲酰氧基苯基
(127)3,4,5-三苯氧基羰基苯基
(128)3,4,5-三甲氧基苯基
(129)3,4,5-三苯胺基苯基
(130)3,4,5-三甲基苯基
(131)3,4,5-三苯氧基苯基
(132)3,4,5-三羟基苯基
(133)~(330)
(133)苯基
(134)4-丁基苯基
(135)4-(2-甲氧基-2-乙氧基乙基)苯基
(136)4-(5-壬烯基)苯基
(137)对联苯基
(138)4-乙氧基羰基苯基
(139)4-丁氧基苯基
(140)4-甲基苯基
(141)4-氯代苯基
(142)4-苯基硫代苯基
(143)4-苯甲酰基苯基
(144)4-乙酰氧基苯基
(145)4-苯甲酰氧基苯基
(146)4-苯氧基羰基苯基
(147)4-甲氧基苯基
(148)4-苯胺基苯基
(149)4-异丁酰胺基苯基
(150)4-苯氧基羰基氨基苯基
(151)4-(3-乙基酰脲基)苯基
(152)4-(3,3-二乙基酰脲基)苯基
(153)4-苯氧基苯基
(154)4-羟基苯基
(155)3-丁基苯基
(156)3-(2-甲氧基-2-乙氧基乙基)苯基
(157)3-(5-壬烯基)苯基
(158)间联苯基
(159)3-乙氧基羰基苯基
(160)3-丁氧基苯基
(161)3-甲基苯基
(162)3-氯代苯基
(163)3-苯基硫代苯基
(164)3-苯甲酰基苯基
(165)3-乙酰氧基苯基
(166)3-苯甲酰氧基苯基
(167)3-苯氧基羰基苯基
(168)3-甲氧基苯基
(169)3-苯胺基苯基
(170)3-异丁酰胺基苯基
(171)3-苯氧基羰基氨基苯基
(172)3-(3-乙基酰脲基)苯基
(173)3-(3,3-二乙基酰脲基)苯基
(174)3-苯氧基苯基
(175)3-羟基苯基
(176)2-丁基苯基
(177)2-(2-甲氧基-2-乙氧基乙基)苯基
(178)2-(5-壬烯基)苯基
(179)邻联苯基
(180)2-乙氧基羰基苯基
(181)2-丁氧基苯基
(182)2-甲基苯基
(183)2-氯代苯基
(184)2-苯基硫代苯基
(185)2-苯甲酰基苯基
(186)2-乙酰氧基苯基
(187)2-苯甲酰氧基苯基
(188)2-苯氧基羰基苯基
(189)2-甲氧基苯基
(190)2-苯胺基苯基
(191)2-异丁酰胺基苯基
(192)2-苯氧基羰基氨基苯基
(193)2-(3-乙基酰脲基)苯基
(194)2-(3,3-二乙基酰脲基)苯基
(195)2-苯氧基苯基
(196)2-羟基苯基
(197)3,4-二丁基苯基
(198)3,4-二(2-甲氧基-2-乙氧基)苯基
(199)3,4-二苯基苯基
(200)3,4-二乙氧基羰基苯基
(201)3,4-二月桂基氧基苯基
(202)3,4-二甲基苯基
(203)3,4-二氯苯基
(204)3,4-二苯甲酰基苯基
(205)3,4-二乙酰氧基苯基
(206)3,4-二甲氧基苯基
(207)3,4-二-N-甲基氨基苯基
(208)3,4-二异丁酰胺基苯基
(209)3,4-二苯氧基苯基
(210)3,4-二羟基苯基
(211)3,5-二丁基苯基
(212)3,5-二(2-甲氧基-2-乙氧基)苯基
(213)3,5-二苯基苯基
(214)3,5-二乙氧基羰基苯基
(215)3,5-二月桂基氧基苯基
(216)3,5-二甲基苯基
(217)3,5-二氯苯基
(218)3,5-二苯甲酰基苯基
(219)3,5-二乙酰氧基苯基
(220)3,5-二甲氧基苯基
(221)3,5-二-N-甲基氨基苯基
(222)3,5-二异丁酰胺基苯基
(223)3,5-二苯氧基苯基
(224)3,5-二羟基苯基
(225)2,4-二丁基苯基
(226)2,4-二(2-甲氧基-2-乙氧基)苯基
(227)2,4-二苯基苯基
(228)2,4-二乙氧基羰基苯基
(229)2,4-二月桂基氧基苯基
(230)2,4-二甲基苯基
(231)2,4-二氯苯基
(232)2,4-二苯甲酰基苯基
(233)2,4-二乙酰氧基苯基
(234)2,4-二甲氧基苯基
(235)2,4-二-N-甲基氨基苯基
(236)2,4-二异丁酰胺基苯基
(237)2,4-二苯氧基苯基
(238)2,4-二羟基苯基
(239)2,3-二丁基苯基
(240)2,3-二(2-甲氧基-2-乙氧基)苯基
(241)2,3-二苯基苯基
(242)2,3-二乙氧基羰基苯基
(243)2,3-二月桂基氧基苯基
(244)2,3-二甲基苯基
(245)2,3-二氯苯基
(246)2,3-二苯甲酰基苯基
(247)2,3-二乙酰氧基苯基
(248)2,3-二甲氧基苯基
(249)2,3-二-N-甲基氨基苯基
(250)2,3-二异丁酰胺基苯基
(251)2,3-二苯氧基苯基
(252)2,3-二羟基苯基
(253)2,6-二丁基苯基
(254)2,6-二(2-甲氧基-2-乙氧基)苯基
(255)2,6-二苯基苯基
(256)2,6-二乙氧基羰基苯基
(257)2,6-二月桂基氧基苯基
(258)2,6-二甲基苯基
(259)2,6-二氯苯基
(260)2,6-二苯甲酰基苯基
(261)2,6-二乙酰氧基苯基
(262)2,6-二甲氧基苯基
(263)2,6-二-N-甲基氨基苯基
(264)2,6-二异丁酰胺基苯基
(265)2,6-二苯氧基苯基
(266)2,6-二羟基苯基
(267)3,4,5-三丁基苯基
(268)3,4,5-三(2-甲氧基-2-乙氧基)苯基
(269)3,4,5-三苯基苯基
(270)3,4,5-三乙氧基羰基苯基
(271)3,4,5-三月桂基氧基苯基
(272)3,4,5-三甲基苯基
(273)3,4,5-三氯苯基
(274)3,4,5-三苯甲酰基苯基
(275)3,4,5-三乙酰氧基苯基
(276)3,4,5-三甲氧基苯基
(277)3,4,5-三-N-甲基氨基苯基
(278)3,4,5-三异丁酰胺基苯基
(279)3,4,5-三苯氧基苯基
(280)3,4,5-三羟基苯基
(281)2,4,6-三丁基苯基
(282)2,4,6-三(2-甲氧基-2-乙氧基)苯基
(283)2,4,6-三苯基苯基
(284)2,4,6-三乙氧基羰基苯基
(285)2,4,6-三月桂基氧基苯基
(286)2,4,6-三甲基苯基
(287)2,4,6-三氯苯基
(288)2,4,6-三苯甲酰基苯基
(289)2,4,6-三乙酰氧基苯基
(290)2,4,6-三甲氧基苯基
(291)2,4,6-三-N-甲基氨基苯基
(292)2,4,6-三异丁酰胺基苯基
(293)2,4,6-三苯氧基苯基
(294)2,4,6-三羟基苯基
(295)五氟苯基
(296)五氯苯基
(297)五甲氧基苯基
(298)6-N-甲基氨磺酰基-8-甲氧基-2-萘基
(299)5-N-甲基氨磺酰-2基-萘基
(300)6-N-苯基氨磺酰基-2-萘基
(301)5-乙氧基-7-N-甲基氨磺酰基-2-萘基
(302)3-甲氧基-2-萘基
(303)1-乙氧基-2-萘基
(304)6-N-苯基氨磺酰基-8-甲氧基-5-萘基
(305)5-甲氧基-7-N-苯基氨磺酰基-2-萘基
(306)1-(4-甲基苯基)-2-萘基
(307)6,8-二-N-甲基氨磺酰基-2-萘基
(308)6-N-2-乙酰氧基乙基氨磺酰基-8-甲氧基-2-萘基
(309)5-乙酰氧基-7-N-苯基氨磺酰基-2-萘基
(310)3-苯甲酰氧基-2-萘基
(311)5-乙酰胺基-1-萘基
(312)2-甲氧基-1-萘基
(313)4-苯氧基-1-萘基
(314)5-N-甲基氨磺酰基-1-萘基
(315)3-N-甲基氨基甲酰基-4-羟基-1-萘基
(316)5-甲氧基-6-N-乙基氨磺酰基-1-萘基
(317)7-四癸氧基-1-萘基
(318)4-(4-甲基苯氧基)-1-萘基
(319)6-N-甲基氨磺酰基-1-萘基
(320)3-N,N-二甲基氨基甲酰基-4-甲氧基-1-萘基
(321)5-甲氧基-6-N-苄基氨磺酰基-1-萘基
(322)3,6-二-N-苯基氨磺酰基-1-萘基
(323)甲基
(324)乙基
(325)丁基
(326)辛基
(327)十二烷基
(328)2-丁氧基-2-乙氧基乙基
(329)苄基
(330)4-甲氧基苄基
(331)~(333)
(331)甲基
(332)苯基
(333)丁基
Figure A20051005471700502
作为本发明的延迟增加剂还优选使用下述通式(IV)所示的化合物。
在使用通式(IV)所示的化合物作为延迟增加剂时,该化合物的用量可以与上述通式(II)所示的化合物等苯甲酸苯酯的情形相同。
通式(IV)
式中,Ar1、Ar2、Ar3表示芳基或芳香族杂环,L1、L2表示单键或2价的结合基团。n表示3以上的整数,各Ar2、L2可以相同也可以不同。
前述通式(IV)所示的化合物进一步优选为下述通式(V)所示的化合物。
通式(V)
式中,R41、R42、R43、R44、R45、R46、R51、R52、R53和R54表示氢原子或取代基。Ar2表示芳基或芳香族杂环,L2、L3表示单键或2价的结合基团。n表示3以上的整数,各Ar2、L2可以相同也可以不同。
首先,详细说明本发明通式(IV)所示的化合物。
通式(IV)中,Ar1、Ar2、Ar3表示芳基或芳香族杂环,L1、L2表示单键或2价的结合基团。n表示3以上的整数,各Ar2、L2可以相同也可以不同。
Ar1、Ar2、Ar3表示芳基或芳香族杂环,作为Ar1、Ar2、Ar3表示的芳基优选碳原子数6~30的芳基,其可以是单环,也可以和其它环形成稠环。另外,在可能时还可以带有取代基,作为取代基可以使用后述的取代基T1
通式(IV)中,作为Ar1、Ar2、Ar3表示的芳基的碳原子数更优选为6~20,特别优选碳原子数为6~12,例如可以列举苯基、对甲基苯基、萘基等。
在通式(IV)中,作为Ar1、Ar2、Ar3表示的芳香族杂环可以是含有氧原子、氮原子或硫原子中的至少1种的芳香族杂环中的任一种,但是优选5至6元环且含有氧原子、氮原子或硫原子中的至少1种的芳香族杂环。另外,在可能时,还可以带有取代基。作为取代基可以使用后述的取代基T1
通式(IV)中,作为Ar1、Ar2、Ar3表示的芳香族杂环的具体例子,例如可以列举呋喃、吡咯、噻吩、咪唑、吡唑、吡啶、吡嗪、哒嗪、***、三嗪、吲哚、吲唑、嘌呤、噻唑啉、噻唑、噻二唑、噁唑啉、噁唑、噁二唑、喹啉、异喹啉、酞嗪、萘啶、喹喔啉、喹唑啉、噌啉、蝶啶、吖啶、菲绕啉、吩嗪、四唑、苯并咪唑、苯并噁唑、苯并噻唑、苯并***、四氮茚、吡咯并***、吡唑并***等。芳香族杂环优选苯并咪唑、苯并噁唑、苯并噻唑、苯并***。
通式(IV)中,L1、L2表示单键或2价的结合基团,作为2价结合基团的例子优选-NR47-(R47表示氢原子、可以具有取代基的烷基或芳基)所示的基团、-SO2-、-CO-、亚烷基、取代的亚烷基、亚烯基、取代的亚烯基、亚炔基、-O-、-S-、-SO-以及将这些2价基团的2种以上组合得到的基团,其中更优选的是-O-、-CO-、-SO2NR47-、-NR47SO2-、-CONR47-、-NR47CO-、-COO-、-OCO-和亚烷基,最优选为-CONR47-、-NR47CO-、-COO-、-OCO-和亚烷基。
在本发明的通式(IV)所示的化合物中,Ar2可以连接L1和L2,但是在Ar2为亚苯基时,L1-Ar2-L2和L2-Ar2-L1最优选具有对位(1,4)的关系。
n表示3以上的整数,优选为3~7,更优选为3~5。
通式(IV)中优选的是通式(2),此处,对通式(2)进行详细说明。
R41、R42、R43、R44、R45、R46、R51、R52、R53和R54各自独立地表示氢原子或取代基。Ar2表示芳基或芳香族杂环,L2、L3表示单键或2价结合基团。n表示3以上的整数,各Ar2、L2可以相同也可以不同。
Ar2、L2和n与通式(IV)的例子相同,L3表示单键或2价结合基团,作为2价结合基团的例子优选-NR47-(R47表示氢原子、可以带有取代基的烷基或芳基)所示的基团、亚烷基、取代的亚烷基、-O-和将这些2价基团的2种以上组合得到的基团,其中更优选的是-O-、-NR47-、-NR47SO2-和-NR47CO-。
R41、R42、R43、R44、R45和R46各自独立地表示氢原子或取代基,优选为氢原子、烷基、芳基,更优选为氢原子、碳原子数1~4的烷基(例如甲基、乙基、丙基、异丙基等)、碳原子数6~12的芳基(例如苯基、萘基),进一步优选为碳原子数1~4的烷基。
R51、R52、R53和R54各自独立地表示氢原子或取代基,优选的是氢原子、烷基、烷氧基、羟基,更优选为氢原子、烷基(优选碳原子数1~4的烷基,更优选甲基)。
以下,对前述取代基T1进行说明。
作为取代基T1优选卤原子(例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子)、烷基(优选碳原子数1~30的烷基,例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、叔丁基、正辛基、2-乙基己基)、环烷基(优选碳原子数3~30的取代或未取代的环烷基,例如环己基、环戊基、4-正月桂基环己基)、双环烷基(优选碳原子数5~30的取代或未取代的双环烷基,也就是从碳原子数5~30的双环烷烃去掉一个氢原子得到的一价基团。例如双环[1,2,2]庚烷-2-基、双环[2,2,2]辛烷-3-基)、烯基(优选碳原子数2~30的取代或未取代的烯基,例如乙烯基、烯丙基)、环烯基(优选碳原子数3~30的取代或未取代的环烯基,也就是,从碳原子数3~30的环烯烃中去掉一个氢原子得到的一价基团。例如2-环戊烯-1-基、2-环己烯-1-基)、双环烯基(取代或未取代的双环烯基,优选碳原子数5~30的取代或未取代的双环烯基,也就是从具有一个双键的双环烯烃中去掉一个氢原子得到的一价基团。例如双环[2,2,1]庚-2-烯-1-基、双环[2,2,2]辛-2-烯-4-基)、炔基(优选碳原子数2~30的取代或未取代的炔基,例如乙炔、丙炔)、芳基(优选碳原子数6~30的取代或未取代的芳基,例如苯基、对甲苯基、萘基)、杂环基(优选为从5或6元的、取代或未取代的、芳香族或非芳香族的杂环化合物中除去一个氢原子形成的一价基团,进一步优选为碳原子数3~30的5或6元的芳香族杂环基。例如2-呋喃基、2-噻嗯基、2-嘧啶基、2-苯并噻唑基)、氰基、羟基、硝基、羧基、烷氧基(优选碳原子数1~30的取代或未取代的烷氧基,例如甲氧基、乙氧基、异丙氧基、叔丁氧基、正辛氧基、2-甲氧基乙氧基)、芳氧基(优选碳原子数6~30的取代或未取代芳氧基,例如苯氧基、2-甲基苯氧基、4-叔丁基苯氧基、3-硝基苯氧基、2-四癸酰胺基苯氧基)、甲硅烷基氧基(优选碳原子数3~20的甲硅烷基氧基,例如三甲基甲硅烷基氧基、叔丁基二甲基甲硅烷基氧基)、杂环基氧基(优选碳原子数2~30的取代或未取代的杂环基氧基、1-苯基四唑-5-氧基、2-四氢吡喃氧基)、酰氧基(优选甲酰氧基、碳原子数2~30的取代或未取代的烷基羰基氧基、碳原子数6~30的取代或未取代的芳基羰基氧基,例如甲酰氧基、乙酰氧基、新戊酰氧基、十八烷酰氧基、苯甲酰氧基、对甲氧基苯基羰基氧基)、氨基甲酰氧基(优选碳原子数1~30的取代或未取代的氨基甲酰氧基,例如N,N-二甲基氨基甲酰氧基、N,N-二乙基氨基甲酰氧基、吗啉基羰基氧基、N,N-二-正辛基氨基羰基氧基、N-正辛基氨基甲酰氧基)、烷氧羰基氧基(优选碳原子数2~30的取代或未取代的烷氧羰基氧基,例如甲氧基羰基氧基、乙氧基羰基氧基、叔丁氧基羰基氧基、正辛基羰基氧基)、芳氧基羰基氧基(优选碳原子数7~30的取代或未取代的芳氧基羰基氧基,例如苯氧基羰基氧基、对甲氧基苯氧基羰基氧基,对正十六烷氧基苯氧基羰基氧基)、氨基(优选氨基、碳原子数1~30的取代或未取代的烷基胺基、碳原子数6~30的取代或未取代的苯胺基,例如氨基、甲胺基、二甲胺基、苯胺基、N-甲基-苯胺基、二苯基氨基)、酰氨基(优选甲酰胺基、碳原子数1~30的取代或未取代的烷基羰基氨基、碳原子数6~30的取代或未取代的芳基羰基氨基,例如甲酰胺基、乙酰胺基、新戊酰胺基、月桂酰胺基、苯甲酰胺基)、胺基羰基氨基(优选碳原子数1~30的取代或未取代的胺基羰基氨基,例如氨基甲酰胺基、N,N-二甲基胺基羰基氨基、N,N-二乙基胺基羰基氨基、吗啉基羰基氨基)、烷氧羰基氨基(优选碳原子数2~30的取代或未取代的烷氧羰基氨基,例如甲氧基羰基氨基、乙氧基羰基氨基、叔丁氧基羰基氨基、正十八烷氧羰基氨基、N-甲基-甲氧基羰基氨基)、芳氧基羰基氨基(优选碳原子数7~30的取代或未取代的芳氧基羰基氨基,例如苯氧基羰基氨基、对氯代苯氧基羰基氨基、间-正辛氧基苯氧基羰基氨基)、氨磺酰胺基(优选碳原子数0~30的取代或未取代的氨磺酰胺基、例如氨磺酰氨基、N,N-二甲基胺基磺酰胺基、N-正辛基胺基磺酰胺基)、烷基和芳基磺酰胺基(优选碳原子数1~30的取代或未取代的烷基磺酰胺基、碳原子数6~30的取代或未取代的芳基磺酰胺基,例如甲基磺酰胺基、丁基磺酰胺基、苯基磺酰胺基、2,3,5-三氯代苯基磺酰胺基、对甲基苯基磺酰胺基)、巯基、烷硫基(优选碳原子数1~30的取代或未取代的烷硫基,例如甲硫基、乙硫基、正十六烷硫基)、芳硫基(优选碳原子数6~30的取代或未取代的芳硫基,例如苯硫基、对氯代苯基硫基、间甲氧基苯硫基)杂环基硫基(优选碳原子数2~30的取代或未取代的杂环基硫基,例如2-苯并噻唑基硫基、1-苯基四唑-5-基硫基)、氨磺酰基(优选碳原子数0~30的取代或未取代的氨磺酰基,例如N-乙烯基氨磺酰基、N-(3-十二烷氧基丙基)氨磺酰基、N,N-二甲基氨磺酰基、N-乙酰基氨磺酰基、N-苯甲酰基氨磺酰基、N-(N’-苯基氨基甲酰基)氨磺酰基)、磺酰基、烷基和芳基亚磺酰(优选碳原子数1~30的取代或未取代的烷基亚磺酰基、碳原子数6~30的取代或未取代的芳基亚磺酰基,例如甲基亚磺酰基、乙基亚磺酰基、苯基亚磺酰基、对甲基苯基亚磺酰基)、烷基和芳基磺酰基(优选碳原子数1~30的取代或未取代的烷基磺酰基、碳原子数6~30的取代或未取代的芳基磺酰基,例如甲基磺酰基、乙基磺酰基、苯基磺酰基、对甲基磺酰基)、酰基(优选甲酰基、碳原子数2~30的取代或未取代的烷基羰基、碳原子数7~30的取代或未取代的芳基羰基,例如乙酰基、新戊酰基苯甲酰基)、芳氧基羰基(优选碳原子数7~30的取代或未取代的芳氧基羰基,例如苯氧基羰基、邻-氯代苯氧基羰基、间-硝基苯氧基羰基、对叔丁基苯氧基羰基)、烷氧羰基(优选碳原子数2~30的取代或未取代的烷氧羰基,例如甲氧基羰基、乙氧基羰基、叔丁氧基羰基、正十八烷氧羰基)、氨基甲酰基(优选碳原子数1~30的取代或未取代的氨基甲酰基,例如氨基甲酰基、N-甲基胺基甲酰基、N,N-二甲基胺基甲酰基、N,N-二-正辛基胺基甲酰基、N-(甲基磺酰基)氨基甲酰基)、芳基和杂环偶氮基(优选碳原子数6~30的取代或未取代的芳基偶氮基、碳原子数3~30的取代或未取代的杂环偶氮基,例如苯基偶氮基、对氯代苯基偶氮基、5-乙基硫代-1,3,4-噻二唑-2-基偶氮基)、酰亚胺基(优选N-琥珀酰亚胺基、N-邻苯二甲酰亚胺)、膦基(优选碳原子数2~30的取代或未取代的膦基,例如二甲基膦基、二苯基膦基、甲基苯氧基膦基)、氧膦基(优选碳原子数2~30的取代或未取代的氧膦基,例如氧膦基、二辛氧基氧膦基、二乙氧基氧膦基)、氧膦基氧基(优选碳原子数2~30的取代或未取代的氧膦基氧基,例如二苯氧基氧膦基氧基、二辛氧基氧膦基氧基)、氧膦基氨基(优选碳原子数2~30的取代或未取代的氧膦基氨基,例如二甲氧基氧膦基氨基、二甲胺基氧膦基氨基)、甲硅烷基(优选碳原子数3~30的取代或未取代的甲硅烷基,例如三甲基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基、苯基二甲基甲硅烷基)。
在上述取代基中,具有氢原子的取代基的氢原子可以进一步被上述基团所取代。作为这氧的官能团的例子可以列举烷基羰基氨基磺酰基、芳基羰基氨基磺酰基、烷基磺酰基胺基羰基、芳基磺酰基胺基羰基。作为其例子可以列举甲基磺酰胺基羰基、对甲基苯基磺酰胺基羰基、乙酰胺基磺酰基、苯甲酰胺基磺酰基。
另外,在具有两个以上的取代基时,取代基可以相同也可以不同。另外,在可能时,取代基还可以相互连接成环。
以下,列举具体的例子对通式(IV)和通式(V)所示的化合物进行详细说明,但是本发明并不限于下述情形。
Figure A20051005471700571
Figure A20051005471700581
Figure A20051005471700601
一个有效地控制空气面表面的添加剂存在量/支撑体表面的添加剂存在量的比例的例子是下述通式(III)所示的延迟降低剂。
通式III
在上述通式III中,R31表示烷基或芳基,R32和R33各自独立地表示氢原子、烷基或芳基。另外,R31、R32和R33的碳原子数总和特别优选10以上。作为取代基优选氟原子、烷基、芳基、烷氧基、砜基和氨磺酰基,特别优选烷基、芳基、烷氧基、砜基和磺胺基。另外,烷基可以是直链的、也可以是支链的、还可以是环状的,优选碳原子数为1~25,更优选碳原子数为6~25,特别优选碳原子数为6~20(例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、叔戊基、己基、环己基、庚基、辛基、双环辛基、壬基、金刚烷基、癸基、叔辛基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基)。作为芳基优选碳原子数6~30的,特别优选碳原子数6~24的芳基(例如苯基、联苯基、三联苯基、萘基、联萘基、三苯基苯基)。另外,在本发明中,相对于酰化纤维素,通式(III)所示的化合物的添加量优选为0.1~30重量%,进一步优选为1~25重量%,特别优选为2~20重量%。通式(III)所示的化合物的优选的例子如下所示,但是本发明并不限于这些具体的例子。
接着,详细地说明作为本发明的制造对象且在光学补偿薄膜、偏振片中使用的酰化纤维素。
[酰化纤维素]
作为本发明中使用的酰化纤维素优选纤维素的低级脂肪酸酯。所述的低级脂肪酸是指碳原子数为6以下的低级脂肪酸。优选碳原子数为2(纤维素乙酸酯)、3(纤维素丙酸酯)、4(纤维素丁酸酯)。
其中,特别优选纤维素乙酸酯。另外,也可以使用将纤维素乙酸丙酸酯和纤维素乙酸酯丁酸酯混合这样的混合脂肪酸的酰化纤维素。此外,也可以使用纤维素苯甲酸酯这样的纤维素芳香族酸酯以及将纤维素乙酸苯甲酸酯和纤维素丙酸苯甲酸酯混合这样的脂肪酸和芳香族酸的混合酸的酰化纤维素。
其中,特别优选使用乙酰化度在59.0至61.5%的范围内的纤维素乙酸酯。所述的乙酰化度是指每单位重量的纤维素所结合的醋酸量。乙酰化度根据ASTM D-817-91(纤维素乙酸酯等实验方法)中的乙酰化度的测定和计算进行。酰化纤维素的粘均聚合度(DP)优选为250以上,进一步优选为290以上。
另外,本发明中使用的酰化纤维素优选由凝胶渗透色谱法得到的Mw/Mn(Mw为重均分子量,Mn数均分子量)所示的分子量分布较狭窄。具体的Mw/Mn值优选在1.0至1.7的范围内,进一步优选在1.3至1.65的范围内,最优选在1.4至1.6的范围内。
[纤维素乙酸酯薄膜的制造]
本发明的纤维素乙酸酯薄膜使用溶剂流延法制造。溶剂流延法使用将纤维素乙酸酯溶于有机溶剂中形成的溶液(浓液)制造薄膜。
有机溶剂优选含有如下溶剂:碳原子数3至12的醚、碳原子数3至12的酮、碳原子数3至12的酯和碳原子数1至6的卤代烃。
醚、酮和酯可以具有环状结构。也可以使用具有两个以上的醚、酮和酯官能团(也就是,-O-、-CO-和-COO-)中的任意一个或以上化合物作为有机溶剂。有机溶剂还可以具有醇性羟基那样的其它官能团。在为具有两种以上官能团的有机溶剂时,其碳原子数优选在具有任意官能团的溶剂的上述优选的碳原子数范围内。
碳原子数3至12的醚类的例子包含:二异丙基醚、二甲氧基甲烷、二甲氧基乙烷、1,4-二噁烷、1,3-二氧杂戊环、四氢呋喃、苯甲醚和苯***。
碳原子数3至12的酮类的例子包含:丙酮、甲乙酮、二乙基酮、二异丁基酮、环己酮和甲基环己酮。
碳原子数3至12的酯类的例子包含:甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸戊酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯和乙酸戊酯。
具有两种以上官能团的有机溶剂的例子包含:2-乙氧基乙基醋酸酯、2-甲氧基乙醇和2-丁氧基乙醇。
卤代烃的优选碳原子数为1或2,最优选为1。卤代烃的卤素优选为氯。卤代烃的氢原子被卤素取代的比例优选为25至75摩尔%,更优选为30至70摩尔%,进一步优选为35至65摩尔%,最优选为40至60摩尔%。二氯甲烷是代表性的卤代烃。
也可以将两种以上的有机溶剂混合使用。
使用在0℃以上的温度(常温或高温)进行处理的一般方法可以制备纤维素乙酸酯溶液。溶液的制备可以使用普通的溶剂流延法中的制备浓液的方法和装置来实施。另外,在为普通的方法时,优选使用卤代烃(特别是二氯甲烷)作为有机溶剂。
调节纤维素乙酸酯的量以使所得的溶液中含有10至40重量%的纤维素乙酸酯。纤维素乙酸酯的量更优选为10至30重量%。在有机溶剂(主溶剂)中,可以添加后述的任意的添加剂。
溶液通过在常温(0至40℃)下搅拌纤维素乙酸酯和有机溶剂制备。高浓度的溶液可以在加压和加热的条件下进行搅拌。具体地是将纤维素乙酸酯和有机溶剂放入加压容器中密闭,在加压下加热到溶剂的常温下的沸点以上且不使溶剂沸腾的范围内,同时进行搅拌。
加热温度通常为40℃以上,优选为60至200℃,进一步优选为80至110℃。
各成分可以在预先粗混合后放入容器中。而且,也可以依次投入容器中。容器必须有可以搅拌的结构。可以在注入氮气等惰性气体后对容器加压。而且,可以通过加热使溶剂的蒸汽压上升。或者,在将容器密闭后,在压力下添加各成分。
在加热时,优选从容器外部加热。例如可以使用套管型加热装置。另外,也可以通过在容器外部设置板式加热器、配管,使液体循环而对容器整体进行加热。
优选在容器内部设置搅拌浆并使用该搅拌浆进行搅拌。搅拌浆的长度优选为到达容器壁附近的长度。优选在搅拌浆的末端设置用于更新容器壁的液膜的刮取桨。
在容器中可以设置压力计、温度计等计量仪器。容器中的各成分在溶剂中溶解。制备的浓液从冷却后的容器取出,或者在取出后,再使用热交换器等冷却。
使用冷却溶解法也可以制备溶液。冷却溶解法可以使纤维素乙酸酯在普通的溶解方法中难以溶解的有机溶剂中也可以溶解。另外,即使是在普通的溶解方法中可以溶解纤维素乙酸酯的溶剂也具有如下效果:使用冷却溶解法可以迅速得到均匀的溶液。
在冷却溶解法中,最初,可以在室温下、在搅拌的同时缓慢地将纤维素乙酸酯添加到有机溶剂中。
调节纤维素乙酸酯的量优选在该混合物中含有10至40重量%的纤维素乙酸酯。纤维素乙酸酯的量进一步优选为10至30重量%。此外,混合物中可以添加后述的任意的添加剂。
接着,将混合物冷却到-100至-10℃(优选为-80至-10℃,进一步优选为-50至-20℃,最优选为-50至-30℃)。冷却例如可以在干冰·甲醇浴(-75℃)和冷却的二甘醇溶液(-30至-20℃)中进行。通过冷却可以使纤维素乙酸酯和有机溶剂的混合物固化。
冷却速度优选为4℃/分钟以上,进一步优选为8℃/分钟以上,最优选为12℃/分钟以上。冷却速度越快越好,但是理论上的上限为10000℃/秒,技术上限为1000℃/秒,而实用上限为100℃/秒。另外,冷却速度是开始冷却时的温度与最终的冷却温度的差除以从开始冷却到到达最终冷却温度的时间得到的比值。
此外,如果将其升温到0至200℃(优选为0至150℃,进一步优选为0至120℃,最优选为0至50℃),则纤维素乙酸酯在有机溶剂中溶解。升温可以仅仅放置在室温中进行,也可以在浴温中升温。
升温速度优选为4℃/分钟以上,进一步优选为8℃/分钟以上,最优选为12℃/分钟以上。升温速度越快越好,理论上限为10000℃/秒,技术上限为1000℃/秒,而实用上限为100℃/秒。另外,升温速度是开始升温时的温度和最终的升温温度的差值除以从开始升温到达到最终的升温温度的时间而得到的比值。
如上进行可以得到均匀的溶液。另外,在溶解不充分时,可以重复进行冷却、升温的操作。仅通过目视观察溶液的外观就可以判断溶解是否充分。
在冷却溶解法中,期望使用密闭容器以避免在冷却时凝结而混入水分。另外,在冷却加温操作中,在冷却时加压、升温时减压,可以缩短溶解时间。期望使用耐压性容器以实施加压和减压。
另外,使用冷却溶解法将纤维素乙酸酯(乙酰化度:60.9%,粘度平均聚合度:299)溶于醋酸甲酯中形成20重量%的溶液,如果使用示差扫描热量计(DSC)测定,则在33℃附近存在有假溶胶状态和凝胶状态的相转移点,在该温度以下为均匀的凝胶状态。因此,该溶液必须保持在假相转变温度存以上、优选为凝胶相转变温度存+10℃左右的温度下。但是,该假相转变温度根据纤维素乙酸酯的乙酰化度、粘均聚合度、溶液浓度和所使用的有机溶剂而异。
通过溶剂流延法从制备的纤维素乙酸酯溶液(浓液)制备纤维素乙酸酯薄膜。优选在浓液中添加前述延迟增加剂。
将浓液流延到辊轴或传送带上,使溶剂蒸发形成薄膜。优选调节流延前的浓液的浓度以使固态成分量为18至35%。优选将辊轴或传送带的表面加工为镜面状态。优选将浓液流延到表面温度为10℃以下的辊轴或传送带上。
在本发明中,在将浓液(酰化纤维素溶液)流延到传送带上时,在剥离前干燥的前半段工序中,进行10秒至90秒、优选为15秒至90秒的实质上无风的干燥工序。另外,在流延到辊轴上时,在剥离前干燥的前半段工序中,进行1秒至10秒、优选为2秒至5秒的实质上无风的干燥工序。
在本发明中,所述的“剥落前干燥”是指将从浓液涂布到传送带或辊轴上后,到作为薄膜剥落的干燥。另外,所述的“前半段工序”是指从涂布浓液到剥落所需要的全部时间的一半以前的工序。所述的“实质上无风”是指从传送带或辊轴表面200mm以内的距离内未检测出0.5m/s以上的风速(风速不足0.5m/s)。
在传送带上时,剥落前干燥的前半段工序通常为30~300秒左右。其中的10秒~90秒、优选为15秒至90秒的时间是在无风下进行干燥的。在辊轴上时通常为5~30秒左右,其中的1秒~10秒、优选为2秒~5秒的时间,是在无风下进行干燥的。气氛温度优选为0℃~180℃,进一步优选为40℃~150℃。无风干燥的操作可以在剥落前干燥的前半段工序的任意阶段中进行,但是优选紧接在流延后进行。
在传送带上时,如果无风干燥的时间不足10秒(在辊轴上时为不足1秒),则添加剂难以在薄膜内均匀分布;如果超过90秒(在辊轴上时为超过10秒),干燥不充分所以剥落,薄膜表面形状变差。
剥落前干燥的无风干燥以外的时间可以通过通入惰性气体进行干燥。此时的风温优选为0℃~180℃,进一步优选为40℃~150℃。
溶剂流延法中的干燥方法在美国专利2336310号、美国专利2367603号、美国专利2492078号、美国专利24922977号、美国专利2492978号、美国专利2607704号、美国专利2739069号、美国专利2739070号、英国专利640731号、英国专利736892号的各说明书,以及特公昭45-4554号、特公昭49-5614号、特开昭60-176834号、特开昭60-203430号、特开昭62-115035号各公报中有记载。传送带或辊轴上的干燥可以通过通入空气、氮气等惰性气体进行。
也可以将所得的薄膜从辊轴或传送带上剥落后,再使用从100至160℃的温度逐渐变化的高温风干燥以使残留溶剂蒸发。以上的方法在特公平5-17844号公报中有记载。通过该方法可以缩短流延到剥落的时间。为了实施该方法,流延时的辊轴或传送带的表面温度必须能使浓液凝胶化。
使用调整后的纤维素乙酸酯溶液(浓液)流延两层以上,也可以薄膜化。此时,优选通过溶剂流延法制造纤维素乙酸酯薄膜。浓液流延到辊轴或传送带后,蒸发溶剂可以形成薄膜。优选调节流延前的浓液的浓度以使固态成分的量在10至40%的范围内。优选将辊轴或传送带的表面加工为镜面状态。
在流延两层以上的多种纤维素乙酸酯溶液时,为了可以流延多种纤维素乙酸酯溶液,在支撑体的前进方向上每隔一定间隔设置多个流延口,从这些流延口分别流延含有纤维素乙酸酯的溶液,再进行层叠以制备薄膜。例如可以使用特开昭61-158414号、特开平1-122419号和特开平11-198285号公报中记载的方法。另外,从2个流延口流延纤维素乙酸酯溶液也可以进行薄膜化。例如可以使用特公昭60-27562号、特开昭61-94724号、特开昭61-947245号、特开昭61-104813号、特开昭61-158413号和特开平6-134933号公报中记载的方法。另外,还可以使用特开昭56-162617号公报中记载的如下纤维素乙酸酯薄膜的流延方法:用低粘度的纤维素乙酸酯溶液包住高粘度的纤维素乙酸酯溶液流体,并同时挤出该高、低粘度的纤维素乙酸酯溶液。
另外,还可以如下制造薄膜:使用两个流延口,通过第一个流延口剥离在支撑体上形成的薄膜后,在接触支撑体面一侧上进行第二流延。例如可以列举特公昭44-20235号公报中记载的方法。
流延的纤维素乙酸酯溶液可以使用相同的溶液,也可以使用不同的纤维素乙酸酯溶液。为了使多个纤维素乙酸酯层具有功能,可以从各个流延口挤出与其功能相对应的纤维素乙酸酯溶液。此外,本发明的纤维素乙酸酯溶液可以与其它功能层(例如粘接层、染料层、防静电层、抗晕影层、紫外线吸收层、偏光层等)同时流延。
对于过去的单层溶液来说,为了赋予薄膜必要的厚度,必须在粘度下挤出高粘度的纤维素乙酸酯溶液。在这种情况下,纤维素乙酸酯溶液的稳定性较差产生固态物质,从而大量产生麻点故障、平面性不佳的问题。作为该问题的解决方法可以是:通过从流延口流延多种纤维素乙酸酯溶液,可以将高粘度的溶液同时挤压到支撑体上,由此不仅可以得到平面性优化的优异的平面状薄膜,而且通过使用粘稠的纤维素乙酸酯溶液可以降低干燥负荷,从而提高的薄膜的生产速度。
可以使用以下增塑剂改良纤维素乙酸酯薄膜的机械物性。作为增塑剂,可以使用磷酸酯或羧酸酯。磷酸酯的例子包含磷酸三苯酯(TPP)和磷酸三甲苯酚酯(TCP)。作为羧酸酯有代表性的是邻苯二甲酸酯和柠檬酸酯。邻苯二甲酸酯的例子包含邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二苯酯(DPP)和邻苯二甲酸二(乙基己基)酯(DEHP)。柠檬酸酯的例子包括O-乙酰基柠檬酸三乙酯(OACTE)和O-乙酰基柠檬酸三丁酯(OACTB)。其它的羧酸酯的例子包括油酸丁酯、蓖麻酸甲基乙酰基酯、癸二酸二丁酯、各种的偏苯三酸酯。优选使用邻苯二甲酸酯类增塑剂(DMP、DEP、DBP、DOP、DPP、DEHP)。特别优选DEP和DPP。
增塑剂的添加量优选为酰化纤维素的量的0.1至25重量%,进一步优选为1至20重量%,最优选为3至15重量%。
纤维素乙酸酯薄膜中可以添加防老化剂(例如防氧化剂、过氧化物分解剂、自由基抑制剂、金属惰性化剂、酸捕获剂、胺)。防老化剂在特开平3-199201号、特开平5-1907073号、特开平5-194789号、特开平5-271471号、特开平6-107854号各公报中有记载。从显示出效果和抑制防老化剂往薄膜表面渗出(渗透)的观点出发,防老化剂的添加量优选为制备的溶液(浓液)的0.01至1重量%,进一步优选为0.01至0.2重量%。
作为特别优选的防老化剂的例子可以列举丁基化羟基甲苯(BHT)、三苄基胺(TBA)。
[双轴拉伸]
纤维素乙酸酯薄膜可以进行拉伸处理以降低虚拟应变。由于拉伸处理可以降低拉伸方向的虚拟形变,所以可以进行双轴拉伸以降低面内所有方向的形变。
双轴拉伸包括双轴同时拉伸法和双轴逐次拉伸法,但是从连续制造的观点出发,优选双轴逐次拉伸法,该方法是在流延浓液后,从传送带或辊轴上剥离薄膜,在宽度方向(长度方向)上拉伸后,再在长度方向(宽度方向)上拉伸。
宽度方向上拉伸的方法,例如在特开昭62-115035号、特开平4-152125号、特开平4-284211号、特开平4-298310号、特开平11-48271号等各公报中记载。薄膜的拉伸可以在常温或加热的条件下进行。加热温度优选为薄膜的玻璃化转变温度以下。薄膜可以在干燥处理中进行拉伸,在残留溶剂的情况下特别有效。在向长度方向拉伸时,例如可以如下拉伸薄膜:调节薄膜的输送滚筒的速度,以使薄膜的卷绕速度比薄膜的剥落速度快。在宽度方向的拉伸时,可以如下拉伸薄膜:用拉幅机保持薄膜的宽度进行输送,并缓慢扩大拉幅机的宽度。也可以在薄膜干燥后使用拉伸机拉伸(优选使用长拉伸机的单轴拉伸)。薄膜的拉伸倍率(拉伸增加的部分相对于原始长度的比例)优选在5至50%的范围内,进一步优选在10至40%的范围内,最优选在15至35%的范围内。
这些从流延到后干燥的工序可以在空气氛下进行也可以在氮气等惰性气氛下进行。本发明中使用的纤维素乙酸酯薄膜的制造中使用的卷绕机可以使用常用的机器,其可以在定拉力法、定扭矩法、梯度拉力法、内部应力固定的程序控制拉力法等卷绕方法中进行卷绕。
[纤维素乙酸酯薄膜的表面处理]
优选对纤维素乙酸酯薄膜进行表面处理。作为具体的方法是电晕放电处理、辉光放电处理、火焰处理、酸处理、碱处理或者紫外线照射处理。另外。如特开平7-333433号公报所述,还优选设置底涂层。
从保持薄膜的平面性的观点出发,在这些处理中,优选使纤维素乙酸酯薄膜的温度在Tg(玻璃化转变温度)以下,具体地优选为150℃以下。
作为偏振片的透明保护膜使用时,从与起偏器的粘接性的观点出发,特别优选进行酸处理或碱处理,也就是对纤维素乙酸酯进行皂化处理。
表面能优选为55mN/m以上,更优选为60mN/m至75mN。
以下,以碱皂化处理为例,进行具体地说明。
纤维素乙酸酯薄膜的碱皂化处理优选如下循环进行:将薄膜表面浸渍在碱溶液中后,用酸性溶液中和,水洗、干燥。
作为碱溶液可以列举出氢氧化钾溶液、氢氧化钠溶液,羟基离子浓度优选在0.1至3.0摩尔/升的范围内,更优选在0.5至2.0摩尔/升的范围内。碱溶液的温度优选在室温到90℃的范围内,更优选在40至70℃的范围内。
如《浸润的基础与应用》(リアライズ社,1989.12.10发行)所述,固体的表面能可以通过接触角法、湿润热法和吸附法求得。在为本发明的纤维素乙酸酯薄膜时,优选使用接触角法。
具体地,表面能可以如下计算:将表面能已知的2种溶液滴加到纤维素乙酸酯薄膜上,在液滴表面和薄膜表面的交点中,将从液滴引出的切线与薄膜表面所形成的角中、含有液滴一侧的角定义为接触角,再通过计算可以算出薄膜的表面能。
[薄膜的延迟]
在本说明书中,Re、Rth分别表示波长λ在面内的延迟和厚度方向的延迟。Re通过在KOBRA 21ADH(王子计测机器(株)制造)中波长λnm的光从法线方向入射而测定。Rth如下计算:以前述Re、面内的慢相轴(用KOBRA 21ADH判断)作为倾斜轴(旋转轴)从相对薄膜法线方向倾斜+40℃的方向入射波长λnm的光而测定延迟值,以及将面内的慢相轴作为倾斜轴(旋转轴)从相对薄膜法线方向倾斜-40℃的方向入射波长λnm的光而测定出延迟值,以共计3个方向上测定的延迟值为基础用KOBRA 21ADH计算。此处,平均折射率的假定值可以使用聚合物手册(JOHN WILEY&SONS,INC)、各种光学薄膜目录的值。对于平均折射率未知的物质可以使用阿贝折射计测定。主要的光学薄膜的平均折射率值如下所示:
酰化纤维素(1.48)、环烯烃聚合物(1.52)、聚碳酸酯(1.59)、聚甲基丙烯酸甲酯(1.49)、聚苯乙烯(1.59)。通过输入这些平均折射率的假设值和膜厚,KOBRA 21ADH可以计算出nx、ny、nz。由计算出的nx、ny、nz可以再算出Nz=(nx-nz)/(nx-ny)。
本发明的酰化纤维素薄膜可以作为偏振片的保护膜使用,特别是优选作为与各种液晶模式相对应的相位差薄膜使用。
在将本发明的酰化纤维素薄膜作为相位差薄膜使用时,酰化纤维素薄膜的优选的光学性质根据液晶模式而异。
作为OCB型使用时,Re优选为10~100,进一步优选为20~70。Rth优选为50~300,进一步优选为100~250。
在作为VA型使用时,Re优选为20~150,进一步优选为30~120。Rth优选为50~300,进一步优选为120~250。
另外,在作为TN型使用时,Re优选为0~50,进一步优选为2~30。Rth优选为10~200,进一步优选为30~150。
此外,在作为IPS型使用时,Re优选为0~5,进一步优选为0~2。Rth优选为-20~20,进一步优选为-10~10。
在OCB用型和TN用型中,可以在具有前述延迟值的酰化纤维素薄膜上涂布光学各向异性层以作为光学补偿薄膜使用。
另外,酰化纤维素薄膜的双折射(Δn:nx-ny)优选在0.00至0.002μm的范围内。而且,支撑体薄膜和正对的薄膜的厚度方向的双折射{(nx+ny)/2-nz}优选在0.00至0.04的范围内。
[光弹性]
本发明的酰化纤维素的光弹性系数优选为60×10-8cm2/N以下,更优选为20×10-8cm2/N以下。光弹性系数可以通过椭圆仪求得。
[玻璃化转变温度]
本发明的酰化纤维素的玻璃化转变温度优选为120℃以上,更优选为140℃以上。玻璃化转变温度如下求得:在使用差示扫描型量热计(DSC)在10℃/分的升温速度下测定时,求得薄膜的玻璃化转变产生的基线出现变化的温度和再回到基线的温度的平均值,该平均值为玻璃化转变温度。
接着,详细说明本发明的偏振片。
(偏振片的结构)
首先,对构成本发明的偏振片的保护膜、起偏器进行说明。
本发明发明的偏振片除了具有起偏器和保护膜以外,还可以含有粘接剂层、隔膜、保护膜作为构成元件。
(1)保护膜
本发明的偏振片在起偏器的两侧各具有1张共2张的保护膜,至少有1张保护膜是本发明的酰化纤维素薄膜。而且,在2张保护膜中优选至少有1张兼有作为相位差薄膜的功能。在液晶显示装置中使用本发明的偏振片时,优选液晶元件两侧配置的2张偏振片中至少有1张为本发明的偏振片。
本发明中使用的保护膜优选由降冰片烯树脂、聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚芳酯、聚砜、酰化纤维素等制造的聚酯薄膜,最优选酰化纤维素薄膜。
(2)起偏器
本发明的起偏器优选由聚乙烯醇(PVA)和双色性分子构成,也可以使用如特开平11-248937所述的通过使PVA和聚氯乙烯脱水、脱氯形成聚烯结构,再使其取向形成的聚乙烯类起偏器。
PVA是将聚醋酸乙烯酯皂化后得到的聚合物材料,还可以含有例如不饱和羧酸、不饱和磺酸、烯烃类、乙烯醚类等可以和醋酸乙烯酯共聚的成分。另外,还可以使用含有乙酰乙酰基、磺酸基、羧基、氧化亚烷基等的改性PVA。
从溶解性等观点出发,PVA的皂化度没有特别的限定,优选为80~100mol%,特别优选为90~100mol%。而且PVA的聚合度也没有特别的限定,优选为1000~10000,特别优选为1500~5000。
如特许2978219号所述,为了改良耐久性,PVA的间规立构体优选为55%以上,如特许第3317494号公报所述,还优选使用45~52.5%。
优选在PVA薄膜化后引入双色性分子构成起偏器。PVA薄膜的制造方法通常优选使用将PVA类树脂在水或有机溶液形成的原液流延成膜的方法。原液中的聚乙烯醇类树脂的浓度通常为5~20重量%,通过流延法对该原液进行制膜,可以制造膜厚10~200μm的PVA薄膜。PVA薄膜的制造可以参照特许第3342516号、特开平09-328593号、特开2001-302817号、特开2002-144401号进行。
PVA薄膜的结晶化度没有特别的限定,可以使用特许第3251073号公报中记载的平均结晶化度(Xc)50~75重量%的PVA薄膜,以及为了降低面内的色彩不均匀使用特开2002-236214号公报中记载的结晶化度38%以下的PVA薄膜。
优选PVA薄膜的双折射(Δn)较小,优选使用特许第3342516号公报中记载的双折射为1.0×10-3以下的PVA薄膜。但是,如特开2002-228835号公报所述,为了避免PVA薄膜在拉伸时断裂并得到高偏光度,PVA薄膜的双折射可以为0.02至0.01;也可以如特开2002-060505号公报所述将(nx+ny)/2-nz的值选取为0.0003至0.01。PVA薄膜的延迟(面内)优选为0nm至100nm,更优选为0nm至50nm。而且,PVA薄膜的Rth(膜厚方向)优选为0nm至500nm,更优选为0nm至300nm。
此外,在本发明的偏振片中还优选使用特许3021494号公报中记载的1,2-二醇的结合量为1.5摩尔%以下的PVA薄膜;特开2001-316492号公报中记载的每100cm2中的5μm以上的光学杂质为500个以下的PVA薄膜;特开2002-030163号公报中记载的薄膜TD方向的热水切断温度范围为1.5℃以下的PVA薄膜;以及使丙三醇等3~6元的多元醇为1~100重量份、并混合15重量%以上的特开平06-289225号公报中记载的增塑剂,从形成的溶液制膜的PVA薄膜。
PVA薄膜拉伸前的膜厚没有特别的限定,从薄膜保存的稳定性、拉伸的均匀性的观点出发,优选为1μm~1mm,特别优选为20~200μm。如特开2002-236212号公报所述,可以使用在水中从4倍拉伸至6倍时,所产生的应力为10N以下的较薄的PVA薄膜。
双色性分子优选使用I3 -和I5 -等高价的碘离子或双色性染料。在本发明中,特别优选使用高价的碘离子。如《偏光板的应用》永田良编,CMC出版和工业材料,第28卷,第7期,P39~P45所述,高价的碘离子可以如下生成:将PVA浸渍到溶解有碘的碘化钾水溶液的液体和硼酸水溶液中的至少一种溶液中,在吸附和取向到PVA的状态下被生成。
使用双色性染料作为双色性分子时,优选偶氮类颜料,特别优选二偶氮类和三偶氮类颜料。双色性染料优选水溶性的物质,为此,在该双色性分子中引入磺酸基、氨基、羟基等亲水性取代基,并优选以游离酸或者碱金属盐、铵盐、胺类的盐的形式使用。
作为这种双色性染料的具体例子,例如可以列举C.I.直接红37、刚果红(C.I.直接红28)、C.I.直接紫12、C.I.直接蓝90、C.I.直接蓝22、C.I.直接蓝1、C.I.直接蓝151、C.I.直接绿1等联苯胺类,C.I.直接黄44、C.I.直接红23、C.I.直接红79等联苯基尿素类,C.I.直接黄12等二苯乙烯类,C.I.直接红31等联萘基胺类,C.I.直接红81、C.I.直接紫9、C.I.直接蓝78等J酸类。
此外,还优选使用C.I.直接黄8、C.I.直接黄28、C.I.直接黄86、C.I.直接黄87、C.I.直接黄142、C.I.直接橙26、C.I.直接橙39、C.I.直接橙72、C.I.直接橙106、C.I.直接橙107、C.I.直接红2、C.I.直接红39、C.I.直接红83、C.I.直接红89、C.I.直接红240、C.I.直接红242、C.I.直接红247、C.I.直接紫48、C.I.直接紫51、C.I.直接紫98、C.I.直接蓝15、C.I.直接蓝67、C.I.直接蓝71、C.I.直接蓝98、C.I.直接蓝168、C.I.直接蓝202、C.I.直接蓝236、C.I.直接蓝249、C.I.直接蓝270、C.I.直接绿59、C.I.直接绿85、C.I.直接棕44、C.I.直接棕106、C.I.直接棕195、C.I.直接棕210、C.I.直接棕223、C.I.直接棕224、C.I.直接黑1、C.I.直接黑17、C.I.直接黑19、C.I.直接黑54等记载于特开昭62-70802号、特开平1-161202号、特开平1-172906号、特开平1-172907号、特开平1-183602号、特开平1-248105号、特开平1-265205号、特开平7-261024号各公报中记载的双色性染料等。可以将这些双色性染料的2种以上混合以制造具有各种色彩的双色性分子。在使用双色性染料时,如特开2002-082222号记载,吸附厚度可以是4μm以上。
从偏振度和保持较高的单板透过率的观点出发,相对于构成薄膜的基质的聚乙烯醇类聚合物,薄膜中的该双色性分子的含量通常在0.01重量%至5重量%的范围内调节。
作为起偏器优选的膜厚优选为5μm~40μm,进一步优选为10μm~30μm。优选使起偏器的厚度与后述的保护膜的厚度的比值为特开2002-174727号公报中记载的0.01≤A(起偏器膜厚)/B(保护膜膜厚)≤0.16的范围。
保护膜的慢相轴和起偏器的吸收轴的夹角可以为任意值,但是优选为平行或者45±20°的方位角。
(偏振片的制造工序)
接着,对本发明的偏振片的制造工序进行说明。
本发明中的偏振片的制造工序优选由吸胀工序、染色工序、硬膜工序、拉伸工序、干燥工序、保护膜的贴合工序、贴合后的干燥工序构成。还可以任意改变染色工序、硬膜工序、拉伸工序的顺序,或者将几个工序组合同时进行。另外,如特许第3331615所述,还优选在硬膜工序后进行水洗。
在本发明中,特别优选以吸胀工序、染色工序、硬膜工序、拉伸工序、干燥工序、保护膜的贴合工序、贴合后的干燥工序这样的顺序依次进行。另外,在前述工序中或工序后可以设置在线的表面形状检查工序。
吸胀工序优选只使用水进行,但是如特开平10-153709号公报所述,为了确保光学性能的稳定性和避免偏振片基材在生产线中产生摺痕,还可以使偏振片基材通过硼酸水溶液吸胀以控制偏振片基材的吸胀度。
另外,膨胀工序的温度、时间可以任意决定,优选为10℃~60℃,5秒~2000秒。
染色工序可以使用特开2002-86554号公报中记载的方法。另外,作为染色方法并非只使用浸渍,而且还可以是涂布或喷雾等碘或染料溶液任意方法。另外,如特开2002-290025号公报所述,还可以使用控制碘的浓度、染色浴的温度、浴中的拉伸倍率和边搅拌浴中的浴液边染色的方法。
在使用高价的碘离子作为双色性分子时,优选在染色工序中使用在碘化钾水溶液中溶解有碘的溶液,以得到高对比度的偏振片。此时的碘-碘化钾水溶液的碘优选为0.05~20g/l,碘化钾优选为3~200g/l,碘与碘化钾的重量比优选为1~2000。染色时间优选为10~1200秒,液温优选为10~60℃。更优选的是:碘为0.5~2g/l,碘化钾为30~120g/l,碘与碘化钾的重量比为30~120即可,染色时间为30~600秒、液温为20~50℃即可。
另外,如特许第3145747号公报所述,在染色液中可以添加硼酸、硼砂等硼类化合物。
硬膜工序优选在交联剂溶液中浸渍或者涂布溶液以含有交联剂。另外,如特开平11-52130号公报所述,硬膜工序可以分几次进行。
作为交联剂可以使用美国专利232897号的说明书中记载的物质,如特许第3357109号公报所述,为了提高尺寸稳定性,也可以使用多元醛作为交联剂,但是最优选使用硼酸类。
在使用硼酸作为硬膜工序中使用的交联剂时,可以在硼酸-碘化钾水溶液中添加金属离子。作为金属离子优选氯化锌,但是也可以如特开2000-35512号公报所述,使用碘化锌等卤代锌、硫酸锌、醋酸锌等锌盐代替氯化锌。
在本发明中,优选进行:制备添加了氯化锌的硼酸-碘化钾水溶液,并使其浸渍PVA薄膜的硬膜。硼酸为1~100g/l,碘化钾为1~120g/l,氯化锌为0.01~10g/l,硬膜时间优选为10~1200秒,液温优选为10~60℃。更优选的是硼酸为10~80g/l,碘化钾为5~100g/l,氯化锌为0.02~8g/l,硬膜时间为30~600秒即可,液温为20~50℃即可。
拉伸工序优选使用美国专利2454515号的说明书中记载的纵向单轴拉伸方式,或者特开2002-86554号公报中记载的拉幅机方式。优选的拉伸倍率是2倍~12倍,更优选的是3倍~10倍。另外,选取拉伸倍率与坯材厚度、起偏器厚度的关系为特开2002-040256号公报记载的(保护膜贴合后的起偏器膜厚/坯材膜厚)×(总拉伸倍率)>0.17,选取离开最后的浴液时的起偏器的宽度与贴合保护膜时的起偏器的宽度的关系为特开2002-040247号公报中记载的0.80≤(贴合保护膜时的起偏器的宽度/离开最后的浴液时的起偏器的宽度)≤0.95。
干燥工序可以使用特开2002-86554号公报中的公知方法,但是优选的温度范围是30℃~100℃,优选的干燥时间是30秒~60分。另外,还优选进行如特许第3148513号公报所述的进行水中脱色温度为50℃以上的热处理,以及如特开平07-325215号公报和07-325218号公报记载在温湿度控制的气氛下进行老化处理。
保护膜的贴合工序是用2张保护膜贴合离开干燥工序的前述起偏器的两个表面的工序。优选使用在贴合前供应粘接液,为使起偏器与保护膜重合,再使用一对滚筒贴合的方法。另外,如特开2001-296426号公报和特开2002-86554号公报所述,为了抑制由起偏器的拉伸所产生的记录的沟状凹凸,优选对贴合时起偏器的水分比例进行调节。在本发明中,水分比例优选使用0.1%~30%。
起偏器和保护膜的粘接剂没有特别的限定,可以列举PVA类树脂(含有乙酰乙酰基、磺酸基、羧基、氧基亚烷基等改性PVA)和硼化合物水溶液等,特别优选PVA类树脂。粘接剂层的厚度在干燥后优选为0.01~5μm,特别优选为0.05~3μm。
另外,为了提高起偏器和保护膜的粘接力,优选对保护膜进行表面处理使其亲水化后,再进行粘接。表面处理的方法没有特别的限定,可以使用碱溶液皂化的方法、电晕处理法等公知的方法。另外,在表面处理后可以设置明胶底涂层等易粘接层。如特开2002-267839号所述,保护膜表面与水的接触角优选为50℃以下。
贴合后的干燥条件使用特开2002-86554号公报中记载的方法,优选的温度范围是30℃~100℃,优选的干燥时间是30秒~60分钟。另外,如特开平07-325220号公报所述,还优选在控制温湿度的气氛下进行老化。
起偏器中的元素含量优选为:碘0.1~3.0g/m2,硼0.1~5.0g/m2,钾0.1~2.00g/m2,锌0~2.00g/m2。另外,如特开2001-166143号所述,钾含量可以为0.2重量%以下,起偏器中的锌含量可以选取特开2000-035512号公报中记载的0.04重量%~0.5重量%。
如特许第3323255号公报所述,为了赋予偏振片尺寸稳定性,可以在染色工序、拉伸工序和硬膜工序的任一工序中添加有机钛化合物和/或有机锆化合物,也可以含有有机钛化合物和有机锆化合物中的至少一种化合物。另外,可以添加双色性染料以调节偏振片的色彩。
(偏振片的特性)
(1)透过率和偏光度
本发明的偏振片优选的单板透过率为42.5%~49.5%,更优选为42.8%~49.0%。式1定义的偏光度的优选的范围是99.900%~99.999%,更优选为99.940%~99.995%。平行透过率的优选的范围是36%~42%,正交透过率的优选的范围是0.001%~0.05%。式2定义的双色性比的优选的范围是48~1215,更优选为53~525。
(式1)
(式2)
上述透过率基于JISZ8701用下述式3定义。
(式3)
T=K∫S(λ)y(λ)τ(λ)dλ
此处,K、S(λ)、y(λ)、τ(λ)如下所述。
(式4)
K = 100 ∫ S ( λ ) y ( λ ) d λ
S(λ):颜色显示中使用的标准光的分光分布
y(λ):XYZ系中的配色函数
τ(λ):分光透过率
碘浓度和单板透过率可以是特开2002-258051号公报中记载的范围。
如特开2001-083328号公报和特开2002-022950号公报所述,平行透过率对波长的依赖性较小。将偏振片设置为正交尼科耳状态时的光学性质可以在特开2001-091736号公报所述的范围内,平行透过率与正交透过率的关系可以是特开2002-174728号公报所述的范围。
如特开2002-221618号公报所述,在光的波长为420~700nm之间时每10nm的平行透过率的标准偏差为3以下,而且在光波长为420~700nm之间时每10nm的(平行透过率/正交透过率)的最小值为300以上。
偏振片的在波长440nm时的平行透过率和正交透过率,波长550nm时的平行透过率和正交透过率,在波长610nm时的平行透过率和正交透过率优选为特开2002-258042号公报和特开2002-258043号公报所述的范围。
(2)色彩
本发明的偏振片的色彩优选使用作为CIE均等感觉空间的L*a*b表色系中的亮度指数L*和色度指数a*和b*进行评价。
L*、a*、b*使用上述X、Y、Z由式5定义。
式(5)
L * = 116 ( Y / Y o ) 1 3 - 16
a * = 500 [ ( X / X o ) 1 3 - ( Y / Y o ) 1 3 ]
b * = 200 [ ( Y / Y o ) 1 3 - ( Z / Z o ) 1 3 ]
这里,Xo、Yo、Zo表示透明光源的三个刺激值,在为标准光C时,Xo=98.072、Yo=100、Zo=118.225;在为标准光D65时,Xo=95.045、Yo=100、Zo=108.892。
单张偏振片的优选的a*范围为-2.5~0.2,更优选为-2.0~0。单张偏振片的优选的b*的范围为1.5~5,更优选为2~4.5。2张偏振片的平行透过光的a*的优选的范围为-4.0~0,更优选为-3.5~-0.5。2张偏振片的平行透过光的b*的优选的范围是2.0~8,更优选为2.5~7。2张偏振片的正交透过光的a*的优选的范围是-0.5~1.0,更优选为0~2。2张偏振片的正交透过光的b*的优选的范围是-2.0~2,更优选为-1.5~0.5。
色彩使用从前述X、Y、Z算出的色度座标(x,y)评价,例如2张偏振片的平行透过光的色度(xp,yp)和正交透过光的色度(xc,yc)在特开2002-214436号公报、特开2001-166136号公报和特开2002-169024号公报所述的范围内,色度和吸光度的关系优选在特开2001-311827号公报所述的范围内。
(3)视场角性质
在将偏振片设置为正交尼科耳状态并入射波长550nm的光时,入射垂直光的情形和从相对偏光轴45度的方向以相对法线40度的角度入射的情形下,透过率比和xy色度差优选为特开2001-166135号公报和特开2001-166137号公报所述的范围。另外,如特开平10-068817号公报所述,正交尼科耳配置的偏振片叠层体的垂直方向的透光率(T0)和从叠层体的法线倾斜60°的方向的透光率(T60)的比值(T60/T0)为10000以下;如特开2002-139625号公报所述,在从法线到仰角80度的任意角度下使自然光入射到偏振片上时,在其透过光谱的520nm~640nm的波长范围内,波长域20nm以内的透过光的透过率差优选为6%以下;如特开平08-248201号公报所述,在薄膜上任意偏差1cm的位置上的透过光的亮度差优选为30%以内。
(4)耐久性
(4-1)耐湿热性
在60℃、95%RH的气氛下放置500小时后,其前后的透光率和偏光度变化率的绝对值优选为3%以下。透光率的变化率特别优选为2%以下,而且以偏光度的变化率的绝对值为基础,优选为1.0%以下。另外,如特开平07-077608号公报所述,在80℃、90%RH下放置500小时后的偏光度还优选为95%以上,单体透过率优选为38%以上。
(4-2)耐干燥性
在80℃的干燥气氛下放置500小时后,其前后的透光率和偏光度变化率的绝对值也优选为3%以下。透光率的变化率特别优选为2%以下,而且以偏光度的变化率的绝对值为基础,优选为1.0%以下,进一步优选为0.1%以下。
(4-3)其它耐久性
此外,如特开平06-167611号公报所述,在80℃下放置2小时后的收缩率优选为0.5%以下;将在玻璃板的两面上正交尼科耳设置的偏振片叠层体在69℃的气氛中放置750小时后,x值和y值优选为特开平10-068818号公报所述的范围;80℃、90%RH的气氛中放置处理200小时后,拉曼分光法的105cm-1和157cm-1的光谱强度比的变化优选为特开平08-094834号公报和特开平09-197127号公报所记载的范围。
(5)取向度
PVA的取向度较高则能得到良好的偏光性能,作为通过偏光拉曼散射和偏光FT-IR等方法算出的阶次参数值优选为0.2~1.0。另外,如特开昭59-133509号公报所述,起偏器的全非晶区域的高分子片段的取向系数和染料分子的取向系数(0.75以上)的差优选为至少0.15;如特开平04-204907号公报所述,起偏器的非晶区域的取向系数优选为0.65~0.85;作为阶次参数值,I3 -和I5 -这样的高价碘离子的取向度优选为0.8~1.0和1.0。
(6)其它性质
如特开2002-006133号公报所述,在80℃下加热30分钟时,每单位宽度在吸收轴方向的收缩力优选为4.0N/cm以下;如特开2002-236213号公报所述,在将偏振片在70℃的加热条件下放置120小时的情况下,偏振片在吸收轴方向上的尺寸变化率和偏光轴方向上的尺寸变化率都优选在±0.6%以内;如特开2002-090546号公报所述,偏振片的水分率还优选为3重量%以下。此外,如特开2000-249832号公报所述,基于中线的平均粗度,与拉伸轴垂直的方向上的表面粗度优选为0.04μm以下;如特开平10-268294号公报所述,优选使透过轴方向的折射率n0大于1.6;偏振片的厚度与保护膜的厚度的关系优选为特开平10-111411号公报所记载的范围。
(偏振片的功能化)
本发明的偏振片优选使用如下构成的功能化偏振片:将LCD的视场角放大薄膜、适用于反射型LCD的λ/4板等相位差薄膜、用于提高显示器的目视性的防反射薄膜、亮度提高的薄膜和具有硬涂层、前向散射层、防闪光(防眩)层等功能层的光学薄膜复合。
将本发明的偏振片和上述功能性光学薄膜复合形成的结构实例如图1所示。通过粘接层将作为偏振片5一侧的保护膜的功能性光学薄膜3和起偏器2粘接在一起(图1(A));也可以通过粘接层4将功能性光学薄膜3粘接在偏振片5上(图1(B)),偏振片5是在起偏器2的两面上设置保护膜1a、1b形成的。在前者时,在一侧的保护膜1上还可以使用任意的透明保护膜。另外,在本发明的偏振片中,也优选通过粘接层将光学功能层贴合在保护膜上作为功能性光学膜3,从而形成图1(A)的结构。功能层和保护膜等各层间的剥离强度优选为特开2002-311238号公报所述的4.0N/25mm以上。功能性光学薄膜优选根据作为目标的功能配置在液晶组件一侧,或者配置在与液晶组件相对的一侧,也就是显示侧或者背光侧。
以下,对与本发明的偏振片复合使用的功能性光学薄膜进行说明。
(1)视场角放大薄膜
本发明的偏振片可以与TN(扭转向列)、IPS(平面方向转换)、OCB(光学补偿弯曲排列)、VA(垂直排列)、ECB(电控双折射)等显示模式提出的视场角放大薄膜组合使用。
作为TN型用的视场角放大薄膜优选组合使用日本印刷学会志第36卷第3期(1999)p.40~44,月刊显示器8月号(2002)p.20~24,特开平4-229828、特开平6-75115、特开平6-214116、特开平8-50206等中记载的WV薄膜(富士胶片株式会社制造)。
TN型用的视场角放大薄膜的优选的结构为:在前述透明的聚合物薄膜上依次具有取向层和光学异向性层。视场角放大薄膜可以通过粘接剂与偏振片粘接在一起使用,如SID’O O Dig.,p.551(2000)所述,从薄层化的观点出发,特别优选在前述偏振片的保护膜的一侧也使用视场角放大薄膜。
取向层可以使用有机化合物(优选聚合物)的摩擦处理、无机化合物的菱形蒸镀、形成具有微群(micro group)的层等方法设置。此外,还已知可以通过施加电场、磁场或光照射产生取向功能的取向层,特别优选由聚合物的摩擦处理形成的取向层。摩擦处理优选使用纸或布对聚合物一层的表面在一定方向上摩擦数次而进行。优选起偏器的吸收轴方向与摩擦方向实质上是平行的。取向层中使用的聚合物的种类优选使用聚酰亚胺、聚乙烯醇、具有特开平9-152509号公报中记载的聚合性基团的聚合物等。取向层的厚度优选为0.01~5μm,更优选为0.05~2μm。
光学各向异性层优选含有液晶性化合物。本发明中使用的液晶性化合物特别优选含有盘状化合物(盘状(ディスコティク)液晶)。盘状液晶分子具有如下结构:具有D-1的苯并[9,10]苯并菲衍生物这样的圆盘状的芯部,并由此伸出放射状的侧链。另外,为了赋予经时稳定性,优选进一步引入用热、光反应的基团。上述盘状液晶的优选的例子如特开平8-50206号公报所述。
           盘状液晶性化合物
Figure A20051005471700851
盘状液晶分子在取向层附近与摩擦方向具有预倾斜角而大致与薄膜平面平行地取向,在相对的空气面侧盘状液晶分子是以近似与平面垂直的方式直立地取向。作为盘状液晶层整体是混合取向的,通过该层结构可以实现TN型的TFT-LCD的视场角的放大。
上述光学各向异性层通常如下得到:将盘状化合物和其它化合物(此外,例如聚合性单体、光聚合引发剂)在溶剂中溶解形成溶液后,将溶液涂布到取向层上、干燥,接着在加热到盘状向列型相形成的温度后,通过UV光的照射等进行聚合,再冷却。作为本发明中使用的盘状液晶性化合物的盘状向列型液晶相-固相转变温度存优选为70~300℃,特别优选70~170℃。
另外,作为添加到上述光学各向异性层中的盘状化合物以外的化合物,也可以使用与盘状化合物具有相溶性、且赋予液晶性盘状化合物优选的倾斜角的变化或者不妨碍取向的任何化合物。其中,聚合性单体(例如具有乙烯基、乙烯基氧基、丙烯酰基和甲基丙烯酰基的化合物)、含氟三嗪化合物等空气界面侧的取向控制用添加剂可以列举纤维素乙酸酯、纤维素乙酸酯丙酸酯、羟丙基纤维素和纤维素乙酸酯丁酸酯等聚合物。相对于盘状化合物,这些化合物通常以0.1~50重量%、优选0.1~30重量%的添加量使用。
光学各向异性层的厚度优选为0.1~10μm,更优选为0.5~5μm。
视场角放大薄膜的优选的形态是由作为透明基材薄膜的酰化纤维素薄膜、在其上设置的取向层和在该取向层上形成的盘状液晶形成的光学各向异性层构成的,且光学各向异性层可以用UV光照射被交联。
另外,除上述情形以外,在将视场角放大薄膜与本发明的偏振片组合使用时,例如还优选如下情形:如特开平07-198942号公报所述,与相位差板层叠,该相位差板相对板面在交叉方向上具有光轴且显示出双折射各向异性;或者如特开2002-258052号公报所述,使保护膜与光学各向异性层的尺寸变化率实质上相同。另外,如特开平12-258632号公报所述,与视场角放大薄膜贴合的偏振片的水分率优选为2.4%以下;如特开2002-267839号公报所述,视场角放大薄膜表面与水的接触角优选为70°以下。
在未施加电场的黑显示状态下,IPS型液晶元件用视场角放大薄膜可以用于提高与基板面平行取向的液晶分子的光学补偿和提高偏振片的正交透过率等视场角性质。IPS型在未施加电场的状态下为黑显示,上下这一对偏振片的透过轴正交。然而,斜向观察时,透过轴的交角并非90°,所以出现漏光、对比度降低。在IPS型液晶元件中使用本发明的偏振片时,优选组合使用用于降低漏光的特开平10-54982号公报所记载的面内相位差接近0且在厚度方向上具有相位差的视场角放大薄膜。
OCB型液晶元件用的视场角放大薄膜通过施加电场而在液晶层中央部垂直取向,在基板界面附近对倾斜取向的液晶层进行光学补偿,从而可以改善黑显示的视场角性质。在OCB型液晶元件中使用本发明的偏振片时,优选与使美国专利5805253号中所记载的圆盘状液晶性化合物混合取向的视场角放大薄膜组合使用。
VA型的液晶元件用的视场角放大薄膜可以改善未施加电场的状态下液晶分子相对于基板面垂直取向状态下的黑显示的视场角性质。这种视场角放大薄膜优选与下述层叠膜组合使用,该层叠体是下述薄膜层叠而成:将特许第2866372号公报中记载的面内相位差接近0且厚度方向上具有相位差的薄膜,或在基板上平行地配列圆盘状的化合物的薄膜,将具有相同的面内延迟值的拉伸薄膜层叠配置以使慢相轴垂直而形成的薄膜,以及用于防止偏振片的倾斜方向的正交透过率恶化而由液晶分子这样的棒状化合物形成的薄膜。
(2)相位差薄膜
本发明的偏振片优选具有相位差层。作为本发明中的相位差层优选为λ/4板,通过将本发明的偏振片和λ/4板层叠可以作为圆偏振片使用。圆偏振片具有将入射光转变为圆偏振光的功能,适合在反射型液晶显示装置和ECB型等半透过型液晶显示装置或者有机EL元件等中使用。
本发明中使用的λ/4板可以在可视光波长范围内得到几乎完整的圆偏振光,优选为在可视光波长范围内大概具有波长的1/4的延迟(Re)的相位差薄膜。所述的“可视光波长范围内大概1/4的延迟”表示满足如下关系的范围:波长在为400nm至700nm时,长波长下的延迟较大,在波长450nm下测定的延迟值(Re450)为80~125nm,而且在波长590nm下测定的延迟值(Re590)为120~160nm。更优选为Re590-Re450≥5nm,特别优选为Re590-Re450≥10nm。
本发明中使用的λ/4板只要满足上述条件就行,没有特别的限定,例如可以使用如下公知的λ/4板等:特开平5-27118号公报、特开平10-68816号公报、特开平10-90521号公报中记载的层叠多个聚合物薄膜形成的λ/4板;WO00/65384号公报、WO00/26705号公报中记载的将1张聚合物薄膜拉伸形成的λ/4板;特开2000-284126号公报、特开2002-31717号公报中记载的在聚合物薄膜上设置至少1层以上的光学各向异性层形成的λ/4板等。另外,聚合物薄膜的慢相轴的方向和光学各向异性层的取向方向可以设置为与液晶元件相适应的任意方向。
圆偏振片中,λ/4板的慢相轴和上述起偏器的透过轴可以以任意角度交叉,但是优选在45°±20°的范围内交叉。但是,λ/4板的慢相轴和上述起偏器的透过轴也可以在上述范围外交叉。
在层叠λ/4板和λ/2板构成λ/4板时,如特许第3236304号公报和特开平10-68816号公报所述,贴合λ/4板和λ/2板以使面内的慢相轴和偏振片的透过轴所形成的角度实质上优选为75°和15°。
(3)防反射薄膜
本发明的偏振片可以与防反射薄膜组合物使用。防反射薄膜可以使用只由单层含氟聚合物等低双折射材料形成的反射率1.5%左右的薄膜或者利用薄膜的多层干涉以使反射率为1%以下的薄膜中的任一种。在本发明中,优选使用如下层叠结构:在透明支撑体上层叠低折射率层和具有从比低折射率层折射率高的层中选择至少一层(也就是,高折射率层、中折射率层)。另外,还优选使用日东技报,vol.38,No.1,may,2000,26页~28页和特开2002-301783号公报等中记载的防反射薄膜。
各层的折射率满足以下关系。
高折射率层的折射率>中折射率层的折射率>透明支撑体的折射率>低折射率层的折射率
防反射薄膜层所使用的透明支撑体优选使用前述起偏器的保护膜所使用的透明聚合物薄膜。
低折射率层的折射率为1.20~1.55,优选为1.30~1.50。低折射率层具有耐磨性和防污性,优选作为最外层使用。还优选使用含有硅酮基和氟的材料赋予表面滑动性以提高耐磨性。
作为含氟化合物,例如可以优选使用特开平9-222503号公报的说明书段落编号[0018]~[0026]、特开平11-38202号公报说明书段落编号[0019]~[0030]、特开2001-40284号公报说明书段落编号[0027]~[0028]、特开2000-284102号公报等中记载的化合物。
含硅酮的化合物优选具有聚硅氧烷结构的化合物,但是也可以使用反应性硅酮(例如サイラプレ一ン,CHISSO(株)制造)和在两个末端含有硅烷醇的聚硅氧烷(特开平11-258403号公报)等。硅烷偶联剂等有机金属化合物与含有特定的含氟烃基的硅烷偶联剂可以在催化剂的存在下通过缩合反应固化(特开昭58-142958号公报、特开昭58-1417483号公报、同58-147484号公报、特开平9-157582号公报、特开平11-106704号公报、特开2000-117902号公报、特开2001-48590号公报、特开2002-53804号公报记载的化合物等)。
在低折射率层中,作为上述以外的添加剂还优选含有填充剂(例如二氧化硅(硅石)、含氟粒子(氟化镁、氟化钙、氟化钡)等一次粒子平均粒径为1~150nm的低折射率的无机化合物、特开平11-3820号公报的段落编号[0020]~[0038]中记载的有机微粒等)、硅烷偶联剂、润滑剂、表面活性剂等。
低折射率层可以通过气相法(真空蒸镀法、喷涂法、离子电镀法、等离子CVD法等)形成,但是基于廉价制造的观点,优选用涂布法形成。作为涂布法优选使用浸渍涂布法、气刀涂布法、幕式涂布法、辊涂法、绕线棒涂布法、凹版印刷涂布、微印涂布法。
低折射率层的膜厚优选为30~200nm,更优选为50~150nm,最优选为60~120nm。
中折射率层和高折射率层优选为将平均粒径100nm以下的高折射率的无机化合物的超微粒子在基质用材料中分散而形成的结构。作为高折射率的无机化合物微粒优选使用折射率1.65以上的无机化合物,例如Ti、Zn、Sb、Sn、Zr、Ce、Ta、La、In等氧化物,含有这些金属原子的复合氧化物等。
这种超微粒子可以以如下方式使用:用表面处理剂处理粒子表面(硅烷偶联剂等:特开平11-295503号公报、同11-153703号公报、特开2000-9908号公报,阴离子性化合物或有机金属偶联剂:特开2001-310432号公报等),或者以高折射率粒子作为核的核-壳结构(特开2001-166104号公报等),或者与特定的分散剂组合使用(例如特开平11-153703号公报、US6210858B1、特开2002-2776069号公报等)等。
作为基质用材料可以使用现在已知的热塑性树脂、固化性树脂皮膜等,也可以使用由特开2000-47004号公报、特开2001-315242号公报、特开2001-31871号公报、特开2001-296401号公报等中记载的多官能性材料以及特开2001-293818号公报等中记载的由金属醇盐组合物得到的固化性膜。
高折射率层的折射率优选为1.70~2.20。高折射率层的厚度优选为5nm~10μm,更优选为10nm~1μm。
中折射率层的折射率可以调节为低折射率层的折射率和高折射率层的得折射率之间的值。中折射率层的折射率优选为1.50~1.70。
防反射膜的浊度优选为5%以下,更优选为3%以下。膜的强度使用根据JIS K5400的铅笔硬度实验测定,优选为H以上,更优选为2H以上,最优选为3H以上。
(4)亮度提高的薄膜
本发明的偏振片可以和亮度提高的薄膜组合使用。亮度提高的薄膜具有分离圆偏振光或直线偏振光的功能,并设置在偏振片和背光处之间,一侧的圆偏振光或直线偏振光在背光侧后反射或后散射。来自背光部的再反射光使偏光状态部分发生改变,在再入射到亮度提高的薄膜和偏振片时,部分透过,所以通过重复该过程可以提高光利用率,正面亮度提高1.4倍左右。作为亮度薄膜已知各向异性反射方式和各向异性散射方式,其任意一种都可以与本发明的偏振片组合使用。
在各向异性反射方式中,已知如下的亮度提高的薄膜:通过层叠多层单轴拉伸薄膜和未拉伸薄膜而使拉伸方向的折射率差变大,由此具有反射率和透过率的各向异性;还已知使用介质镜原理的多层膜方式(WO95/17691号、WO95/17692号、WO95/17699号的各说明书中记载)和胆甾醇型液晶方式(欧洲专利606940A2号的说明书、特开平8-271731号公报记载)。在本发明中,作为使用介质镜原理的多层方式的亮度提高的薄膜优选使用DBEF-E、DBEF-D、DBEF-M(都为3M公司制造),作为胆甾醇型液晶方式的亮度提高的薄膜优选使用NIPOCS(日东电工(株)制造)。对于NIPOCS可以参考日东技报,vol.38,No.1,may,2000,19页~21页等。
另外,在本发明中,还优选与如下得到的各向异性散乱式的亮度提高的薄膜组合使用:将WO97/32223号、WO97/32224号、WO97/32225号、WO97/32226号的各说明书和特开平9-274108号、同11-174231号的各公报中记载的正的固有的双折射性聚合物和负的固有的双折射性聚合物混合后,单轴拉伸得到各向异性散乱式的亮度提高的薄膜。作为各向异性散乱式的亮度提高的薄膜优选DRPF-H(3M公司制造)。
本发明的偏振片和亮度提高的薄膜优选以通过粘接剂贴合的状态,或者以偏振片的保护膜一侧作为亮度提高的薄膜而一体化的方式使用。
(5)其它功能性光学薄膜
本发明的偏振片还优选与设置有硬涂层、前向散射层、防闪光(防眩)层、气阻层、润滑层、防静电层、底涂层和保护层等功能性光学薄膜组合使用。另外,这些功能层优选与前述防反射薄膜中的防反射层或者视场角补偿薄膜中的光学各向异性层等在同一层中相互复合而使用。这些功能层可以设置在起偏器侧和与起偏器的相对一侧的面(空气侧的面)的任一表面或两面上设置使用。
(5-1)硬涂层
为了对本发明的偏振片赋予耐磨性等力学强度,优选将硬涂层与设置在透明支撑体表面上的功能性光学薄膜组合使用。在将硬涂层用于前述防反射薄膜时,特别优选设置在透明支撑体与高折射率层之间。
硬涂层优选通过使用光和热的至少1种方法使固化性化合物产生交联反应或聚合反应形成。作为构成硬涂层的具体的组合物,例如优选使用特开2002-144913号公报、特开2000-9908号公报、WO00/46617号公报等记载的物质。
硬涂层的膜厚优选为0.2~100μm。
硬涂层的强度用根据JIS K5400的铅笔硬度实验测定,优选为H以上,更优选为2H以上,最优选为3H以上。或者,用根据JIS K5400的递减实验测定,实验前后的实验片的摩擦量越少越好。
形成硬涂层的材料优选使用含有烯属不饱和基团的化合物、含有开环聚合性基团的化合物,这些化合物可以单独使用也可以组合使用。作为含有烯属不饱和基团的化合物的优选的例子可以列举二丙烯酸乙二酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二(三羟甲基丙烷)四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯等多元醇的多丙烯酸酯类;双酚A二缩水甘油醚的二丙烯酸酯、己二醇二缩水甘油醚的二丙烯酸酯等环氧丙烯酸酯类;聚异氰酸酯与羟乙基丙烯酸酯等含羟基的丙烯酸酯反应得到的尿烷丙烯酸酯等。另外,作为市售的化合物可以列举EB-600、EB-40、EB-140、EB-1150、EB-1290K、IRR214、EB-2220、TMPTA、TMPTMA(以上,Daicel-ucb公司制造)、UV-6300、UV-1700B(以上,日本合成化学工业(株)制造)等。
另外,在含有开环聚合性基团的化合物的优选的例子中,作为缩水甘油醚类可以列举乙二醇二缩水甘油醚、双酚A二缩水甘油醚、三羟甲基乙烷三缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、甘油三缩水甘油醚、三缩水甘油基三羟乙基异氰尿酸酯、山梨糖醇四缩水甘油醚、季戊四醇四缩水甘油醚、甲酚酚醛清漆树脂的多缩水甘油醚、苯酚酚醛清漆树脂的多缩水甘油醚等;作为脂环式环氧类可以列举Celloxide 2021P、Celloxide 2081、EPOLEADGT-301、EPOLEADGT-401、EHPE3150CE(以上,DAICEL化学工业(株)制造)、苯酚酚醛清漆树脂的聚环己基环氧甲基醚等,作为氧杂环丁烷类可以列举OXT-121、OXT-221、OX-SQ、PNOX-1009(以上,东亚合成(株)制造)等。此外,在硬涂层中还可以使用缩水甘油基(甲基)丙烯酸酯的聚合物或者缩水甘油基(甲基)丙烯酸酯与能共聚的单体的共聚物。
为了降低硬涂层的固化收缩、提高与基材的粘接性、降低本发明的硬涂处理物品的卷边,还优选在硬涂层中添加硅、钛、锆、铝等氧化物微粒,以及聚乙烯、聚苯乙烯、聚(甲基)丙烯酸酯类、聚二甲基硅氧烷等交联粒子,SBR、NBR等交联橡胶微粒等有机微粒等交联微粒。这些交联微粒的平均粒径优选为1nm至20000nm。另外,交联微粒的形状没有特别的限制,可以使用球状、棒状、针状、板状等。微粒的添加量优选为固化后的硬涂层的60体积%以下,更优选为40体积%以下。
在添加上述记载的微粒时,通常与粘接剂树脂的亲和性较差,所以优选使用含有硅、铝、钛等金属且具有醇盐基、羧基、磺酸基、膦酸基等官能团的表面处理剂进行表面处理。
硬涂层优选使用热或活化能量线固化,其中,更优选使用放射线、γ射线、α射线、电子束、紫外线等活化能量线,如果考虑安全性、生产性的话,特别优选使用电子束和紫外线。在热固化时,考虑到塑料本身的耐热性,加热温度优选为140℃以下,更优选为100℃以下。
(5-2)向前散射层
在将本发明的偏振片用于液晶显示装置时,向前散射层可以用于改良上下左右方向的视场角性质(色彩与亮度分布)。在本发明中,优选使用由粘接剂分散折射率不同的微粒所形成的结构,例如可以使用将向前散射系数特定化的特开11-38208号公报,将透明树脂和微粒的相对折射率设定为特定范围的特开2000-199809号公报、将浊度值规定为40%以上的特开2002-107512号公报等中的结构。另外,为了控制浊度的视场角性质,还优选将本发明的偏振片与住友化学的技术报道的“光功能性薄膜”第31页~39页中记载的“ルミスティ”组合使用。
(5-3)防闪光层
防闪光(防眩)层用于防止反射光散射地映入。防闪光功能可以通过在液晶显示装置的最表面(显示侧)上形成凹凸而实现。具有防闪光功能的光学薄膜的浊度优选为3~30%,更优选为5~20%,最优选为7~20%。
在薄膜表面上形成凹凸的方法,例如优选如下方法:添加微粒以在薄膜表面形成凹凸的方法(例如特开2000-271878号公报),添加少量(0.1~50重量%)较大的粒子(粒径0.05~2μm)以形成表面凹凸膜的方法(例如特开2000-281410号公报、特开2000-95893号公报、特开2001-100004号公报、特开2001-281407号公报等),在薄膜表面物理地转录凹凸形状的方法(例如作为压花加工方法,在特开昭63-278839号公报、特开平11-183710号公报、特开2000-275401号公报等中记载)。
5.(使用偏振片的液晶显示装置)
接着,对使用本发明的偏振片的液晶显示装置进行说明。
图2是使用本发明的偏振片的液晶显示装置的一个例子。
图2所示的液晶显示装置具有液晶元件(10~13)和夹住液晶元件(10~13)而设置的上侧偏振片6和下侧偏振片17。偏振片使用起偏器和一对透明保护膜夹住,如图2中的一体化的偏振片所示,详细结构省略。液晶元件由上侧基板10和下侧基板13以及液晶层形成,液晶层是由夹在上侧基板10和下侧基板13之间的液晶分子12形成的。液晶元件与进行ON·OFF显示的液晶分子的取向状态不同,可以分类为TN(扭转向列)、IPS(平面方向转换)、OCB(光学补偿弯曲排列)、VA(V垂直排列)、ECB(电控双折射)等显示模式,本发明的偏振片无论透过型还是反射型都可以在任何一种显示模式中使用。
在基板10和13接触液晶分子12的表面(以下,也称作“内面”)上形成取向膜(未图示),通过在取向膜上进行的摩擦处理等可以控制未施加电场状态或低施加状态下液晶分子12的取向。另外,在基板10和13的内面上形成透明电极(未图示),该透明电极可以向由液晶分子12形成的液晶层施加电场。
TN型的摩擦方向是在上下基板相互垂直的方向上进行,其强度与摩擦次数等可以控制倾斜角的大小。取向膜可以在涂布聚酰亚胺膜后烧结而形成。液晶层的扭角(扭转角)的大小根据上下基板的摩擦方向的交角和添加到液晶材料中的手性试剂确定。这里,添加螺距60μm左右的手性试剂以使扭转角为90°。
另外,在用于笔记本电脑、个人电脑的显示器、电视用液晶显示装置的情况下,扭转角设定为90°左右(从85至95°),在作为移动电话等反射型显示装置使用时,设定为0至70°。另外,在IPS型和ECB型时,扭转角为0°。在IPS型的情况下,电极只设置在下侧基板8上,并施加与基板面平行的电场。另外,在OCB型的情况下,没有扭转角,并使倾斜角变大。在VA型的情况下,液晶分子12垂直上下基板地取向。
此处,液晶层的厚度d与折射率各向异性Δn的积Δnd的大小可以改变白显示时的亮度。由此,为了得到最大的亮度,对每种显示模式分别设定其范围。
上侧偏振片6的吸收轴7与下侧偏振片17的板17的吸收轴18的交角通常层叠为近似直交,所以可以得到高对比度。液晶元件的上侧偏振片6的吸收轴7与上侧基板10的摩擦方向的交角根据液晶显示模式确定,在TN、IPS型中,通常是平行或垂直地设定。在OCB、ECB型中,大多设定为45°。但是,为了调整显示色的色调和视场角,各显示模式的最佳值不同,并不限于该范围。
使用本发明的偏振片的液晶显示装置并不限于图2的结构,也可以含有其它部件。例如可以在液晶元件和起偏器之间配置滤色器。另外,在液晶元件和偏振片之间还可以设置另外的前述视场角放大薄膜8、15。偏振片6、17和视场角放大薄膜8、15以使用粘接剂贴合的层叠的状态配置,将液晶元件侧的一个保护膜用于放大视场角而作为所谓的一体型椭圆偏振片配置。
另外,在将使用本发明的偏振片的液晶显示装置作为透过型使用时,将冷阴极或热阴极荧光管或者发光二极管、场致发射元件、场致发光元件作为光源的背光而设置在背面。另外,使用本发明的偏振片的液晶显示装置可以是反射型,在该情况下,偏振片可以仅在观察侧设置1枚,在液晶元件背面或液晶元件的下侧基板的内面上设置反射膜。当然还可以在液晶元件的观察者侧设置使用前述光源的前灯。
【实施例】
以下,基于实施例具体地说明本发明。但是,本发明并不限于实施例。
<延迟的测定>
Re和Rth根据下述方法在25℃、60%RH下测定。
使用自动双折射率计(KOBRA-21ADH,王子计测机器(株)制造),测定面内的延迟Re(0)。另外,将面内的慢相轴作为牵连轴测定40°和-40°的牵连的延迟Re(40)和Re(-40)。以膜厚和慢相轴方向的折射率nx为参数,为了符合这些测定值Re(0)、Re(40)、Re(-40),计算求得相位快相轴方向的折射率ny和厚度方向的折射率nz,以确定Rth延迟值。测定波长为590nm。
实施例1
(纤维素乙酸酯溶液的制备)
将下述组合物加入至搅拌槽中,搅拌、溶解各成分,制备纤维素乙酸酯溶液A。
<纤维素乙酸酯溶液A的组成>
由棉毛纤维素制造的乙酰化度60.9%的纤维素乙酸酯
                                        80.0重量份
由棉毛纤维素制造的乙酰化度61.2%的纤维素乙酸酯
                                        20.0重量份
三苯基磷酸酯(增塑剂)                    7.0重量份
联苯基二苯基磷酸酯(增塑剂)              4.0重量份
二氯甲烷(第1溶剂)                       402.0重量份
甲醇(第2溶剂)                           60.0重量份
(消光剂溶液的制备)
将下述组合物投入分散机中,搅拌、溶解各成分,制备消光剂溶液。
<消光剂溶液的组成>
平均粒径16nm的二氧化硅粒子              2.0重量份
(AEROSIL R972,日本アエロジル(株)制造)
二氯甲烷(第1溶剂)                       76.3重量份
甲醇(第2溶剂)                           11.4重量份
纤维素乙酸酯溶液A                       10.3重量份
另外,二氧化硅粒子形成溶液后的二次粒径为0.3μm。
(延迟增加剂溶液的制备)
将下述组合物投入搅拌槽中,边加热边搅拌,溶解各成分,制备延迟增加剂溶液。
<延迟增加剂溶液的组成>
延迟增加剂(例示序号144)                   19.8重量份
下述UV吸收剂(A)                           0.07重量份
下述UV吸收剂(B)                           0.13重量份
二氯甲烷(第1溶解)                         58.4重量份
甲醇(第2溶剂)                             8.7重量份
纤维素乙酸酯溶液A                         12.8重量份
Figure A20051005471700971
                  UV吸收剂A                                         UV吸收剂B
(纤维素乙酸酯薄膜的制造)
将94.6重量份上述纤维素乙酸酯、1.3重量份消光剂溶液、4.1重量份延迟增加剂溶液分别过滤后、混合,使用带式流延机以10m/分的速度流延。延迟增加剂相对于纤维素乙酸酯的重量比为4.6%。用露点-10℃的风干燥到残留溶剂量为30%后,从传送带剥离薄膜。然后,在130℃的条件下,使用拉幅机将残留溶剂量为13重量%的薄膜以28%的拉伸倍率横向拉伸,并以拉伸后的宽度的状态在140℃下保持30秒钟。之后,取下夹子,在140℃下干燥40分钟,制得纤维素乙酸酯薄膜。得到的纤维素乙酸酯薄膜的残留溶剂量为0.2%,膜厚为92μm。
在本发明中,支撑体上形成的薄膜中的残留溶剂量如下式表示。
残留溶剂量=(残留挥发成分重量/加热处理后薄膜重量)×100%
另外,残留的挥发成分重量是在115℃下将薄膜加热处理1小时时,从过热处理前的薄膜重量中除去加热处理后的薄膜重量的值。
除了将流延后立即进行无风干燥的时间和延迟增加剂改变为下述表1的情形以外,同样地制造纤维素乙酸酯薄膜102~122。
薄膜表面的延迟增加剂的存在量使用飞行时间型2次离子重量分析计(TOF-SIMS)测定。通过获得M延迟增加剂的分子的+H+离子的峰与由酰化纤维素的分解物产生的正离子的峰m/Z=109(C6H502+)的强度比,可以分别对空气面、支撑体面进行N=3的测定,求得平均的空气面存在量/支撑体面存在量的比率。结果如表1所示。
                                                     表1
   样品编号 剥离前干燥的前半段工序的无风干燥的时间(秒) 延迟增加剂的种类   延迟增加剂的分子量 延迟增加剂在25℃下的性质  延迟增加剂的空气面表面/支撑体面表面的存在比   渗出 空气面表面的添加剂的总存在量/支撑体面表面的添加剂的总存在量的总量   卷边    Re(nm)    Rth(nm)     附注
   101       30   (144)    532     固体      1.5      1.05   ○    34    170     本发明
   102       30   (161)    396     固体      1.7      1.02   ○    33    169     同上
   103       30   (331)    396     固体      1.1      1.00   ○    34    171     同上
   104       30   A-2    319     固体      0.8      0.95   ○    28    145     同上
   105       30   A-12    346     固体      0.7      0.97   ○    29    142     同上
   106       30   (334)    410     固体      1.1      1.02   ○    32    165     同上
   107       5   (144)    532     固体      6 ×      1.92   ×    34    163     比较例
   108       5   (161)    396     固体      6.5 ×      1.98   ×    34    162     同上
   109       5   (220)    534     固体      6.2 ×      1.94   ×    35    161     同上
   110       9   (144)    532     固体      5.6 ×      1.89   △    34    165     同上
   111112       99   (161)    396534     固体固体      5.85.4 ××      1.90   ×    3335    166164     同上同上
  (220)      1.88   △
   113       5    A-2    319     固体      4.2 ×      1.78   △    28    156     同上
   114       5    A-12    346     固体      4.2 ×      1.79   △    29    155     同上
   115       5   (334)    410     固体      5 ×      1.84   △    32    164     同上
   116       30   乙基邻苯二酰基乙醇酸乙酯    280     液体      0.2      0.48   △    10    81     同上
   117       30   B-(1)    815     固体      1.2      1.03   ○    95    274     本发明
   118       30   B-(6)    813     固体      1.3      1.04   ○    105    302     同上
   119       30   B-(16)    837     固体      1.7      1.05   ○    145    378     同上
   120       5   B-(1)    815     固体      6.4 ×      1.82   △    94    241     比较例
   121       5   B-(6)    813     固体      6.7 ×      1.83   △    103    274     同上
   122       5   B-(18)    837     固体      6.8 ×      1.87   △    139    341     同上
渗出是目视观察薄膜表面,以表面有无杂质进行评价。
另外,卷边是将薄膜切取20cm×20cm,静置在平坦的台上时,根据薄膜端部与水平面的差距进行评价。
从表1的结果可知本发明的酰化纤维素薄膜没有渗出,卷边较小,所以优选。
实施例2
(皂化处理)
在实施例1制造的酰化纤维素薄膜101上涂布5.2ml/m2下述组成的溶液,在60℃下干燥10秒钟。薄膜表面用流水洗涤10秒钟,吹入25℃的空气使薄膜表面干燥。
<皂化液的组成>
异丙醇                                  818重量份
水                                      167重量份
丙二醇                                  187重量份
氢氧化钾                                80重量份
(取向膜的形成)
通过#14的绕线棒涂布器(wire bar coater)在皂化处理的酰化纤维素薄膜(101)的传送带表面侧涂布24ml/m2的下述组成的涂布液。在60℃的温风下干燥60秒后,再在90℃的温风下干燥150秒,形成取向膜。
接着,对在酰化纤维素薄膜(101)的拉伸方向(与慢相轴一致)和45°的方向上形成的取向膜进行摩擦处理。
<取向膜涂布液的组成>
下述结构的改性聚乙烯醇                    20重量份
水                                        360重量份
甲醇                                      120重量份
戊二醛(交联剂)                            1.0重量份
改性聚乙烯醇
(光学各向异性层的形成和光学补偿薄膜的制造)
将91重量份下述盘状化合物、9重量份环氧乙烷改性的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(V#360,大阪有机化学(株)制造)、1.5重量份纤维素乙酸酯丁酸酯(CAB531-1、Eastman Chemical公司制造)、3重量份聚合引发剂(IRGACURE-907,チバガイギ一公司制造)、1重量份增感剂(カヤキュア一DETX,日本化药(株)制造)溶于214.2重量份的甲乙酮中形成涂布液,使用3#绕线棒涂布器在上述取向膜上涂布5.2ml/m2的涂布液。将其粘附在金属框上,在130℃的恒温槽中加热2分钟,使盘状化合物取向。接着,使用90℃、120W/cm的高压水银灯UV照射1分钟,使盘状化合物聚合。之后,放置冷却到室温。如此,在形成光学各向异性层的同时制造混合型光学补偿薄膜(101)。
               盘状液晶性化合物
Figure A20051005471701012
(偏振片的制造)
使碘吸附到拉伸的聚乙烯醇薄膜中以制造偏光膜。
接着,使用聚乙烯醇类粘接剂将制造的光学补偿薄膜(101)的透明支撑体侧贴合到偏光膜的一侧上。并设置为透明支撑体的慢相轴和偏光膜的透过轴平行。
对市售的纤维素三乙酸酯薄膜(フジタックTD80UF,富士胶片株式会社制造)进行与前述相同的皂化处理后,使用聚乙烯醇类粘接剂,贴合到偏光膜的相对侧(未贴合光学补偿薄膜侧)。
如此,制造椭圆偏振片(101)。
(弯曲取向的液晶元件的制造)
在带有ITO电极的玻璃基板上设置作为取向膜的聚酰亚胺膜,对取向膜进行摩擦处理。将所得的两张玻璃基板与摩擦方向平行且面对面地配置,元件的间隙设定为5.7μm。在元件间隙中注入Δn为0.1396的液晶性化合物(ZLI1132,メルク公司制造),制造弯曲取向的液晶元件。
(制造液晶显示装置)
贴合二张制造的椭圆偏振片(101)以夹住制造的弯曲取向元件,并如下设置:椭圆偏振片的光学各向异性层面向元件基板,液晶元件的摩擦方向与其面向液晶元件的取向膜的摩擦方向反向平行。
对酰化纤维素薄膜(102)~(116)也同样地,将每个使用该薄膜的光学补偿薄膜贴合在椭圆偏振片上,制造液晶显示装置,研究黑显示时的疵点、污渍等显示故障。
可以知道使用本发明的酰化纤维素薄膜的液晶显示装置显示上缺陷很少,能得到良好的图像。
实施例3
将下述的纤维素乙酸酯溶液B组合物投入搅拌槽中,边加热边搅拌,溶解各成分,制备纤维素乙酸酯溶液B。
<纤维素乙酸酯溶液B的组成>
由棉毛纤维素制造的乙酰化度60.7%的纤维素乙酸酯
                                         50.0重量份
由棉毛纤维素制造的乙酰化度61.3%的纤维素乙酸酯
                                         50.0重量份
三苯基磷酸酯(增塑剂)                     7.0重量份
联苯基二苯基磷酸酯(增塑剂)               4.0重量份
二氯甲烷(第1溶剂)                        402.0重量份
甲醇(第2溶剂)                            60.0重量份
在另外的搅拌槽中投入16重量份延迟增加剂(144)、80重量份二氯甲烷和20重量份甲醇,边加热边搅拌,制备延迟增加剂溶液D。
在474重量份纤维素乙酸酯溶液B中混和11重量份延迟增加剂溶液D,充分搅拌制备浓液。相对于100重量份纤维素乙酸酯,延迟增加剂的添加量为1.6重量份。
使用带式流延机以45m/分的速度对得到的浓液流延,在露点-20℃的风下干燥到残留溶剂量为30%后,从传送带上剥离薄膜。接着,用140℃的干燥风干燥薄膜10分钟,制备残留溶剂量0.3重量%、厚度58μm的纤维素乙酸酯薄膜201。
除了将从流延后立即进行无风干燥的时间和延迟增加剂的种类改变为下述表2的情形以外,与纤维素乙酸酯薄膜201相同的方法,制造纤维素乙酸酯薄膜202~211。
可以知道本发明的纤维素乙酸酯薄膜201~204没有渗出,表面形状优异。
另外,比较例205~208确认有渗出。
【表2】
  样品编号   剥离前干燥的前半段工序的无风干燥时间(秒) 延迟增加剂 空气面表面/支撑体面表面的存在比 附注
  201          15     (233)      1.3     本发明
  202          15     (250)      1.4     同上
  203          15     334      1.1     同上
  204          15     A-12      1.1     同上
  205          5     (233)      6.1     比较例
  206          5     (250)      5.8     同上
  207          5     (309)      6.3     同上
  208          5     A-12      4.8     同上
实施例4
(皂化处理)
在实施例3制造的酰化纤维素薄膜201~206上涂布5.2ml/m2的下述组成的溶液,在60℃下干燥10秒钟。薄膜表面用流水洗涤10秒钟,吹入25℃的空气使薄膜表面干燥。
<皂化液的组成>
异丙醇                                           818重量份
水                                               167重量份
氢氧化钾                                         777重量份
(取向膜的形成)
通过#16的绕线棒涂布器在皂化处理的酰化纤维素薄膜上涂布28ml/m2的下述组成的涂布液。在60℃的温风下干燥60秒后,再在90℃的温风下干燥150秒。
接着,在与酰化纤维素薄膜的长度方向平行的方向上,对形成的薄膜实施摩擦处理。
<取向膜涂布液的组成>
用于形成实施例2的取向膜的聚乙烯醇              10重量份
水                                             371重量份
甲醇                                           119重量份
戊二醛(交联剂)                                 0.5重量份
(光学各向异性层的形成)
将41.01g在实施例2中使用的盘状液晶化合物、4.06g环氧乙烷改性的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(V #360,大阪有机化学(株)制造)、0.90g纤维素乙酸酯丁酸酯(CAB551-0.2、Eastman Chemical社制造)、0.23g纤维素乙酸酯丁酸酯(CAB531-1、Eastman Chemical社制造)、1.35g光聚合引发剂(IRGACURE-907,チバガイギ一公司制造)、0.45g增感剂(カヤキュア一DETX,日本化药(株)制造)溶于102g的甲乙酮中形成涂布液,使用#3.6绕线棒涂布器在上述取向膜上进行涂布。将其在130℃的恒温区域中加热2分钟,使盘状化合物取向。接着,使用60℃、120W/cm的高压水银灯UV照射1分钟,使盘状化合物聚合。之后,放置冷却到室温。如此,形成了光学各向异性层,并制造了光学补偿薄膜(D-1)。
在波长546nm下测定光学各向异性层的Re延迟值为43nm。并且,圆盘面与第1透明支撑体面之间的角度(倾斜角)从支撑体表面阶梯性地增加,平均为42°。
使碘吸附到拉伸的聚乙烯醇薄膜中以制造起偏器,使用聚乙烯醇类粘接剂贴合到起偏器的一侧上,以使本发明的酰化纤维素薄膜在偏光膜侧。并设置为偏光膜的透过轴与光学各向异性层的慢相轴平行。
对市售的纤维素三乙酸酯薄膜(フジタックTD80UF,富士胶片株式会社制造)进行与前述相同的皂化处理后,使用聚乙烯醇类粘接剂,贴合到偏光膜的背侧(未贴合光学补偿薄膜侧)。
(液晶显示装置的制造)
将使用了TN型液晶元件的20英寸的液晶显示装置(LC-20V1,SHARP(株)制造)上设置的一对偏振片剥落,取而代之的是,通过粘接剂在观察者侧和背光侧各贴合一枚上述制造的偏振片以使光学补偿薄膜在液晶元件侧。观察者侧的偏振片的透过轴和背光侧的偏振片的透过轴直交配置。
可以知道使用本发明的纤维素乙酸酯薄膜的液晶显示装置在显示上的缺陷很少,能得到良好的图像。
实施例5
(酰化纤维素薄膜的制造)
将下述组合物投入搅拌槽中,边加热边搅拌,溶解各成分,制备酰化纤维素溶液E。
<酰化纤维素溶液E的组成>
由木材纸浆制造的乙酰化度60.0%的纤维素乙酸酯
                                        10重量份
由木材纸浆制造的乙酰化度61.1%的纤维素乙酸酯
                                        90重量份
三苯基磷酸酯(增塑剂)                    7.8重量份
联苯基二苯基磷酸酯(增塑剂)              3.9重量份
二氯甲烷(第1溶剂)                       300重量份
甲醇(第2溶剂)                           54重量份
1-丁醇                                  11重量份
在另外的搅拌槽中投入下述组合物,边加热边搅拌,溶解各成分,制备延迟增加剂溶液F。
<延迟增加剂溶液F的组成>
延迟增加剂(161)                         3重量份
二氯甲烷                                80重量份
甲醇                                    20重量份
在474重量份酰化纤维素溶液E中添加15重量份延迟增加剂溶液F,充分搅拌制备浓液。相对于100重量份纤维素乙酸酯,延迟增加剂的添加量为2重量份。
浓液从流延口流延到冷却到0℃的辊轴上。在流延后立即进行3秒钟无风干燥后,在溶剂含有率70重量%的场外剥离后,薄膜的宽度方向的两端用针拉幅机(特开平4-1009号的图3记载的针拉幅机)固定,在溶剂含有率3至5重量%的状态下,保持横向(垂直于机器方向的方向)的拉伸率为3%的间隔、干燥。之后,通过搬送到热处理装置的滚筒之间,再进行干燥,制得厚度为75im、Rth为82nm、Re为8nm的纤维素乙酸酯薄膜。
延迟增加剂(161)在空气面表面/支撑体面表面的存在比为1.2。
使用该纤维素乙酸酯薄膜与实施例2同样地进行皂化处理、形成取向膜、形成光学各向异性层、制造偏振片,在制造TN型液晶显示装置时,本发明的液晶显示装置在显示上的缺陷很少,可以得到良好的图像。
实施例6
(酰化纤维素薄膜的制造)
除了使实施例1的酰化纤维素薄膜(103)中延迟增加剂的添加量为4%以外,与实施例1同样地制备酰化纤维素薄膜(301)。
Re为34nm,Rth为140nm。
(皂化处理)
将制造的酰化纤维素薄膜301在55℃下、1.4摩尔/升的氢氧化钾水溶液中浸渍2分钟。在室温的水洗涤槽中洗净,用30℃、0.1摩尔/升的硫酸中和。再次在室温的水洗涤槽中洗净,再用110℃的温风干燥。如此,对酰化纤维素薄膜的表面进行皂化。
此外,在同条件下将市售的纤维素三乙酸酯薄膜(フジタックTD80UF,富士胶片株式会社制造)皂化,在以下的样品制造中使用。
(偏振片的制造)
使碘吸附在拉伸的聚乙烯醇薄膜上制造起偏器,使用聚乙烯醇类粘接剂,将皂化处理的酰化纤维素薄膜101贴合在起偏器的侧面上。并设置为起偏器的透过轴与酰化纤维素薄膜的慢相轴平行。
再使用聚乙烯醇类粘接剂将实施例2中皂化处理的フジタックTD80UF贴合在起偏器的相反一侧上。如此制造偏振片(301)。
[VA液晶显示器的制造与评价1]
在3重量%的聚乙烯醇水溶液中添加1重量%的十八烷基二甲基铵氯化物(偶联剂)。将其在带有ITO电极的玻璃基板上旋转涂布,在160℃下进行热处理后,进行摩擦处理,形成垂直取向膜。摩擦处理是将2张玻璃基板为相方向来进行的。将2张玻璃基板面对面放置以使元件间隙(d)为5μm。在元件间隙中注入酯类和以乙烷类为主要成分的液晶性化合物(Δn:0.08),制得垂直取向液晶元件。Δn和d的积为400nm。
预先在25℃、60%的温湿度条件下将实施例3制得的偏振片(301)调湿后,包装到进行防湿处理的袋子中,放置3天。袋子是由聚对苯二甲酸乙二酯/氧化铝/聚乙烯的层叠结构形成的包装材料,透湿度为1×10-5g/m2·天以下。
在25℃、60%的环境下,取出偏振片202,使用粘接片将其贴合在制得的垂直取向液晶元件的两面上,制造液晶显示装置。
可以知道使用本发明的偏振片的液晶显示装置的疵点很少,具有较高的显示质量。
实施例7
(酰化纤维素薄膜的制造)
除了实施例1中的酰化纤维素薄膜(105)的酰化纤维素改变为由棉毛纸浆制造的、总乙酰化度为2.72、6位的酰化度为0.90、聚合度为320的纤维素乙酸酯以外,同样地制造酰化纤维素薄膜(401)。
Re为78nm,Rth为210nm。
(偏振片的制造)
与实施例6同样地制造在起偏器的一侧上具有酰化纤维素薄膜(401)的偏振片(401)。
[VA液晶显示装置的制造与评价2]
制造图3的液晶显示装置。也就是,从观察方向(上)层叠上侧偏振片30、VA型液晶元件31(上基板、液晶层、下基板)、下侧偏振片32后,再配置背光光源。在以下的例子中,上侧偏振片使用市售的偏振片(HLC2-5618),下侧偏振片使用本发明的偏振片。
<液晶元件的制造>
液晶元件如下制造:选取基板间的间隙为3.6μm,在基板间滴加注入具有负的介电常数各向异性的液晶材料(“MLC6608”,メルク公司制造)后密封,在基板间形成液晶层,从而制得液晶元件。液晶层的延迟(也就是,上述液晶层的厚度d(μm)和折射率各向异性Δn的积Δn·d)为300nm。另外,对液晶材料进行取向使其垂直取向。
作为使用上述垂直取向型液晶元件的液晶显示装置(图3)的上侧偏振片,使用市售的超高对比度的产品(株式会社サンリッツ社制造HLC2-5618),下侧偏振片使用实施例3制造的偏振片(401),通过粘接剂在观测者侧和背光侧各贴合一张,以使本发明的酰化纤维素薄膜(401)在液晶元件侧。观察者侧的偏振片的透过轴在上下方向而背光侧的偏振片的透过轴在左右方向上,以正交尼科耳地配置。
可以知道本发明的液晶显示装置没有疵点而且即使连续点灯光渗漏也较小,具有优异的显示质量。
实施例8
将下述组合物投入搅拌槽中,边加热边搅拌,溶解各成分,制备纤维素乙酸酯溶液D。
<纤维素乙酸酯溶液D的组成>
由棉毛纤维素制造的乙酰化度62.0%的纤维素乙酸酯
                                        100.0重量份
延迟降低剂(A-106)                       11.0重量份
二氯甲烷(第1溶剂)                       402.0重量份
甲醇(第2溶剂)                           60.0重量份
在另外的搅拌槽中投入16重量份紫外线吸收剂(D)、80重量份二氯甲烷和20重量份甲醇,边加热边搅拌,制备延迟增加剂溶液D。
在474重量份纤维素乙酸酯溶液B中混和11重量份紫外线吸收溶液D,充分搅拌制备浓液。相对于100重量份纤维素乙酸酯,延迟增加剂的添加量为1.6重量份。
使用带式流延机以45m/分的速度流延,在露点-20℃的风下干燥到残留溶剂量为30%后,从传送带上剥离薄膜。接着,用130℃的干燥风干燥薄膜10分钟,制备残留溶剂量0.3重量%、厚度80im的纤维素乙酸酯薄膜501。
延迟下降剂A-106(延迟降低剂)
                紫外线吸收剂D
Figure A20051005471701102
延迟降低剂(A)的空气面/支撑体面的存在比为0.85,紫外线吸收剂(D)在空气面/支撑体面的存在比为1.2。
另外,Re为1nm,Rth为1nm。
可以知道本发明的酰化纤维素薄膜501没有渗出,表面形状优异。
此外,与实施例7同样地制造偏振片(501)。
(对IPS液晶显示装置的安装评价)
对上述制得的本发明的偏振片(501)贴合光学补偿薄膜使其具有光学补偿功能,光学补偿薄膜是将聚碳酸酯单轴拉伸形成的。此时,通过使光学补偿薄膜在面内延迟的慢相轴与偏振片的透过轴正交,则无论如何改变正面的性质都可以提高视觉效果。光学补充薄膜在面内的延迟Re为270nm,厚度方向的延迟Rth为135nm。
以本发明的偏振片(501)与光学补偿薄膜的叠层体、IPS型液晶显示装置、本发明的偏振片(501)的顺序从上重合排列,制造液晶显示装置。此时,使上下偏振片的透过轴正交,上侧的偏振片的透过轴与液晶元件的分子长轴方向平行(也就是,光学补偿层的慢相轴与液晶元件的分子长轴正交)。液晶元件和电极·基板可以使用一直以来用于IPS的物质。液晶元件的取向为水平取向,液晶具有正的介电常数各向异性,可以使用为IPS液晶所发明的市售的物质。液晶元件的物性选取如下值:液晶的Δn:0.099,液晶层的元件间隙:3.0im,预倾斜角:5度,摩擦方向:基板上下均为75度。
可以知道如上制得的液晶显示装置在黑显示时的疵点较少是优选的。

Claims (17)

1.一种酰化纤维素薄膜,该薄膜中相对于100重量份酰化纤维素,含有0.1重量份至30重量份的至少1种分子量为300以上的添加剂,其特征在于:各种添加剂在所述酰化纤维素薄膜的接触传送带或滚轴面侧的支撑体面表面和空气侧的空气面表面的存在量的比例满足下式:
0.25<空气面表面的添加剂存在量/支撑体面表面的添加剂存在量<4。
2.一种酰化纤维素薄膜,该薄膜中相对于100重量份酰化纤维素,含有0.1重量份至30重量份的至少1种分子量为300以上的添加剂,其特征在于:在所述酰化纤维素薄膜的接触传送带或辊轴面侧的支撑体面表面和空气侧的空气面表面中,所有的添加剂的存在量合计的总添加剂存在量的比例满足下式:
0.5<空气面表面的总添加剂存在量/支撑体面表面的总添加剂存在量<1.75。
3.一种酰化纤维素薄膜的制造方法,其是通过溶剂流延法流延到传送带上而得到酰化纤维素薄膜,其特征在于,该方法包含如下工序:流延酰化纤维素溶液的工序,该酰化纤维素溶液中相对于100重量份酰化纤维素含有0.01重量份至20重量份的分子量为300以上的作为延迟增加剂的苯甲酸苯酯;和在剥取前干燥的前半段工序中,以10秒至90秒的时间、在实质上无风的条件下进行干燥的工序。
4.一种通过权利要求3所记载的制造方法制造的酰化纤维素薄膜,其特征在于:延迟增加剂在该酰化纤维素薄膜的接触传送带面侧的支撑体面表面和空气侧的空气面表面上的存在量的比例满足下式:
0.25<空气面表面的延迟增加剂存在量/支撑体面表面的延迟增加剂的存在量<4。
5.一种由权利要求3中记载的制造方法制造的酰化纤维素薄膜,其特征在于:该酰化纤维素薄膜中相对于100重量份酰化纤维素,含有0.1重量份至30重量份的至少1种分子量为300以上的添加剂,且各种添加剂在该酰化纤维素薄膜的接触传送带面侧的支撑体面表面和空气侧的空气面表面的存在量的比例满足下式:
0.25<空气面表面的添加剂存在量/支撑体面表面的添加剂存在量<4。
6.一种由权利要求3中记载的制造方法制造的酰化纤维素薄膜,其特征在于:该酰化纤维素薄膜中相对于100重量份酰化纤维素,含有0.1重量份至30重量份的至少1种分子量为300以上的添加剂,且在该酰化纤维素薄膜的接触传送带面侧的支撑体面表面和空气侧的空气面表面中,所有的添加剂的存在量合计的总添加剂存在量的比例满足下式:
0.5<空气面表面的总添加剂存在量/支撑体面表面的总添加剂存在量<1.75。
7.一种酰化纤维素薄膜的制造方法,其是通过溶剂流延法流延到辊轴上而得到酰化纤维素薄膜,其特征在于,该方法包含如下工序:流延酰化纤维素溶液的工序,该酰化纤维素溶液中相对于100重量份酰化纤维素含有0.1重量份至30重量份的分子量为300以上的添加剂;和在剥取前干燥的前半段工序中,以1秒至10秒的时间、在实质上无风的条件下进行干燥的工序。
8.一种由权利要求7中记载的制造方法制造的酰化纤维素薄膜,其特征在于:该酰化纤维素薄膜中相对于100重量份酰化纤维素,含有0.1重量份至30重量份的至少1种分子量为300以上的添加剂,且各种添加剂在该酰化纤维素薄膜的接触辊轴面侧的支撑体面表面和空气侧的空气面表面的存在量的比例满足下式:
0.25<空气面表面的添加剂存在量/支撑体面表面的添加剂存在量<4。
9.一种由权利要求7中记载的制造方法制造的酰化纤维素薄膜,其特征在于:该酰化纤维素薄膜中相对于100重量份酰化纤维素,含有0.1重量份至30重量份的至少1种分子量为300以上的添加剂,且在该酰化纤维素薄膜的接触辊轴面侧的支撑体面表面和空气侧的空气面表面中的所有的添加剂的存在量合计的总添加剂存在量的比例满足下式:
0.5<空气面表面的总添加剂存在量/支撑体面表面的总添加剂存在量<1.75。
10.一种酰化纤维素薄膜的制造方法,其是通过溶剂流延法流延到传送带上而得到酰化纤维素薄膜,其特征在于,该方法包含如下工序:流延酰化纤维素溶液的工序,该酰化纤维素溶液中相对于100重量份酰化纤维素含有0.1重量份至30重量份的分子量为300为以上的添加剂;和在剥取前干燥的前半段工序中,以10秒至90秒的时间、在实质上无风的条件下进行干燥的工序。
11.一种由权利要求10中记载的制造方法制造的酰化纤维素薄膜,其特征在于:该酰化纤维素薄膜中相对于100重量份酰化纤维素,含有0.1重量份至30重量份的至少1种分子量为300以上的添加剂,且各种添加剂在该酰化纤维素薄膜的接触辊轴面侧的支撑体面表面和空气侧的空气面表面的存在量的比例满足下式:
0.25<空气面表面的添加剂存在量/支撑体面表面的添加剂存在量<4。
12.一种由权利要求10中记载的制造方法制造的酰化纤维素薄膜,其特征在于:该酰化纤维素薄膜中相对于100重量份酰化纤维素,含有0.1重量份至30重量份的至少1种分子量为300以上的添加剂,且在该酰化纤维素薄膜的接触辊轴面侧的支撑体面表面和空气侧的空气面表面中的所有的添加剂的存在量合计的总添加剂存在量的比例满足下式:
0.5<空气面表面的总添加剂存在量/支撑体面表面的总添加剂存在量<1.75。
13.如权利要求1、2、8、9、11和12中任一项所记载的酰化纤维素薄膜,其特征在于:添加剂中的至少有1种是延迟降低剂。
14.一种光学补偿薄膜,其特征在于:在权利要求1、2、4、5、6、8、9、11和12中的任一项所记载的酰化纤维素薄膜上设置由液晶性分子形成的光学各向异性层。
15.一种偏振片,其是经透明保护膜、偏光膜、透明支撑体和由液晶性分子形成的光学各向异性层以该顺序层叠而成的,其特征在于:该透明支撑体是权利要求1、2、4、5、6、8、9、11和12中任一项所记载的酰化纤维素薄膜。
16.一种液晶显示装置,其包含液晶元件及其两侧上配置的2张偏振片,其特征在于:该2张偏振片中至少有1张偏振片是权利要求15中记载的偏振片。
17.如权利要求16中记载的液晶显示装置,其特征在于:液晶元件是TN型、弯曲取向型或垂直取向型液晶元件。
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