JP2003012859A - セルロースエステルフィルム、偏光板用保護フィルム及び偏光板 - Google Patents

セルロースエステルフィルム、偏光板用保護フィルム及び偏光板

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JP2003012859A
JP2003012859A JP2001198450A JP2001198450A JP2003012859A JP 2003012859 A JP2003012859 A JP 2003012859A JP 2001198450 A JP2001198450 A JP 2001198450A JP 2001198450 A JP2001198450 A JP 2001198450A JP 2003012859 A JP2003012859 A JP 2003012859A
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ester film
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造中にウェブから析出物または揮発物が発
生しにくく、また保留性や透湿度が小さく、高温多湿の
環境下でも伸縮性の非常に小さく、更に高温多湿の状態
でも偏光子を劣化させない良質の偏光板を提供する。 【解決手段】 セルロースエステル、アクリル系ポリマ
ー及び有機溶媒を含有するドープを用いて溶液流延製膜
方法により形成されたセルロースエステルフィルムであ
って、該アクリル系ポリマーの重量平均分子量が500
以上10,000未満であることを特徴とするセルロー
スエステルフィルム。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶画像表示装置に
使用するセルロースエステルフィルムに関し、更にそれ
を用いた偏光板用保護フィルム及び偏光板に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、セルロースエステルフィルムはハ
ロゲン化銀写真感光材料の支持体として使用されて来
た。最近、液晶画像表示装置等において、このセルロー
スエステルフィルムを偏光板用保護フィルムとして転用
していたが、この分野ではハロゲン化銀写真感光材料に
はない要求がされている。一方、ハロゲン化銀写真感光
材料の支持体と同様に、偏光板用保護フィルムとしての
セルロースエステルフィルムにも、柔軟性や疎水性付与
のために可塑剤が含有されている。
【0003】近年、ノートパソコン、カーナビゲーショ
ン、携帯電話、ゲーム機等の液晶画像表示装置を搭載し
た情報機器の薄型、軽量化に関する開発が進んでいる。
それに伴って、液晶画像表示装置に用いられる偏光板用
保護フィルムに対しても益々薄膜化の要求が強くなって
来ている。そのため、偏光板用保護フィルムはハロゲン
化銀写真感光材料用支持体としてのセルロースエステル
フィルムよりも、極端に薄膜化される方向にある。フィ
ルムを薄膜化することにより、透湿度が増加し、高湿度
環境、特に高温多湿の環境において液晶画像表示装置の
機能が低下する。
【0004】また可塑剤はセルロースエステルフィルム
を製膜する溶液流延製膜方法において、無限移行する無
端の金属支持体上にドープを流延したウェブが、乾燥中
に可塑剤がウェブの厚さ方向に移行して、ウェブ中での
分布が不均一となり、可塑剤がウェブ表面に析出した
り、蒸発または揮発して製膜装置の壁などにコンデンス
して蓄積され、それが液滴となってウェブやロールを汚
したりする。セルロースエステルフィルムを単純に薄膜
化すると、透湿度が増加し、外部からの水分を十分に遮
断することが出来ず、偏光板形成後に偏光子や偏光子と
セルロースエステルフィルムを貼り合わすのに使用した
接着剤が劣化を起こすことがあった。この対策として薄
膜化した分、可塑剤を増量すると、可塑剤を単純に増量
するだけでは、可塑剤のセルロースエステルフィルム表
面への析出などが益々激しくなり、ハロゲン化銀写真感
光材料の支持体で発現していた以上の新たな問題を引き
起こすことが判明した。高温多湿の環境下で、可塑剤等
の添加剤がフィルム外に析出や揮発すること等によりフ
ィルムの質量が減量する性質を保留性というが、従来の
セルロースエステルフィルムでは、この保留性が悪く液
晶画像表示装置の機能に低下を来している。
【0005】また、可塑剤を増量することで、セルロー
スエステルフィルムのガラス転移点(以降、Tgという
ことがある)が益々低下し、軟化することによりセルロ
ースエステルフィルムの寸法安定性(収縮率、吸湿膨張
係数、熱膨張係数)が劣化する(大きくなる)という問
題があった。
【0006】これらの対策として、ポリエステル、ポリ
エステルエーテル、あるいはポリウレタンエーテル等の
ポリマーを、あるいは低分子可塑剤と併用して高分子可
塑剤として含有させる技術が提案されている。例えば、
特公昭47−760号、同43−16305号、特開平
5−197073号公報、米国特許第3,054,67
3号、同第3,277,031号明細書を挙げることが
出来る。また、米国特許第3,277,032号明細書
にはメチルアクリレートをセルロースエステル存在下で
重合して、含有させる技術が提案されている。しかし、
このような高分子可塑剤がセルロースエステルドープ
中、乾燥中のウェブ、あるいはフィルム形成後、セルロ
ースエステルと高分子可塑剤が相分離し透明度を落とし
たり、水分の透過が多くしたり、フィルムが均一に収縮
しなかったり、伸縮率が劣化したりするという課題があ
ることがわかった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の如き
課題に対してなされたものであって、第一の目的は、製
造中にウェブから析出物または揮発物が発生しにくいセ
ルロースエステルフィルムを提供することにある。ま
た、第二の目的は、透湿度が小さく、高温多湿の環境下
でも伸縮性の非常に小さく、保留性に優れたセルロース
エステルフィルム及びそれを用いた偏光板用保護フィル
ムを提供することにある。そして第三の目的は、高温多
湿の状態でも偏光子を劣化させない良質の偏光板を提供
することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成より
なる。
【0009】(1) セルロースエステル、エチレン性
不飽和モノマーを重合して得られたポリマー及び有機溶
媒を含有するドープを用いて溶液流延製膜方法により形
成されたセルロースエステルフィルムであって、該エチ
レン性不飽和モノマーを重合して得られたポリマーの重
量平均分子量が500以上10,000未満であること
を特徴とするセルロースエステルフィルム。
【0010】(2) セルロースエステル、アクリル系
ポリマー及び有機溶媒を含有するドープを用いて溶液流
延製膜方法により形成されたセルロースエステルフィル
ムであって、該アクリル系ポリマーの重量平均分子量が
500以上10,000未満であることを特徴とするセ
ルロースエステルフィルム。
【0011】(3) 前記アクリル系ポリマーの重量平
均分子量が500〜5,000であることを特徴とする
(2)に記載のセルロースエステルフィルム。
【0012】(4) 前記アクリル系ポリマーがアクリ
ル酸メチルエステルモノマー単位を30質量%以上有す
ることを特徴とする(2)または(3)に記載のセルロ
ースエステルフィルム。
【0013】(5) 前記アクリル系ポリマーがメタク
リル酸メチルエステルモノマー単位を40質量%以上有
することを特徴とする(4)に記載のセルロースエステ
ルフィルム。
【0014】(6) 前記アクリル系ポリマーが水酸基
を有するアクリル酸またはメタクリル酸エステルモノマ
ー単位を2〜20質量%含有することを特徴とする
(2)乃至(5)の何れか1項に記載のセルロースエス
テルフィルム。
【0015】(7) 前記アクリル系ポリマーが主鎖の
少なくとも一方の末端に水酸基を有することを特徴とす
る(2)乃至(6)の何れか1項に記載のセルロースエ
ステルフィルム。
【0016】(8) セルロースエステル、芳香環を側
鎖に有するアクリル系ポリマー及び有機溶媒を含有する
ドープを用いて溶液流延製膜方法により形成されたセル
ロースエステルフィルムであって、該芳香環を側鎖に有
するアクリル系ポリマーの重量平均分子量が、500以
上10,000未満であることを特徴とするセルロース
エステルフィルム。
【0017】(9) 前記芳香環を側鎖に有するアクリ
ル系ポリマーの重量平均分子量が、500〜5,000
であることを特徴とする(8)に記載のセルロースエス
テルフィルム。
【0018】(10) 前記芳香環を側鎖に有するアク
リル系ポリマーが、芳香環を有するアクリル酸エステル
モノマー単位を20〜40質量%を有し、且つアクリル
酸メチルエステルまたはメタクリル酸メチルエステルモ
ノマー単位を50〜80質量%有することを特徴とする
(8)または(9)に記載のセルロースエステルフィル
ム。
【0019】(11) 前記芳香環を側鎖に有するアク
リル系ポリマーが、水酸基を有するアクリル酸またはメ
タクリル酸エステルモノマー単位を2〜20質量%含有
することを特徴とする(8)乃至(10)の何れか1項
に記載のセルロースエステルフィルム。
【0020】(12) 前記芳香環を側鎖に有するアク
リル系ポリマーが、主鎖の少なくとも一方の末端に水酸
基を有することを特徴とする(8)乃至(11)の何れ
か1項に記載のセルロースエステルフィルム。
【0021】(13) セルロースエステル、シクロヘ
キシル基を側鎖に有するアクリル系ポリマー及び有機溶
媒を含有するドープを用いて溶液流延製膜方法により形
成されたセルロースエステルフィルムであって、該シク
ロヘキシル基を側鎖に有するアクリル系ポリマーの重量
平均分子量が、500以上10,000未満であること
を特徴とするセルロースエステルフィルム。
【0022】(14) 前記シクロヘキシル基を側鎖に
有するアクリル系ポリマーの重量平均分子量が、500
〜5,000であることを特徴とする(13)に記載の
セルロースエステルフィルム。
【0023】(15) 前記シクロヘキシル基を側鎖に
有するアクリル系ポリマーが、シクロヘキシル基を有す
るアクリル酸エステルモノマー単位を20〜40質量%
を有し、且つアクリル酸メチルエステルまたはメタクリ
ル酸メチルエステルモノマー単位を50〜80質量%有
することを特徴とする(13)または(14)に記載の
セルロースエステルフィルム。
【0024】(16) 前記シクロヘキシル基を側鎖に
有するアクリル系ポリマーが、水酸基を有するアクリル
酸またはメタクリル酸エステル単位を2〜20質量%含
有することを特徴とする(13)乃至(15)の何れか
1項に記載のセルロースエステルフィルム。
【0025】(17) 前記シクロヘキシル基を側鎖に
有するアクリル系ポリマーが、少なくとも一方の末端に
水酸基を有することを特徴とする(13)乃至(16)
の何れか1項に記載のセルロースエステルフィルム。
【0026】(18) 膜厚が10〜60μmで、且つ
80±5℃、90±5%RHの高温高湿の雰囲気におけ
るフィルムの透湿度が、250g/m2・24h以下で
あることを特徴とする(1)乃至(17)の何れか1項
に記載のセルロースエステルフィルム。
【0027】(19) 23±3℃、55±3%RHの
常温常湿の雰囲気におけるフィルムの質量と、80±3
℃、90±3%RHの高温高湿雰囲気下で50時間放置
後、再び該常温常湿の雰囲気に戻した時の24時間放置
の該質量の変化率(保留性)が2質量%以下であること
を特徴とする(1)乃至(18)の何れか1項に記載の
セルロースエステルフィルム。
【0028】(20) (1)乃至(19)の何れか1
項に記載のセルロースエステルフィルムの表面を鹸化処
理したことを特徴とする偏光板用保護フィルム。
【0029】(21) (20)に記載の偏光板用保護
フィルムを偏光子の少なくとも一面に貼り合わせて形成
したことを特徴とする偏光板。
【0030】以下に本発明を詳述する。始めに、本発明
に係る溶液流延製膜方法によるセルロースエステルフィ
ルムの製造方法及びドープに使用する素材を説明する。
【0031】〔ドープに使用する素材〕 〈セルロースエステル〉本発明のセルロースエステルフ
ィルムに有用なセルロースエステルは、アシル基の置換
度が2.50〜2.98のもので、アシル基がアセチル
基、プロピオニル基及びブチリル基から選ばれる少なく
とも一つのものである。具体的にはセルローストリアセ
テート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロ
ースアセテートブチレート、セルロースプロピオネー
ト、セルロースブチレート、セルロースアセテートプロ
ピオネートブチレート等を挙げることが出来、本発明に
おいては、セルローストリアセテート、セルロースアセ
テートプロピオネート及びセルロースアセテートブチレ
ートが好ましい。アセチル基を含む場合は機械的性質を
維持するために、アセチル基の置換度が1.40以上で
あることが好ましい。セルロースエステルはその原料と
なるセルロースは特に限定はなく、綿花リンター、木材
パルプ、ケナフなどを用いることが出来る。これらを混
合して使用してもよい。ベルトやドラムからの剥離性が
良い綿花リンターから合成されたセルロースエステルを
多く使用した方が生産効率が高く好ましい。綿花リンタ
ーから合成されたセルロースエステルの比率が60質量
%以上で、剥離性の効果が顕著になるため60質量%以
上が好ましく、より好ましくは85質量%以上、更に
は、単独で使用することが最も好ましい。セルロースエ
ステルの合成方法は、特に限定はないが、例えば、特開
平10−45804号公報に記載の方法で合成すること
が出来る。アシル基の置換度の測定方法は、ASTM−
D817−96により測定することが出来る。セルロー
スエステルの数平均分子量は、偏光板用保護フィルムと
して好ましい機械的強度を得るためには、70,000
〜300,000が好ましく、更に80,000〜20
0,000が好ましい。
【0032】〈ポリマー〉本発明のセルロースエステル
フィルムに使用するドープは、主に、セルロースエステ
ル、ポリマー(以降、単にポリマーと言う場合は、エチ
レン性不飽和モノマーを重合して得られるポリマー、ア
クリル系ポリマー、芳香環を側鎖に有するアクリル系ポ
リマーまたはシクロヘキシル基を側鎖に有するアクリル
系ポリマーを総称していう)及び有機溶媒を含有する。
【0033】本発明のポリマーの重量平均分子量が50
0〜10,000のものであれば、セルロースエステル
との相溶性が良好で、製膜中において蒸発も揮発も起こ
らない。特に、アクリル系ポリマー、芳香環を側鎖に有
するアクリル系ポリマーまたはシクロヘキシル基を側鎖
に有するアクリル系ポリマーについて、好ましくは50
0〜5,000のものであれば、上記に加え、製膜後の
セルロースエステルフィルムの透明性が優れ、透湿度も
極めて低く、偏光板用保護フィルムとして優れた性能を
示す。
【0034】本発明のポリマーは重量平均分子量が50
0以上10,000未満であるから、オリゴマーから低
分子量ポリマーの間にあると考えられるものである。こ
のようなポリマーを合成するには、通常の重合では分子
量のコントロールが難しく、分子量をあまり大きくしな
い方法で出来るだけ分子量を揃えることの出来る方法を
用いることが望ましい。かかる重合方法としては、クメ
ンペルオキシドやt−ブチルヒドロペルオキシドのよう
な過酸化物重合開始剤を使用する方法、重合開始剤を通
常の重合より多量に使用する方法、重合開始剤の他にメ
ルカプト化合物や四塩化炭素等の連鎖移動剤を使用する
方法、重合開始剤の他にベンゾキノンやジニトロベンゼ
ンのような重合停止剤を使用する方法、更に特開200
0−128911号または同2000−344823号
公報にあるような一つのチオール基と2級の水酸基とを
有する化合物、あるいは、該化合物と有機金属化合物を
併用した重合触媒を用いて塊状重合する方法等を挙げる
ことが出来、何れも本発明において好ましく用いられる
が、特に、該公報に記載の方法が好ましい。
【0035】本発明に有用なポリマーを構成するモノマ
ー単位としてのモノマーを下記に挙げるがこれに限定さ
れない。
【0036】エチレン性不飽和モノマーを重合して得ら
れるポリマーを構成するエチレン性不飽和モノマー単位
としては:ビニルエステルとして、例えば、酢酸ビニ
ル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、吉草酸ビニル、
ピバリン酸ビニル、カプロン酸ビニル、カプリン酸ビニ
ル、ラウリン酸ビニル、ミリスチン酸ビニル、パルミチ
ン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、シクロヘキサンカル
ボン酸ビニル、オクチル酸ビニル、メタクリル酸ビニ
ル、クロトン酸ビニル、ソルビン酸ビニル、安息香酸ビ
ニル、桂皮酸ビニル等;アクリル酸エステルとして、例
えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル
酸プロピル(i−、n−)、アクリル酸ブチル(n−、
i−、s−、t−)、アクリル酸ペンチル(n−、i
−、s−)、アクリル酸ヘキシル(n−、i−)、アク
リル酸ヘプチル(n−、i−)、アクリル酸オクチル
(n−、i−)、アクリル酸ノニル(n−、i−)、ア
クリル酸ミリスチル(n−、i−)、アクリル酸シクロ
ヘキシル、アクリル酸(2−エチルヘキシル)、アクリ
ル酸ベンジル、アクリル酸フェネチル、アクリル酸(ε
−カプロラクトン)、アクリル酸(2−ヒドロキシエチ
ル)、アクリル酸(2−ヒドロキシプロピル)、アクリ
ル酸(3−ヒドロキシプロピル)、アクリル酸(4−ヒ
ドロキシブチル)、アクリル酸(2−ヒドロキシブチ
ル)、アクリル酸−p−ヒドロキシメチルフェニル、ア
クリル酸−p−(2−ヒドロキシエチル)フェニル等;
メタクリル酸エステルとして、上記アクリル酸エステル
をメタクリル酸エステルに変えたもの;不飽和酸とし
て、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン
酸、クロトン酸、イタコン酸等を挙げることが出来る。
上記モノマーで構成されるポリマーはコポリマーでもホ
モポリマーでもよく、ビニルエステルのホモポリマー、
ビニルエステルのコポリマー、ビニルエステルとアクリ
ル酸またはメタクリル酸エステルとのコポリマーが好ま
しい。
【0037】本発明において、アクリル系ポリマーとい
う(単にアクリル系ポリマーという)のは、芳香環ある
いはシクロヘキシル基を有するモノマー単位を有しない
アクリル酸またはメタクリル酸アルキルエステルのホモ
ポリマーまたはコポリマーを指す。芳香環を側鎖に有す
るアクリル系ポリマーというのは、必ず芳香環を有する
アクリル酸またはメタクリル酸エステルモノマー単位を
含有するアクリル系ポリマーである。また、シクロヘキ
シル基を側鎖に有するアクリル系ポリマーというのは、
シクロヘキシル基を有するアクリル酸またはメタクリル
酸エステルモノマー単位を含有するアクリル系ポリマー
である。
【0038】芳香環及びシクロヘキシル基を有さないア
クリル酸エステルモノマーとしては、例えば、アクリル
酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル(i
−、n−)、アクリル酸ブチル(n−、i−、s−、t
−)、アクリル酸ペンチル(n−、i−、s−)、アク
リル酸ヘキシル(n−、i−)、アクリル酸ヘプチル
(n−、i−)、アクリル酸オクチル(n−、i−)、
アクリル酸ノニル(n−、i−)、アクリル酸ミリスチ
ル(n−、i−)、アクリル酸(2−エチルヘキシ
ル)、アクリル酸(ε−カプロラクトン)、アクリル酸
(2−ヒドロキシエチル)、アクリル酸(2−ヒドロキ
シプロピル)、アクリル酸(3−ヒドロキシプロピ
ル)、アクリル酸(4−ヒドロキシブチル)、アクリル
酸(2−ヒドロキシブチル)、アクリル酸(2−メトキ
シエチル)、アクリル酸(2−エトキシエチル)等、ま
たは上記アクリル酸エステルをメタクリル酸エステルに
変えたものを挙げることが出来る。
【0039】アクリル系ポリマーは上記モノマーのホモ
ポリマーまたはコポリマーであるが、アクリル酸メチル
エステルモノマー単位が30質量%以上を有しているこ
とが好ましく、また、メタクリル酸メチルエステルモノ
マー単位が40質量%以上有することが好ましい。特に
アクリル酸メチルまたはメタクリル酸メチルのホモポリ
マーが好ましい。
【0040】芳香環を有するアクリル酸またはメタクリ
ル酸エステルモノマーとしては、例えば、アクリル酸フ
ェニル、メタクリル酸フェニル、アクリル酸(2または
4−クロロフェニル)、メタクリル酸(2または4−ク
ロロフェニル)、アクリル酸(2または3または4−エ
トキシカルボニルフェニル)、メタクリル酸(2または
3または4−エトキシカルボニルフェニル)、アクリル
酸(oまたはmまたはp−トリル)、メタクリル酸(o
またはmまたはp−トリル)、アクリル酸ベンジル、メ
タクリル酸ベンジル、アクリル酸フェネチル、メタクリ
ル酸フェネチル、アクリル酸(2−ナフチル)等を挙げ
ることが出来るが、アクリル酸ベンジル、メタクリル酸
ベンジル、アクリル酸フェニチル、メタクリル酸フェネ
チルを好ましく用いることが出来る。
【0041】芳香環を側鎖に有するアクリル系ポリマー
中、芳香環を有するアクリル酸またはメタクリル酸エス
テルモノマー単位が20〜40質量%を有し、且つアク
リル酸またはメタクリル酸メチルエステルモノマー単位
を50〜80質量%有することが好ましい。該ポリマー
中、水酸基を有するアクリル酸またはメタクリル酸エス
テルモノマー単位を2〜20質量%有することが好まし
い。
【0042】シクロヘキシル基を有するアクリル酸エス
テルモノマーとしては、例えば、アクリル酸シクロヘキ
シル、メタクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸(4−
メチルシクロヘキシル)、メタクリル酸(4−メチルシ
クロヘキシル)、アクリル酸(4−エチルシクロヘキシ
ル)、メタクリル酸(4−エチルシクロヘキシル)等を
挙げることが出来るが、アクリル酸シクロヘキシル及び
メタクリル酸シクロヘキシルを好ましく用いることが出
来る。
【0043】シクロヘキシル基を側鎖に有するアクリル
系ポリマー中、シクロヘキシル基を有するアクリル酸ま
たはメタクリル酸エステルモノマー単位を20〜40質
量%を有し且つ50〜80質量%ゆうすることが好まし
い。また、該ポリマー中、水酸基を有するアクリル酸ま
たはメタクリル酸エステルモノマー単位を2〜20質量
%有することが好ましい。
【0044】上述のエチレン性不飽和モノマーを重合し
て得られるポリマー、アクリル系ポリマー、芳香環を側
鎖に有するアクリル系ポリマー及びシクロヘキシル基を
側鎖に有するアクリル系ポリマーは何れもセルロースエ
ステルとの相溶性に優れ、蒸発や揮発もなく生産性に優
れ、偏光板用保護フィルムとしての保留性がよく、透湿
度が小さく、寸法安定性に優れている。
【0045】本発明の水酸基を有するアクリル酸または
メタクリル酸エステルモノマーの場合はホモポリマーで
はなく、コポリマーの構成単位である。この場合、好ま
しくは、水酸基を有するアクリル酸またはメタクリル酸
エステルモノマー単位がアクリル系ポリマー中2〜20
質量%含有することが好ましい。
【0046】本発明において、側鎖に水酸基を有するポ
リマーも好ましく用いることが出来る。水酸基を有する
モノマー単位としては、前記したモノマーと同様である
が、アクリル酸またはメタクリル酸エステルが好まし
く、例えば、アクリル酸(2−ヒドロキシエチル)、ア
クリル酸(2−ヒドロキシプロピル)、アクリル酸(3
−ヒドロキシプロピル)、アクリル酸(4−ヒドロキシ
ブチル)、アクリル酸(2−ヒドロキシブチル)、アク
リル酸−p−ヒドロキシメチルフェニル、アクリル酸−
p−(2−ヒドロキシエチル)フェニル、またはこれら
アクリル酸をメタクリル酸に置き換えたものを挙げるこ
とが出来、好ましくは、アクリル酸−2−ヒドロキシエ
チル及びメタクリル酸−2−ヒドロキシエチルである。
ポリマー中に水酸基を有するアクリル酸エステルまたは
メタクリル酸エステルモノマー単位はポリマー中2〜2
0質量%含有することが好ましく、より好ましくは2〜
10質量%である。
【0047】前記のようなポリマーが上記の水酸基を有
するモノマー単位を2〜20質量%含有したものは、勿
論セルロースエステルとの相溶性、保留性、寸法安定性
が優れ、透湿度が小さいばかりでなく、偏光板用保護フ
ィルムとしての偏光子との接着性に特に優れ、偏光板の
耐久性が向上する効果を有している。
【0048】また、本発明においては、ポリマーの主鎖
の少なくとも一方の末端に水酸基を有することが好まし
い。主鎖末端に水酸基を有するようにする方法は、特に
主鎖の末端に水酸基を有するようにする方法であれば限
定ないが、アゾビス(2−ヒドロキシエチルブチレー
ト)のような水酸基を有するラジカル重合開始剤を使用
する方法、2−メルカプトエタノールのような水酸基を
有する連鎖移動剤を使用する方法、水酸基を有する重合
停止剤を使用する方法、リビングイオン重合により水酸
基を末端に有するようにする方法、特開2000−12
8911号または2000−344823号公報にある
ような一つのチオール基と2級の水酸基とを有する化合
物、あるいは、該化合物と有機金属化合物を併用した重
合触媒を用いて塊状重合する方法等により得ることが出
来、特に該公報に記載の方法が好ましい。この公報記載
に関連する方法で作られたポリマーは、綜研化学社製の
アクトフロー・シリーズとして市販されており、好まし
く用いることが出来る。
【0049】上記の末端に水酸基を有するポリマー及び
/または側鎖に水酸基を有するポリマーは、本発明にお
いて、ポリマーの相溶性、透明性を著しく向上する効果
を有する。
【0050】〈有機溶媒〉次に、本発明のセルロースエ
ステル、ポリマー及び有機溶媒を含有するドープの有機
溶媒について述べる。
【0051】セルロースエステルに対する良溶媒は概し
てポリマーの良溶媒でもあり、例えば、酢酸メチル、酢
酸エチル、酢酸アミル、ギ酸エチル、アセトン、シクロ
ヘキサノン、アセト酢酸メチル、テトラヒドロフラン、
1,3−ジオキソラン、4−メチル−1,3−ジオキソ
ラン、1,4−ジオキサン、2,2,2−トリフルオロ
エタノール、2,2,3,3−ヘキサフルオロ−1−プ
ロパノール、1,3−ジフルオロ−2−プロパノール、
1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−メチル
−2−プロパノール、1,1,1,3,3,3−ヘキサ
フルオロ−2−プロパノール、2,2,3,3,3−ペ
ンタフルオロ−1−プロパノール、ニトロエタン、2−
ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジ
メチル−2−イミダゾリジノン、塩化メチレン、ブロモ
プロパン等を挙げることが出来、酢酸メチル、アセト
ン、塩化メチレンが好ましく用いられる。しかし最近の
環境問題から非塩素系の有機溶媒の方が好ましい傾向に
ある。また、これらの有機溶媒に、メタノール、エタノ
ール、ブタノール等の低級アルコールを併用すると、セ
ルロースエステルの有機溶媒への溶解性が向上したりド
ープ粘度を低減出来るので好ましい。特に沸点が低く、
毒性の少ないエタノールが好ましい。
【0052】〈添加剤〉本発明のセルロースエステルフ
ィルムを製膜するのに使用されるドープ中には従来から
使用されている低分子の可塑剤、低分子の紫外線吸収剤
や低分子の酸化防止剤を本質的に含まず、ポリマーを含
有するセルロースエステルドープ組成物を製膜する。従
って、本発明の特徴は、可塑剤や紫外線吸収剤がウェブ
からの析出や揮発は起こらないことである。しかし必要
あれば、若干の量の低分子の可塑剤や低分子の紫外線吸
収剤を析出しない程度に補助的に添加してもかまわな
い。本発明において補助的に添加出来る低分子可塑剤と
しては、特に限定されないが、リン酸エステル系可塑
剤、フタル酸エステル系可塑剤、グリコレート系可塑剤
などを好ましく用いることが出来る。リン酸エステル系
可塑剤として、トリフェニルホスフェート、トリクレジ
ルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、オ
クチルジフェニルホスフェート、ジフェニルビフェニル
ホスフェート、トリオクチルホスフェート、トリブチル
ホスフェート等、フタル酸エステル系可塑剤として、ジ
エチルフタレート、ジメトキシエチルフタレート、ジメ
チルフタレート、ジオクチルフタレート、ジブチルフタ
レート、ジ−2−エチルヘキシルフタレート、ブチルベ
ンジルフタレート、ジベンジルフタレート、グリコレー
ト系可塑剤として、ブチルフタリルブチルグリコレー
ト、エチルフタリルエチルグリコレート、メチルフタリ
ルエチルグリコレート等を好ましく用いることができ
る。これらの可塑剤は単独あるいは2種以上混合して用
いることが出来る。
【0053】また本発明において、補助的に添加出来る
紫外線吸収剤としては、特に限定されないが、例えば、
オキシベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系
化合物、サリチル酸エステル系化合物、ベンゾフェノン
系化合物、シアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩
系化合物等を挙げることが出来るが、着色の少ないベン
ゾトリアゾール系化合物が好ましい。光に対する安定性
を有するベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤やベンゾフ
ェノン系紫外線吸収剤が好ましく、不要な着色がより少
ないベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤が特に好まし
い。例えばチバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製のチ
ヌビン(TINUVIN)109、171、326、3
27、328等を好ましく用いることが出来る。また、
本発明において、紫外線吸収性基を有するエチレン性不
飽和モノマーの市販品を用いた高分子紫外線吸収剤を好
ましく用いることが出来、例えば、モノマーとして、1
−ヒドロオキシ−2−(2−ベンゾトリアゾール)−4
−(2−メタクリロイルオキシエチル)ベンゼン(大塚
化学社製の紫外線吸収剤RUVA−93)、1−ヒドロ
オキシ−2−(2−ベンゾトリアゾール)−4−(2−
アクリロイルオキシエチル)ベンゼンを挙げることが出
来る。高分子紫外線吸収剤の重量平均分子量は、上述の
ポリマーのそれに合わせるのが好ましい。低分子の紫外
線吸収剤は使用量によっては可塑剤同様に製膜中にウェ
ブに析出したり、揮発する虞があるので、その添加量は
3〜10質量%程度である。
【0054】更に、本発明のセルロースエステルフィル
ム中には、補助的に酸化防止剤を含有させてもよく、酸
化防止剤としては、ヒンダードフェノール系の化合物が
好ましく用いられ、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレ
ゾール、ペンタエリスリチル−テトラキス〔3−(3,
5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピ
オネート〕、トリエチレングリコール−ビス〔3−(3
−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)
プロピオネート〕、1,6−ヘキサンジオール−ビス
〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェ
ニル)プロピオネート〕、2,4−ビス−(n−オクチ
ルチオ)−6−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブ
チルアニリノ)−1,3,5−トリアジン、2,2−チ
オ−ジエチレンビス〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−
4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、オクタデ
シル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ
フェニル)プロピオネート、1,3,5−トリメチル−
2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒ
ドロキシベンジル)ベンゼン、トリス−(3,5−ジ−
t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−イソシアヌレ
イト等を挙げることが出来る。特に2,6−ジ−t−ブ
チル−p−クレゾール、ペンタエリスリチル−テトラキ
ス〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフ
ェニル)プロピオネート〕、トリエチレングリコール−
ビス〔3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロ
キシフェニル)プロピオネート〕が好ましい。また例え
ば、N,N′−ビス〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−
4−ヒドロキシフェニル)プロピオニル〕ヒドラジン等
のヒドラジン系の金属不活性剤やトリス(2,4−ジ−
t−ブチルフェニル)フォスファイト等のリン系加工安
定剤を併用してもよい。これらの化合物の添加量は、セ
ルロースエステルに対して質量割合で1ppm〜1.0
%が好ましく、10〜1000ppmが更に好ましい。
【0055】本発明に係わるドープ中に、微粒子のマッ
ト剤を含有させることが好ましい。製膜した後の偏光板
用保護フィルムとしてのセルロースエステルフィルム
に、微粒子のマット剤が存在することによって、適度の
滑りと耐擦り傷が付与させる。微粒子のマット剤はセル
ロースエステルドープ中に混合、分散して用いる。微粒
子のマット剤としては、例えば二酸化ケイ素、二酸化チ
タン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭酸カル
シウム、カオリン、タルク、焼成ケイ酸カルシウム、水
和ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグ
ネシウム、リン酸カルシウム等の無機微粒子や架橋高分
子微粒子を含有させることが好ましい。中でも二酸化ケ
イ素がフィルムのヘイズを小さく出来るので好ましい。
微粒子の2次粒子の平均粒径は0.01〜1.0μmの
範囲で、その含有量はセルロースエステルに対して0.
005〜0.3質量%が好ましい。二酸化ケイ素のよう
な微粒子には有機物、特にメチル基を有する化合物によ
り表面処理されている場合が多いが、このようなものは
フィルムのヘイズを低下出来るため本発明においては好
ましい。表面処理で好ましい有機物としては、ハロシラ
ン類、アルコキシシラン類(特にメトキシシラン)、シ
ラザン、シロキサンなどがあげられる。微粒子の平均粒
径が大きい方がマット効果は大きく、反対に平均粒径の
小さい方は透明性に優れるため、好ましい微粒子の一次
粒子の平均粒径は5〜50nmで、より好ましくは7〜
14nmである。これらの微粒子はセルロースエステル
フィルム中では、通常、凝集体として存在しセルロース
エステルフィルム表面に0.01〜1.0μmの凹凸を
生成させることが好ましい。二酸化ケイ素の微粒子とし
ては日本アエロジル(株)製のアエロジル(AEROS
IL)200、200V、300、R972、R972
V、R974、R202、R812、OX50、TT6
00等を挙げることが出来、好ましくはアエロジルR9
72、R972V、R974、R202、R812であ
る。これらのマット剤は2種以上併用してもよい。2種
以上併用する場合、任意の割合で混合して使用すること
が出来る。この場合、平均粒径や材質の異なるマット
剤、例えばアエロジル200VとR972Vを質量比で
0.1:99.9〜99.9:0.1の範囲で使用出来
る。
【0056】〔溶液流延製膜方法によるセルロースエス
テルフィルムの作製〕本発明に係わる溶液流延製膜方法
によるセルロースエステルフィルムの製膜方法について
説明する。
【0057】溶解工程:セルロースエステル(フレー
ク状の)に対する良溶媒を主とする有機溶媒に溶解釜中
で該セルロースエステル、ポリマーや添加剤を攪拌しな
がら溶解しドープを形成する工程、あるいはセルロース
エステル溶液にポリマー溶液や添加剤溶液を混合してド
ープを形成する工程である。セルロースエステルの溶解
には、常圧で行う方法、主溶媒の沸点以下で行う方法、
主溶媒の沸点以上で加圧して行う方法、特開平9−95
544号、同9−95557号または同9−95538
号公報に記載の如き冷却溶解法で行う方法、特開平11
−21379号公報に記載の如き高圧で行う方法等種々
の溶解方法を用いることが出来るが、本発明において
は、特に主溶媒の沸点以上で加圧して行う方法が好まし
い。ドープ中のセルロースエステルの濃度は10〜35
質量%が好ましい。溶解中または後のドープにマット剤
を除く添加剤を加えて溶解した後、濾材で濾過し、脱泡
して送液ポンプで次工程に送る。
【0058】流延工程:ドープを加圧型定量ギヤポン
プを通して加圧ダイに送液し、無限に移送する無端の金
属ベルト、例えばステンレスベルト、あるいは回転する
金属ドラム等の金属支持体上の流延位置に、加圧ダイか
らドープを流延する工程である。口金部分のスリット形
状を調製出来、膜厚を均一にし易い加圧ダイが好まし
い。加圧ダイには、コートハンガーダイやTダイ等があ
るが、何れも好ましく用いられる。金属支持体の表面は
鏡面となっている。製膜速度を上げるために加圧ダイを
金属支持体上に2基以上設け、ドープ量を分割して重層
してもよい。
【0059】溶媒蒸発工程:ウェブ(金属支持体上に
ドープを流延した以降のドープ膜の呼び方をウェブとす
る)を金属支持体上で加熱し金属支持体からウェブが剥
離可能になるまで溶媒を蒸発させる工程である。溶媒を
蒸発させるには、ウェブ側から風を吹かせる方法及び/
または金属支持体の裏面から液体により伝熱させる方
法、輻射熱により表裏から伝熱する方法等があるが、裏
面液体伝熱の方法が乾燥効率がよく好ましい。またそれ
らを組み合わせる方法も好ましい。裏面液体伝熱の場合
は、ドープ使用有機溶媒の主溶媒または最も低い沸点を
有する有機溶媒の沸点以下で加熱するのが好ましい。
【0060】剥離工程:金属支持体上で溶媒が蒸発し
たウェブを、剥離位置で剥離する工程である。剥離され
たウェブは次工程に送られる。剥離する時点でのウェブ
の残留溶媒量(下記式)があまり大き過ぎると剥離し難
かったり、逆に金属支持体上で充分に乾燥させてから剥
離すると、途中でウェブの一部が剥がれたりする。
【0061】製膜速度を上げる方法(残留溶媒量が出来
るだけ多いうちに剥離するため製膜速度を上げることが
出来る)としてゲル流延法(ゲルキャスティング)があ
る。それは、ドープ中にセルロースエステルに対する貧
溶媒を加えて、ドープ流延後、ゲル化する方法、金属支
持体の温度を低めてゲル化する方法等がある。金属支持
体上でゲル化させ剥離時の膜の強度を上げておくことに
よって、剥離を早め製膜速度を上げることが出来るので
ある。金属支持体上でのウェブの乾燥が条件の強弱、金
属支持体の長さ等により5〜150質量%の範囲で剥離
することが出来るが、残留溶媒量がより多い時点で剥離
する場合、ウェブが柔らか過ぎると剥離時平面性を損な
ったり、剥離張力によるツレや縦スジが発生し易く、経
済速度と品質との兼ね合いで剥離残留溶媒量を決められ
る。従って、本発明においては、該金属支持体上の剥離
位置における温度を10〜40℃、好ましくは15〜3
0℃とし、且つ該剥離位置におけるウェブの残留溶媒量
を10〜120質量%とすることが好ましい。本発明に
おいては、剥離残留溶媒量は下記の式で表わすことが出
来る。
【0062】 残留溶媒量(質量%)={(M−N)/N}×100 ここで、Mはウェブの任意時点での質量、NはMのもの
を110℃で3時間乾燥させた時の質量である。
【0063】本発明において、ウェブ全幅に対する残留
溶媒量を平均残留溶媒量、あるいは中央部の残留溶媒量
ということがあり、またウェブの両端部の残留溶媒量と
いうように局部的な残留溶媒量をいう場合もある。
【0064】乾燥及び延伸工程:剥離後、一般には、
ウェブをジグザグに配置したロールに交互に通して搬送
する乾燥装置及び/またはクリップでウェブの両端をク
リップして搬送するテンター装置を用いてウェブを乾燥
する。乾燥の手段はウェブの両面に熱風を吹かせるのが
一般的であるが、風の代わりにマイクロウエーブを当て
て加熱する手段もある。あまり急激な乾燥は出来上がり
のフィルムの平面性を損ね易い。全体を通して、通常乾
燥温度は40〜250℃の範囲で行われる。使用する溶
媒によって、乾燥温度、乾燥風量及び乾燥時間が異な
り、使用溶媒の種類、組合せに応じて乾燥条件を適宜選
べばよい。
【0065】本発明のセルロースエステルフィルムの厚
さは、液晶画像表示装置に用いられる偏光板の薄膜化、
軽量化等の要望から、10〜150μmで、好ましくは
35〜85μmである。
【0066】〔ポリマーを含有するセルロースエステル
フィルムの性質〕本発明のセルロースエステルフィルム
は、低分子可塑剤を実質的に含有しないため、製造中の
ウェブから析出または揮発するものがないので、ウェブ
を汚すこともなく、また液晶表示装置となった後、密閉
された自動車内の高温多湿状態においてもほとんどフィ
ルムから析出または揮発することもないので、理想的な
フィルムといえる。
【0067】〈保留性〉高温多湿条件(80±3℃、9
0±3%RHの高温高湿雰囲気下で50時間放置)でフ
ィルムから物質が析出や揮発することによる質量の変化
を示す保留性は、ほとんど零であることが好ましいが、
フィルム中に残留溶媒があるため、若干の質量の減少は
やむを得ない。本発明のセルロースエステルフィルムの
保留性は2.0質量%以下であり、好ましくは1.0%
以下、より好ましくは0.5%以下である。
【0068】〈寸法安定性〉上記と同様な高温多湿を経
たセルロースエステルフィルムの寸法安定性も改良さ
れ、本発明のポリマーを含有しないセルロースエステル
フィルムより寸法変化率が小さくなっている。本発明の
セルロースエステルフィルムの寸法変化率は±0.1%
以内であることが好ましく、より好ましくは±0.5%
以内、更に好ましくは±0.4%以内であり、特に好ま
しくは±0.3%以内であることが特に好ましい。
【0069】〈透湿度〉本発明のポリマーを含有するセ
ルロースエステルフィルムの透湿度は、JISZ 02
08に記載の方法に従い、80±5℃、90±5%RH
の条件下でセルロースエステルフィルムの膜厚が10〜
60μmの時、250g/m2・24h以下であること
が好ましい。本発明のセルロースエステルフィルムは前
記ポリマーを含有することによってこの値を達成出来
る。
【0070】〈レターデーション〉本発明のセルロース
エステルフィルムがポリマーを含有することによって、
フィルムの厚さを増すことなくレターデーションが改良
され、優れたレターデーションを示すこともわかった。
このようなセルロースエステルフィルムは偏光板用保護
フィルムとして有用である。偏光板用保護フィルムは偏
光膜(偏光子)と貼り合わせる時の接着性を良くするよ
うに、後述のようなセルロースエステルフィルムの表面
を鹸化処理することが出来る。
【0071】本発明の偏光板用保護フィルムとしてのセ
ルロースエステルフィルムの面内方向におけるレターデ
ーションR0(nm)は小さいほど良く、100nm以
下であることが好ましく、10nm以下であることがよ
り好ましく、5nm以下であることが更に好ましい。ま
た、本発明のセルロースエステルフィルムの製膜方向
(長手方向に相当する)と遅相軸とのなす角度θ1が0
°、+90°もしくは−90°に近いほど好ましい。た
だし、θ1は製膜方向と遅相軸とがなす狭い角度であ
り、+90°〜−90°の範囲にある。こうすることに
よって本発明の偏光板用保護フィルムを用いた偏光板の
偏光度が向上する。ここで遅相軸とはフィルム面内の屈
折率が最も高くなる方向である。更に好ましくはθ1
面内方向のレターデーションR0が下記の関係にあるこ
とがより好ましい。
【0072】 P≦1−sin2(2θ1)×sin2(πR0/λ) ここで、Pが0.999である時にθ1とR0が上式を満
たすことが好ましく、より好ましくは0.9995、更
に好ましくは0.9998、より更に好ましくは0.9
999、特に0.99999である時にθ1とR0が上式
を満たすことが最も好ましい。λはθ1とR0を求めるた
めの三次元屈折率測定の際の光の波長を表し、380〜
650nmの範囲にある。好ましくはλが590nmの
時に上式を満たすことが好ましく、更に好ましくはλが
400nmの時に上式を満たすことである。
【0073】他の本発明のセルロースエステルフィルム
が有する良好な性質としては下記のようなものがある。
【0074】可視光の光透過率(後述の鹸化処理を行っ
た後の偏光板用保護フィルム)が90%以上であること
が好ましく、より好ましくは95%以上、更に96%以
上であることが好ましく、本発明のセルロースエステル
フィルムは鹸化処理後も97%以上を有している。
【0075】ヘイズは1%未満であることが好ましく、
より好ましくは0.5%未満、更に0.1%未満である
ことが好ましい。特に0%であることが最も好ましい。
本発明のセルロースエステルフィルムは鹸化処理後も
0.1%未満を有している。
【0076】更に、セルロースエステルフィルム製造過
程において、従来の製造中における可塑剤のフィルムの
厚み方向への移動が起因しているフィルムのカールも、
本発明のポリマーを含有するセルロースエステルフィル
ムは、移動がないためカールも発現しにくく、良好な平
面性を持つことが出来る。
【0077】また、高温高湿の性質は、基本的には、そ
れが全てではないが、吸水性に左右される場合が多い。
本発明のポリマーを含有するセルロースエステルフィル
ムはそれらを含まないフィルムより吸水性が小さく優れ
た性質を有している。一般にセルロースエステルフィル
ムの吸水率は高湿下で約3質量%弱であるに対して、本
発明のセルロースエステルフィルムは2質量%以下であ
ることが特徴となっている。
【0078】本発明のポリマーを含有するセルロースエ
ステルフィルムは、上記の他、ポリマーを含有しない通
常のセルロースエステルフィルムと物理的、機械的また
は化学的な性質が同等またはそれ以上の性質を有してい
る。
【0079】〔偏光板用保護フィルム及び偏光板〕上述
のように、本発明のセルロースエステルフィルムの少な
くとも一面を鹸化処理を行って偏光板用保護フィルムと
し、後述の偏光膜の少なくとも一面に貼り合わせること
によって液晶表示装置に有用な偏光板を得ることが出来
る。
【0080】鹸化処理は、例えば、セルロースエステル
フィルム表面を40〜60℃の2mol/LのNaOH
水溶液に、約30〜150秒浸漬後、常温水で約30〜
60秒水洗し、更に1〜5質量%HCl水溶液で約30
〜60秒中和し、その後常温水で約30〜60秒水洗し
て、約80℃で乾燥するが、この方法に限定されない。
【0081】偏光膜は、例えばポリビニルアルコール、
エチレン−ビニルアルコール共重合体等のポリビニルア
ルコール系ポリマーの水溶液を製膜し、これを一軸延伸
させてヨウ素や二色性色素で染色したものを更に一軸延
伸してから、ホウ素化合物のような架橋剤で耐水性処理
を行ったものである。
【0082】本発明の偏光板は、前述のように、表面を
鹸化した本発明の偏光板用保護フィルム(セルロースエ
ステルフィルム)を前記偏光膜の少なくとも片面に張り
合わせたものである。偏光膜の作製と偏光膜への張り合
わせ方の1例を示すと、2枚の鹸化処理した偏光板用保
護フィルムの各々の片面に接着剤液としてのポリビニル
アルコール水溶液を塗布して、その面に、一軸延伸ポリ
ビニルアルコールフィルムをヨウ素溶液中に浸漬してか
ら更に一軸延伸した偏光膜をサンドウィッチして貼り合
わせる。接着剤液としては、ポリビニルアルコール水溶
液、ポリビニルブチラール溶液等のポリビニルアルコー
ル系の接着剤液やブチルアクリレートなどのビニル重合
系ラテックス等を挙げることが出来るが、好ましくは完
全鹸化ポリビニルアルコール水溶液である。
【0083】〔偏光板の性質〕 〈異物・欠陥〉セルロースエステルフィルムと延伸され
たポリビニルアルコールとを貼り合わせた偏光板におい
て、ゴミがあることによって、歩留まりが低下するが、
偏光クロスニコルの暗視野状態で異物は光って観察され
るので、異物の存在が明確になり、このような状態は偏
光板としては好ましくない。偏光板中に異物が実質的に
全くないことが好ましいが、面積250mm2当たり、
実質的には5〜50μmの大きさの異物が200個以下
で50μm、以上の異物が零個であることが許容範囲で
あり、好ましくは5〜50μmの異物が100個以下、
より好ましくは50個以下である。フィルムに存在する
異物の一部は製膜する前のドープの濾過精度にも依存す
るが、可塑剤等の汚れに関係していることが多い。本発
明のポリマーを含有するセルロースエステルフィルムは
可塑剤を使用しないので、極端に異物が少ないことが特
徴である。
【0084】〈偏光板耐久性〉偏光板を高温高湿の状態
に曝した場合、偏光板の縁から白くなることがある。8
0±3℃、90±3%RHの雰囲気に50時間曝し、ク
ロスニコルにより偏光板の縁に発生する白抜けの面積を
全体の面積に対する面積比として観察することによって
偏光板耐久性を調べる。縁の白抜けとは、直交状態では
光を通さない偏光板の縁の部分が光を通す状態になるこ
とで、目視で判定出来る。偏光板の状態では、縁の部分
の表示が見えなくなる現象をいう。本発明の偏光板はこ
のような白抜けはなく、優れた偏光板を提供出来る。
【0085】〔液晶画像表示装置適性〕本発明のセルロ
ースエステルフィルムは液晶画像表示装置に使用される
部材、例えば、偏光板、偏光板用保護フィルム、位相差
板、反射板、視野角向上フィルム、防眩フィルム、無反
射フィルム、帯電防止フィルム等である。その中でも寸
法安定性に対して厳しい要求のある偏光板、偏光板用保
護フィルム、位相差板、視野角向上フィルムに適してい
る。
【0086】
【実施例】以下に本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されない。
【0087】 実施例1 〔ポリマー1〜12の合成〕 〈ポリマー1〉 メチルアクリレート 10質量部 2−ヒドロキシエチルアクリレート 1質量部 アゾビスイソブチロニトリル(AIBN) 1質量部 トルエン 30質量部 上記組成物を四つ口フラスコ(投入口、温度計、環流冷
却管、窒素導入口、攪拌機を装着)に投入し、徐々に8
0℃まで昇温し、攪拌しながら5時間重合を行い、重合
終了後ポリマー溶液を多量のメタノールに投入して沈殿
させ、更にメタノールで洗浄し、精製して乾燥し重量平
均分子量5,000(GPCにて測定)のポリマー1を
得た。
【0088】 〈ポリマー2〉 メチルアクリレート 10質量部 2−ヒドロキシエチルアクリレート 1質量部 AIBN 2質量部 トルエン 30質量部 ポリマー1と同様に重合、沈殿、精製して重量平均分子
量2,000のポリマー2を得た。
【0089】 〈ポリマー3〉 メチルアクリレート 12質量部 アゾビス(2−ヒドロキシエチルブチレート) 2.4質量部 トルエン 30質量部 ポリマー1と同様に重合、沈殿、精製して重量平均分子
量2,000のポリマー3を得た。
【0090】 〈ポリマー4〉 メチルメタクリレート 10質量部 2−ヒドロキシエチルメタクリレート 1質量部 AIBN 2質量部 トルエン 30質量部 ポリマー1と同様に重合、沈殿、精製して重量平均分子
量2,000のポリマー4を得た。
【0091】 〈ポリマー5〉 メチルアクリレート 6質量部 エチルアクリレート 5質量部 2−ヒドロキシエチルアクリレート 1質量部 AIBN 2質量部 トルエン 30質量部 ポリマー1と同様に重合、沈殿、精製して重量平均分子
量2,000のポリマー5を得た。
【0092】 〈ポリマー6〉 メチルメタクリレート 6質量部 エチルメタクリレート 5質量部 2−ヒドロキシエチルメタクリレート 1質量部 AIBN 2質量部 トルエン 30質量部 ポリマー1と同様に重合、沈殿、精製して重量平均分子
量2,000のポリマー6を得た。
【0093】〈ポリマー7〉特開2000−34482
3号公報に記載の重合方法により塊状重合を行った。す
なわち、攪拌機、窒素ガス導入管、温度計、投入口及び
環流冷却管を備えたフラスコに下記メチルメタクリレー
トとルテノセンを導入しながら内容物を70℃に加熱し
た。次いで、充分に窒素ガス置換した下記β−メルカプ
トプロピオン酸の半分を攪拌下フラスコ内に添加した。
β−メルカプトプロピオン酸添加後、攪拌中のフラスコ
内の内容物を70℃に維持し2時間重合を行った。更
に、窒素ガス置換したβ−メルカプトプロピオン酸の残
りの半分を追加添加後、更に攪拌中の内容物の温度が7
0℃に維持し重合を4時間行った。反応物の温度を室温
に戻し、反応物に5質量%ベンゾキノンのテトラヒドロ
フラン溶液を20質量部添加して重合を停止させた。重
合物をエバポレーターで減圧下80℃まで徐々に加熱し
ながらテトラヒドロフラン、残存モノマー及び残存チオ
ール化合物を除去してポリマー7を得た。重量平均分子
量は3,400であった。また水酸基価(下記の測定方
法による)は50であった。
【0094】 メチルメタクリレート 100質量部 ルテノセン(金属触媒) 0.05質量部 β−メルカプトプロピオン酸 12質量部 (水酸基価の測定方法)この測定は、JIS K 00
70(1992)に準ずる。この水酸基価は、試料1g
をアセチル化させたとき、水酸基と結合した酢酸を中和
するのに必要とする水酸化カリウムのmg数と定義され
る。具体的には試料Xg(約1g)をフラスコに精秤
し、これにアセチル化試薬(無水酢酸20mLにピリジ
ンを加えて400mLにしたもの)20mLを正確に加
える。フラスコの口に空気冷却管を装着し、95〜10
0℃のグリセリン浴にて加熱する。1時間30分後、冷
却し、空気冷却管から精製水1mLを加え、無水酢酸を
酢酸に分解する。次に電位差滴定装置を用いて0.5m
ol/L水酸化カリウムエタノール溶液で滴定を行い、
得られた滴定曲線の変曲点を終点とする。更に空試験と
して、試料を入れないで滴定し、滴定曲線の変曲点を求
める。水酸基価は、次の式によって算出する。
【0095】 水酸基価={(B−C)×f×28.05/X}+D 式中、Bは空試験に用いた0.5mol/Lの水酸化カ
リウムエタノール溶液の量(mL)、Cは滴定に用いた
0.5mol/Lの水酸化カリウムエタノール溶液の量
(mL)、fは0.5mol/L水酸化カリウムエタノ
ール溶液のファクター、Dは酸価、また、28.05は
水酸化カリウムの1mol量56.11の1/2。
【0096】〈ポリマー8〉特開2000−12891
1号公報に記載の重合方法により塊状重合を行った。す
なわち、攪拌機、窒素ガス導入管、温度計、投入口及び
環流冷却管を備えたフラスコに下記メチルアクリレート
を投入し、窒素ガスを導入してフラスコ内を窒素ガスで
置換した下記チオグリセロールを攪拌下添加した。チオ
グリセロール添加後、内容物の温度を60℃に維持しな
がら4時間重合を行い、内容物を室温に戻し、それにベ
ンゾキノン5質量%テトラヒドロフラン溶液を20質量
部添加し、重合を停止させた。内容物をエバポレーター
に移し、80℃で減圧下、テトラヒドロフラン、残存モ
ノマー及び残存チオグリセロールを除去し、ポリマー8
を得た。重量平均分子量は2,100で、水酸基価は3
5であった。
【0097】 メチルアクリレート 100質量部 チオグリセロール 5質量部 〈ポリマー9〉ポリマー7と同様な方法でメチルアクリ
レート及びベンジルメタクリレートの混合モノマーをル
テノセンとβ−メルカプトプロピオン酸を用いて重合を
行いポリマー9を得た。重量平均分子量は1,800、
水酸基価は35であった。
【0098】 メチルアクリレート 70質量部 ベンジルメタクリレート 30質量部 ルテノセン 0.05質量部 β−メルカプトプロピオン酸 12質量部 〈ポリマー10〉ポリマー8と同様な方法でメチルアク
リレート及びシクロヘキシルメタクリレートの混合モノ
マーとチオグリセロールを用いて重合を行いポリマー1
0を得た。重量平均分子量は2,200、水酸基価は4
0であった。
【0099】 メチルアクリレート 65質量部 シクロヘキシルメタクリレート 35質量部 チオグリセロール 5質量部 〈ポリマー11〉ポリマー8と同様に酢酸ビニルモノマ
ーとチオグリセロールを用いて重合を行いポリマー11
を得た。重量平均分子量は1,600、水酸基価は35
であった。
【0100】 酢酸ビニル 100質量部 チオグリセロール 5質量部 〈ポリマー12〉ポリマー8と同様に酢酸ビニルモノマ
ー及び安息香酸ビニルの混合モノマーとチオグリセロー
ルを用いて重合を行いポリマー12を得た。重量平均分
子量は4,000、水酸基価は47であった。
【0101】 酢酸ビニル 70質量部 安息香酸ビニル 30質量部 チオグリセロール 5質量部 〔ドープの調製〕 (ドープ1〜15の調製) 〈ドープ組成物1〜12〉 セルローストリアセテート(置換度2.83) 100質量部 上記合成のポリマー(1〜12) 15質量部 チヌビン326 2質量部 メチレンクロライド 475質量部 エタノール 50質量部 〈ドープ組成物13〉 セルローストリアセテート(置換度2.8) 100質量部 トリフェニルホスフェート 15質量部 チヌビン326 1質量部 メチレンクロライド 475質量部 エタノール 50質量部 〈ドープ組成物14〉 セルローストリアセテート(置換度2.8) 100質量部 エチルフタリルグリコレート 4質量部 チヌビン326 1質量部 メチレンクロライド 475質量部 エタノール 50質量部 〈ドープ組成物15〉 セルローストリアセテート(置換度2.8) 100質量部 トリフェニルホスフェート 10質量部 ラウリルベンゼンスルホネート 2質量部 チヌビン326 1質量部 メチレンクロライド 475質量部 エタノール 50質量部 上記ドープ組成物1〜15を別々に加圧密閉容器に投入
し、70℃まで加熱しして容器内圧力を1気圧以上と
し、撹拌しながらセルロースエステルを完全に溶解させ
た。ドープ温度を35℃まで下げて一晩静置し、このド
ープを安積濾紙(株)製の安積濾紙No.244を使用
して濾過した後、更に一晩静置し脱泡した。次いで日本
精線(株)製のファインメットNM(絶対濾過精度10
0μm)、ファインポアNF(絶対濾過精度50μm、
15μm、5μmの順に順次濾過精度を上げて使用)を
使用して濾過圧力1.0×106Paで濾過し製膜に供
した。
【0102】〔セルロースエステルフィルムの製膜〕 〈セルロースエステルフィルム1〜15〉濾過して得ら
れた35℃のドープ1〜15を用いて、それぞれハンガ
ータイプのダイから22℃の無限移行する無端のステン
レスベルト上に流延して製膜した。その後、流延したス
テンレスベルトがほぼ一周する前までに有機溶媒を残留
溶媒量が25質量%になるまで蒸発させ、ウェブを剥離
した。流延〜剥離までの時間は3分であった。剥離後ウ
ェブをテンターでウェブの両端をクリッピングして幅保
持して搬送しながら120℃で乾燥し、クリップをはず
しロール乾燥機でジグザグに配置してある複数のロール
を引き回し、120〜135℃で乾燥した後、冷却して
フィルムの両端に幅10mm、高さ5μmのナール加工
を施して、初期巻き取り張力を150N/幅とし、最終
巻き取り張力を100N/幅でそれぞれセルロースエス
テルフィルム1〜15を巻き取った。得られたそれぞれ
のセルローストリアセテートフィルム1〜15の膜厚は
40μm、巻き長さは3000m、幅は1300mmで
あった。
【0103】〔偏光板の作製〕 (偏光板用保護フィルム1〜15の作製)製膜したセル
ロースエステルフィルム1〜15を、40℃の2.5m
ol/Lの水酸化ナトリウム水溶液で60秒間表面鹸化
処理を行い、3分間水洗して乾燥させて偏光板用保護フ
ィルム1〜15を得た。
【0104】(偏光板1〜15の作製)別に120μm
の厚さのポリビニルアルコールをヨウ素1質量部、ホウ
酸4質量部を含む水溶液100質量部に浸漬し、50℃
で4倍に立て方向に延伸した偏光膜を用意した。この偏
光膜の両面に上記表面鹸化処理したセルロースエステル
フィルムを完全鹸化型のポリビニルアルコール5質量%
水溶液を粘着剤として貼り合わせ偏光板1〜15を作製
した。
【0105】〔評価〕 〈保留性〉フィルム試料を10cm×10cmの大きさ
に切りだし、23℃、55%RHの部屋に24時間放置
した後、その試料の質量Fを測定し、このものを80
℃、90%RHの条件の部屋で48時間放置した。この
試料を23℃、55%RHの部屋の条件に戻し24時間
放置して質量Aを測定し、下記の方法で保留性を計算し
た。
【0106】 保留性(質量%)={(F−A)/F}×100 〈透湿度の測定〉JIS Z 0208に記載の方法に
従い各試料の透湿度を測定した。測定を行った温度湿度
条件は25℃、90%RHである。
【0107】〈寸法安定性〉鹸化前のセルロースエステ
ルフィルムを23℃、55%RHの部屋で24時間調湿
後、同部屋で、セルロースエステルフィルム表面にフィ
ルムの長手方向及びび幅手方向に100mm間隔で2個
の十文字の印を付けその寸法を正確に計りその距離をa
とし、80℃、90%RHで50時間の熱処理を行い、
再び23℃、55%RHの部屋で24時間調湿して2個
の印の間の距離をカセトメーターで測定しその値をbと
して、下記式により寸法安定性を寸法変化率として求め
た。
【0108】 寸法変化率(%)=〔(b−a)/a〕×100 〈レターデーション〉自動複屈折計KOBRA−21A
DH(王子計測機器(株)製)を用いて、23℃、55
%RHの環境下で、波長590nmにおいて、3次元屈
折率測定を行い、縦、横、厚さの各方向の屈折率nx、
ny、nzを求める。下記式 Rt値(nm)={(nx+ny)/2−nz}×d に従って、レターデーション値(Rt値)を算出する。
ここで、nxはフィルムの製膜方向に平行な方向での屈
折率、nyは製膜方向に対して幅方向に水平な方向での
屈折率、nzはフィルムの厚さ方向での屈折率、またd
はフィルムの厚さ(nm)をそれぞれ表す。
【0109】〈異物・欠陥〉フィルム試料をクリーンル
ーム中で、全幅で長手方向に1mの長さに切り出し、こ
の試料にシャーカステン上で光を透過させながら及び反
射光下でルーペで異物・欠陥の有無及び大きさを観察
し、下記グレードで評価した。
【0110】A:50μm以上の大きさの異物、欠陥は
なく、50μm未満のものが、0〜10個観察された B:50μm以上の大きさの異物・欠陥はなく、50μ
m未満のものが11〜30個観察された C:50μm以上の大きさの異物・欠陥が1〜10個観
察され、50μm以下のものが31〜50個観察された D:50μm以上の大きさの異物・欠陥が11〜30個
観察され、50μm以下のものが51〜99個観察され
た E:50μm以上の大きさの異物・欠陥が31個以上観
察され、50μm以下のものが、100個以上観察され
た。
【0111】〈偏光板耐久性〉各々の偏光板から100
mm×100mmの大きさの試料を2枚切り出し、80
℃、90%RHの雰囲気に50時間曝した後、常温常湿
の雰囲気でクロスニコルにより偏光板の縁に発生する白
抜けの面積を全体の面積に対する面積比として観察し
て、下記のグレードで評価した。
【0112】 A:白抜け部分が全くなかった B:白抜けが全体の面積に対して2%未満 C:白抜け部分が全体の面積に対して2%以上5%未満 D:白抜け部分が全体の面積に対して5%以上10%未
満 E:白抜け部分が全体の面積に対して10%以上あっ
た。
【0113】
【表1】
【0114】(結果)本発明のセルロースエステルフィ
ルムは、保留性及び透湿度が小さく、寸法変化性に優
れ、レターデーションが適切であり、優れた性質を有し
ていることがわかる。また本発明の偏光板は異物・欠陥
がほとんどなく、更に偏光板耐久性も優れていることが
明白になった。従来の低分子可塑剤を使用した比較例は
何れも劣っていることがわかる。
【0115】
【発明の効果】セルロースエステルと相溶性に優れた重
量平均分子量が500以上10,000未満のポリマー
を含有するセルロースエステルフィルムを提供すること
により、製造中にウェブから析出物または揮発物が発生
しにくく生産性に優れ、また保留性や透湿度が小さく、
高温多湿の環境下でも伸縮性の非常に小さいセルロース
エステルフィルムを提供出来、更に高温多湿の状態でも
偏光子を劣化させない良質の偏光板を提供することが出
来る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H049 BA02 BB33 BC09 BC22 4F071 AA02 AA08 AA31 AA81 AF08 AF10 AH16 BA02 BB02 BC01 BC12 4J002 AA01X AB02W BG00X BG04X BG05X BG07X FD206

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セルロースエステル、エチレン性不飽和
    モノマーを重合して得られたポリマー及び有機溶媒を含
    有するドープを用いて溶液流延製膜方法により形成され
    たセルロースエステルフィルムであって、該エチレン性
    不飽和モノマーを重合して得られたポリマーの重量平均
    分子量が500以上10,000未満であることを特徴
    とするセルロースエステルフィルム。
  2. 【請求項2】 セルロースエステル、アクリル系ポリマ
    ー及び有機溶媒を含有するドープを用いて溶液流延製膜
    方法により形成されたセルロースエステルフィルムであ
    って、該アクリル系ポリマーの重量平均分子量が500
    以上10,000未満であることを特徴とするセルロー
    スエステルフィルム。
  3. 【請求項3】 前記アクリル系ポリマーの重量平均分子
    量が500〜5,000であることを特徴とする請求項
    2に記載のセルロースエステルフィルム。
  4. 【請求項4】 前記アクリル系ポリマーがアクリル酸メ
    チルエステルモノマー単位を30質量%以上有すること
    を特徴とする請求項2または3に記載のセルロースエス
    テルフィルム。
  5. 【請求項5】 前記アクリル系ポリマーがメタクリル酸
    メチルエステルモノマー単位を40質量%以上有するこ
    とを特徴とする請求項4に記載のセルロースエステルフ
    ィルム。
  6. 【請求項6】 前記アクリル系ポリマーが水酸基を有す
    るアクリル酸またはメタクリル酸エステルモノマー単位
    を2〜20質量%含有することを特徴とする請求項2乃
    至5の何れか1項に記載のセルロースエステルフィル
    ム。
  7. 【請求項7】 前記アクリル系ポリマーが主鎖の少なく
    とも一方の末端に水酸基を有することを特徴とする請求
    項2乃至6の何れか1項に記載のセルロースエステルフ
    ィルム。
  8. 【請求項8】 セルロースエステル、芳香環を側鎖に有
    するアクリル系ポリマー及び有機溶媒を含有するドープ
    を用いて溶液流延製膜方法により形成されたセルロース
    エステルフィルムであって、該芳香環を側鎖に有するア
    クリル系ポリマーの重量平均分子量が、500以上1
    0,000未満であることを特徴とするセルロースエス
    テルフィルム。
  9. 【請求項9】 前記芳香環を側鎖に有するアクリル系ポ
    リマーの重量平均分子量が、500〜5,000である
    ことを特徴とする請求項8に記載のセルロースエステル
    フィルム。
  10. 【請求項10】 前記芳香環を側鎖に有するアクリル系
    ポリマーが、芳香環を有するアクリル酸エステルモノマ
    ー単位を20〜40質量%を有し、且つアクリル酸メチ
    ルエステルまたはメタクリル酸メチルエステルモノマー
    単位を50〜80質量%有することを特徴とする請求項
    8または9に記載のセルロースエステルフィルム。
  11. 【請求項11】 前記芳香環を側鎖に有するアクリル系
    ポリマーが、水酸基を有するアクリル酸またはメタクリ
    ル酸エステルモノマー単位を2〜20質量%含有するこ
    とを特徴とする請求項8乃至10の何れか1項に記載の
    セルロースエステルフィルム。
  12. 【請求項12】 前記芳香環を側鎖に有するアクリル系
    ポリマーが、主鎖の少なくとも一方の末端に水酸基を有
    することを特徴とする請求項8乃至11の何れか1項に
    記載のセルロースエステルフィルム。
  13. 【請求項13】 セルロースエステル、シクロヘキシル
    基を側鎖に有するアクリル系ポリマー及び有機溶媒を含
    有するドープを用いて溶液流延製膜方法により形成され
    たセルロースエステルフィルムであって、該シクロヘキ
    シル基を側鎖に有するアクリル系ポリマーの重量平均分
    子量が、500以上10,000未満であることを特徴
    とするセルロースエステルフィルム。
  14. 【請求項14】 前記シクロヘキシル基を側鎖に有する
    アクリル系ポリマーの重量平均分子量が、500〜5,
    000であることを特徴とする請求項13に記載のセル
    ロースエステルフィルム。
  15. 【請求項15】 前記シクロヘキシル基を側鎖に有する
    アクリル系ポリマーが、シクロヘキシル基を有するアク
    リル酸エステルモノマー単位を20〜40質量%を有
    し、且つアクリル酸メチルエステルまたはメタクリル酸
    メチルエステルモノマー単位を50〜80質量%有する
    ことを特徴とする請求項13または14に記載のセルロ
    ースエステルフィルム。
  16. 【請求項16】 前記シクロヘキシル基を側鎖に有する
    アクリル系ポリマーが、水酸基を有するアクリル酸また
    はメタクリル酸エステル単位を2〜20質量%含有する
    ことを特徴とする請求項13乃至15の何れか1項に記
    載のセルロースエステルフィルム。
  17. 【請求項17】 前記シクロヘキシル基を側鎖に有する
    アクリル系ポリマーが、少なくとも一方の末端に水酸基
    を有することを特徴とする請求項13乃至16の何れか
    1項に記載のセルロースエステルフィルム。
  18. 【請求項18】 膜厚が10〜60μmで、且つ80±
    5℃、90±5%RHの高温高湿の雰囲気におけるフィ
    ルムの透湿度が、250g/m2・24h以下であるこ
    とを特徴とする請求項1乃至17の何れか1項に記載の
    セルロースエステルフィルム。
  19. 【請求項19】 23±3℃、55±3%RHの常温常
    湿の雰囲気におけるフィルムの質量と、80±3℃、9
    0±3%RHの高温高湿雰囲気下で50時間放置後、再
    び該常温常湿の雰囲気に戻した時の24時間放置の該質
    量の変化率(保留性)が2質量%以下であることを特徴
    とする請求項1乃至18の何れか1項に記載のセルロー
    スエステルフィルム。
  20. 【請求項20】 請求項1乃至19の何れか1項に記載
    のセルロースエステルフィルムの表面を鹸化処理したこ
    とを特徴とする偏光板用保護フィルム。
  21. 【請求項21】 請求項20に記載の偏光板用保護フィ
    ルムを偏光子の少なくとも一面に貼り合わせて形成した
    ことを特徴とする偏光板。
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