JP4513181B2 - Optical film, polarizing plate and display device - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学用途に利用される光学フィルムに関するものであり、特に液晶表示装置等に用いられる偏光板用保護フィルム、位相差フィルム、視野角拡大フィルム、プラズマディスプレイに用いられる反射防止フィルムなどの各種機能フィルム、又、有機ＥＬディスプレイ等で使用される各種機能フィルム等にも利用することができる光学フィルムに関するものである。更に詳しくは、特定のＵＶ吸収剤を含む、保存時の着色が少なく生産性に優れた光学フィルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ノートパソコンの高精細化、薄型軽量化の開発が進んでいる。それに伴って、液晶用偏光板用の保護フィルムもますます高性能化、薄膜化の要求が強くなってきている。偏光板用保護フィルムには、一般的に透明性、屈折率などの理由から、セルロースエステルフィルムが広く使用されている。しかしながら、セルロースエステルフィルムを単純に薄膜にすると、いろいろ問題が発生する。
【０００３】
即ち、従来偏光板用保護フィルムに使用されるセルロースエステルフィルムには、偏光子や液晶を紫外線から守る目的で、紫外線吸収剤が使用されている。このセルロースエステルフィルムを単純に薄膜化してしまうと、十分に紫外線をカットすることができず、薄膜化された分だけ、紫外線吸収剤を増量しなければならない。
【０００４】
紫外線吸収剤に関しては、特開平６−１３０２２６号、同７−１１０５６号などが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらに提案されている紫外線吸収剤を単純に増量すると、セルロースエステルフィルム製膜工程で剥離ロールや搬送ロールに紫外線吸収剤が付着し、故障の原因となり、生産性を大きく低下させてしまうという、新たな問題を引き起こすことが判明した。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は偏光板用保護フィルムに不可欠な紫外線吸収剤として、上記した剥離ロールや搬送ロールに不着するという欠陥のない優れた紫外線吸収剤を採用した光学フィルムを提供すること、又その光学フィルムを利用した偏光板、或いは表示装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願発明者らは、上記従来の課題を解決することが出来る紫外線吸収剤を含む光学フィルムについて鋭意検討した結果、その詳しい理由は解明されてはいないが、特定の構造及び物性を有する紫外線吸収剤を用いることにより、ロール汚れが改良できることを見出し、本発明を完成するに至った。即ち、本発明の上記目的は以下の手段により達成される。
【０００８】
１．上記一般式１で示される紫外線吸収剤を含有し膜厚が２０〜６５μｍであることを特徴とする光学フィルム。
２．上記一般式３で示される紫外線吸収剤を含有し膜厚が２０〜６５μｍであることを特徴とする光学フィルム。
３．前記紫外線吸収剤が、３８０ｎｍに於けるモル吸光係数が１０００以上であり、かつ３８０ｎｍに於けるモル吸光係数に対する４００ｎｍに於けるモル吸光係数の比が２０以上であることを特徴とする２記載の光学フィルム。
４．１次平均粒子径が３〜２０ｎｍであり、かつ見かけ比重が７０〜３００ｇ／リットルである二酸化珪素微粒子を含有することを特徴とする１〜３の何れか１項記載の光学フィルム。
５．光学フィルムがセルロースエステルフィルムであることを特徴とする１〜４の何れか１項記載の光学フィルム。
６．前記セルロースエステルフィルムがセルロースアセテートプロピオネートフィルムであることを特徴とする５記載の光学フィルム。
７．第１の光学フィルム、偏光子、第２の光学フィルムを有する偏光板において、前記第１又は第２の光学フィルムが１〜６の何れか１項記載の光学フィルムであることを特徴とする偏光板。
８．偏光板を用いる表示装置に於いて、請求項７に記載の偏光板を用いることを特徴とする表示装置。
【００２０】
以下、本発明について更に詳しく説明する。
（紫外線吸収剤）
一般式１、及び一般式３に於て、Ｒ_１１、Ｒ_３１は酸素原子を介してベンゼン環上に置換する炭素数１〜１２のアルキル基を表す。
【００２１】
酸素原子を介してベンゼン環上に置換する炭素数１〜１２のアルキル基としては、アルコキシ基（例えばメトキシ基、エトキシ基、ｔ−ブトキシ基、２−エトキシエトキシ基等）が挙げられるが、炭素数１〜６のアルコキシ基が好ましく、更に炭素数２〜６のアルコキシ基が好ましく、特に炭素数２〜４のアルコキシ基が好ましい。
【００２６】
一般式１、及び一般式３に於いて、Ｒ₁₂、Ｒ₃₂は水素原子、脂肪族基（例えばアルキル基、アルケニル基、アルキニル基等）、芳香族基（例えばフェニル基、ｐ−クロロフェニル基等）、ヘテロ環基（例えば２−テトラヒドロフリル基、２−チオフェニル基、４−イミダゾリル基、インドリン−１−イル基、及び２−ピリジル基等）を表す。Ｒ₁₂、Ｒ₃₂としては水素原子及びアルキル基が好ましい。
【００２７】
一般式１及び一般式３に於いて、ｎは１〜４迄の整数を表すが、１及び２が好ましい。
【００２８】
一般式１に於いて、Ｒ₁₃〜Ｒ₁₆は各々独立に、水素原子、脂肪族基、芳香族基、ヘテロ環基を表し、具体的な置換基としてはＲ₁₂で例示した基が挙げられる。又Ｒ₁₃及びＲ₁₅としては水素原子若しくは、炭素数１〜１２のアルキル基が好ましく、特にｉ−プロピル基、ｔ−ブチル基、ｔ−アミル基の様な分岐アルキル基が好ましい。一方Ｒ₁₄及びＲ₁₆としては水素原子が好ましい。
【００２９】
本願発明者らは、上記一般式１で示される様な分子内にハロゲン原子を有さず、かつＲ₁₁〜Ｒ₁₆で示される特定の置換基を有する構造の紫外線吸収剤を用いることにより、搬送時のロール汚れを改良できることを見出したが、更に鋭意検討を進めた結果、特定の構造に係らず以下のような性質を有する紫外線吸収剤を用いることにより、一般式１で示される紫外線吸収剤と同様に搬送時のロール汚れを改良できることも見出した。
【００３１】
本発明において押され故障とは、光学フィルムの表面にある３０〜５００μｍ程度の凹状の故障で、通常の異物故障と違いフィルムを顕微鏡などで観察しても故障の核が見られないものである。
【００３２】
３８０ｎｍに於けるモル吸光係数が１０００以上である場合、紫外線吸収性能が良好であることを示し、紫外光を遮断しうるのに充分な効果が得られ、よって光学フィルム自身が黄色く着色してしまう等の問題も改善され、光学フィルム自身の透明性は向上する。
【００３３】
本発明に於ける紫外線吸収剤としては、３８０ｎｍに於けるモル吸光係数が４０００以上、好ましくは８０００以上、更に好ましくは１００００以上のものを使用するのが良い。尚、３８０ｎｍに於けるモル吸光係数が１０００未満の場合、所望のＵＶ吸収性能を得るために多量の添加が必要となり、ヘイズの上昇或いは紫外線吸収剤の析出等により透明性の低下が著しく、フィルム強度が低下する傾向となる。
【００３４】
上記紫外線吸収剤としては、例えばサリチル酸系紫外線吸収剤（フェニルサリシレート、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルサリシレート等）或いはベンゾフェノン系紫外線吸収剤（２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２，２’−ジヒドロキシ−４，４’−ジメトキシベンゾフェノン等）、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤（２−（２’−ヒドロキシ−３’−ｔｅｒｔ−ブチル−５’−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔｅｒｔ−アミル−フェニル）ベンゾトリアゾール等）、シアノアクリレート系紫外線吸収剤（２’−エチルへキシル−２−シアノ−３，３−ジフェニルアクリレート、エチル−２−シアノ−３−（３’，４’−メチレンジオキシフェニル）−アクリレート等）、トリアジン系紫外線吸収剤（２−（２’−ヒドロキシ−４’−へキシルオキシフェニル）−４，６−ジフェニルトリアジン等）或いは特開昭５８−１８５６７７号、同５９−１４９３５０号記載の化合物等が知られている。
【００３５】
このような公知の様々なタイプの紫外線吸収剤のうち、３８０ｎｍに於けるモル吸光係数が１０００以上であり、かつ３８０ｎｍに於けるモル吸光係数に対する４００ｎｍに於けるモル吸光係数の比が２０以上である紫外線吸収剤が、本発明の効果を有する光学フィルム用の紫外線吸収剤として好適に用いられる。この比が２０未満の場合、着色が大きく光学フィルム用途に適さない。
【００３６】
即ちより可視域に近い、４００ｎｍ付近の光の吸収を抑え、所望のＵＶ吸収性能を得るためには、可能な限り紫外光を吸収しうる性能を有する紫外線吸収剤を含有することが本発明においては好ましい。
【００４１】
一般式３に於いて、Ｒ _３３、Ｒ_３５、Ｒ_３６は各々独立に水素原子、又はベンゼン環上に置換可能な基を表す。Ｒ _３３、Ｒ_３５としては水素原子、又は炭素数１〜１２のアルキル基が好ましく、特にｉ−プロピル基、ｔ−ブチル基、ｔ−アミル基の様な分岐アルキル基が好ましい。Ｒ _３６としては水素原子が好ましい。
【００４２】
一般式３に於いて、Ｒ _３４は酸素原子又は窒素原子を介してベンゼン環上に置換する基を表す。Ｒ _３４の具体的置換基としては一般式１のＲ_１１で示した酸素原子を介してベンゼン環上に置換する基と同様の置換基及びニトロ基、アミノ基（例えばジメチルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基、ｎ−ドデシルアミノ基等のアルキルアミノ基、アニリノ基、ｐ−ｔ−オクチルアニリノ基等のアリールアミノ基等）、スルホニルアミノ基（例えばメタンスルホニルアミノ基、ヘプタフルオロプロパンスルホニルアミノ基、ヘキサデシルスルホニルアミノ基等のアルキルスルホニルアミノ基、ｐ−トルエンスルホニルアミノ基、ペンタフルオロベンゼンスルホニルアミノ等のアリールスルホニルアミノ基）、スルファモイルアミノ基（例えばＮ，Ｎ−ジメチルスルファモイルアミノ基等のアルキルスルファモイルアミノ基、Ｎ−フェニルスルファモイルアミノ基等のアリールスルファモイルアミノ基）、アシルアミノ基（例えばアセチルアミノ基、ミリストイルアミノ基等のアルキルカルボニルアミノ基、ベンゾイルアミノ基等アリールカルボニルアミノ基）、ウレイド基（例えばＮ，Ｎ−ジメチルアミノウレイド基等のアルキルウレイド基、Ｎ−フェニルウレイド基、Ｎ−（ｐ−シアノフェニル）ウレイド基等のアリールウレイド基）等が挙げられる。Ｒ _３４が酸素原子を介してベンゼン環上に置換する基である場合、炭素数１〜１２のアルコキシ基が好ましく、特にｉ−プロポキシ基、ｔ−ブトキシ基、２−エチルへキシルオキシ基等の分岐アルコキシ基が好ましい。Ｒ _３４が窒素原子を介してベンゼン環上に置換する基で有る場合、アシルアミノ基が好ましく、特にＮ−アルキルアシルアミノ基が好ましい。
【００４３】
上記一般式３で示される様な分子内にハロゲン原子を有さず、かつＲ₃₁〜Ｒ₃₆で示されるような特定の置換基を有した構造の紫外線吸収剤を用いることにより、特に搬送時のロール汚れが改良される。更に驚くべきことに上記一般式３で示される紫外線吸収剤を用いると、光学フィルム自身の耐久性も改良される。
【００４４】
光学フィルムへの上記紫外線吸収剤の添加方法は直接添加してもよいが、生産性の優れるインライン添加が好ましい。インライン添加は、予め有機溶剤（例えばメタノール、メチレンクロライドなど）に溶解したものに、少量のセルロースエステルを添加、溶解した後、インラインのミキサーでドープ組成中に添加するのがよい。好ましいセルロースエステルの量は、溶剤１００質量部に対して１〜１０質量部、より好ましくは、３〜５質量部である。セルロースエステルを添加すると、紫外線吸収剤含有液の粘度が高くなり、インラインで多く添加することが容易になる。
【００４５】
上記紫外線吸収剤の使用量は化合物の種類、使用条件などにより一様ではないが、通常は光学フィルム１ｍ²当り０．２ｇ〜２．０ｇが好ましく、０．４ｇ〜１．５ｇが更に好ましく、０．６ｇ〜１．０ｇが特に好ましい。
【００４６】
以下に本発明に好ましく用いられる紫外線吸収剤及び参考例となる紫外線吸収剤の代表例を例示するが、これらに限定されるものではない。
【００４７】
【化４】

【００４８】
【化５】

【００４９】
【化６】

【００５０】
【化７】

【００５１】
【化８】

【００５２】
【化９】

【００５３】
【化１０】

【００５４】
本発明に用いられる紫外線吸収剤及びその中間体は公知の文献を参照して合成することが出来る。例えば米国特許第３，０７２，５８５号、同４，０２８，３３１号、同５，６８３，８６１号；ヨーロッパ特許第８６，３００，４１６号；特開昭６３−２２７５７５号、同６３−１８５９６９号、Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ．Ｖ．２０（２），１６９−１７６及びＣｈｅｍｉｃａｌ Ａｂｓｔｒａｃｔｓ Ｖ．１０９，Ｎｏ．１９１３８９等を参照して合成することが出来る。
【００５５】
（セルロースエステル）
本発明の光学フィルムに用いられるセルロースエステルは、セルロースの低級脂肪酸エステルであることが好ましい。セルロースの低級脂肪酸エステルに於ける低級脂肪酸とは炭素原子数が６以下の脂肪酸を意味し、例えば、セルロースアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースブチレート等や、特開平１０−４５８０４号、同８−２３１７６１号、米国特許第２，３１９，０５２号等に記載されているような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等の混合脂肪酸エステルを用いることが出来る。上記の中でも、特に好ましく用いられるセルロースの低級脂肪酸エステル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である。
【００５６】
セルローストリアセテートの場合には、フィルム強度の観点から、特に重合度２５０〜４００、平均酢化度（結合酢酸量）５４．０〜６２．５％のものが好ましく用いられ、更に好ましいのは、平均酢化度が５８．０〜６２．５％のセルローストリアセテートである。
【００５７】
最も好ましいセルロースの低級脂肪酸エステルは炭素原子数２〜４のアシル基を置換基として有し、アセチル基の置換度をＸとし、プロピオニル基又はブチリル基の置換度をＹとした時、下記式（Ｉ）及び（II）を同時に満たすセルロースエステルを含むセルロースエステルである。
【００５８】
式（Ｉ） ２．６≦Ｘ＋Ｙ≦３．０
式（II） ０≦Ｘ≦２．５
この内特にセルロースアセテートプロピオネートが好ましく用いられ、中でも１．９≦Ｘ≦２．５であり、０．１≦Ｙ≦０．９であることが好ましい。アシル基で置換されていない部分は通常水酸基として存在しているのものである。これらは公知の方法で合成することができる。
【００５９】
セルロースエステルは綿花リンター、木材パルプ、ケナフ等を原料として合成されたセルロースエステルを単独或いは混合して用いることができる。ベルトやドラムからの剥離性がもし問題になれば、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すれば生産性が高く好ましい。木材パルプから合成されたセルロースエステルを混合し用いた場合、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４０質量％以上で剥離性の効果が顕著になるため好ましく、６０質量％以上が更に好ましく、剥離性の効果という点では綿花リンター単独で使用することが最も好ましい。
【００６０】
本発明に用いられる偏光板の主たる構成要素である偏光膜とは、一定方向の偏波面の光だけを通す素子であり、現在知られている代表的な偏光膜は、ポリビニルアルコール系偏光フィルムで、これはポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素を染色させたものと二色性染料を染色させたものがある。これらは、ポリビニルアルコール水溶液を製膜し、これを一軸延伸させて染色するか、染色した後一軸延伸してから、好ましくはホウ素化合物で耐久性処理を行ったものが用いられている。該偏光膜の面上に偏光板用保護フィルムとして、本発明の光学フィルムである透明なプラスチックフィルムが張り合わされて偏光板を形成する。
【００６１】
光学フィルムの製造方法について説明する。
本発明の光学フィルムは、主としてセルロースエステルを用い、紫外線吸収剤を含有する溶液とセルロースエステルが溶解しているドープ液とがインラインで混合、攪拌されたものを製膜することで得られる。
【００６２】
本発明に於いてセルロースエステルが溶解しているドープ液とは、セルロースエステルが溶剤（溶媒）に溶解している状態にある溶液であり、前記ドープ液には可塑剤、必要によりこの他の添加剤を加えることも出来る。該ドープ液中のセルロースエステルの濃度としては１０〜３０質量％が好ましく、更に好ましくは、１８〜２０質量％である。
【００６３】
本発明で用いられる溶剤は単独でも併用でもよいが、良溶剤と貧溶剤を混合して使用することが生産効率の点で好ましく、更に好ましくは、良溶剤と貧溶剤の混合比率は良溶剤の７０〜９５質量％に対し、貧溶剤は３０〜５質量％である。
【００６４】
本発明に用いられる良溶剤、貧溶剤とは、使用するセルロースエステルを単独で溶解するものを良溶剤、単独で膨潤するか又は溶解しないものを貧溶剤と定義している。そのため、セルロースエステルの結合酢酸量によっては、良溶剤、貧溶剤が変わり、例えばアセトンを溶剤として用いるときには、セルロースエステルの結合酢酸量５５％では良溶剤になり、結合酢酸量６０％では貧溶剤となってしまう。
【００６５】
本発明に用いられる良溶剤としては、メチレンクロライド等の有機ハロゲン化合物やジオキソラン類が挙げられる。セルロースエステルの結合酢酸量によっては、良溶剤にも、貧溶剤にもなる溶剤としては、アセトン、酢酸メチル、酢酸エチルなどが挙げられる。
【００６６】
本発明に用いられる貧溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、ｎ−ブタノール、シクロヘキサン等が好ましく用いられる。
【００６７】
上記のドープ液を調製する時の、セルロースエステルの溶解方法としては一般的な方法を用いることができるが、好ましい方法としては、セルロースエステルを貧溶剤と混合し、湿潤或いは膨潤させ、更に良溶剤と混合する方法が挙げられる。このとき加圧下、溶剤の常温での沸点以上、かつ溶剤が沸騰しない範囲の温度で加熱し、攪拌しながら溶解する方法が、ゲルやママコと呼ばれる塊状未溶解物の発生を防止できるため、より好ましい。
【００６８】
加圧は窒素ガスなどの不活性気体を圧入する方法や、加熱による溶剤の蒸気圧の上昇によって行ってもよい。加熱は外部から行うことが好ましく、例えばジャケットタイプのものは温度コントロールが容易で好ましい。
【００６９】
溶剤を添加しての加熱温度は、使用溶剤の沸点以上、かつ該溶剤が沸騰しない範囲の温度が好ましく、例えば６０℃以上、特に７０〜１１０℃の範囲に設定するのが好適である。又、圧力は設定温度で、溶剤が沸騰しないように調整される。
【００７０】
次に、このセルロースエステル溶液を濾紙などの適当な濾過材を用いて濾過する。本発明に於ける濾過材としては、不溶物などを除去するために絶対濾過精度が小さい方が好ましいが、絶対濾過精度が小さすぎると濾過材の目詰まりが発生しやすいという問題点ある。このため絶対濾過精度０．００８ｍｍ以下の濾材が好ましく、０．００１〜０．００８ｍｍの範囲の濾材がより好ましく、０．００３〜０．００６ｍｍの範囲の濾材が更に好ましい。
【００７１】
濾材の材質は特に制限はなく、通常の濾材を使用することが出来るが、ポリプロピレン、テフロン等のプラスチック製の濾材やステンレス等の金属製の濾材が繊維の脱落等がなく好ましい。
【００７２】
ドープ液の濾過は通常の方法で行うことが出来るが、加圧下、溶剤の常圧での沸点以上でかつ溶剤が沸騰しない範囲の温度で加熱しながら濾過する方法が、濾過材前後の差圧（以下、濾圧とすることがある）の上昇が小さく、好ましい。好ましい温度範囲は４５〜１２０℃であり、４５〜７０℃がより好ましく、４５〜５５℃の範囲であることが更に好ましい。
【００７３】
濾圧は小さい方が好ましく、１．６×１０⁶Ｐａ以下であることが好ましく、１．２×１０⁶Ｐａ以下であることがより好ましく、１．０×１０⁶Ｐａ以下であることが更に好ましい。
【００７４】
溶解後は冷却しながら容器から取り出すか、又は容器からポンプ等で抜き出して熱交換器などで冷却し、これを製膜に供する。このときの冷却温度は常温まで冷却してもよいが、沸点より５〜１０℃低い温度まで冷却し、その温度のままキャスティングを行うほうが、ドープ液の粘度を低減できるためより好ましい。
【００７５】
流延（キャスト）工程に於ける支持体はベルト状もしくはドラム状のステンレスを鏡面仕上げした支持体が好ましく用いられる。キャスト工程の支持体の温度は一般的な温度範囲０℃〜溶剤の沸点未満の温度で流延することができるが、０〜３０℃の支持体上に流延するほうが、ドープをゲル化させ剥離限界時間を短くできるため好ましく、５〜１５℃の支持体上に流延することが更に好ましい。剥離限界時間とは透明で平面性の良好な光学フィルムを連続的に得られる流延速度の限界に於いて、流延されたドープ液が支持体上にある時間をいう。剥離限界時間は短い方が生産性に優れていて好ましい。
【００７６】
流延（キャスト）される側の支持体の表面温度は１０〜５５℃、溶液の温度は２５〜６０℃が好ましく、更に溶液の温度を支持体の温度と同じ又はそれ以上の温度にすることが好ましく、５℃以上の温度に設定することが更に好ましい。
【００７７】
溶液温度、支持体温度は高いほど溶媒の乾燥速度が速くできるので好ましいが、あまり高すぎると発泡したり、平面性が劣化する場合がある。
【００７８】
前記支持体温度の更に好ましい範囲は２０〜４０℃、溶液温度の更に好ましい範囲は３５〜４５℃である。
【００７９】
又、剥離する際の支持体温度を１０〜４０℃、更に好ましくは１５〜３０℃にすることで光学フィルムと支持体との密着力を低減できるので好ましい。
【００８０】
製造時の光学フィルムが良好な平面性を示すためには、支持体から剥離する際の残留溶媒量は１０〜１５０％が好ましく、更に好ましくは８０〜１５０％であり、特に好ましくは、１００〜１３０％である。残留溶剤中に含まれる良溶剤の比率は５０〜９０％が好ましく、更に好ましくは６０〜９０％であり、特に好ましくは７０〜８０％である。
【００８１】
残留溶剤量はヘッドスペースサンプラーを接続したガスクロマトグラフィーで測定することができる。本発明では、ヒューレット・パッカード社製ガスクロマトグラフィー５８９０型ＳＥＲＩＳIIとヘッドスペースサンプラーＨＰ７６９４型を使用し、以下の測定条件で行った。
【００８２】
ヘッドスペースサンプラー加熱条件：１２０℃、２０分
ＧＣ導入温度：１５０℃
昇温：４０℃、５分間保持後、１００℃（８℃／分）へ
カラム：Ｊ＆Ｗ社製ＤＢ−ＷＡＸ（内径０．３２ｍｍ、長さ３０ｍ）
本発明に於いては、残留溶媒量は下記式で定義される。
【００８３】
残留溶剤量＝（光学フィルムに含まれる溶剤質量）／（加熱処理後の光学フィルム質量）×１００％
尚、残留溶剤量を測定する際の加熱処理とは、ガスクロマトグラフィーで測定後の光学フィルムを更に１１５℃で１時間の加熱処理を行うことを表す。
【００８４】
前記支持体と光学フィルムを剥離する際の剥離張力は、通常１９６〜２４５Ｎ／ｍで剥離が行われるが、セルロースエステルの単位質量当たりの紫外線吸収剤の含有量が多く、且つ、従来よりも薄膜化されている本発明の光学フィルムは、剥離の際にシワが入りやすいため、剥離できる最低張力から１６７Ｎ／ｍ以内の力で剥離することが好ましく、更に好ましくは、最低張力から１３７Ｎ／ｍ以内の力で剥離することである。
【００８５】
又、光学フィルムの乾燥工程に於いては、支持体より剥離した光学フィルムを更に乾燥し、残留溶媒量を３質量％以下にすることが好ましく、更に好ましくは、０．５質量％以下である。
【００８６】
光学フィルム乾燥工程では一般にロール懸垂方式、又はピンテンター方式で該フィルムを搬送しながら乾燥する方式が採られる。液晶表示部材用としては、ピンテンター方式で幅を保持しながら乾燥させることが、寸法安定性を向上させるために好ましい。特に支持体より剥離した直後の残留溶剤量の多いところで幅保持を行うことが、寸法安定性向上効果をより発揮するため特に好ましい。
【００８７】
光学フィルムを乾燥させる手段は特に制限なく、一般的に熱風、赤外線、加熱ロール、マイクロ波等で行う。簡便さの点で熱風で行うのが好ましい。乾燥温度は４０〜１５０℃の範囲で３〜５段階の温度に分けて、段々高くしていくことが好ましく、８０〜１４０℃の範囲で行うことが寸法安定性を良くするため更に好ましい。
【００８８】
本発明に於いて、上記のようにして製膜された光学フィルムの面内方向に於けるレターデーションＲ₀（ｎｍ）は小さいほど好ましい。本発明の光学フィルムは用途により１０００ｎｍ未満ものが適宜用いられる。偏光板保護フィルムとしては、Ｒ₀が２０ｎｍ未満のものが好ましく、更に好ましくは１０ｎｍ未満であることが望まれる。特に好ましくは０〜５ｎｍのものが用いられる。
【００８９】
本発明の光学フィルムでは、製膜方向（長手方向に相当する）と、フィルムの遅相軸とのなす角度θが０度（長手方向）或いは９０度（幅手方向）に近いほど好ましい。ただし、θは製膜方向と遅相軸とがなす狭い角度である。
【００９０】
好ましくはθと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。
【００９１】
Ｐ≦１−ｓｉｎ²（２πθ／１８０）・ｓｉｎ²（πＲ₀／λ）
Ｐは０．９９９、λはＲ₀及びθを求めるための三次元屈折率測定の際の光の波長５９０ｎｍである。更に好ましくはＰが０．９９９５であるときにθとＲ₀が上式を満たすことが好ましく、更に好ましくはＰが０．９９９８であるときにθとＲ₀が上式を満たすことが好ましい。
【００９２】
又、本発明のセルロースエステルフィルムでは厚み方向のリターデーションＲｔは０〜３００ｎｍであるものが好ましく、更に３０〜１５０ｎｍのものが好ましく、特に４０〜１２０ｎｍであるものが特に好ましく用いられる。Ｒｔは液晶表示装置の設計に合わせて、適宜好ましい値のものが用いられる。
【００９３】
尚、Ｒ₀、Ｒｔ、θは下記の方法で求めることができる。
レターデーション値（Ｒｔ、Ｒ₀）及び遅相軸角度の測定
自動複屈折率計ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ（王子計測機器（株）製）を用いて試料を２３℃、５５％ＲＨの環境下で、５９０ｎｍの波長に於いて３次元屈折率測定を行い、遅相軸角θ及び屈折率Ｎｘ、Ｎｙ、Ｎｚを求める。下記式（１）及び（２）に従って厚み方向のレターデーション値Ｒｔと面内方向のレターデーション値Ｒ₀を算出する。
【００９４】
式（１）
Ｒｔ値＝（（Ｎｘ＋Ｎｙ）／２−Ｎｚ）×ｄ
式（２）
Ｒ₀値＝（Ｎｘ−Ｎｙ）×ｄ
式中、Ｎｘはフィルム面内の遅相軸方向の屈折率、Ｎｙはフィルム面内の進相軸方向の屈折率、Ｎｚはフィルムの厚み方向の屈折率、ｄはフィルムの厚み（ｎｍ）をそれぞれ表す。
【００９５】
本発明の光学フィルムを位相差板（例えば１／４λ板、１／２λ板等）として利用する場合は、Ｒ₀が１００〜５００ｎｍのものが好ましく用いられ、θは約０度（長尺方向）、約４５度、約９０度（幅手方向）であるものが用途或いは使用方法に応じて適宜選択される。例えば、２枚の偏光板保護フィルムで偏光子をサンドイッチして作られる偏光板に於いて、一方の偏光板保護フィルムを１／４λ板とし、偏光子の透過軸方向と１／４λ板の遅相軸方向とが約４５°となるように配置されることによって円偏光板を得ることができる。
【００９６】
本発明の光学フィルムには、セルロースエステル以外のポリマーを含有させることが好ましい。本発明に用いられるポリマーとは、モノマーを重合してなるＭｗが４００〜５０００の高分子であり、オリゴマーと呼ばれるものも含んでいる。重量平均分子量Ｍｗは４００〜３０００であることがより好ましく、４００〜２０００が更に好ましい。
【００９７】
該ポリマーのＭｗ／Ｍｎは特に限定されないが、１〜５の範囲にあることが好ましく、２〜５の範囲がより好ましく、３〜５の範囲が更に好ましい。
【００９８】
該ポリマーのＭｚ／Ｍｗは特に限定されないが、１〜３の範囲にあることが好ましく、１〜２．５の範囲がより好ましい。
【００９９】
Ｍｗ、Ｍｎ、ＭｚはＧＰＣ（Ｇｅｌ Ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ）を用いて通常の方法で測定することが出来る。
【０１００】
該ポリマーの添加量は特に限定されないが、セルロースエステルに対して１５〜５０質量％含有することが好ましく、１５〜４５質量％がより好ましく、２０〜４０質量％が更に好ましい。
【０１０１】
本発明に用いられるポリマーの種類は特に限定されないが、ポリエステル、ポリエステルエーテル、ポリエステルウレタン、ポリウレタン、ビニルポリマー、アクリル酸ポリマー、メタクリル酸ポリマー、及びこれらの共重合体などが挙げられる。これらのポリマーの中でも、ポリエステル、ポリエステルエーテル、ビニルポリマーが特に好ましい。
【０１０２】
ポリエステルの種類は特に限定されないが、例えば以下のようなものを好ましく用いることが出来る。好ましい多塩基性酸としてはアジピン酸、セバシン酸、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、又はそれらの組み合わせ物などを挙げることが出来る。好ましい多価アルコールの例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，２−ブチレングリコール、１，３−ブチレングリコール、１，４−ブチレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、又はそれらの組み合わせなどを挙げることが出来る。ポリマーの末端は１価の酸又は１価のアルコールで修飾しても良い。
【０１０３】
ポリエステルエーテルの種類は特に限定されないが、例えば上記ポリエステルとエーテル単位を組み合わせたものや、上記二塩基性酸とエーテル単位を重合したポリエステルエーテルなどを好ましく用いることが出来る。エーテル単位としては特に限定されないが、例えばポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリエチレンエーテルグリコール、又はそれらの組み合わせなどを挙げることが出来る。ポリマーの末端は１価の酸又は１価のアルコールで修飾しても良い。
【０１０４】
ビニルポリマーの種類は特に限定されないが、例えば酢酸ビニルを含むビニルポリマーを好ましく用いることが出来る。酢酸ビニルを含むビニルポリマーは酢酸ビニルのホモポリマーでも良いし、他のモノマーと共重合しても良い。共重合に用いられるモノマーは特に限定されないが、例えばマレイン酸エステル、フマル酸エステル、塩化ビニル、ビニルアルコール、ビニルアルコールエステル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルなどを挙げることが出来る。各モノマーは、炭素数１〜４のアルキル基、又はベンゼン環を有する酸又はアルコールでエステル化されていることが好ましい。
【０１０５】
本発明に於いて、ポリマー以外に低分子の可塑剤を添加してもよい。本発明に用いることのできる低分子の可塑剤としては特に限定されないが、例えば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では、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、オクチルジフェニルホスフェート、ジフェニルビフェニルホスフェート、トリオクチルホスフェート、トリブチルホスフェート等、フタル酸エステル系可塑剤では、ジエチルフタレート、ジメトキシエチルフタレート、ジメチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジブチルフタレート、ジ−２−エチルヘキシルフタレート、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では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或いは２種以上混合して用いることができる。
【０１０６】
低分子可塑剤の使用量は、フィルム性能、加工性等の点で、セルロースエステルに対して０〜２０質量％が好ましい。液晶表示部材用としては、寸法安定性の観点から１〜１５質量％が更に好ましく、特に好ましくは、２〜１２質量％である。
【０１０７】
加工性とはベースフィルムや液晶表示部材をスリット加工や打ち抜き加工する際の加工のしやすさのことで、加工性が悪いと切断面がノコギリ状になり切り屑が発生し、製品に付着して異物故障となるため好ましくない。
【０１０８】
本発明の光学フィルムは、高い寸法安定性、良好な紫外線カット性能から液晶表示用部材に用いられるのが好ましい。液晶表示用部材とは液晶表示装置に使用される部材のことで、例えば、偏光板、偏光板用保護フィルム、位相差板、反射板、視野角拡大フィルム、防眩フィルム、無反射フィルム、反射防止フィルム、帯電防止フィルム、輝度向上フィルム等が挙げられる。上記記載の中でも、寸法安定性に対しても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、視野角拡大フィルムに於いて、本発明の光学フィルムは更に好ましく用いられる。
【０１０９】
本発明に用いられる光学フィルムには、必要ならばマット剤として微粒子を加えてもよい。本発明に使用される微粒子の内、無機化合物の例として、二酸化珪素、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、炭酸カルシウム、タルク、クレイ、焼成カオリン、焼成珪酸カルシウム、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及びリン酸カルシウムを挙げることができる。微粒子はケイ素を含むものが濁度が低くなる点で好ましく、特に二酸化珪素が好ましい。二酸化珪素の微粒子は、１次平均粒子径が２０ｎｍ以下であり、かつ見かけ比重が７０ｇ／リットル以上であるものが好ましい。１次平均粒子径は５〜１６ｎｍが好ましく、更に５〜１２ｎｍが好ましい。１次粒子の平均径が小さい方がヘイズが低く好ましい。見かけ比重は９０〜２００ｇ／リットルが好ましく、１００〜２００ｇ／リットルが更に好ましい。見かけ比重が大きい程高濃度の分散液を作ることが可能になり、ヘイズ、凝集物が良化するため好ましい。
【０１１０】
マット剤の添加量は１ｍ²当たり０．０１〜１．０ｇが好ましく、０．０３〜０．３ｇが更に好ましく、０．０４〜０．１ｇが最も好ましい。
【０１１１】
二酸化珪素の微粒子は、例えばアエロジルＲ９７２、Ｒ９７２Ｖ、Ｒ９７４、Ｒ８１２、２００、２００Ｖ、３００、Ｒ２０２、ＯＸ５０、ＴＴ６００（以上日本アエロジル（株）製）の商品名で市販されており、使用することができる。酸化ジルコニウムの微粒子は、例えば、アエロジルＲ９７６及びＲ８１１（以上日本アエロジル（株）製）の商品名で市販されており、使用することができる。
【０１１２】
ポリマーの例として、シリコーン樹脂、弗素樹脂及びアクリル樹脂を挙げることができるが、シリコーン樹脂が好ましく、特に三次元の網状構造を有するものが好ましく、例えば、トスパール１０３、同１０５、同１０８、同１２０、同１４５、同３１２０及び同２４０（以上東芝シリコーン（株）製）の商品名で市販されており、使用することができる。
【０１１３】
これらの中でアエロジル２００Ｖ、アエロジルＲ９７２Ｖが光学フィルムの濁度を低く保ちながら、摩擦係数を下げる効果が大きいため特に好ましい。
【０１１４】
（３）偏光板の作製方法
偏光板は、一般的な方法で作製することができる。例えば、本発明の光学フィルムをアルカリケン化処理し、沃素溶液中に浸漬延伸して作製した偏光膜の両面に、完全ケン化型ポリビニルアルコール水溶液を用いて貼り合わせる方法がある。アルカリケン化処理とは、このときの水系接着剤の濡れを良くし、接着性を向上させるために、セルロースエステルフィルムを高温の強アルカリ液中に浸ける処理のことをいう。
【０１１５】
特に前記偏光板としては、第１の光学フィルム、偏光子、第２の光学フィルムで形成され、前記第１又は第２の光学フィルムが上述した本発明の光学フィルムであることが好ましい。第１の光学フィルム又は第２の光学フィルムを本発明の光学フィルムにすることによって、偏光膜を紫外線から保護することができる。更に本発明の光学フィルムから作られた偏光板を液晶表示装置に使用することによって、液晶セルを紫外線から保護することができるため好ましい。
【０１１６】
【実施例】
以下、実施例により本発明の態様を具体的に説明するが、本発明はこれらにより限定されるものではない。尚、以下の「部」は「質量部」を表す。
【０１１７】
表１に実施例に使用される紫外線吸収剤の分光吸収データを示す。
【０１１８】
【表１】

【０１１９】
表１に於いて、ε（３８０ｎｍ）は３８０ｎｍに於けるモル吸光係数を表し、ε（３８０ｎｍ）／ε（４００ｎｍ）は３８０ｎｍに於けるモル吸光係数に対する４００ｎｍに於けるモル吸光係数の比を表す。尚、分光吸収の測定は塩化メチレン溶媒で行った。
【０１２０】
表中の比較ＵＶ−１及び比較ＵＶ−２の構造を下記に示す。
【０１２１】
【化１１】

【０１２２】
実施例１
〈試料１〜１１の作製〉
（酸化珪素分散液）
アエロジル２００Ｖ（日本アエロジル（株）製） １０部
（一次粒子の平均径１２ｎｍ、見掛け比重１００ｇ／リットル）
エタノール ９０部
以上をディゾルバーで３０分間撹拌混合した後、マントンゴーリンで分散を行った。分散後の液濁度は９３ｐｐｍであった。
【０１２３】
（添加液Ａの作製）
紫外線吸収性ポリマー 比較ＵＶ−２（表１に記載） １０部
メチレンクロライド １００部
以上を密閉容器に投入し、加熱・撹拌しながら、完全に溶解し、濾過した。これに酸化珪素分散液１０部を撹拌しながら加えて、更に３０分間撹拌した後、濾過し、添加液Ａを調製した。
【０１２４】

以上を密閉容器に投入し、加熱し、撹拌しながら、完全に溶解し、濾過し、ドープ液Ａを調製した。
【０１２５】
（製膜工程）
ドープ液Ａ１００部に対して添加液Ａを２部を加えて、インラインミキサー（東レ静止型管内混合機 Ｈｉ−Ｍｉｘｅｒ、ＳＷＪ）で十分混合し、濾過した。次いで、ベルト流延装置を用い、温度３３℃、１５００ｍｍ幅でステンレスバンド支持体に均一に流延した。ステンレスバンド支持体で、残留溶媒量が１００％になるまで溶媒を蒸発させ、剥離張力１２７Ｎ／ｍでステンレスバンド支持体上から剥離した。剥離したセルローストリアセテートフィルムを１３００ｍｍ幅にスリットし、その後、ピンテンターで幅方向に１．０５倍延伸し、その後、乾燥ゾーンを多数のロールで搬送させながら乾燥を終了させ、１１００ｍｍ幅にスリットし、セルローストリアセテートフィルム試料１を得た。このときのセルローストリアセテートフィルムの膜厚は４０μｍであった。
【０１２６】
試料１の塗布液Ａの紫外線吸収剤比較ＵＶ−２に換えて、表２に示すような紫外線吸収剤にした以外は同様にして試料２〜１１を作製した。
【０１２７】
〈評価〉
得られた試料を下記に示す測定方法に従って評価した。結果を下記の表２に示す。
【０１２８】
《測定方法》
・ＵＶ性能
Ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ Ｕ−３２００（日立製作所製）を用い、フィルムの分光吸収スペクトルを測定し、５００ｎｍと３８０ｎｍにおける透過率を求め、以下のようにランク分けを行った。５００ｎｍの透過率は高い程優れており、３８０ｎｍの透過率は低い程優れている。
（５００ｎｍ透過率）
Ａ・・・透過率９２％以上
Ｂ・・・透過率９０％以上９２％未満
Ｃ・・・透過率８５％以上９０％未満
Ｄ・・・透過率８５％未満
（３８０ｎｍ透過率）
Ａ・・・透過率３％未満
Ｂ・・・透過率３％以上６％未満
Ｃ・・・透過率６％以上１０％未満
Ｄ・・・透過率１０％以上
・輝点異物
偏光板２枚を直交状態（クロスニコル）に配置し、その間に上記試料を置き、顕微鏡で２５ｍｍ²当たりの輝点異物（白く抜けて見える異物）の数を１００ヶ所測定し、その平均値を求めた。この時の顕微鏡の条件は倍率３０倍で透過光源であった。輝点異物の数は少ないほど良好な特性である。
・耐久性
フィルム試料を８０℃、９０％ＲＨの高温高湿雰囲気下に１０００時間放置前後のＹＩを評価し、ＹＩ変化を下記のレベルにわけた。変化が少ないほど優れている。
（ＹＩ変化）
◎・・・変化が０．３未満
○・・・変化が０．３以上０．６未満
△・・・変化が０．６以上１．０未満
×・・・変化が１．０以上
尚、ＹＩの求め方は、Ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ Ｕ−３２００（日立製作所製）を用い、ＪＩＳ Ｋ７１０３に定められるフィルムのＹＩ（Ｙｅｌｌｏｗｎｅｓｓ Ｉｎｄｅｘ：黄色みの指数）を下記式により求める。
【０１２９】
ＹＩ＝１００（１．２８Ｘ−１．０６Ｚ）／Ｙ
ここで、Ｘ、Ｙ、ＺはＪＩＳ Ｚ８７０１に定められた光源色の三刺激値。
【０１３０】
Ａ・・・１．０未満
Ｂ・・・１．０以上１．５未満
Ｃ・・・１．５以上
・ロール汚れ
１００００ｍのセルロースエステルフィルムを作製した後、ステンレスバンド支持体から剥離したフィルムが接する一本目のロールの汚れ具合を目視で観察し、以下のランクに分けて評価した。尚、Ａ〜Ｃは生産が続けられるレベルであり、Ｄは生産を中断してロールを清掃するレベルである。
【０１３１】
Ａ・・・ロールが汚れているのが全くわからない
Ｂ・・・ロールが部分的に汚れているのがかすかにわかる
Ｃ・・・ロールが全面的に汚れているのがかすかにわかる
Ｄ・・・ロールが全面的に汚れているのがはっきりわかる
・押され故障
１００００ｍのセルロースエステルフィルムを作製した時点で、該フィルムをサンプリングし、得られたフィルム１ｍ²上に存在する３０μｍ以上の押され故障の数を数えて求めた。
・偏光板収率
１００００ｍセルロースエステルフィルムを作製した時点で、１５００ｍ巻のセルロースエステルフィルム原反を作製し、下記に記載するアルカリケン化処理、偏光板の作製を行った。得られた偏光板を１５インチに打ち抜き、１枚ずつ目視による外観検査を行った。外観検査は偏光板１枚中に３０μｍ以上の欠陥が３個以上あった場合に不良品とした。収率は下記の式で求めた。
【０１３２】
収率（％）＝（良品枚数／（良品枚数＋不良品枚数））×１００
（アルカリケン化処理）
ケン化工程 ２ｍｏｌ／Ｌ−ＮａＯＨ ５０℃ ９０秒
水洗工程 水 ３０℃ ４５秒
中和工程 １０質量％ＨＣｌ ３０℃ ４５秒
水洗工程 水 ３０℃ ４５秒
上記条件でフィルム試料をケン化、水洗、中和、水洗の順に行い、次いで８０℃で乾燥を行った。
（偏光板の作製）
厚さ１２０μｍのポリビニルアルコールフィルムを、沃素１ｋｇ、ホウ酸４ｋｇを含む水溶液１００ｋｇに浸漬し、５０℃で６倍に延伸して偏光膜を作った。この偏光膜の両面にアルカリケン化処理を行ったセルロースエステルフィルム試料を完全ケン化型ポリビニルアルコール５％水溶液を粘着剤として各々貼り合わせ偏光板を作製した。
・画質
１５型ＴＦＴ型カラー液晶ディスプレイＬＡ−１５２９ＨＭ（ＮＥＣ製）の偏光板を剥がし、液晶セルを挟むようにして、前記作製した偏光板２枚を偏光板の偏光軸が元と変わらないように互いに直交するように貼り付け、１５型ＴＦＴ型カラー液晶ディスプレイを作製した。このうち偏光板の１枚の片面にはアンチグレア加工を行った。アンチグレア加工はアクリル系紫外線硬化樹脂に０．２μｍと３．０μｍの二酸化珪素を分散した加工液を作製し、乾燥膜厚２μｍになるように塗布し、紫外線ランプで硬化処理を行った。アンチグレア加工した面は液晶ディスプレイの最表面になるように貼り付けた。
【０１３３】
この液晶ディスプレイをホワイト表示にして以下の基準で目視による画質の評価を行った。
【０１３４】
Ａ・・・アンチグレア加工のムラが無く、画面が見やすい
Ｂ・・・アンチグレア加工のムラがかすかにあり、画面がやや見えにくい
Ｃ・・・アンチグレア加工のムラがあり、画面が明らかに見えにくい
【０１３５】
【表２】

【０１３６】
表２から明らかなように、本発明に於ける紫外線吸収剤を使用した試料は偏光板として使用しても充分実用に適していることが分かる。即ち、紫外線吸収性能が充分でありながら剥離ロールや搬送ロールに不着するという欠陥のないという優れた効果を奏している。又、これを偏光板として使用しても、更に液晶表示装置として使用しても優れた効果が得られることは上記から明白である。
【０１３７】
【発明の効果】
本発明によれば、光学フィルム表面から紫外線吸収剤が析出するなどして剥離ロールや搬送ロールに不着するという欠陥のない優れた紫外線吸収剤を採用したため、良好な光学フィルムを効率的に提供することができるという顕著に優れた効果を奏する。又その光学フィルムを利用した場合には、偏光板、或いは液晶表示装置についても優れたものを製造することが可能となる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical film used for optical applications, and in particular, a polarizing plate protective film used for a liquid crystal display device, a retardation film, a viewing angle widening film, an antireflection film used for a plasma display, and the like. The present invention relates to an optical film that can be used for various functional films and various functional films used in organic EL displays and the like. More specifically, the present invention relates to an optical film containing a specific UV absorber and having little coloration during storage and excellent productivity.
[0002]
[Prior art]
In recent years, the development of high definition, thin and light notebook computers has been progressing. Along with this, there is an increasing demand for higher performance and thinner film for protective films for polarizing plates for liquid crystals. In general, cellulose ester films are widely used as polarizing plate protective films for reasons such as transparency and refractive index. However, when the cellulose ester film is simply made into a thin film, various problems occur.
[0003]
That is, an ultraviolet absorber is used for the purpose of protecting a polarizer and a liquid crystal from ultraviolet rays in the cellulose ester film conventionally used for a protective film for a polarizing plate. If this cellulose ester film is simply thinned, the ultraviolet rays cannot be sufficiently cut, and the amount of the ultraviolet absorber must be increased by the amount of the thinned film.
[0004]
JP-A-6-130226 and JP-A-7-11056 have been proposed for ultraviolet absorbers.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, simply increasing the amount of the UV absorber proposed in these cases causes the UV absorber to adhere to the peeling roll and the transport roll in the cellulose ester film forming process, causing a failure and greatly reducing the productivity. It turns out that it causes a new problem.
[0006]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to provide an excellent ultraviolet absorber that does not adhere to the above-described peeling roll and transport roll as an ultraviolet absorber essential for a protective film for polarizing plates. An object of the present invention is to provide an adopted optical film, and to provide a polarizing plate or a display device using the optical film.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies on an optical film containing an ultraviolet absorber capable of solving the above-mentioned conventional problems, the inventors have not clarified the detailed reason, but the ultraviolet absorber having a specific structure and physical properties. As a result, it has been found that roll dirt can be improved, and the present invention has been completed. That is, the above object of the present invention is achieved by the following means.
[0008]
  1. Contains an ultraviolet absorber represented by the above general formula 1The film thickness is 20 to 65 μmAn optical film characterized by that.
2. An optical film comprising an ultraviolet absorber represented by the general formula 3 and having a thickness of 20 to 65 μm.
3. 3. The ultraviolet absorber has a molar extinction coefficient at 380 nm of 1000 or more, and a ratio of a molar extinction coefficient at 400 nm to a molar extinction coefficient at 380 nm of 20 or more. Optical film.
4. The optical film according to any one of 1 to 3, comprising silicon dioxide fine particles having a primary average particle diameter of 3 to 20 nm and an apparent specific gravity of 70 to 300 g / liter.
5. The optical film according to any one of 1 to 4, wherein the optical film is a cellulose ester film.
6). 6. The optical film according to 5, wherein the cellulose ester film is a cellulose acetate propionate film.
7). A polarizing plate having a first optical film, a polarizer, and a second optical film, wherein the first or second optical film is the optical film according to any one of 1 to 6 Board.
8). A display device using a polarizing plate, wherein the polarizing plate according to claim 7 is used.
[0020]
  Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
(UV absorber)
  In general formula 1 and general formula 3, R₁₁, R₃₁Is oxygen fieldChildVia the benzene ringC1-C12 alkylRepresents a group.
[0021]
  Substitution on the benzene ring through an oxygen atomC1-C12 alkylAs a basisALucoxy group (for example, methoxy group, ethoxy group, t-butoxy group, 2-ethoxyethoxy group, etc.))ButAlthough an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms is preferable,Furthermore, a C2-C6 alkoxy group is preferable,An alkoxy group having 2 to 4 carbon atoms is particularly preferable.
[0026]
In general formula 1 and general formula 3, R₁₂, R₃₂Is a hydrogen atom, aliphatic group (eg, alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, etc.), aromatic group (eg, phenyl group, p-chlorophenyl group, etc.), heterocyclic group (eg, 2-tetrahydrofuryl group, 2-thiophenyl group, etc.) , 4-imidazolyl group, indoline-1-yl group, and 2-pyridyl group). R₁₂, R₃₂As these, a hydrogen atom and an alkyl group are preferable.
[0027]
In the general formulas 1 and 3, n represents an integer of 1 to 4, with 1 and 2 being preferred.
[0028]
In general formula 1, R₁₃~ R₁₆Each independently represents a hydrogen atom, an aliphatic group, an aromatic group, or a heterocyclic group. Specific substituents include R₁₂And the groups exemplified in the above. Also R₁₃And R₁₅Is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, particularly preferably a branched alkyl group such as i-propyl group, t-butyl group, and t-amyl group. Meanwhile R₁₄And R₁₆Is preferably a hydrogen atom.
[0029]
The inventors of the present application have no halogen atom in the molecule as represented by the above general formula 1, and R₁₁~ R₁₆It has been found that roll dirt during transportation can be improved by using an ultraviolet absorber having a structure having a specific substituent represented by the following, but as a result of further earnest studies, the following is shown regardless of the specific structure: It has also been found that by using an ultraviolet absorber having properties, roll stains during transportation can be improved in the same manner as the ultraviolet absorber represented by the general formula 1.
[0031]
  In the present inventionThe pressed failure is a concave failure of about 30 to 500 μm on the surface of the optical film, and unlike the normal foreign matter failure, the failure nucleus is not observed even when the film is observed with a microscope or the like.
[0032]
When the molar extinction coefficient at 380 nm is 1000 or more, it indicates that the ultraviolet absorption performance is good, and an effect sufficient to block the ultraviolet light is obtained, so that the optical film itself is colored yellow. Such problems are also improved, and the transparency of the optical film itself is improved.
[0033]
As the ultraviolet absorber in the present invention, those having a molar extinction coefficient at 380 nm of 4000 or more, preferably 8000 or more, more preferably 10,000 or more may be used. When the molar extinction coefficient at 380 nm is less than 1000, a large amount of addition is necessary to obtain the desired UV absorption performance, and the transparency is significantly lowered due to an increase in haze or precipitation of an ultraviolet absorber. The strength tends to decrease.
[0034]
Examples of the UV absorber include salicylic acid UV absorbers (phenyl salicylate, p-tert-butyl salicylate, etc.) or benzophenone UV absorbers (2,4-dihydroxybenzophenone, 2,2′-dihydroxy-4,4 ′). -Dimethoxybenzophenone, etc.), benzotriazole ultraviolet absorbers (2- (2'-hydroxy-3'-tert-butyl-5'-methylphenyl) -5-chlorobenzotriazole, 2- (2'-hydroxy-3) ', 5'-di-tert-butylphenyl) -5-chlorobenzotriazole, 2- (2'-hydroxy-3', 5'-di-tert-amyl-phenyl) benzotriazole, etc.), cyanoacrylate UV Absorbent (2'-ethylhexyl-2-cyano-3,3-diphenyla Relate, ethyl-2-cyano-3- (3 ′, 4′-methylenedioxyphenyl) -acrylate, etc.), triazine ultraviolet absorber (2- (2′-hydroxy-4′-hexyloxyphenyl)- 4,6-diphenyltriazine, etc.) or compounds described in JP-A Nos. 58-185677 and 59-149350 are known.
[0035]
Of these various types of known UV absorbers, the molar extinction coefficient at 380 nm is 1000 or more, and the ratio of the molar extinction coefficient at 400 nm to the molar extinction coefficient at 380 nm is 20 or more. A certain ultraviolet absorber is suitably used as an ultraviolet absorber for an optical film having the effects of the present invention. When this ratio is less than 20, coloring is large and it is not suitable for optical film applications.
[0036]
That is, in the present invention, in order to suppress the absorption of light near 400 nm, which is closer to the visible range, and to obtain a desired UV absorption performance, the present invention contains an ultraviolet absorber having a performance capable of absorbing ultraviolet light as much as possible. Is preferred.
[0041]
  In general formula 3,, R ₃₃, R₃₅, R₃₆Each independently represents a hydrogen atom or a substitutable group on the benzene ring. R ₃₃, R₃₅Is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, particularly preferably a branched alkyl group such as i-propyl group, t-butyl group and t-amyl group.. R ₃₆Is preferably a hydrogen atom.
[0042]
  In general formula 3,, R ₃₄Represents a group which substitutes on the benzene ring via an oxygen atom or a nitrogen atom. R ₃₄As specific substituents of R 1 in the general formula 1,₁₁Oxygen field indicated byChildSubstituents similar to those substituted on the benzene ring viaAnd a nitro group, an amino group (for example, an alkylamino group such as a dimethylamino group, a cyclohexylamino group, and an n-dodecylamino group, an arylamino group such as an anilino group and a pt-octylanilino group), a sulfonylamino group ( For example, methanesulfonylamino group, heptafluoropropanesulfonylamino group, alkylsulfonylamino group such as hexadecylsulfonylamino group, p-toluenesulfonylamino group, arylsulfonylamino group such as pentafluorobenzenesulfonylamino), sulfamoylamino group (Eg, alkylsulfamoylamino groups such as N, N-dimethylsulfamoylamino group, arylsulfamoylamino groups such as N-phenylsulfamoylamino group), acylamino groups (eg, acetylamino group, myristoyl) Alkylcarbonylamino group such as mino group, arylcarbonylamino group such as benzoylamino group), ureido group (for example, alkylureido group such as N, N-dimethylaminoureido group, N-phenylureido group, N- (p-cyanophenyl) ) Arylureido groups such as ureido groups) etc.Can be mentioned. R ₃₄Is a group substituted on the benzene ring via an oxygen atom, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms is preferred, and in particular, a branched alkoxy group such as an i-propoxy group, a t-butoxy group, or a 2-ethylhexyloxy group. Is preferred. R ₃₄Is a group substituted on the benzene ring via a nitrogen atom, an acylamino group is preferred, and an N-alkylacylamino group is particularly preferred.
[0043]
There is no halogen atom in the molecule as represented by the above general formula 3, and R₃₁~ R₃₆By using an ultraviolet absorber having a structure having a specific substituent as shown in (2), particularly, roll contamination during transportation is improved. Surprisingly, the durability of the optical film itself is also improved by using the ultraviolet absorber represented by the above general formula 3.
[0044]
The ultraviolet absorber may be added directly to the optical film, but in-line addition with excellent productivity is preferable. In-line addition is preferably carried out by adding a small amount of cellulose ester to a solution previously dissolved in an organic solvent (for example, methanol, methylene chloride, etc.) and then adding it to the dope composition with an in-line mixer. The amount of the cellulose ester is preferably 1 to 10 parts by mass, more preferably 3 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solvent. When cellulose ester is added, the viscosity of the ultraviolet absorbent-containing liquid increases, and it becomes easy to add more in-line.
[0045]
The amount of the UV absorber used is not uniform depending on the type of compound and the usage conditions, but usually 1 m of optical film.²0.2 g to 2.0 g per unit is preferable, 0.4 g to 1.5 g is more preferable, and 0.6 g to 1.0 g is particularly preferable.
[0046]
  UV absorbers preferably used in the present invention belowAnd UV absorber as reference exampleHowever, the present invention is not limited to these examples.
[0047]
[Formula 4]

[0048]
[Chemical formula 5]

[0049]
[Chemical 6]

[0050]
[Chemical 7]

[0051]
[Chemical 8]

[0052]
[Chemical 9]

[0053]
[Chemical Formula 10]

[0054]
The ultraviolet absorber and its intermediate used in the present invention can be synthesized with reference to known literature. For example, U.S. Patent Nos. 3,072,585, 4,028,331, 5,683,861; European Patent No. 86,300,416; JP-A-63-227575, and 63-185969 , Polymer Bulletin. V. 20 (2), 169-176 and Chemical Abstracts V.I. 109, no. 191389 and the like can be synthesized.
[0055]
(Cellulose ester)
The cellulose ester used in the optical film of the present invention is preferably a lower fatty acid ester of cellulose. The lower fatty acid in the lower fatty acid ester of cellulose means a fatty acid having 6 or less carbon atoms. For example, cellulose acetate, cellulose propionate, cellulose butyrate and the like, and JP-A-10-45804 and 8- It is possible to use mixed fatty acid esters such as cellulose acetate propionate and cellulose acetate butyrate as described in No. 231761, US Pat. No. 2,319,052. Among the above, the lower fatty acid esters of cellulose particularly preferably used are cellulose triacetate and cellulose acetate propionate.
[0056]
In the case of cellulose triacetate, those having a polymerization degree of 250 to 400 and an average degree of acetylation (bound acetic acid amount) of 54.0 to 62.5% are preferably used from the viewpoint of film strength. A cellulose triacetate having an acetylation degree of 58.0 to 62.5%.
[0057]
The most preferable lower fatty acid ester of cellulose has an acyl group having 2 to 4 carbon atoms as a substituent, and when the substitution degree of acetyl group is X and the substitution degree of propionyl group or butyryl group is Y, the following formula ( It is a cellulose ester containing the cellulose ester which satisfy | fills I) and (II) simultaneously.
[0058]
Formula (I) 2.6 ≦ X + Y ≦ 3.0
Formula (II) 0 ≦ X ≦ 2.5
Of these, cellulose acetate propionate is particularly preferably used. Among them, 1.9 ≦ X ≦ 2.5 and 0.1 ≦ Y ≦ 0.9 are preferable. The portion that is not substituted with an acyl group is usually present as a hydroxyl group. These can be synthesized by known methods.
[0059]
As the cellulose ester, a cellulose ester synthesized using cotton linter, wood pulp, kenaf or the like as a raw material can be used alone or in combination. If peelability from the belt or drum becomes a problem, it is preferable to use a large amount of cellulose ester synthesized from a cotton linter that has good peelability from the belt or drum. When cellulose ester synthesized from wood pulp is mixed and used, the ratio of cellulose ester synthesized from cotton linter is preferably 40% by mass or more, so that the effect of releasability becomes remarkable, more preferably 60% by mass or more, It is most preferable to use cotton linter alone in terms of the effect of peelability.
[0060]
The polarizing film, which is the main component of the polarizing plate used in the present invention, is an element that transmits only light having a polarization plane in a certain direction. A typical polarizing film that is currently known is a polyvinyl alcohol polarizing film. There are two types: one obtained by dyeing iodine on a polyvinyl alcohol film and the other obtained by dyeing a dichroic dye. These are formed by forming a polyvinyl alcohol aqueous solution into a film and dyeing it by uniaxial stretching or dyeing and then uniaxially stretching, and then performing a durability treatment with a boron compound. A transparent plastic film, which is the optical film of the present invention, is laminated on the surface of the polarizing film as a polarizing plate protective film to form a polarizing plate.
[0061]
The manufacturing method of an optical film is demonstrated.
The optical film of the present invention is obtained by forming a film in which a cellulose ester is mainly used and a solution containing an ultraviolet absorber and a dope solution in which the cellulose ester is dissolved are mixed and stirred in-line.
[0062]
In the present invention, the dope solution in which the cellulose ester is dissolved is a solution in which the cellulose ester is dissolved in a solvent (solvent). The dope solution contains a plasticizer and, if necessary, other additives. Agents can also be added. As a density | concentration of the cellulose ester in this dope liquid, 10-30 mass% is preferable, More preferably, it is 18-20 mass%.
[0063]
Although the solvent used in the present invention may be used alone or in combination, it is preferable in terms of production efficiency to use a mixture of a good solvent and a poor solvent, and more preferably, the mixing ratio of the good solvent and the poor solvent is that of the good solvent. A poor solvent is 30-5 mass% with respect to 70-95 mass%.
[0064]
With the good solvent and the poor solvent used in the present invention, those that dissolve the cellulose ester used alone are defined as good solvents, and those that swell or do not dissolve alone are defined as poor solvents. Therefore, depending on the amount of acetic acid bonded to the cellulose ester, the good solvent and the poor solvent change. For example, when acetone is used as the solvent, the amount of the acetic acid bonded to the cellulose ester is 55% and the amount of the acetic acid is 60%. turn into.
[0065]
Examples of the good solvent used in the present invention include organic halogen compounds such as methylene chloride and dioxolanes. Depending on the amount of acetic acid bound to the cellulose ester, examples of a solvent that can be a good solvent and a poor solvent include acetone, methyl acetate, and ethyl acetate.
[0066]
As the poor solvent used in the present invention, for example, methanol, ethanol, n-butanol, cyclohexane and the like are preferably used.
[0067]
A general method can be used as a method for dissolving the cellulose ester when preparing the dope solution. However, as a preferable method, the cellulose ester is mixed with a poor solvent and wetted or swollen. The method of mixing with is mentioned. At this time, under pressure, the method of heating at a temperature above the boiling point of the solvent at a normal temperature and in a range where the solvent does not boil and dissolving while stirring can prevent the generation of massive undissolved substances called gels and mamaco, preferable.
[0068]
The pressurization may be performed by a method of injecting an inert gas such as nitrogen gas or by increasing the vapor pressure of the solvent by heating. Heating is preferably performed from the outside. For example, a jacket type is preferable because temperature control is easy.
[0069]
The heating temperature with the addition of the solvent is preferably a temperature not lower than the boiling point of the solvent used and in a range where the solvent does not boil, for example, 60 ° C. or higher, particularly 70 to 110 ° C. The pressure is adjusted at a set temperature so that the solvent does not boil.
[0070]
Next, this cellulose ester solution is filtered using a suitable filter medium such as filter paper. As the filter medium in the present invention, it is preferable that the absolute filtration accuracy is small in order to remove insoluble matters and the like, but if the absolute filtration accuracy is too small, there is a problem that the filter medium is easily clogged. For this reason, a filter medium having an absolute filtration accuracy of 0.008 mm or less is preferable, a filter medium in the range of 0.001 to 0.008 mm is more preferable, and a filter medium in the range of 0.003 to 0.006 mm is still more preferable.
[0071]
The material of the filter medium is not particularly limited, and a normal filter medium can be used. However, a filter medium made of plastic such as polypropylene and Teflon and a filter medium made of metal such as stainless steel are preferable because fibers do not fall off.
[0072]
The dope solution can be filtered by a normal method, but the method of filtering while heating at a temperature that is higher than the boiling point of the solvent under normal pressure and in a range where the solvent does not boil is the differential pressure before and after the filter medium. (Hereinafter, it may be referred to as filtration pressure) The rise of a small is preferable. A preferred temperature range is 45 to 120 ° C, more preferably 45 to 70 ° C, and still more preferably 45 to 55 ° C.
[0073]
The filtration pressure is preferably smaller, 1.6 × 10⁶Preferably it is Pa or less, 1.2 × 10⁶It is more preferable that it is Pa or less, 1.0 × 10⁶More preferably, it is Pa or less.
[0074]
After dissolution, it is taken out from the container while cooling, or extracted from the container with a pump or the like and cooled with a heat exchanger or the like, and used for film formation. Although the cooling temperature at this time may be cooled to room temperature, it is more preferable to cool to a temperature 5 to 10 ° C. lower than the boiling point and perform casting at that temperature because the viscosity of the dope solution can be reduced.
[0075]
As the support in the casting (casting) step, a support having a mirror-finished belt-like or drum-like stainless steel is preferably used. The temperature of the support in the casting process can be cast in a general temperature range of 0 ° C. to a temperature lower than the boiling point of the solvent, but casting on a support at 0 to 30 ° C. causes the dope to gel. It is preferable because the peeling limit time can be shortened, and it is more preferable to cast on a support at 5 to 15 ° C. The peeling limit time is the time during which the cast dope solution is on the support at the limit of the casting speed at which a transparent optical film having good flatness can be continuously obtained. A shorter peeling limit time is preferable because of excellent productivity.
[0076]
The surface temperature of the support on the side to be cast (cast) is preferably 10 to 55 ° C., the temperature of the solution is preferably 25 to 60 ° C., and the temperature of the solution should be the same or higher than the temperature of the support. It is preferable to set the temperature to 5 ° C. or higher.
[0077]
The higher the solution temperature and the support temperature, the higher the drying speed of the solvent, which is preferable. However, when the temperature is too high, foaming or flatness may be deteriorated.
[0078]
A more preferable range of the support temperature is 20 to 40 ° C, and a more preferable range of the solution temperature is 35 to 45 ° C.
[0079]
Moreover, since the adhesive force of an optical film and a support body can be reduced by making the support body temperature at the time of peeling into 10-40 degreeC, More preferably 15-30 degreeC, it is preferable.
[0080]
In order for the optical film during production to exhibit good flatness, the residual solvent amount when peeling from the support is preferably 10 to 150%, more preferably 80 to 150%, and particularly preferably 100 to 150%. 130%. The proportion of the good solvent contained in the residual solvent is preferably 50 to 90%, more preferably 60 to 90%, and particularly preferably 70 to 80%.
[0081]
The amount of residual solvent can be measured by gas chromatography connected with a headspace sampler. In the present invention, gas chromatography 5890 type SERISII manufactured by Hewlett-Packard Company and headspace sampler HP7694 type were used, and the measurement was performed under the following measurement conditions.
[0082]
Headspace sampler heating conditions: 120 ° C, 20 minutes
GC introduction temperature: 150 ° C
Temperature rise: 40 ° C, hold for 5 minutes, then to 100 ° C (8 ° C / min)
Column: J-W DB-WAX (inner diameter 0.32 mm, length 30 m)
In the present invention, the residual solvent amount is defined by the following formula.
[0083]
Residual solvent amount = (mass of solvent contained in optical film) / (mass of optical film after heat treatment) × 100%
The heat treatment for measuring the amount of residual solvent means that the optical film after measurement by gas chromatography is further heat-treated at 115 ° C. for 1 hour.
[0084]
The release tension is usually 196 to 245 N / m when the support and the optical film are peeled off, but the content of the UV absorber per unit mass of the cellulose ester is large, and the film is thinner than the conventional film. Since the optical film of the present invention is easily wrinkled at the time of peeling, it is preferably peeled with a force within 167 N / m from the lowest tension that can be peeled, more preferably within 137 N / m from the lowest tension. It is peeling with the force of.
[0085]
Further, in the optical film drying step, the optical film peeled off from the support is further dried, and the residual solvent amount is preferably 3% by mass or less, more preferably 0.5% by mass or less. .
[0086]
In the optical film drying step, a method of drying while transporting the film by a roll suspension method or a pin tenter method is generally adopted. For the liquid crystal display member, it is preferable to dry while maintaining the width by a pin tenter method in order to improve the dimensional stability. In particular, it is particularly preferable to maintain the width in a large amount of residual solvent immediately after peeling from the support because the effect of improving dimensional stability is more exhibited.
[0087]
The means for drying the optical film is not particularly limited, and is generally performed with hot air, infrared rays, a heating roll, microwaves, or the like. It is preferable to carry out with hot air in terms of simplicity. The drying temperature is preferably divided into 3 to 5 stages in the range of 40 to 150 ° C. and gradually increased, and more preferably in the range of 80 to 140 ° C. in order to improve dimensional stability.
[0088]
In the present invention, the retardation R in the in-plane direction of the optical film formed as described above is used.₀(Nm) is preferably as small as possible. As the optical film of the present invention, those having a thickness of less than 1000 nm are appropriately used depending on applications. As a polarizing plate protective film, R₀Is preferably less than 20 nm, more preferably less than 10 nm. Particularly preferably, those of 0 to 5 nm are used.
[0089]
In the optical film of the present invention, the angle θ formed by the film forming direction (corresponding to the longitudinal direction) and the slow axis of the film is preferably closer to 0 degree (longitudinal direction) or 90 degrees (lateral direction). However, θ is a narrow angle formed by the film forming direction and the slow axis.
[0090]
Preferably θ and in-plane retardation R₀Is more preferably in the following relationship.
[0091]
P ≦ 1-sin²(2πθ / 180) · sin²(ΠR₀/ Λ)
P is 0.999, λ is R₀And the wavelength of light at the time of measuring the three-dimensional refractive index for obtaining θ is 590 nm. More preferably, when P is 0.9995, θ and R₀Preferably satisfies the above equation, more preferably θ and R when P is 0.9998.₀Preferably satisfies the above formula.
[0092]
In the cellulose ester film of the present invention, the retardation Rt in the thickness direction is preferably from 0 to 300 nm, more preferably from 30 to 150 nm, and particularly preferably from 40 to 120 nm. Rt is suitably selected according to the design of the liquid crystal display device.
[0093]
R₀, Rt, θ can be obtained by the following method.
Retardation value (Rt, R₀) And slow axis angle measurement
Using an automatic birefringence meter KOBRA-21ADH (manufactured by Oji Scientific Instruments Co., Ltd.), the sample was measured at a wavelength of 590 nm in a 23 ° C. and 55% RH environment, and the slow axis was measured. The angle θ and the refractive indexes Nx, Ny, and Nz are obtained. According to the following formulas (1) and (2), the retardation value Rt in the thickness direction and the retardation value R in the in-plane direction₀Is calculated.
[0094]
Formula (1)
Rt value = ((Nx + Ny) / 2−Nz) × d
Formula (2)
R₀Value = (Nx−Ny) × d
In the formula, Nx is the refractive index in the slow axis direction in the film plane, Ny is the refractive index in the fast axis direction in the film plane, Nz is the refractive index in the film thickness direction, and d is the film thickness (nm). Represent each.
[0095]
When the optical film of the present invention is used as a retardation plate (for example, a 1 / 4λ plate, a 1 / 2λ plate, etc.), R₀Of 100 to 500 nm is preferably used, and θ is approximately 0 degrees (long direction), approximately 45 degrees, and approximately 90 degrees (width direction), which is appropriately selected depending on the application or method of use. For example, in a polarizing plate made by sandwiching a polarizer with two polarizing plate protective films, one polarizing plate protective film is a 1 / 4λ plate, and the transmission axis direction of the polarizer and the delay of the 1 / 4λ plate are set. A circularly polarizing plate can be obtained by arranging the phase axis direction to be about 45 °.
[0096]
The optical film of the present invention preferably contains a polymer other than cellulose ester. The polymer used in the present invention is a polymer having a Mw of 400 to 5000 obtained by polymerizing monomers, and includes what is called an oligomer. The weight average molecular weight Mw is more preferably 400 to 3000, and still more preferably 400 to 2000.
[0097]
The Mw / Mn of the polymer is not particularly limited, but is preferably in the range of 1 to 5, more preferably in the range of 2 to 5, and still more preferably in the range of 3 to 5.
[0098]
The Mz / Mw of the polymer is not particularly limited, but is preferably in the range of 1 to 3, and more preferably in the range of 1 to 2.5.
[0099]
Mw, Mn, and Mz can be measured by a usual method using GPC (Gel Permeation Chromatography).
[0100]
Although the addition amount of this polymer is not specifically limited, It is preferable to contain 15-50 mass% with respect to a cellulose ester, 15-45 mass% is more preferable, 20-40 mass% is still more preferable.
[0101]
Although the kind of polymer used for this invention is not specifically limited, Polyester, polyester ether, polyester urethane, a polyurethane, a vinyl polymer, an acrylic acid polymer, a methacrylic acid polymer, these copolymers, etc. are mentioned. Among these polymers, polyester, polyester ether, and vinyl polymer are particularly preferable.
[0102]
Although the kind of polyester is not specifically limited, For example, the following can be used preferably. Preferred polybasic acids include adipic acid, sebacic acid, phthalic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, or combinations thereof. Examples of preferred polyhydric alcohols include ethylene glycol, diethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,2-butylene glycol, 1,3-butylene glycol, 1,4-butylene glycol, 1 , 5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, or a combination thereof. The terminal of the polymer may be modified with a monovalent acid or a monovalent alcohol.
[0103]
Although the kind of polyester ether is not specifically limited, For example, what combined the said polyester and an ether unit, the polyester ether which superposed | polymerized the said dibasic acid and an ether unit, etc. can be used preferably. Although it does not specifically limit as an ether unit, For example, polytetramethylene ether glycol, polyethylene ether glycol, or those combination etc. can be mentioned. The terminal of the polymer may be modified with a monovalent acid or a monovalent alcohol.
[0104]
Although the kind of vinyl polymer is not specifically limited, For example, the vinyl polymer containing vinyl acetate can be used preferably. The vinyl polymer containing vinyl acetate may be a homopolymer of vinyl acetate or may be copolymerized with other monomers. Although the monomer used for copolymerization is not specifically limited, For example, maleic acid ester, fumaric acid ester, vinyl chloride, vinyl alcohol, vinyl alcohol ester, acrylic acid ester, methacrylic acid ester etc. can be mentioned. Each monomer is preferably esterified with an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an acid or alcohol having a benzene ring.
[0105]
In the present invention, a low molecular plasticizer may be added in addition to the polymer. Although it does not specifically limit as a low molecular plasticizer which can be used for this invention, For example, a phosphate ester plasticizer, a phthalate ester plasticizer, a glycolate plasticizer etc. can be used preferably. For phosphate plasticizers, triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, cresyl diphenyl phosphate, octyl diphenyl phosphate, diphenylbiphenyl phosphate, trioctyl phosphate, tributyl phosphate, etc. For phthalate ester plasticizers, diethyl phthalate, dimethoxy For ethyl phthalate, dimethyl phthalate, dioctyl phthalate, dibutyl phthalate, di-2-ethylhexyl phthalate, butyl benzyl phthalate, dibenzyl phthalate, glycolate plasticizers, butyl phthalyl butyl glycolate, ethyl phthalyl ethyl glycolate, methyl phthalyl Ethyl glycolate or the like can be preferably used. These plasticizers can be used alone or in combination of two or more.
[0106]
The amount of the low molecular plasticizer used is preferably 0 to 20% by mass with respect to the cellulose ester in terms of film performance and processability. For liquid crystal display members, the content is more preferably 1 to 15% by mass, and particularly preferably 2 to 12% by mass from the viewpoint of dimensional stability.
[0107]
Processability refers to the ease of processing when slitting or punching a base film or liquid crystal display member. If the processability is poor, the cut surface will be saw-shaped and chips will be generated and attached to the product. This is not preferable because it causes a foreign matter failure.
[0108]
The optical film of the present invention is preferably used for a liquid crystal display member because of its high dimensional stability and good ultraviolet cut performance. A liquid crystal display member is a member used in a liquid crystal display device. For example, a polarizing plate, a protective film for a polarizing plate, a retardation plate, a reflective plate, a viewing angle widening film, an antiglare film, a non-reflective film, a reflection Examples thereof include a prevention film, an antistatic film, and a brightness enhancement film. Among the above descriptions, the optical film of the present invention is more preferably used in polarizing plates, polarizing plate protective films, retardation plates, and viewing angle widening films that have strict requirements on dimensional stability.
[0109]
If necessary, fine particles may be added to the optical film used in the present invention as a matting agent. Among the fine particles used in the present invention, examples of inorganic compounds include silicon dioxide, titanium dioxide, aluminum oxide, zirconium oxide, calcium carbonate, calcium carbonate, talc, clay, calcined kaolin, calcined calcium silicate, and hydrated calcium silicate. Mention may be made of aluminum silicate, magnesium silicate and calcium phosphate. Fine particles containing silicon are preferable from the viewpoint of low turbidity, and silicon dioxide is particularly preferable. The fine particles of silicon dioxide preferably have a primary average particle diameter of 20 nm or less and an apparent specific gravity of 70 g / liter or more. The primary average particle diameter is preferably 5 to 16 nm, more preferably 5 to 12 nm. A smaller primary particle average diameter is preferred because haze is low. The apparent specific gravity is preferably 90 to 200 g / liter, and more preferably 100 to 200 g / liter. A higher apparent specific gravity is preferable because a high-concentration dispersion can be produced, and haze and aggregates are improved.
[0110]
Addition amount of matting agent is 1m²0.01 to 1.0 g per unit is preferable, 0.03 to 0.3 g is more preferable, and 0.04 to 0.1 g is most preferable.
[0111]
Silicon dioxide fine particles are commercially available under the trade names of, for example, Aerosil R972, R972V, R974, R812, 200, 200V, 300, R202, OX50, TT600 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) and can be used. . Zirconium oxide fine particles are commercially available, for example, under the trade names Aerosil R976 and R811 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) and can be used.
[0112]
Examples of the polymer include silicone resins, fluorine resins, and acrylic resins. Silicone resins are preferable, and those having a three-dimensional network structure are preferable, for example, Tospearl 103, 105, 108, and 120. 145, 3120, and 240 (manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.) and can be used.
[0113]
Among these, Aerosil 200V and Aerosil R972V are particularly preferable because they have a large effect of reducing the friction coefficient while keeping the turbidity of the optical film low.
[0114]
(3) Preparation method of polarizing plate
The polarizing plate can be produced by a general method. For example, there is a method in which an optical film of the present invention is subjected to alkali saponification treatment and bonded to both surfaces of a polarizing film produced by immersing and stretching in an iodine solution using a completely saponified polyvinyl alcohol aqueous solution. The alkali saponification treatment is a treatment in which the cellulose ester film is immersed in a high-temperature strong alkaline solution in order to improve the wetness of the aqueous adhesive and improve the adhesiveness.
[0115]
In particular, the polarizing plate is preferably formed of a first optical film, a polarizer, and a second optical film, and the first or second optical film is the above-described optical film of the present invention. By using the first optical film or the second optical film as the optical film of the present invention, the polarizing film can be protected from ultraviolet rays. Furthermore, it is preferable to use a polarizing plate made from the optical film of the present invention for a liquid crystal display device because the liquid crystal cell can be protected from ultraviolet rays.
[0116]
【Example】
Hereinafter, the embodiments of the present invention will be described specifically by way of examples, but the present invention is not limited thereto. In addition, the following "part" represents a "mass part".
[0117]
Table 1 shows the spectral absorption data of the ultraviolet absorbers used in the examples.
[0118]
[Table 1]

[0119]
In Table 1, ε (380 nm) represents the molar extinction coefficient at 380 nm, and ε (380 nm) / ε (400 nm) represents the ratio of the molar extinction coefficient at 400 nm to the molar extinction coefficient at 380 nm. . Spectral absorption was measured with a methylene chloride solvent.
[0120]
The structures of comparative UV-1 and comparative UV-2 in the table are shown below.
[0121]
Embedded image

[0122]
Example 1
<Preparation of Samples 1 to 11>
(Silicon oxide dispersion)
Aerosil 200V (Nippon Aerosil Co., Ltd.) 10 parts
(Average primary particle diameter of 12 nm, apparent specific gravity of 100 g / liter)
90 parts of ethanol
The above was stirred and mixed with a dissolver for 30 minutes, and then dispersed with Manton Gorin. The liquid turbidity after dispersion was 93 ppm.
[0123]
(Preparation of additive liquid A)
UV absorbing polymer Comparative UV-2 (listed in Table 1) 10 parts
100 parts of methylene chloride
The above was put into an airtight container, completely dissolved and filtered while heating and stirring. To this was added 10 parts of the silicon oxide dispersion with stirring, and the mixture was further stirred for 30 minutes, followed by filtration to prepare additive liquid A.
[0124]

The above was put into a sealed container, heated, stirred and completely dissolved, filtered, and a dope solution A was prepared.
[0125]
(Film forming process)
2 parts of the additive liquid A was added to 100 parts of the dope liquid A, sufficiently mixed with an in-line mixer (Toray static type in-pipe mixer Hi-Mixer, SWJ), and filtered. Next, using a belt casting apparatus, the belt was uniformly cast on a stainless steel band support at a temperature of 33 ° C. and a width of 1500 mm. With the stainless steel band support, the solvent was evaporated until the residual solvent amount reached 100%, and peeling was performed from the stainless steel band support with a peeling tension of 127 N / m. The peeled cellulose triacetate film was slit to 1300 mm width, then stretched 1.05 times in the width direction with a pin tenter, and then dried while being transported by a number of rolls in the drying zone, slit to 1100 mm width, and cellulose A triacetate film sample 1 was obtained. The film thickness of the cellulose triacetate film at this time was 40 μm.
[0126]
Samples 2 to 11 were prepared in the same manner except that the ultraviolet absorbent as shown in Table 2 was used instead of the ultraviolet absorbent comparative UV-2 of the coating liquid A of Sample 1.
[0127]
<Evaluation>
The obtained sample was evaluated according to the measurement method shown below. The results are shown in Table 2 below.
[0128]
"Measuring method"
・ UV performance
Using Spectrophotometer U-3200 (manufactured by Hitachi, Ltd.), the spectral absorption spectrum of the film was measured, the transmittances at 500 nm and 380 nm were determined, and ranking was performed as follows. The higher the transmittance at 500 nm, the better, and the lower the transmittance at 380 nm, the better.
(500 nm transmittance)
A ... Transmittance 92% or more
B ... Transmittance 90% or more and less than 92%
C ... Transmittance 85% or more and less than 90%
D: Transmittance less than 85%
(380 nm transmittance)
A ... Transmittance less than 3%
B ... Transmittance 3% or more and less than 6%
C ... Transmittance 6% or more and less than 10%
D: Transmittance of 10% or more
・ Bright spot foreign matter
Two polarizing plates are placed in an orthogonal state (crossed nicols), and the sample is placed between them.²The number of bright spot foreign matters per hit (foreign particles that appear white) was measured at 100 locations, and the average value was determined. The microscope conditions at this time were a transmission light source with a magnification of 30 times. The smaller the number of bright spot foreign matter, the better the characteristics.
·durability
The film samples were evaluated for YI before and after being left for 1000 hours in a high-temperature and high-humidity atmosphere at 80 ° C. and 90% RH. The smaller the change, the better.
(YI change)
◎ ・ ・ ・ Change is less than 0.3
○ ... Change is 0.3 or more and less than 0.6
Δ: Change is 0.6 or more and less than 1.0
× ・ ・ ・ Change is 1.0 or more
In addition, the method of obtaining YI uses Spectrophotometer U-3200 (manufactured by Hitachi, Ltd.) and obtains YI (Yellowness Index) of the film defined in JIS K7103 by the following formula.
[0129]
YI = 100 (1.28X-1.06Z) / Y
Here, X, Y, and Z are tristimulus values of the light source color defined in JIS Z8701.
[0130]
A: Less than 1.0
B ... 1.0 or more and less than 1.5
C ... 1.5 or more
・ Roll dirt
After producing a 10000 m cellulose ester film, the degree of soiling of the first roll contacting the film peeled off from the stainless steel band support was visually observed and evaluated according to the following ranks. A to C are levels at which production can be continued, and D is a level at which production is interrupted and the roll is cleaned.
[0131]
A ... I don't know that the roll is dirty
B: It can be seen that the roll is partially dirty
C: It is faint to see that the roll is completely dirty
D: You can clearly see that the roll is completely dirty
・ Pressed failure
When a 10000 m cellulose ester film was produced, the film was sampled, and the resulting film 1 m²The number of pressed failures of 30 μm or more existing above was counted and obtained.
・ Polarizer yield
When a 10,000 m cellulose ester film was prepared, a 1500 m roll cellulose ester film original was prepared, and an alkali saponification treatment and a polarizing plate described below were prepared. The obtained polarizing plate was punched into 15 inches, and visual inspection was performed one by one. Appearance inspection was considered defective when there were 3 or more defects of 30 μm or more in one polarizing plate. The yield was determined by the following formula.
[0132]
Yield (%) = (Number of good products / (Number of good products + Number of defective products)) × 100
(Alkaline saponification treatment)
Saponification process 2mol / L-NaOH 50 ° C 90 seconds
Flushing process Water 30 ° C 45 seconds
Neutralization process 10% HCl 30 ° C 45 seconds
Flushing process Water 30 ° C 45 seconds
The film sample was saponified, washed with water, neutralized and washed with water under the above conditions, and then dried at 80 ° C.
(Preparation of polarizing plate)
A 120 μm-thick polyvinyl alcohol film was immersed in 100 kg of an aqueous solution containing 1 kg of iodine and 4 kg of boric acid, and stretched 6 times at 50 ° C. to form a polarizing film. Cellulose ester film samples subjected to alkali saponification treatment on both surfaces of this polarizing film were bonded to each other using a completely saponified polyvinyl alcohol 5% aqueous solution as an adhesive to prepare polarizing plates.
·image quality
The polarizing plate of the 15-type TFT color liquid crystal display LA-1529HM (manufactured by NEC) is peeled off and the liquid crystal cell is sandwiched so that the two polarizing plates thus produced are orthogonal to each other so that the polarizing axis of the polarizing plate remains unchanged. A 15-inch TFT color liquid crystal display was prepared. Of these, one surface of the polarizing plate was subjected to anti-glare processing. Anti-glare processing was carried out by preparing a processing liquid in which 0.2 μm and 3.0 μm of silicon dioxide were dispersed in an acrylic UV curable resin, and applying it to a dry film thickness of 2 μm, followed by curing with an UV lamp. The antiglare surface was pasted so that it would be the outermost surface of the liquid crystal display.
[0133]
The liquid crystal display was displayed in white, and visual image quality was evaluated according to the following criteria.
[0134]
A: There is no unevenness in anti-glare processing and the screen is easy to see
B: Anti-glare unevenness is faint and the screen is slightly difficult to see
C: There is uneven anti-glare processing and the screen is clearly difficult to see
[0135]
[Table 2]

[0136]
As is apparent from Table 2, it can be seen that the sample using the ultraviolet absorber in the present invention is sufficiently suitable for practical use even when used as a polarizing plate. That is, it has an excellent effect that there is no defect that it does not adhere to the peeling roll or the transport roll while having sufficient ultraviolet absorption performance. Further, it is apparent from the above that excellent effects can be obtained by using this as a polarizing plate and further as a liquid crystal display device.
[0137]
【The invention's effect】
According to the present invention, an excellent UV absorber that does not have a defect that the UV absorber is deposited on the surface of the optical film and does not adhere to the peeling roll or the transport roll is adopted, so that a good optical film is efficiently provided. There is a remarkably excellent effect of being able to. In addition, when the optical film is used, an excellent polarizing plate or liquid crystal display device can be manufactured.

Claims (8)

下記一般式１で示される紫外線吸収剤を含有し膜厚が２０〜６５μｍであることを特徴とする光学フィルム。

式中、Ｒ_１１は酸素原子を介してベンゼン環上に置換する炭素数１〜１２のアルキル基を表し、Ｒ_１２は水素原子、脂肪族基、芳香族基、又はヘテロ環基を表し、Ｒ_１３〜Ｒ_１６は各々、水素原子、脂肪族基、芳香族基、又はヘテロ環基を表す。Ｒ_１１〜Ｒ_１６で示される基は置換基を有しても良いが、ハロゲン原子で置換されることはない。ｎは１から４迄の整数を表す。Optical film thickness containing an ultraviolet absorber represented by the following general formula 1, characterized in 20~65μm der Rukoto.

Wherein, R ₁₁ represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms substituting on the benzene ring via an oxygen atom, R ₁₂ represents a hydrogen atom, an aliphatic group, an aromatic group, or a heterocyclic group, R _{13 to} R ₁₆ each represent a hydrogen atom, an aliphatic group, an aromatic group, or a heterocyclic group. The group represented by R _{11 to} R ₁₆ may have a substituent, but is not substituted with a halogen atom. n represents an integer from 1 to 4. 下記一般式３で示される紫外線吸収剤を含有し膜厚が２０〜６５μｍであることを特徴とする光学フィルム。An optical film comprising an ultraviolet absorber represented by the following general formula 3 and having a thickness of 20 to 65 μm.

式中、ＲWhere R _３１31 は酸素原子を介してベンゼン環上に置換する炭素数１〜１２のアルキル基を表し、ＲRepresents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms substituted on the benzene ring via an oxygen atom, and R _３２32 は水素原子、脂肪族基、芳香族基、又はヘテロ環基を表し、ＲRepresents a hydrogen atom, an aliphatic group, an aromatic group, or a heterocyclic group, and R _３３33 、Ｒ, R _３５35 及びＲAnd R _３６36 は各々独立に水素原子、又はベンゼン環上に置換可能な基を表し、ＲEach independently represents a hydrogen atom or a substitutable group on the benzene ring, R _３４34 は酸素原子、又は窒素原子を介してベンゼン環上に置換する基を表す。ｎは１から４迄の整数を表す。Represents a group which substitutes on the benzene ring via an oxygen atom or a nitrogen atom. n represents an integer from 1 to 4. 前記紫外線吸収剤が、３８０ｎｍに於けるモル吸光係数が１０００以上であり、かつ３８０ｎｍに於けるモル吸光係数に対する４００ｎｍに於けるモル吸光係数の比が２０以上であることを特徴とする請求項２記載の光学フィルム。3. The ultraviolet absorber has a molar extinction coefficient at 380 nm of 1000 or more and a ratio of the molar extinction coefficient at 400 nm to the molar extinction coefficient at 380 nm is 20 or more. The optical film as described. １次平均粒子径が３〜２０ｎｍであり、かつ見かけ比重が７０〜３００ｇ／リットルである二酸化珪素微粒子を含有することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載の光学フィルム。The optical film according to any one of claims 1 to 3, comprising silicon dioxide fine particles having a primary average particle diameter of 3 to 20 nm and an apparent specific gravity of 70 to 300 g / liter. 光学フィルムがセルロースエステルフィルムであることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項記載の光学フィルム。The optical film according to claim 1, wherein the optical film is a cellulose ester film. 前記セルロースエステルフィルムがセルロースアセテートプロピオネートフィルムであることを特徴とする請求項５記載の光学フィルム。6. The optical film according to claim 5, wherein the cellulose ester film is a cellulose acetate propionate film. 第１の光学フィルム、偏光子、第２の光学フィルムを有する偏光板において、前記第１又は第２の光学フィルムが請求項１〜６の何れか１項記載の光学フィルムであることを特徴とする偏光板。A polarizing plate having a first optical film, a polarizer, and a second optical film, wherein the first or second optical film is the optical film according to any one of claims 1 to 6. Polarizing plate. 偏光板を用いる表示装置に於いて、請求項７に記載の偏光板を用いることを特徴とする表示装置。A display device using a polarizing plate, wherein the polarizing plate according to claim 7 is used.