JPWO2007000910A1 - セルロースエステルフィルム、それを用いた横電界駆動式表示装置用偏光板及び横電界駆動式表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の上記目呈を達成するための態様の一つは、下記一般式(1)または(2)で表されるポリエステルを含有するセルロースエステルフィルムであって、常温常湿(23℃、55%RH)における面内のリターデーション(Ro)が0〜5nm、厚み方向のリターデーション(Rt)が−20〜10nmであることを特徴とするセルロースエステルフィルムにある。
(式中、B1はモノカルボン酸を表し、Gは2価のアルコールを表し、Aは2塩基酸を表す。B1、G、Aはいずれも芳香環を含まない。mは繰り返し数を表す。複数のB1およびGは同じでも異なってもよい。)
一般式(2) B2−(A−G−)nA−B2
(式中、B2はモノアルコールを表し、Gは2価のアルコールを表し、Aは2塩基酸を表す。B2、G、Aはいずれも芳香環を含まない。nは繰り返し数を表す。複数のB2およびGは同じでも異なってもよい。)
(1) 下記一般式(1)または(2)で表されるポリエステルを含有するセルロースエステルフィルムであって、常温常湿(23℃、55%RH)における面内のリターデーション(Ro)が0〜5nm、厚み方向のリターデーション(Rt)が−20〜10nmであることを特徴とするセルロースエステルフィルム。
(式中、B1はモノカルボン酸を表し、Gは2価のアルコールを表し、Aは2塩基酸を表す。B1、G、Aはいずれも芳香環を含まない。mは繰り返し数を表す。複数のB1およびGは同じでも異なってもよい。)
一般式(2) B2−(A−G−)nA−B2
(式中、B2はモノアルコールを表し、Gは2価のアルコールを表し、Aは2塩基酸を表す。B2、G、Aはいずれも芳香環を含まない。nは繰り返し数を表す。複数のB2およびGは同じでも異なってもよい。)
(2) 上記一般式(1)で表され、式中、B1は炭素数1〜12のモノカルボン酸を表し、Gは炭素数2〜12の2価のアルコールを表し、Aは炭素数2〜12の2塩基酸を表すポリエステル、または一般式(2)で表され、式中、B2は炭素数1〜12のモノアルコールを表し、Gは炭素数2〜12の2価のアルコールを表し、Aは炭素数2〜12の2塩基酸を表すポリエステルの含有量がセルロースエステルに対して2〜30質量%であり、重量平均分子量(Mw)が20000以下であることを特徴とする上記(1)に記載のセルロースエステルフィルム。
(3) 上記ポリエステルの重量平均分子量(Mw)が10000以下であることを特徴とする上記(2)に記載のセルロースエステルフィルム。
(4) 上記セルロースエステルフィルムが、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SAとし、プロピオニル基の置換度をSPとした時、1.8≦SA≦2.6、0.1≦SP≦1.2であることを特徴とする上記(1)〜(3)のいずれか1項に記載のセルロースエステルフィルム。
(5) アクリル系ポリマーを含有することを特徴とする上記(1)〜(4)のいずれか1項に記載のセルロースエステルフィルム。
(6) 前記アクリル系ポリマーが、X(親水基を有するモノマー成分)及びY(親水基を持たないモノマー成分)からなり、X:Y(モル比)が1:1〜1:99であり、その含有量がセルロースエステルに対して1〜20質量%であることを特徴とする上記(5)に記載のセルロースエステルフィルム。
(7) 膜厚が20〜60μmであることを特徴とする上記(1)〜(6)のいずれか1項に記載のセルロースエステルフィルム。
(8) 上記(1)〜(7)のいずれか1項に記載のセルロースエステルフィルムを少なくとも1枚用いることを特徴とする横電界駆動式表示装置用偏光板。
(9) 偏光子としてエチレン変性ポリビニルアルコールを有し、該偏光子の膜厚が5〜20μmである偏光子を有することを特徴とする上記(8)に記載の横電界駆動式表示装置用偏光板。
(10) 上記(8)または(9)に記載の横電界駆動式表示装置用偏光板を用いることを特徴とする横電界駆動式表示装置。
(一般式(1)または(2)で表されるポリエステル)
本発明のセルロ−スエステルフィルムは前記一般式(1)または(2)で表されるポリエステルを含有することが特徴の1つである。
本発明のセルロ−スエステルフィルムは前記上記一般式(1)で表され、式中、B1は炭素数1〜12のモノカルボン酸を表し、Gは炭素数2〜12の2価のアルコールを表し、Aは炭素数2〜12の2塩基酸を表すポリエステル、または一般式(2)で表され、式中、B2は炭素数1〜12のモノアルコールを表し、Gは炭素数2〜12の2価のアルコールを表し、Aは炭素数2〜12の2塩基酸を表すポリエステルを含有することが特徴の1つである。
本発明のセルロースエステルフィルムは、さらにアクリル系ポリマーを含有することが好ましい。
本発明において、ポリエステル、アクリルポリマーの重量平均分子量(Mw)はGPC(Gel Permeation Chromatography)を用いて通常の方法で測定することができる。具体的には、カラム(昭和電工社製、SHODEX−K806−K803)の温度を25℃として、溶離液としてメチレンクロライドを用い、流量を1.0ml/minとし、検出R1、注入量を100μl、試料濃度を0.1(質量/容量%)とし、また標準試料としてポリスチレンを用いて行ったものである。
本発明のセルロースエステルフィルムの膜厚は10〜200μmとすることができるが、さらに20〜60μmであることが好ましい。このような薄膜化により、湿度などの環境変動によるリタデーション変動が大幅に抑制される。このセルロースエステルフィルムを用いた偏光板を用いることによって、劣悪な環境下においても、高コントラスト、広視野角が維持できる横電界駆動式表示装置を提供することができる。
本発明に用いられるセルロースエステルは、炭素数2〜22程度のカルボン酸エステルであり、特に炭素数が6以下の低級脂肪酸エステルであることが好ましい。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、セルロースアセテートフタレート等や、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できる。上記記載の中でも、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。これらのセルロースエステルは混合して用いることもできる。
式(I) 2.8≦SA+SP≦3.0(SA+SP=総アシル基置換度)
式(II) 0≦SA≦3.0
例えば(SA=0.46、SP=2.52),(SA=1.9、SP=1.0),(SA=1.9、SP=1.08)等のセルロースエステルが好ましく、中でも1.8≦SA≦2.6、0.1≦SP≦1.2のセルロースアセテートプロピオネートがより好ましい。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。これらは公知の方法で合成することができる。
本発明のセルロースエステルには、さらに可塑剤を含有させることができる。
ただし、R1はn価の有機基、nは2以上の正の整数、OH基はアルコール性、及び/またはフェノール性水酸基を表す。
本発明のセルロースエステルには、紫外線吸収剤を含有させることができる。紫外線吸収剤としては、波長370nm以下の紫外線の吸収能に優れ、かつ良好な液晶表示性の観点から、波長400nm以上の可視光の吸収が少ないものが好ましく用いられる。
また本発明に有用な紫外線吸収剤の一つであるベンゾフェノン系紫外線吸収剤の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。UV−8 :2,4−ジヒドロキシベンゾフェノンUV−9 :2,2′−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノンUV−10:2−ヒドロキシ−4−メトキシ−5−スルホベンゾフェノンUV−11:ビス(2−メトキシ−4−ヒドロキシ−5−ベンゾイルフェニルメタン)
また、本発明のセルロースエステルフィルムの紫外線吸収剤として、1,3,5−トリアジン環を有する化合物を用いることもできる。
本発明のセルロースエステルフィルムには、微粒子を含有することが好ましい。
本発明のセルロ−スエステルフィルムには、色味調整のため染料を添加することもできる。例えば、フィルムの黄色味を抑えるために青色染料を添加してもよい。好ましい染料としてはアンスラキノン系染料が挙げられる。
次に、本発明のセルロ−スエステルフィルムの製造方法について説明する。
なお、Mはウェブまたはフィルムを製造中または製造後の任意の時点で採取した試料の質量で、NはMを115℃で1時間の加熱後の質量である。
本発明に係るセルロ−スエステルフィルムの透湿度は、40℃、90%RHで850g/m2・24h以下であることが好ましく、さらに好ましくは20〜800g/m2・24hであり、20〜750g/m2・24hであることが特に好ましい。透湿度はJIS Z 0208に記載の方法に従い測定することができる。
Rt=((nx+ny)/2−nz)×dここにおいて、dはフィルムの厚み(nm)、屈折率nx(フィルムの面内の最大の屈折率、遅相軸方向の屈折率ともいう)、ny(フィルム面内で遅相軸に直交する方向の屈折率)、nz(厚み方向におけるフィルムの屈折率)である。
本発明に用いられる透明保護フィルム(偏光板保護フィルム)に機能性層としてハードコート層が設けられていることが好ましい。
本発明に用いられる偏光板保護フィルムは、上記ハードコート層上に、機能性層として更に反射防止層を設けることが好ましい。特に中空微粒子を含有する低屈折率層であることが好ましい。
本発明に用いられる低屈折率層は、中空微粒子を含有することが好ましく、その他に珪素アルコキシド、シランカップリング剤、硬化剤等を含有することがより好ましい。
低屈折率層には下記の中空微粒子が含有されることが好ましい。
第1工程では、予め、シリカ原料とシリカ以外の無機化合物原料のアルカリ水溶液を個別に調製するか、または、シリカ原料とシリカ以外の無機化合物原料との混合水溶液を調製しておき、この水溶液を目的とする複合酸化物の複合割合に応じて、pH10以上のアルカリ水溶液中に攪拌しながら徐々に添加して多孔質粒子前駆体を調製する。
第2工程では、前記第1工程で得られた多孔質粒子前駆体から、シリカ以外の無機化合物(珪素と酸素以外の元素)の少なくとも一部を選択的に除去する。具体的な除去方法としては、多孔質粒子前駆体中の無機化合物を鉱酸や有機酸を用いて溶解除去したり、或いは、陽イオン交換樹脂と接触させてイオン交換除去する。
第3工程では、第2工程で調製した多孔質粒子分散液(空洞粒子の場合は空洞粒子前駆体分散液)に加水分解性の有機珪素化合物またはケイ酸液等を加えることにより、粒子の表面を加水分解性有機珪素化合物またはケイ酸液等の重合物で被覆してシリカ被覆層を形成する。
一般式(5) Si(OR2)4
(式中、R1はメチル基、エチル基、ビニル基、またはアクリロイル基、メタクリロイル基、アミノ基若しくはエポキシ基を含む有機基を、R2はメチル基またはエチル基を示す)
珪素アルコキシド、シランカップリング剤の加水分解は、珪素アルコキシド、シランカップリング剤を適当な溶媒中に溶解して行う。使用する溶媒としては、例えば、メチルエチルケトン等のケトン類、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコールブタノール等のアルコール類、酢酸エチル等のエステル類、或いはこれらの混合物が挙げられる。
本発明において低屈折率層塗布液の調製に用いられるアルコキシ珪素化合物(以後アルコキシシランともいう)としては、下記一般式(6)で表されるものが好ましい。
前記一般式中、R′はアルキル基であり、Rは水素原子または1価の置換基を表し、nは3または4を表す。
また、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、n−プロピルトリメトキシシラン、n−プロピルトリエトキシシラン、n−ブチルトリメトキシシラン、i−ブチルトリメトキシシラン、n−へキシルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、アセトキシトリエトキシシラン、(ヘプタデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロデシル)トリメトキシシラン、(3,3,3−トリフルオロプロピル)トリメトキシシラン、(3,3,3−トリフルオロプロピル)トリメトキシシラン、ペンタフルオロフェニルプロピルトリメトキシシラン、更に、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等が挙げられる。
加水分解触媒としては、酸、アルカリ、有機金属、金属アルコキシド等を挙げることができるが、本発明においては硫酸、塩酸、硝酸、次亜塩素酸、ホウ酸等の無機酸或いは有機酸が好ましく、特に硝酸、酢酸等のカルボン酸、ポリアクリル酸、ベンゼンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸、メチルスルホン酸等が好ましく、これらの内特に硝酸、酢酸、クエン酸または酒石酸等が好ましく用いられる。上記クエン酸や酒石酸の他に、レブリン酸、ギ酸、プロピオン酸、リンゴ酸、コハク酸、メチルコハク酸、フマル酸、オキサロ酢酸、ピルビン酸、2−オキソグルタル酸、グリコール酸、D−グリセリン酸、D−グルコン酸、マロン酸、マレイン酸、シュウ酸、イソクエン酸、乳酸等も好ましく用いられる。
本発明に用いられる低屈折率層は中空微粒子とフッ素化合物を含有することも好ましく、バインダーマトリックスとして、熱または電離放射線により架橋する含フッ素樹脂(以下、「架橋前の含フッ素樹脂」ともいう)を含むことが好ましい。該含フッ素樹脂を含むことにより良好な防汚性反射防止フィルムを提供することができる。
低屈折率層塗布液には更に必要に応じて、シランカップリング剤、硬化剤等の添加剤を含有させてもよい。シランカップリング剤は前記一般式(2)で表される化合物である。
低屈折率層を塗設する際の塗布液に使用する溶媒は、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、ブタノール等のアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;エチレングリコール、プロピレングリコール、ヘキシレングリコール等のグリコール類;エチルセルソルブ、ブチルセルソルブ、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、ジエチルセルソルブ、ジエチルカルビトール、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類;N−メチルピロリドン、ジメチルフォルムアミド、乳酸メチル、乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、水等が挙げられ、それらを単独または2種以上混合して使用することができる。
低屈折率層の塗布方法としては、ディッピング、スピンコート、ナイフコート、バーコート、エアードクターコート、ブレードコート、スクイズコート、リバースロールコート、グラビアロールコート、カーテンコート、スプレーコート、ダイコート等の公知の塗布方法または公知のインクジェット法を用いることができ、連続塗布または薄膜塗布が可能な塗布方法が好ましく用いられる。塗布量はウェット膜厚で0.1〜30μmが適当で、好ましくは0.5〜15μmである。塗布速度は10〜80m/minが好ましい。
セルロースエステルフィルム/ハードコート層/中屈折率層/低屈折率層
セルロースエステルフィルム/ハードコート層/高屈折率層/低屈折率層
セルロースエステルフィルム/ハードコート層/中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層
セルロースエステルフィルム/帯電防止層/ハードコート層/中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層
セルロースエステルフィルム/ハードコート層/帯電防止層/中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層
帯電防止層/セルロースエステルフィルム/ハードコート層/中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層
セルロースエステルフィルム/ハードコート層/高屈折率層/低屈折率層/高屈折率層/低屈折率層
(中屈折率層、高屈折率層)
中屈折率層、高屈折率層は所定の屈折率層が得られれば構成成分に特に制限はないが、下記屈折率の高い金属酸化物微粒子、バインダ等よりなることが好ましい。その他に添加剤を含有してもよい。中屈折率層の屈折率は1.55〜1.75であることが好ましく、高屈折率層の屈折率は1.75〜2.20であることが好ましい。高屈折率層及び中屈折率層の厚さは、5nm〜1μmであることが好ましく、10nm〜0.2μmであることが更に好ましく、30nm〜0.1μmであることが最も好ましい。塗布は前記低屈折率層の塗布方法と同様にして行うことができる。
金属酸化物微粒子は特に限定されないが、例えば、二酸化チタン、酸化アルミニウム(アルミナ)、酸化ジルコニウム(ジルコニア)、酸化亜鉛、アンチモンドープ酸化スズ(ATO)、五酸化アンチモン、酸化インジウム−スズ(ITO)、酸化鉄、等を主成分として用いることができる。また、これらの混合物でもよい。二酸化チタンを用いる場合は二酸化チタンをコアとし、シェルとしてアルミナ、シリカ、ジルコニア、ATO、ITO、五酸化アンチモン等で被覆させたコア/シェル構造を持った金属酸化物粒子を用いることが光触媒活性の抑制の点で好ましい。
バインダは塗膜の成膜性や物理特性の向上のために添加される。バインダとしては例えば、前述の電離放射線硬化型樹脂、アクリルアミド誘導体、多官能アクリレート、アクリル樹脂またはメタクリル樹脂等を用いることができる。
その他の添加剤として金属化合物、シランカップリング剤等を添加してもよい。金属化合物、シランカップリング剤はバインダとして用いることもできる。
式中、Mは金属原子、Aは加水分解可能な官能基または加水分解可能な官能基を有する炭化水素基、Bは金属原子Mに共有結合またはイオン結合した原子団を表す。xは金属原子Mの原子価、nは2以上でx以下の整数を表す。
式中、Rはアルキル基(好ましくは炭素数1〜10のアルキル基)、または、ビニル基、(メタ)アクリロイル基、エポキシ基、アミド基、スルホニル基、水酸基、カルボキシル基、アルコキシル基等の反応性基を表し、R′はアルキル基(好ましくは炭素数1〜10のアルキル基)を表し、m+nは4である。
本発明の偏光板について述べる。
本発明においては、偏光子としてエチレン変性ポリビニルアルコールを延伸、染色したものが好ましく用いられる。特に、エチレン単位の含有量1〜4モル%、重合度2000〜4000、けん化度99.0〜99.99モル%のエチレン変性ポリビニルアルコールが好ましく用いられる。中でも熱水切断温度が66〜73℃であるエチレン変性ポリビニルアルコールフィルムが好ましく用いられる。また、フィルムのTD方向に5cm離れた二点間の熱水切断温度の差が1℃以下であることが、色斑を低減させる上でさらに好ましく、さらにフィルムのTD方向に1cm離れた二点間の熱水切断温度の差が0.5℃以下であることが、色斑を低減させるうえでさらに好ましい。
本発明の偏光板を表示装置に組み込むことによって、種々の視認性に優れた本発明の液晶表示装置を作製することができる。本発明のセルロ−スエステルフィルムは反射型、透過型、半透過型LCDあるいはTN型、STN型、OCB型、HAN型、VA型(MVA型、PVA型)、IPS型、FFS型等の各種駆動方式のLCDで好ましく用いられるが、特にIPS、FFS等の横電界駆動式表示装置で好ましく用いられる。画面が17型以上、特に画面が30型以上の大画面の液晶表示装置では、本発明の効果以外にも、色ムラや波打ちムラによって蛍光灯の反射像が歪んで見えていたものが、鏡の反射のように歪みがないため、長時間の鑑賞でも目が疲れないという効果があった。
(アクリルポリマーの合成)
特開2000−344823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70℃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アクリルポリマーH5を得た。重量平均分子量は1000であった。
(ポリエステルの重合例、K1の重合)三つ口フラスコに、攪拌機、窒素ガス導入管、温度計、除水管を取り付ける。除水管は、分留管、その先に頭頂温度計と冷却管、また冷却管の下に目盛り(ml)の付いた水の受器を設け、受器には上部に排気管を有している。フラスコに186gのエチレングリコール、236gのコハク酸を入れ、窒素ガスをゆっくり流しながら内温を80〜90℃に加温し、撹拌を開始する。1時間かけて温度を150〜160℃に上昇させる。この際頭頂温度が100℃を超えないように(水だけを系外に溜去させ、グリコールが溜出しないように)して、水を排出させ、更に温度を190〜200℃とし、水が72g溜出したところで内温を110〜120℃に下げ、酢酸を120g加えて再度温度を150〜160℃に上昇させる。さらに水が36g溜出したところで内温を110〜120℃に下げ、更に80℃に下げた。その後、アセトンで析出させて、析出物を濾取し、ポリエステルK1を得た。K1の分子量をGPCにより測定した結果、重量平均分子量は434であった。
(K2〜11の重合)K1と同様の方法で表1〜表2に示すような2価のアルコール、2価のカルボン酸を組み合わせて加え加温し、撹拌する。水が溜出したところで内温を下げ、表1〜表2に示すモノアルコール、若しくはモノカルボン酸を加えて再度温度を上昇、撹拌する。さらに水が溜出したところで内温を下げ、アセトンで析出させて、析出物を濾取し、K2〜11を得た。なお溜出水量を変化させる事により分子量を調整し、K5,K7に関しては、2種類あるアルコール、カルボン酸の混合比をそれぞれ1:1とした。得られたポリマーの重量平均分子量は以下の通りであった。以下括弧内の数値は重量平均分子量である。K2(800)、K3(234)、K4(3000)、K5(6000)、K6(10000)、K7(11000)、K8(234)、K9(1000)、K10(8000)、K11(10000)。
(H4の重合)
K1〜K11と同じ手順で合成し、始めに水を溜出したところで内温を下げて反応を停止し、アセトンで析出させた。重量平均分子量は800であった。
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
また、特開2003−12859号公報に記載されている方法を参考にして、アクリルポリマーAC1〜8を合成した。
〈ドープ組成物〉
セルローストリアセテートS1(アセチル置換度0.46、プロピオニル置換度2.52) 100質量部
2−(2′−ヒドロキシ−3′,5′−ジ−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール
2質量部
K1(上記一般式(1)で表され、式中、B1は炭素数1〜12のモノカルボン酸を表し、Gは炭素数2〜12の2価のアルコールを表し、Aは炭素数2〜12の2塩基酸を表す化合物の一種) 30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
ドープ組成物を密封容器に投入し、70℃まで加熱し、撹拌しながら、セルローストリアセテート(TAC)を完全に溶解しドープを得た。溶解に要した時間は4時間であった。ドープ組成物を濾過した後、ベルト流延装置を用い、ドープ温度35℃で22℃のステンレスバンド支持体上に均一に流延した。
セルロ−スエステルフィルム1の作製において、K1とその添加量を表5記載のポリエステルとその添加量に変え、さらに一部のフィルムに表5記載のアクリルポリマーを添加し、膜厚を表5記載のように変えてセルロ−スエステルフィルム2〜37を作製した。表5中、AC1〜AC8については表3に、また、H1〜H5については表4に記載されている通りである。
(セルロ−スエステルフィルム38、39の作製)
セルロ−スエステルフィルム1の作製において、セルローストリアセテートS1をS2(アセチル置換度1.9、プロピオニル置換度1.0)と、S3(アセチル置換度1.9、プロピオニル置換度1.08)に変えて、セルロ−スエステルフィルム1の作製方法と同様にして、セルロ−スエステルフィルム38、39を作製した。
エチレン単位の含有量2.1モル%、けん化度99.92モル%、重合度3000のエチレン変性ポリビニルアルコール100質量部に、グリセリン10質量部、水200質量部を含浸させ、これを溶融混練し、脱泡した後、Tダイから金属ロールに溶融押出し、乾燥させて膜厚40μmのエチレン変性ポリビニルアルコールフィルムを得た。
120μmのポリビニルアルコールフィルムを沃素1質量部、ホウ酸4質量部を含む水溶液100質量部に浸漬し、50℃で一軸延伸(延伸倍率は膜厚が20〜25μmになるように変えた)を行い、偏光子2型を作製した。
上記セルロ−スエステルフィルム1〜30を40℃の2.5mol/L水酸化ナトリウム水溶液で60秒間アルカリ処理し、3分間水洗して鹸化処理層を形成し、アルカリ処理フィルムを得た。次に上記作製した偏光子1型の両面にこのアルカリ処理フィルムを、完全鹸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、セルロ−スエステルフィルム1〜30、36〜39からそれぞれ偏光板1〜30、36〜39を作製した。
上記セルロ−スエステルフィルム31〜34を40℃の2.5mol/L水酸化ナトリウム水溶液で60秒間アルカリ処理し、3分間水洗して鹸化処理層を形成し、アルカリ処理フィルムを得た。次に上記作製した偏光子2型の両面にこのアルカリ処理フィルムを、完全鹸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、セルロ−スエステルフィルム31〜34からそれぞれ偏光板31〜34を作製した。
上記セルロ−スエステルフィルム4、及びKC8UX−RHA(コニカミノルタオプト製)を40℃の2.5mol/L水酸化ナトリウム水溶液で60秒間アルカリ処理し、3分間水洗して鹸化処理層を形成し、アルカリ処理フィルムを得た。次に上記作製した偏光子1型の両面にこれらのアルカリ処理フィルムを、それぞれ完全鹸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35を作製した。
得られたセルロ−スエステルフィルム1〜39について下記の評価を行った。
幅90cm、長さ100cmの大きさに各試料を切り出し、50W蛍光灯を5本並べて試料台に45°の角度から照らせるように高さ1.5mの高さに固定し、試料台の上に各フィルム試料を置き、フィルム表面に反射して見える凹凸を目で見て、次のように判定した。この方法によって「つれ」及び「しわ」の判定ができる。
○:蛍光灯が少し曲がって見えるところがある
△:蛍光灯が全体的に少し曲がって見える
×:蛍光灯が大きくうねって見える
(Ro、Rtの測定)
アッベ屈折率計(4T)を用いてセルロ−スエステルフィルムの平均屈折率を測定した。また、市販のマイクロメーターを用いてフィルムの厚さを測定した。
式(ii) Rt=((nx+ny)/2−nz)×d
(式中、nx、ny、nzはそれぞれ屈折率楕円体の主軸x、y、z方向の屈折率を表し、かつ、nx、nyはフィルム面内方向の屈折率を、nzはフィルムの厚み方向の屈折率を表す。また、nx≧nyであり、dはフィルムの厚み(nm)を表す。)
(Rt安定性)
作製したセルロースエステルフィルムを、23℃、80%RHで10時間処理した後Rtを測定し、さらにこのフィルムを23℃、20%RHで10時間処理し、Rtを測定し、下記基準で4段階評価した。
◎:ΔRtが10nm未満
○:ΔRtが10〜15nm未満
△:ΔRtが15〜20nm未満
×:ΔRtが20nm以上
次に、得られた偏光板1〜39について下記の評価を行った。
上記作製した偏光板を80℃、90%RHで120時間処理し、処理前と処理後の透過率を測定し、下記基準で5段階評価した。
◎:ΔTが1%未満
○:ΔTが1%〜5%未満
△:ΔTが5%〜10%未満
×:ΔTが10%〜15%未満
××:ΔTが15%以上
(偏光板寸法変化)
作製した偏光板に、偏光子の吸収軸の方向に目印(十字)をそれぞれ2箇所つけて80℃、90%RHで120時間処理し、処理前と処理後の目印(十字)の距離を光学顕微鏡で測定し、下記基準で5段階評価した。
a1:熱処理前の距離
a2:熱処理後の距離
A:寸法変化率が0.1%未満
B:寸法変化率が0.1%〜0.5%未満
C:寸法変化率が0.5%〜1.0%未満
D:寸法変化率が1.0%〜1.5%未満
E:寸法変化率が1.5%〜2.0%未満
F:寸法変化率が2.0%〜3.0%未満
G:寸法変化率が3.0%〜5.0%以上
(視野角変動)
〈液晶表示装置の作製〉
視野角測定を行う液晶パネルを以下のようにして作製し、液晶表示装置としての特性を評価した。
○:視野角変動がわずかに認められる
△:視野角変動が認められる
×:視野角変動が非常に大きい
(CM(コーナームラ))
上記記載の視野角評価と同様に、偏光板を貼り付け、液晶表示装置1〜39を作製した。これらの液晶表示装置1〜39を、60℃で300時間処理した後、23℃55%RHに戻した。その後、電源を入れてバックライトを点灯させてから2時間後の黒表示の光漏れを目視で観察し、下記基準で評価した。
○:弱い光漏れが1〜2箇所ある
△:強い光漏れが1〜2箇所ある
×:強い光漏れが3箇所以上ある
以上の評価の結果を表6に示す。
Claims (10)
- 下記一般式(1)または(2)で表されるポリエステルを含有するセルロースエステルフィルムであって、常温常湿(23℃、55%RH)における面内のリターデーション(Ro)が0〜5nm、厚み方向のリターデーション(Rt)が−20〜10nmであることを特徴とするセルロースエステルフィルム。
一般式(1) B1−(G−A−)mG−B1
(式中、B1はモノカルボン酸を表し、Gは2価のアルコールを表し、Aは2塩基酸を表す。B1、G、Aはいずれも芳香環を含まない。mは繰り返し数を表す。複数のB1およびGは同じでも異なってもよい。)
一般式(2) B2−(A−G−)nA−B2
(式中、B2はモノアルコールを表し、Gは2価のアルコールを表し、Aは2塩基酸を表す。B2、G、Aはいずれも芳香環を含まない。nは繰り返し数を表す。複数のB2およびGは同じでも異なってもよい。) - 上記一般式(1)で表され、式中、B1は炭素数1〜12のモノカルボン酸を表し、Gは炭素数2〜12の2価のアルコールを表し、Aは炭素数2〜12の2塩基酸を表すポリエステル、または一般式(2)で表され、式中、B2は炭素数1〜12のモノアルコールを表し、Gは炭素数2〜12の2価のアルコールを表し、Aは炭素数2〜12の2塩基酸を表すポリエステルの含有量がセルロースエステルに対して2〜30質量%であり、重量平均分子量(Mw)が20000以下であることを特徴とする請求の範囲第1項に記載のセルロースエステルフィルム。
- 上記ポリエステルの重量平均分子量(Mw)が10000以下であることを特徴とする請求の範囲第2項に記載のセルロースエステルフィルム。
- 上記セルロースエステルフィルムが、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SAとし、プロピオニル基の置換度をSPとした時、1.8≦SA≦2.6、0.1≦SP≦1.2であることを特徴とする請求の範囲第1〜3項のいずれか1項に記載のセルロースエステルフィルム。
- アクリル系ポリマーを含有することを特徴とする請求の範囲第1〜4項のいずれか1項に記載のセルロースエステルフィルム。
- 前記アクリル系ポリマーが、X(親水基を有するモノマー成分)及びY(親水基を持たないモノマー成分)からなり、X:Y(モル比)が1:1〜1:99であり、その含有量がセルロースエステルに対して1〜20質量%であることを特徴とする請求の範囲第5項に記載のセルロースエステルフィルム。
- 膜厚が20〜60μmであることを特徴とする請求の範囲第1〜6項のいずれか1項に記載のセルロースエステルフィルム。
- 請求の範囲第1〜7項のいずれか1項に記載のセルロースエステルフィルムを少なくとも1枚用いることを特徴とする横電界駆動式表示装置用偏光板。
- 偏光子としてエチレン変性ポリビニルアルコールを有し、該偏光子の膜厚が5〜20μmである偏光子を有することを特徴とする請求の範囲第8項に記載の横電界駆動式表示装置用偏光板。
- 請求の範囲第8または9項に記載の横電界駆動式表示装置用偏光板を用いることを特徴とする横電界駆動式表示装置。
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