JP4531369B2 - セルロースアシレートフィルムの製膜方法及びセルロースアシレートフィルム - Google Patents
セルロースアシレートフィルムの製膜方法及びセルロースアシレートフィルム Download PDFInfo
- Publication number
- JP4531369B2 JP4531369B2 JP2003341778A JP2003341778A JP4531369B2 JP 4531369 B2 JP4531369 B2 JP 4531369B2 JP 2003341778 A JP2003341778 A JP 2003341778A JP 2003341778 A JP2003341778 A JP 2003341778A JP 4531369 B2 JP4531369 B2 JP 4531369B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cellulose acylate
- film
- mass
- acylate film
- drying
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Description
したがって、かねてから上記欠点のないセルロースアシレートフィルムの製膜方法の開発が望まれていた。
(1)流延ダイより流延支持体上に、セルロースアシレートを有機溶剤で溶解したドープを流延し、乾燥してセルロースアシレートフィルムを形成する工程を有するセルロースアシレートフィルムの製膜方法であって、乾燥工程におけるセルロースアシレートフィルムの弾性率を、残留溶剤濃度100質量%のときに6〜12MPa、残留溶剤濃度50質量%のときに10〜20MPaとなるように調整し、かつ、乾燥工程におけるセルロースアシレートフィルムの流延支持体側の表面温度が、流延支持体と反対側のセルロースアシレートフィルムの表面温度より3〜30℃高くなるように調整することを特徴とするセルロースアシレートフィルムの製膜方法。
(2)流延ダイより流延支持体上に、セルロースアシレートを有機溶剤で溶解したドープを流延し、乾燥してセルロースアシレートフィルムを形成する工程を有するセルロースアシレートフィルムの製膜方法であって、乾燥工程における残留溶剤濃度300質量%のセルロースアシレートフィルムのCuKα線によるX線回折スペクトル(以下「XD」という)強度を200〜1500cps、XDのピークトップの2θを7〜8°に調整することを特徴とする(1)に記載のセルロースアシレートフィルムの製膜方法。
(3)前記乾燥工程における残留溶剤濃度20質量%のセルロースアシレートフィルムのXD強度が残留溶剤濃度300質量%のセルロースアシレートフィルムのXD強度より100〜3000cps大きくなり、かつ残留溶剤濃度20質量%のセルロースアシレートフィルムのXDのピークトップの2θが残留溶剤濃度300質量%のセルロースアシレートフィルムのXDのピークトップの2θより0.1〜2°大きくなるように調整する(2)に記載のセルロースアシレートフィルムの製膜方法。
(4)流延ダイより流延支持体上に、セルロースアシレートを有機溶剤で溶解したドープを流延し、乾燥してセルロースアシレートフィルムを形成する工程を有するセルロースアシレートフィルムの製膜方法であって、乾燥工程における残留溶剤濃度300〜45質量%のセルロースアシレートフィルムのV−V散乱強度を5×10-3〜5×10-1に調整することを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載のセルロースアシレートフィルムの製膜方法。
(5)前記乾燥工程における残留溶剤濃度300〜45質量%のセルロースアシレートフィルムのH−V散乱強度を4×10-5〜4×10-3に調整する(4)に記載のセルロースアシレートフィルムの製膜方法。
(6)流延ダイより流延支持体上に、セルロースアシレートを有機溶剤で溶解したドープを流延し、乾燥してセルロースアシレートフィルムを形成する工程を有するセルロースアシレートフィルムの製膜方法であって、乾燥工程における残留溶剤濃度350〜70質量%のセルロースアシレートフィルムの振竿法で求めた減衰率△の最大値を0.05〜0.5に調整することを特徴とする(1)〜(5)のいずれかに記載のセルロースアシレートフィルムの製膜方法。
(7)流延ダイより流延支持体上に、セルロースアシレートを有機溶剤で溶解したドープを流延し、乾燥してセルロースアシレートフィルムを形成する工程を有するセルロースアシレートフィルムの製膜方法であって、乾燥工程における赤外線吸収分光法で1030〜1070cm-1に現れるピークが、乾燥開始時に1045〜1050cm-1で半値幅46〜54cm-1のピークトップを示し、かつ乾燥開始から残留溶剤濃度20質量%までの間に前記ピークトップが0.5〜5cm-1低波数側にシフトし、かつ前記半値幅が0.5〜10cm-1増加するように調整することを特徴とする(1)〜(6)のいずれかに記載のセルロースアシレートフィルムの製膜方法。
(8)前記乾燥工程における赤外線吸収分光法で1740〜1760cm-1に現れるピークが、乾燥開始時に1743〜1749cm-1で半値幅28〜38cm-1のピークトップを示し、かつ乾燥開始から残留溶剤濃度20質量%までの間に前記ピークトップが0.5〜5cm-1低波数側にシフトし、かつ前記半値幅が0.1〜5cm-1増加するように調整する(7)に記載のセルロースアシレートフィルムの製膜方法。
(9)流延ダイより流延支持体上に、セルロースアシレートを有機溶剤で溶解したドープを流延し、乾燥してセルロースアシレートフィルムを形成する工程を有するセルロースアシレートフィルムの製膜方法であって、前記ドープに貧溶媒を添加することにより前記ドープの粘度を1〜40%低下させることを特徴とする(1)〜(8)のいずれかに記載のセルロースアシレートフィルムの製膜方法。
(10)前記貧溶媒として炭素数1〜7のアルコールを用い、かつ前記貧溶媒の添加量をドープ全量に対して0.5〜10質量%とする(1)〜(9)のいずれかに記載の製膜方法。
(11)流延支持体の温度を流延部から剥ぎ取り部までの間に1〜30℃昇温するように調整する(1)〜(10)のいずれかに記載のセルロースアシレートフィルムの製膜方法。
(12)前記ドープに貧溶媒を添加することにより前記ドープの粘度を1〜40%低下させる(1)〜(11)のいずれかに記載のセルロースアシレートフィルムの製膜方法。
(13)乾燥工程における乾燥を温度変動幅3〜20℃の範囲内で行う(1)〜(12)のいずれかに記載のセルロースアシレートフィルムの製膜方法。
(14)セルロースアシレートフィルムの残留溶剤濃度が200質量%から30質量%になるまでの間、毎分7.5〜45質量%の速度でセルロースアシレートフィルム中の残留溶剤を乾燥させる(1)〜(13)のいずれかに記載のセルロースアシレートフィルムの製膜方法。
(15)前記セルロースアシレートとして、セルロースの水酸基に対する置換度が下記式(I)〜(III)の条件を満たすセルロースアシレートを用いる(1)〜(14)のいずれかに記載のセルロースアシレートフィルムの製膜方法。
(I) 2.6≦SA+SB≦3.0
(II) 1.5≦SA≦3.0
(III) 0≦SB≦0.8
式(I)〜(III)中、SA及びSBは、セルロースの水酸基に対する置換度の総和を表し、SAはアセチル基の置換度を表し、SBは炭素原子数3〜22のアシル基の置換度を表わす。
(16)有機溶剤として、非塩素系有機溶剤である炭素原子数3〜12のエーテル類、炭素原子数3〜12のケトン類及び炭素原子数3〜12のエステル類から選ばれる少なくとも一種の溶剤を用いる(1)〜(15)のいずれかに記載のセルロースアシレートフィルムの製膜方法。
(17)(1)〜(16)いずれかに記載のセルロースアシレートフィルムの製膜方法により得られたセルロースアシレートフィルム。
(18)偏光層に(17)に記載のセルロースアシレートフィルムを少なくとも1層積層したことを特徴とする偏光板。
(19)前記偏光層の吸収軸が実質的に45°傾斜してテンター延伸されたものである(18)に記載の偏光板。
(20)(17)に記載のセルロースアシレートフィルムを基材に用いた液晶表示板用光学補償フィルム。
(21)(17)に記載のセルロースアシレートフィルムを基材に用いた反射防止フィルム。
(22)(17)に記載のセルロースアシレートフィルムを基材に用いたハロゲン化銀写真感光フィルム。
本発明の製膜方法は、乾燥工程において以下の第1と第7の態様を必須とし、第2〜6の態様を有していてもよい。以下、それぞれの態様について説明する。
本発明の第1の態様では、乾燥工程におけるセルロースアシレートフィルムの弾性率を残留溶剤濃度100質量%のときに6〜12MPa、残留溶剤濃度50質量%のときに10〜20MPaとなるように調整する。
流延支持体から剥ぎ取られた直後のセルロースアシレートフィルムには多くの残留溶剤が含まれている。このため、その後の乾燥工程において、張力や乾燥風により延伸される途中で、光学むらが発生しやすいという欠点がある。第1の態様では、この乾燥過程において、セルロースアシレートフィルムのゲル強度を上げるために、残留溶剤濃度が100質量%であるときのセルロースアシレートフィルムの弾性率を6〜12MPa、好ましくは6〜11MPa、さらに好ましくは6〜10MPaの範囲に調整する。さらに残留溶剤濃度が50質量%であるときのセルロースアシレートフィルムの弾性率を10〜20MPa、好ましくは10〜18MPa、さらに好ましくは10〜16MPaの範囲に調整する。
なお、本明細書において「残留溶剤濃度」とは、流延して形成されたセルロースアシレートフィルム中に残留している有機溶剤の含有率をいい、所定時間乾燥した後のセルロースアシレートフィルム(セルロースアシレート+有機溶剤)の質量Aに対する揮発された有機溶剤の質量Bとの百分率[(B/A)×100(%)]により求められる。また、弾性率は、あらかじめ流延支持体から剥ぎ取った直後のセルロースアシレートフィルムの膜厚と幅を測定して断面積Cを求めておき、所定の条件で引張力Dを測定し、D/Cから求めることができる。
本発明の第2の態様では、乾燥工程における残留溶剤濃度300質量%のセルロースアシレートフィルムのCuKα線によるX線回折スペクトル(XD)強度を200〜1500cpsに調整し、かつ前記XDのトップピークの2θを7〜8°に調整する。
ここで、「XD強度」とは、XD測定した場合のベースラインからのピークの高さを意味する。また「トップピーク」とは、XD測定で現れる最大ピークの2θの位置をいう。
乾燥工程におけるXD強度および2θの好ましい値は、支持体の乾燥条件として温度変動を3〜20℃にすることで達成される。
本発明の第3の態様では、乾燥工程における残留溶剤濃度が300〜45質量%であるセルロースアシレートフィルムのV−V散乱強度を5×10-3〜5×10-1、好ましくは7×10-3〜1×10-1、より好ましくは9×10-3〜7×10-2に調整する。さらに、本発明の第3の態様では、上記範囲の残留溶剤濃度においてセルロースアシレートフィルムのH−V散乱強度を4×10-5〜4×10-3、好ましくは5×10-5〜2×10-3であり、さらに好ましくは5×10-5〜1×10-3とすることが好ましい。
(1)溶剤の調整
本発明の製膜方法においてセルロースアシレートを溶解する有機溶剤は、塩素系、非塩素系の有機溶剤を用いることができるが、「濃度ゆらぎ」の発生を容易にする観点からは非塩素系有機溶剤を用いることが好ましい。非塩素系有機溶剤は、炭素原子数3〜12のエーテル類、炭素原子数3〜12のケトン類、及び炭素原子数3〜12のエステル類から選ばれる少なくとも一種の溶剤を用いることが好ましい。従来はセルロースアシレートを溶解するのにジクロロメタンを用いるのが一般的であったが、本発明の製膜方法では、上記溶剤を用いることにより「濃度ゆらぎ」を発生し易くし、その結果、H−V散乱及びV−V散乱を増大させ、結晶化を促し、フィルム強度を上げることができる。なお、溶剤組成については、後で詳述する。
上記「濃度ゆらぎ」は、一種の相分離であるため、温度変動を与えて相分離のきっかけを与えることにより発生し易くできる。この相分離はLCST型であり、高温で相分離するため、温度変動は、高温側に与えることが好ましい。温度変動幅は3〜20℃であることが適当であり、4〜18℃であることが好ましく、5〜16℃であることがさらに好ましい。高温に曝した後は、直ちに(1分以内)に元の温度まで降温することが好ましい。高温のままでは溶剤の揮発が早くなりすぎ、結晶が成長する前に溶剤が揮発するためである。好ましい変動前の温度は25〜50℃であり、30〜45℃であることが好ましい。このような高温側への温度変動は、上記非塩素系溶剤を用いることが好ましい。塩素系溶剤の蒸発潜熱は大きく、乾燥過程において温度が低下しやすく、高温側への温度変動を与え難いためである。このような温度変動は、一定温度に温調した乾燥ゾーンの中に、所望の温度の風の吹き出し口を設け、IRヒーター、ハロゲンヒーター等のスポット熱源を用い、局所的に加熱することにより達成できる。なお、「濃度ゆらぎ」の付与は、乾燥初期に行うことが好ましく、流延後、流延支持体上で(剥ぎ取り前に)実施することが好ましい。
本発明の第4の態様では、乾燥工程において振竿法で求めた減衰率△が残留溶剤濃度3
50〜70質量%の間に最大値を有し、かつ前記最大値を0.05〜0.5の範囲に調整する。
セルロースアシレートフィルムの強度を上げるためには、フィルムの非晶部の密度を高くすることが好ましい。そのためには、振竿法での減衰率△の最大値を0.05〜0.5、好ましくは0.07〜0.45、さらに好ましくは0.1〜0.4の範囲に調整することが好ましい。減衰率△が0.05〜0.5の範囲であれば、光学むら(ReびRthむら、光軸ずれ)や面状不良(しわ)を発現を抑え、故障が発生し難くすることができる。
振竿法による減衰率△は、市販の振り子型弾性測定器を用いることにより求めることができる。好ましい振竿法による減衰率は、乾燥条件において吹き込み風の風速を4〜20m/秒にすることによって達成することができる。
本発明の第5の態様では、乾燥開始時と所定の残留溶剤濃度になるまでのセルロースアシレートフィルムの赤外線吸収分光法で測定される特定の範囲の赤外線吸収スペクトルのピークトップのシフト幅及び半値幅の増加量を調整することにより非晶部の強度を向上させることができる。
すなわち、第5の態様では、乾燥工程において、赤外線吸収分光法により1030〜1070cm-1に現れるピークが、乾燥開始時(乾燥0分)に1045〜1050cm-1の範囲に半値幅46〜54cm-1のピークトップを示し、かつ乾燥開始からセルロースアシレートフィルムの残留溶剤濃度が20質量%になるまでの間に前記ピークトップが0.5〜5cm-1低波数側にシフトし、かつ前記半値幅が0.5〜10cm-1増加するように調整される。
好ましい赤外吸収法によるピーク位置と半値幅は、乾燥条件において吹き込み風の風速を4〜20m/秒にすることによって達成することができる。
乾燥初期からセルロースアシレートの結晶どうしのから絡み合いを発生し易くし、かつフィルム強度を上げるためには、以下に示す材料の調整と乾燥条件の調整することにより達成できる。
すなわち、第6の態様では、ドープに貧溶媒を添加することによりドープの粘度を1〜40%低下させる。また、第7の態様では、乾燥工程におけるセルロースアシレートフィルムの流延支持体側の表面温度が、流延支持体とは反対側のセルロースアシレートフィルムの表面温度より3〜30℃高くなるように調整する。第7の態様は、流延支持体の温度が流延部から剥ぎ取り部までの間に1〜30℃昇温するように調整することが好ましい。
(a)セルロースアシレート
本発明で用いられるセルロースアシレートとしては、セルロースの水酸基に対する置換度が高いセルロースアシレートを用いることが好ましい。すなわち、本発明の製膜方法では、置換度の高いセルロースアシレートを用いることにより、セルロースアシレートの結晶どうしの絡み合い形成時にアセチル基どうしの疎水結合を駆動力として付与できる。このようなセルロースアシレートの詳細については後で詳述する。
セルロースアシレートの溶解後から流延までの間に、ドープ(有機溶剤にセルロースアシレートを溶解した溶液)の粘度を1〜40%、好ましくは3〜35%、さらに好ましくは5〜30%低下させることが好ましい。粘度の低下は、ドープ中で拡がっていたセルロースアシレートを収縮させることを意味する。これにより、この後の乾燥工程において、セルロースアシレート中に取り込んだ溶剤を速く追い出し、乾燥を促し、硬い膜を作ることができる。しかし、このように粘度を下げる方向は、セルロースアシレートの溶解性を低下させることであるため、セルロースアシレートを完全に溶解した後に行うことが好ましい。
(a)乾燥中の表裏面の温度差の調整
乾燥初期の乾燥速度を遅くすることにより、セルロースアシレート分子間の絡み合いを促進し、かつ上記非晶部の強度を促進させることができる。さらに乾燥速度を遅くすることにより、上述の「濃度ゆらぎ」を発生させ易くすることができ、かつH−V散乱強度及びV−V散乱強度を大きくし、結晶化を促進させ、フィルム強度を上げることもできる。
このようなゆっくりした乾燥速度を実現させるためには、フィルム表面(空気界面)にスキン層(皮張り)を形成させることが好適である。すなわち、流延支持体側(厚み方向の深い所)の溶剤は、表面まで拡散し、そこから揮発するが、フィルム表面にスキン層を形成しておくと揮発が遅くなり、上記と同様の効果が得られ、セルロースアシレートどうしの絡み合いの数を増やすことができる。このようなスキン層は、以下の方法により形成できる。
セルロースアシレートフィルム表面に高速風を吹き込み、フィルム表面を速く乾燥させることが好ましい。好ましい風速は4〜20m/秒であることが好ましく、5〜16m/秒であることがより好ましく、6〜12m/秒であることがさらに好ましい。この時の乾燥風の温度は25〜100℃であることが好ましく、30〜80℃であることがより好ましく、35〜70℃であることがさらに好ましい。この吹き込み風の湿度は結露防止の観点から0〜70%RHであることが好ましく、0〜50%RHであることがさらに好ましい。
流延支持体側のセルロースアシレートフィルム面(裏面)の温度を流延支持体側とは反対側のセルロースアシレートフィルム面(表面)の温度より3〜30℃、好ましくは4〜25℃、さらに好ましくは5〜20℃低くする。このような裏面における温度差を付与することにより、流延支持体側の溶剤の表面側への拡散を遅らせ、セルロースアシレートの結晶どうしの絡み合いの発生をさらに助長できる。この時のフィルム表面側の温度は、20〜70℃であることが好ましく、25〜60℃であることがより好ましく、30〜50℃であることがさらに好ましい。
セルロースアシレートの表面側の温度は、非接触温度計を用いて測定することができ、またセルロースアシレートの裏面の温度は、流延支持体上の熱電対を貼り付けておき、この上に流延することにより測定することができる。
剥ぎ取り直後の所定の残留溶剤濃度の領域を所定の速度で乾燥させることにより、効率的にセルロースアシレートどうしの絡み合いを促進し、非晶部の強度を増加させることができる。すなわち、流延後、残留溶剤濃度が200〜30質量%の間を、7.5〜45質量%/分、好ましくは10〜40質量%/分、さらに好ましくは15〜35質量%/分の速度で残留溶剤を乾燥させることが好ましい。従来は、この速度よりも速い速度で乾燥していいたため、十分なフィルム強度を得ることができなかったが、本発明ではセルロースアシレートどうしの絡み合いの発現に最も有効な上記領域のみをゆっくりと乾燥させるため、全体の乾燥時間を殆ど長引かせることなく、効果的にフィルム強度を向上させることができる。
(セルロースアシレート)
本発明の製膜方法で用いられるセルロースアシレートは、本発明の効果を奏する限り特に限定されない。セルロースアシレートは、同一の種類のセルロースアシレートだけを用いてもよく、また異なる2種類以上のセルロースアシレートを混合して用いてもよい。中でも好ましいセルロースアシレートは、セルロースの水酸基に対する置換度が下記式(I)〜(III)の全ての条件を満たすセルロースアシレートである。
1.5≦SA≦3.0 (II)
0≦SB≦0.8 (III)
ここで、式中SA及びSBはセルロースの水酸基に対する置換度の総和を表し、SAはアセチル基の置換度を表し、SBは炭素原子数3〜22のアシル基の置換度を表わす。
0.8≦S6≦1 (IV)
本発明のドープ(セルロースアシレート溶液)には、その調製工程において用途に応じた種々の添加剤(例えば、可塑剤、紫外線防止剤、劣化防止剤、光学異方性コントロール剤、微粒子、剥離剤、赤外吸収剤、界面活性剤など)を加えることができる。また添加剤は、ドープ調製工程の何れの工程で添加してもよいが、ドープ調製工程の最後の工程で添加することが好ましい。さらに、各添加剤の添加量は、その機能が発現される限り特に制限はない。可塑剤は、例えば、特開2001−151901号公報に記載の添加量で添加することができ、セルロースアシレートの質量に対して0.1〜25質量%の含有率(濃度)で含有させることが好ましい。また、赤外線吸収染剤は、例えば、特開2001−194522号公報に記載の添加量で添加することができる。また、紫外線吸収剤は、例えば、特開2001−151901号公報に記載の添加量で添加することができる。赤外線吸収剤、紫外線吸収剤は、それぞれセルロースアシレートの質量に対して0.001〜5質量%の含有率で含有させることが好ましい。
本発明で用いられる有機溶剤は、特に限定されず、塩素系溶剤であっても非塩素系溶剤であってもよいが、「濃度ゆらぎ」の発現のし易さの観点からは非塩素系溶剤を用いることが好ましい。また、有機溶剤は、新鮮な溶剤であっても回収溶剤であってもよい。
本発明のセルロースアシレートを有機溶剤に溶解し、ドープを作製するが、これには非塩素系溶剤を用いることが好ましい。好ましい非塩素系有機溶剤は、炭素原子数3〜12のエステル、ケトン及びエーテルから選ばれる溶剤である。エステル、ケトン及びエーテルは、環状構造を有していてもよい。エステル、ケトン及びエーテルの官能基(すなわち、−O−、−CO−及びCOO−)のいずれかを2つ以上有する化合物も主溶剤として用いることができ、例えばアルコール性水酸基のような他の官能基を有していてもよい。2種類以上の官能基を有する溶剤の場合、その炭素原子数はいずれかの官能基を有する化合物の規定範囲内であればよい。
以上の本発明で用いられる非塩素系有機溶剤は、さらに詳細については発明協会公開技報(公技番号2001−1745、2001年3月15日発行、発明協会)にて12頁〜16頁に記載されている。
・酢酸メチル/アセトン/メタノール/エタノール/ブタノール(75/10/5/5/5質量部)、
・酢酸メチル/アセトン/メタノール/エタノール/プロパノール(75/10/5/5/5質量部)、
・酢酸メチル/アセトン/メタノール/ブタノール/シクロヘキサン(75/10/5/5/5質量部)、
・酢酸メチル/アセトン/エタノール/ブタノール(81/8/7/4質量部)、
・酢酸メチル/アセトン/エタノール/ブタノール(82/10/4/4質量部)、
・酢酸メチル/アセトン/エタノール/ブタノール(80/10/4/6質量部)、
・酢酸メチル/メチルエチルケトン/メタノール/ブタノール(80/10/5/5質量部)、
・酢酸メチル/アセトン/メチルエチルケトン/エタノール/イソプロパノール(75/10/10/5/7質量部)、
・酢酸メチル/シクロペンタノン/メタノール/イソプロパノール(80/10/5/8質量部)、
・酢酸メチル/アセトン/ブタノール(85/5/5質量部)、
・酢酸メチル/シクロペンタノン/アセトン/メタノール/ブタノール(60/15/15/5/6質量部)、
・酢酸メチル/シクロヘキサノン/メタノール/ヘキサン(70/20/5/5質量部)、
・酢酸メチル/メチルエチルケトン/アセトン/メタノール/エタノール (50/20/20/5/5質量部)、
・酢酸メチル/1、3ジオキソラン/メタノール/エタノール (70/20/5/5質量部)、
・酢酸メチル/ジオキサン/アセトン/メタノール/エタノール (60/20/10/5/5質量部)、
・酢酸メチル/アセトン/シクロペンタノン/エタノール/イソブタノール/シクロヘキサン (65/10/10/5/5/5質量部)、
・ギ酸メチル/メチルエチルケトン/アセトン/メタノール/エタノール (50/20/20/5/5質量部)、
・ギ酸メチル/アセトン/酢酸エチル/エタノール/ブタノール/ヘキサン (65/10/10/5/5/5質量部)、
・アセトン/アセト酢酸メチル/メタノール/エタノール (65/20/10/5質量部)、
・アセトン/シクロペンタノン/エタノール/ブタノール (65/20/10/5質量部)、
・アセトン/1,3ジオキソラン/エタノール/ブタノール (65/20/10/5質量部)、
・1、3ジオキソラン/シクロヘキサノン/メチルエチルケトン/メタノール/ブタノール (55/20/10/5/5/5質量部)
・酢酸メチル/アセトン/エタノール/ブタノール(81/8/7/4質量部)でセルロースアシレート溶液を作製しろ過・濃縮後に2質量部のブタノールを追加添加
・酢酸メチル/アセトン/エタノール/ブタノール(81/10/4/2質量部)でセルロースアシレート溶液を作製しろ過・濃縮後に4質量部のブタノールを追加添加
・酢酸メチル/アセトン/エタノール(84/10/6質量部)でセルロースアシレート溶液を作製しろ過・濃縮後に5質量部のブタノールを追加添加
本技術に用いるドープには、上記本技術の非塩素系有機溶剤以外に、ジクロロメタンを本技術の全有機溶剤量の10質量%以下含有させてもよい。
本発明のセルロースアシレートのドープを作製するに際しては、場合により主溶剤として塩素系有機溶剤も用いることができる。本発明においては、セルロースアシレートが溶解し流延、製膜できる範囲において、その目的が達成できる限りはその塩素系有機溶剤は特に限定されない。これらの塩素系有機溶剤は、好ましくはジクロロメタン、クロロホルムであり、特に好ましくはジクロロメタンである。また、塩素系有機溶剤以外の有機溶剤を混合することも特に問題ない。その場合は、ジクロロメタンは少なくとも50質量%使用することが必要である。
・ジクロロメタン/メタノール/エタノール/ブタノール(75/10/5/5/5質量部)、
・ジクロロメタン/アセトン/メタノール/プロパノール(80/10/5/5質量部)、
・ジクロロメタン/メタノール/ブタノール/シクロヘキサン(75/10/5/5/5質量部)、
・ジクロロメタン/メチルエチルケトン/メタノール/ブタノール(80/10/5/5質量部)、
・ジクロロメタン/アセトン/メチルエチルケトン/エタノール/イソプロパノール(75/10/10/5/7質量部)、
・ジクロロメタン/シクロペンタノン/メタノール/イソプロパノール(80/10/5/8質量部)、
・ジクロロメタン/酢酸メチル/ブタノール(80/10/10質量部)、
・ジクロロメタン/シクロヘキサノン/メタノール/ヘキサン(70/20/5/5質量部)、
・ジクロロメタン/メチルエチルケトン/アセトン/メタノール/エタノール (50/20/20/5/5質量部)、
・ジクロロメタン/1、3ジオキソラン/メタノール/エタノール (70/20/5/5質量部)、
・ジクロロメタン/ジオキサン/アセトン/メタノール/エタノール (60/20/10/5/5質量部)、
・ジクロロメタン/アセトン/シクロペンタノン/エタノール/イソブタノール/シクロヘキサン (65/10/10/5/5/5質量部)、
・ジクロロメタン/メチルエチルケトン/アセトン/メタノール/エタノール (70/10/10/5/5質量部)、
・ジクロロメタン/アセトン/酢酸エチル/エタノール/ブタノール/ヘキサン (65/10/10/5/5/5質量部)、
・ジクロロメタン/アセト酢酸メチル/メタノール/エタノール (65/20/10/5質量部)、
・ジクロロメタン/シクロペンタノン/エタノール/ブタノール (65/20/10/5質量部)、
本発明で用いられるドープは、塩素系有機溶剤及び非塩素系有機溶剤いずれの場合でも、溶剤にセルロースアシレートを10〜30質量%、好ましくは13〜27質量%、さらに好ましくは15〜25質量%溶解したものであることができる。セルロースアシレートの溶媒への溶解に先立ち、0〜50℃で0.1〜100時間膨潤させることが好ましい。
なお、種々の添加剤は、膨潤工程の前に添加してもよく、膨潤工程中又は後でもよく、さらには、この後冷却溶解中又は後であっても構わない。
本発明のセルロースアシレートフィルムの製膜方法及び設備は、上述した条件以外については従来のセルローストリアセテートフィルム製造で用いられてきた溶液流延製膜方法及び溶液流延製膜装置を利用することができる。溶解機(釜)で調製されたドープは、貯蔵釜で一旦貯蔵し脱泡してから最終調製を行う。ドープを排出口から、定流量ポンプ(例えば回転数によって高精度に定量送液できる加圧型定量ギヤポンプ)を通して加圧型ダイに送り、ドープを口金(スリット)から金属等の平滑支持体の上に均一に流延し、上記の方法に従い乾燥する。
セルロースアシレートフィルムは、場合により表面処理を行うことによって、セルロースアシレートフィルムと各機能層(例えば、下塗層及びバック層)との接着を向上させることができる。例えば、グロー放電処理、紫外線照射処理、コロナ処理、火炎処理、酸又はアルカリ処理を用いることができる。ここでいうグロー放電処理とは、10-3〜20Torrの低圧ガス下でおこる低温プラズマでもよく、また大気圧下で行うプラズマ処理であることが好ましい。プラズマ励起性気体とは上記のような条件においてプラズマ励起される気体をいい、アルゴン、ヘリウム、ネオン、クリプトン、キセノン、窒素、二酸化炭素、テトラフルオロメタンのようなフロン類及びそれらの混合物などが挙げられる。これらの詳細については、発明協会公開技報(公技番号2001−1745、2001年3月15日発行、発明協会)の第30〜32頁に記載されている。
本発明の製膜方法で得られたセルロースアシレートフィルムに、発明協会公開技報(公技番号2001−1745、2001年3月15日発行、発明協会)の32〜45頁に記載されている機能層を組み合わせることが好ましい。中でも好ましいのが、偏光層の付与(偏光板)、光学補償層の付与(光学補償シート)、反射防止層の付与(反射防止フィルム)である。
[使用素材]
現在、市販の偏光層は、延伸したポリマーを、浴槽中のヨウ素又は二色性色素の溶液に浸漬し、バインダー中にヨウ素又は二色性色素を浸透させることで作製されるのが一般的である。偏光膜は、Optiva Inc.に代表される塗布型偏光膜も利用できる。偏光膜におけるヨウ素及び二色性色素は、バインダー中で配向することで偏向性能を発現する。二色性色素としては、アゾ系色素、スチルベン系色素、ピラゾロン系色素、トリフェニルメタン系色素、キノリン系色素、オキサジン系色素、チアジン系色素あるいはアントラキノン系色素が用いられる。二色性色素は、水溶性であることが好ましい。二色性色素は、親水性置換基(例、スルホ、アミノ、ヒドロキシル)を有することが好ましい。例えば、発明協会公開技法、公技番号2001−1745号、58頁(発行日2001年3月15日)に記載の化合物が挙げられる。
偏光膜は、偏光膜を延伸するか(延伸法)、もしくはラビングした(ラビング法)後に、ヨウ素、二色性染料で染色することが好ましい。
延伸に先立ち、PVAフィルムを膨潤させる。膨潤度は1.2〜2.0倍(膨潤前と膨潤後の重量比)である。この後、ガイドロール等を介して連続搬送しつつ、水系媒体浴内や二色性物質溶解の染色浴内で、15〜50℃、就中17〜40℃の浴温で延伸する。延伸は2対のニップロールで把持し、後段のニップロールの搬送速度を前段のそれより大きくすることで達成できる。延伸倍率は、延伸後/初期状態の長さ比(以下同じ)に基づくが前記作用効果の点より好ましい延伸倍率は1.2〜3.5倍であり、特に好ましくは1.5〜3.0倍である。この後、50〜90℃で乾燥させて偏光膜を得る。
この延伸法として、特開2002−86554号公報に記載の斜め方向に傾斜め方向に張り出したテンターを用い延伸する方法を用いることができる。この延伸は空気中で延伸するため、事前に含水させて延伸しやすくすることが必用である。好ましい含水率は5〜100%、より好ましくは10〜100%である。
上記鹸化後のセルロースアシレートフィルムと、延伸して調製した偏光層を貼り合わせ偏光板を調製する。張り合わせる方向は、セルロースアシレートフィルムの流延軸方向と偏光板の延伸軸方向が45°になるように行うのが好ましい。
光学異方性層は、液晶表示装置の黒表示における液晶セル中の液晶化合物を補償するためのものであり、セルロースアシレートフィルムの上に配向膜を形成し、さらに光学異方性層を付与することで形成される。
上記表面処理したセルロースアシレートフィルム上に配向膜を設ける。この膜は、液晶性分子の配向方向を規定する機能を有する。しかし、液晶性化合物を配向後にその配向状態を固定してしまえば、配向膜はその役割を果たしているために、本発明の構成要素としては必ずしも必須のものではない。すなわち、配向状態が固定された配向膜上の光学異方性層のみを偏光子上に転写して本発明の偏光板を作製することも可能である。
棒状液晶性分子としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類及びアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。
円盤状(ディスコティック)液晶性分子には、C. Destradeらの研究報告、Mol. Cryst. 71巻、111頁(1981年)に記載されているベンゼン誘導体、C.Destradeらの研究報告、Mol. Cryst. 122巻、141頁(1985年)、Physics lett, A, 78巻、82頁(1990)に記載されているトルキセン誘導体、B.Kohneらの研究報告、Angew. Chem. 96巻、70頁(1984年)に記載されたシクロヘキサン誘導体及びJ. M. Lehnらの研究報告、J. Chem. Commun.,1794頁(1985年)、J. Zhangらの研究報告、J. Am. Chem. Soc. 116巻、2655頁(1994年)に記載されているアザクラウン系やフェニルアセチレン系マクロサイクルが含まれる。
上記の液晶性分子と共に、可塑剤、界面活性剤、重合性モノマー等を併用して、塗工膜の均一性、膜の強度、液晶分子の配向性等を向上することができる。液晶性分子と相溶性を有し、液晶性分子の傾斜角の変化を与えられるか、あるいは配向を阻害しないことが好ましい。
円盤状液晶性分子のディスコティックネマティック液晶相−固相転移温度は、70〜300℃であることが好ましく、70〜170℃であることがさらに好ましい。
光学異方性層は、液晶性分子及び必要に応じて後述の重合性開始剤や任意の成分を含む塗布液を、配向膜の上に塗布することで形成できる。
塗布液の調製に使用する溶剤としては、有機溶剤が好ましく用いられる。有機溶剤の例には、アミド(例、N,N−ジメチルホルムアミド)、スルホキシド(例、ジメチルスルホキシド)、ヘテロ環化合物(例、ピリジン)、炭化水素(例、ベンゼン、ヘキサン)、アルキルハライド(例、クロロホルム、ジクロロメタン、テトラクロロエタン)、エステル(例、酢酸メチル、酢酸ブチル)、ケトン(例、アセトン、メチルエチルケトン)、エーテル(例、テトラヒドロフラン、1,2−ジメトキシエタン)が含まれる。アルキルハライド及びケトンが好ましい。二種類以上の有機溶剤を併用してもよい。
配向させた液晶性分子を、配向状態を維持して固定することができる。固定化は、重合反応により実施することが好ましい。重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれるが、光重合反応が好ましい。
このような光学補償フィルムが用いられる各液晶モードについて説明する。
(TNモード液晶表示装置)
カラーTFT液晶表示装置として最も多く利用されており、多数の文献に記載がある。TNモードの黒表示における液晶セル中の配向状態は、セル中央部で棒状液晶性分子が立ち上がり、セルの基板近傍では棒状液晶性分子が寝た配向状態にある。
(OCBモード液晶表示装置)
電圧無印加時に棒状液晶性分子が実質的に垂直に配向しているのが特徴であり、VAモードの液晶セルには、(1)棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直に配向させ、電圧印加時に実質的に水平に配向させる狭義のVAモードの液晶セル(特開平2−176625号公報記載)に加えて、(2)視野角拡大のため、VAモードをマルチドメイン化した(MVAモードの)液晶セル(SID97、Digest of tech. Papers(予稿集)28(1997)845記載)、(3)棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直配向させ、電圧印加時にねじれマルチドメイン配向させるモード(n−ASMモード)の液晶セル(日本液晶討論会の予稿集58〜59(1998)記載)及び(4)SURVAIVALモードの液晶セル(LCDインターナショナル98で発表)が含まれる。
ECBモード及びSTNモードの液晶表示装置に対しては、上記と同様の考え方で光学的に補償することができる。
反射防止膜は、一般に、防汚性層でもある低屈折率層、及び少なくとも1層の低屈折率層より高い屈折率を有する層(すなわち、高屈折率層、中屈折率層)を透明基体上に設けてなる。
基体上に少なくとも中屈折率層、高屈折率層、低屈折率層(最外層)の順序の層構成から成る反射防止膜は、以下の関係を満足する屈折率を有するように設計される。
高屈折率層の屈折率>中屈折率層の屈折率>透明支持体の屈折率>低屈折率層の屈折率
反射防止膜の高い屈折率を有する層は、平均粒径100nm以下の高屈折率の無機化合物超微粒子及びマトリックスバインダーを少なくとも含有する硬化性膜からなる。
高屈折率の無機化合物微粒子としては、屈折率1.65以上の無機化合物が挙げられ、好ましくは屈折率1.9以上のものが挙げられる。例えば、Ti、Zn、Sb、Sn、Zr、Ce、Ta、La、In等の酸化物、これらの金属原子を含む複合酸化物等が挙げられる。
低屈折率層は、高屈折率層の上に順次積層してなる。低屈折率層の屈折率は1.20〜1.55であり、好ましくは1.30〜1.50である。低屈折率層は、耐擦傷性、防汚性を有する最外層として構築することが好ましい。耐擦傷性を大きく向上させる手段として表面への滑り性付与が有効で、従来公知のシリコーンの導入、フッ素の導入等からなる薄膜層の手段を適用できる。
ハードコート層は、反射防止フィルムに物理強度を付与するために、透明支持体の表面に設ける。特に、透明支持体と前記高屈折率層の間に設けることが好ましい。ハードコート層は、光及び/又は熱の硬化性化合物の架橋反応、又は、重合反応により形成されることが好ましい。硬化性官能基としては、光重合性官能基が好ましく、また加水分解性官能基含有の有機金属化合物は有機アルコキシシリル化合物が好ましい。これらの化合物の具体例としては、高屈折率層で例示したと同様のものが挙げられる。ハードコート層の具体的な構成組成物としては、例えば、特開2002−144913号公報、同2000−9908号公報、WO0/46617号公報等に記載された組成物が挙げられる。
前方散乱層は、液晶表示装置に適用した場合、上下左右方向に視角を傾斜させたときの視野角改良効果を付与するために設ける。上記ハードコート層中に屈折率の異なる微粒子を分散することで、ハードコート機能と兼ねることもできる。例えば、前方散乱係数を特定化した特開11−38208号公報、透明樹脂と微粒子の相対屈折率を特定範囲とした特開2000−199809号公報、ヘイズ値を40%以上と規定した特開2002−107512号公報等に記載された前方散乱層を用いることができる。
上記の層以外に、プライマー層、帯電防止層、下塗り層や保護層等を設けてもよい。
反射防止フィルムの各層は、ディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ローラーコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート、マイクログラビア法やエクストルージョンコート法(米国特許2681294号明細書)により、塗布により形成することができる。
反射防止膜は、外光を散乱させるアンチグレア機能を有していてもよい。アンチグレア機能は、反射防止膜の表面に凹凸を形成することにより得られる。反射防止膜がアンチグレア機能を有する場合、反射防止膜のヘイズは、3〜30%であることが好ましく、5〜20%であることがさらに好ましく、7〜20%であることが最も好ましい。
(1)残留溶剤濃度
密栓のできるガラス瓶を用意して秤量し、この質量をW0とした。流延後、所定の時間経過にセルロースアシレートフィルムを約15cm2サンプリングし、直ちにこのガラス瓶に入れ栓をした後、秤量した。この質量をW1とした。次いで、ガラス瓶の栓を開放し、140℃の空気恒温槽で2時間乾燥した。乾燥後、取り出した後、直ちに栓をしてデシケータ中で30分放冷し、秤量した。この質量をW3とした。
下記式から残留溶剤濃度(質量%)を求めた。
残留溶剤濃度(質量%)=(W1−W3)/(W3−W0)×100
ドープを流延した後、所定の時間乾燥し、流延支持体から剥ぎ取った後、直ちに下記条件で引張測定を行い、弾性率を求めた。
チャック間:180mm
サンプル幅:35mm
引張速度 :83mm/秒
弾性率は、力を断面積で割って求めるが、フィルムの厚み及び幅は、剥ぎ取り直後に測定した値を求めた。
実際の流延機では測定できないため、モデル的にガラス板上にドクターブレードを用いて流延して測定する。但し、流延ドープ、乾燥条件等は実際の流延機と同じ条件になるように実施した。
所定の時間乾燥したものを、下記条件でXD測定した。
測定範囲:2θ=5〜30°
スキャン速度:5°/分
光源:CuKα線(30kV、100mA)
下記方法で強度、ピークトップを求めた。
強度:2θ=5〜14°に現れる最大ピークのベースライン(5°と14°の間を直線で結んだもの)からの高さを求めた。
ピークトップ:2θ=5〜14°に現れる最大ピークの位置(2θ)
(4)H−V散乱強度、V−V散乱強度
大塚電子製「高分子フィルムダイナミック解析装置 DYNA−3000」を用い測定した。
H−V散乱強度は、入射光側と検出器側に設置した偏光子の吸収軸を直交させて測定し、V−V散乱強度はこれらを平行にして測定した。これらの測定は、検出器にCCDカメラを用いて、2次元像として測定するが、本発明では散乱角2〜20°にわたり、入射光を軸とし、投影面に1周(360°)積算し、平均化した値を指す。
この測定は実際の流延機の中で測定できないため、モデル的にガラス板上にドクターブレードを用いて流延して所定の時間乾燥後、測定した。但し、流延ドープ、乾燥条件等は実際の流延機と同じ条件になるように実施した。
振り子型粘弾性測定器(オリエンテック社製 Rheovibron DDV-OPA型)を用いて、直径1mmφの振り子を用い測定した。
この測定は実際の流延機の中で測定できないため、モデル的にガラス板上にドクターブレードを用いて流延して所定の時間乾燥後、測定した。但し、流延ドープ、乾燥条件等は実際の流延機と同じ条件になるように実施した。
この測定は実際の流延機の中で測定できないため、下記のようにモデル的に測定装置(ATR−IR)上にドクターブレードを用いて流延し、所定の時間乾燥後、測定した。但し、流延ドープ、乾燥条件等は実際の流延機と同じ条件になるように実施した。
1回反射型ATR−IR測定装置(スペクトラテック社製サンダードーム)のGe結晶板の上に、所定の流延機の条件と同じになるようにしてドープを流延した。この後、1分間隔で30回積算測定し、吸光度で表示した。なお、バックグランドは、ドープを流延する前のATR−IR装置で測定した。
1030〜1070cm-1、1740〜1760cm-1のピークトップは、これらの範囲で最大吸光度を示すところをピーク検出して求めた。
半値幅は、1030〜1070cm-1のピークの場合、1200±10cm-1、970±10cm-1の中のそれぞれの最低吸光度を直線で結んだベースラインから、垂線を立て、その中間点のピーク幅を求めた。一方、1740〜1760cm-1のピークの場合、1900cm-1と1550cm-1とを結んだ直線をベースラインとし、同様に測定した。
なお、使用するドープは流延機で使用するものと異なり、溶剤を全量ジクロロメタンに替えたものを使用した。これは酢酸メチル、アルコール等の溶剤のIRシグナルとセルロースアシレートのシグナルが重なるためである。このように溶剤を変更しても、上記のように乾燥条件を合わせておけば、非晶部の構造形成を反映した情報を得ることができる。
粘弾性測定装置(CVO−10型:ボーリン社製)を用い、以下の条件で測定した。
(a)コーン:40mmφ、平行板、ギャップ=500μm
(b)ガラス製カバーをコーン上にかけ、密閉する。さらにコーンの回転軸にはドープの溶剤でシールする(ドープ中の溶剤が測定中に揮発し、粘度が変動するのを防ぐためである)。
(c)冷却は、恒温循環槽から一定の冷媒を測定部(コーンの下のジャケット)に通し、測定温度を一定に保つ。
(d)測定は、25℃で、歪=1%、周波数=1Hzで20回粘度を測定し(単位=Pa・s)、その平均値を求める。
セルロースアシレートの2位、3位及び6位のアシル置換度は、Carbohydr. Res. 273(1995)83-91(手塚他)に記載の方法で13C−NMRにより求めた。
絶乾したセルロースアシレート約0.2gを精秤し、メチレンクロリド:エタノール=9:1(質量比)の混合溶剤100mlに溶解した。これをオストワルド粘度計にて25℃で落下秒数を測定し、重合度を以下の式により求めた。
ηrel =T/T0
[η]=(1nηrel )/C
DP=[η]/Km
1.セルロースアシレートフィルムの製膜
(1)セルロースアシレートの調製
表1に記載のアシル基の種類、置換度の異なるセルロースアシレートを調製した。これは、触媒として硫酸(セルロース100質量部に対し7.8質量部)を添加し、アシル置換基の原料となるカルボン酸を添加し、40℃でアシル化反応を行った。この時、カルボン酸の種類、添加量を調整することによりアシル基の種類、置換度を調整した。またアシル化後40℃で熟成を行った。このようにして得られたセルロースアシレートの重合度はいずれも290〜320であった。
(a)溶剤
下記溶剤から選択し、表1に記載した。
(イ)非塩素系:酢酸メチル/アセトン/メタノール/エタノール/ブタノール
(81/8/7/6質量部)
(ロ)塩素系:ジクロロメタン/メタノール/エタノール/ブタノール
(75/10/5/5/5質量部)
(b)セロースアシレート
乾燥して含水率を0.5質量%以下とした後、表1記載のセルロースアシレートを上記溶剤に対し15質量%となるようにした。
(c)添加剤
(イ)可塑剤A:トリフェニルフォスフェート(8質量%)
(ロ)可塑剤B:ビフェニルジフェニルフォスフェート(4質量%)
(ハ)UV剤a:2,4−ビス−(n−オクチルチオ)−6−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−tert−ブチルアニリノ)−1,3,5−トリアジン(1質量%)
(ニ)UV剤b:2(2’−ヒドロキシ−3’,5‘−ジ−tert−ブチルフェニル)−5−クロルベンゾトリアゾール(1質量%)
(ホ)UV剤c:2(2’−ヒドロキシ−3’,5‘−ジ−tert−アミルフェニル)−5−クロルベンゾトリアゾール(1質量%)
(ヘ)微粒子:二酸化ケイ素(粒径20nm)、モース硬度 約7(0.25質量%)
(ト)クエン酸エチルエステル(モノエステルとジエステルが1:1混合、0.2質量%)
なお、上記添加量(質量%)は全てセルロースアシレートに対する割合である。
(d)膨潤
上記セルロースアシレート及び添加剤を溶剤中に撹拌しながら投入した。投入が終わると撹拌を停止し、25℃で3時間膨潤させスラリーを作製した。
(e)溶解
特開平10−324774号公報の図1記載の装置を用い、このスラリーを冷却ジャケットの付いた混練機に導入し、溶解させた。この時の温度は−70℃であり、滞留時間は30分であった。混練機から取り出したドープは、同様に温調ジャケットを付与した混練機を通しながら、室温まで昇温した。
(f)濾過・濃縮
この後、絶対濾過精度0.01mmの濾紙(東洋濾紙(株)製、#63)で濾過し、さらに絶対濾過精度2.5μmの濾紙(ポール社製、FH025)にて濾過した。得られたドープを、110℃、1MPaに加圧加温した後、常圧(約0.1Mpa)に放出することで有機溶剤を揮発させて、セルローストリアセテート濃度24質量%のドープを得た。さらに、この溶液をよく攪拌しつつ、セルローストリアセテート固形分に対してブタノール2質量%を徐々に添加して、均一溶液を得た。
(g)粘度の低下
この後、ドープに表1に記載されたアルコールを添加した(ドープの全量に対する質量%)。添加前後のドープの粘度を上記の方法で測定し、下記の式に従い粘度低下を求め、表1に示した。
上述のドープを50℃に加温し、流延ギーサーを通してバンド長60mの鏡面ステンレス支持体上に流延した。使用したギーサーは、特開平11−314233号公報に記載の形態に類似するものを用いた。なお、流延スピードは60m/分でその流延幅は250cmとした。ステンレス支持体上の表面側(ドープ側)の吹き込み風温、風速、及び支持体側と表面との温度差、支持体側の流延部と剥ぎ取り部の温度差支持体を表1に示した。さらにこの支持体上での乾燥ゾーン中にスポットヒーターを使用して、表1に示す温度変動を与えた。この時間はいずれも10秒であった。
剥ぎ取り後、残留溶剤が200質量%から30質量%の間を表1に示す速度で乾燥した後、110℃で5分、さらに145℃で10分乾燥して、セルローストリアシレートフィルム(膜厚80μm)を得た。得られた試料は両端を3cmトリミングした後、両端から2〜10mmの部分に高さ100μmのナーリングを付与し、3000mロール状に巻き取った。
比較例18は特開2003−55476号の実施例1に記載の方法と同様な方法で調製した。
のシフトの増減、弾性率をそれぞれ示す。
(a)サンプルフィルムを25℃60%RHで3時間以上調湿した。
(b)自動複屈折計(KOBRA-21ADH/PR:王子計測器(株)製)を用いて、25℃60%RHでサンプルフィルム表面に対し垂直方向、+40°方向、−40°方向から波長550nmにおけるレターデーション値を測定した。この3点からRthを算出した。また、垂直方向の測定値をReとした。併せて遅相軸を検出し、この角度と流延軸のなす角度を光軸のずれとした。
(c)幅方向に10等分した点を長手方向に10mごとに10回測定、これら100点の測定値の中の最大値と最小値の差をReむら、Rthむら及び光軸ずれとした。
これより本発明のセルロースアシレートフィルムは、高速、高幅流延しても光学むらの少ない良好なセルロースアシレートフィルムであることが分かる。
発明協会公開技報告(公技番号201−1745)の実施例1に従い、上記ドープを用い3層共流延を実施した。実施例1と同様、良好な結果が得られた。
実施例1と同様の方法で膜厚が40μm、100μm及び120μmのセルロースアシレートフィルムを作製し、それぞれの物性を測定した。実施例1と同様、良好な性能が得られた。
1.セルロースアシレートフィルムの鹸化
偏光板を作製するにあたり、実施例1で得られたセルロースアシレートフィルムの鹸化による表面処理を行った。鹸化方法は以下のいずれかの方法で行った。表2に鹸化方法を示す。
(1)塗布鹸化
iso−プロパノール80質量部に水20質量部を加え、これにKOHを1.5モル/リットル(1.5N)となるように溶解し、これを60℃に調温したものを鹸化液として用いた。これを60℃のセルロースアシレートフィルム上に10g/m2塗布し、1分間鹸化した。この後、50℃の温水でスプレーを用い、10リットル/m2・分で1分間吹きかけて洗浄した。
(2)浸漬鹸化
NaOHの1.5モル/リットル(1.5N)水溶液を鹸化液として用いた。これを60℃に調温し、セルロースアシレートフィルムを2分間浸漬した。この後、0.05モル/リットル(0.1N)の硫酸水溶液に30秒浸漬した後、水洗浴を通した。
(1)偏光層の作成
下記のいずれかの方法(表3に記載)で厚み20μmの偏光層を調製した。
(a)斜め延伸法
特開平2002−86554号公報の実施例1に従い、テンターを用いて延伸軸が斜め45°となるように延伸した。
(b)平行延伸法
特開平2001−141926号公報の実施例1に従い、二対のニップロール間に周速差を与え、長手方向に延伸した。
(2)貼り合わせ
このようにして得た偏光層と、上記鹸化処理したセルロースアシレートフィルムを、PVA((株)クラレ製PVA−117H)3%水溶液を接着剤として、偏光軸とセルロースアシレートフィルムの長手方向が45°となるように張り合わせた。
本発明の条件を満たすセルロースアシレートフィルムを用いた偏光板はいずれも良好な性能を示した。
光学補償フィルムの作製
特開平11−316378号公報の実施例1の第1透明支持体に、本発明で得られたセルロースアシレートフィルムを使用したところ、良好な光学補償フィルムを作成できた。
また、特開平7−333433号公報の実施例1で使用された富士写真フィルム(株)製セルローストリアセテートを、本発明のセルロースアシレートフィルムに変更して光学補償フィルターフィルムを作製した。得られたフィルターフィルムは左右上下に優れた視野角を有するものであった。
低反射フィルムの作製
本発明のセルロースアシレートフィルムを発明協会公開技報(公技番号2001−1745)の実施例47に従い本発明のセルロースアシレートフィルムを用いて低反射フィルムを作成したところ、良好な光学性能が得られた。
液晶表示素子の作製
本発明のセルロースアシレートフィルムを用いて作製した上記偏光板を、特開平10−48420号公報の実施例1に記載の液晶表示装置、特開平9−26572号公報の実施例1に記載のディスコティック液晶分子を含む光学的異方性層、ポリビニルアルコールを塗布した配向膜、特開2000−154261号公報の図2〜9に記載の20インチVA型液晶表示装置、特開2000−154261号公報の図10〜15に記載の20インチOCB型液晶表示装置を用いて液晶表示素子を作製した。さらに、本発明のセルロースアシレートフィルムを用いて作製した上記低反射フィルムをこれらの液晶表示素子の最表層に貼り、下記の評価を行った。結果を表3に示す。
元のセルロースアシレートフィルムの長手方向、幅方向から任意にサンプリングし作成した液晶表示素子100セットを、60℃で100時間経時した後、直ちに取り出し、画像表示むらを肉眼で評価し、これらの中で最も大きなむらの発生した液晶表示素子の表示むら発生領域を百分率で示した。すなわち、セルロースアシレートフィルム原反のむらを長手方向、幅方向を広範囲に亘って評価した。結果を表3に示す。
これより本発明のセルロースアシレートフィルムを用いれば、優れた特性を有する液晶表示素子が得られること分かる。
ハロゲン化銀感光材料支持体への応用
発明協会公開技報(公技番号2001−1745)の実施例63、64、65に膜厚120μmの本発明のセルロースアシレートフィルムを使用したところ、長期保存後(50℃500hr)でも良好な性能が得られた。
2 ドープ
3 振子
Claims (10)
- 流延ダイより流延支持体上に、セルロースアシレートを有機溶剤で溶解したドープを流延し、乾燥してセルロースアシレートフィルムを形成する工程を有するセルロースアシレートフィルムの製膜方法であって、
セルロースアシレート100質量部に対して貧溶媒を0.5〜10質量%添加して粘度を1〜40%低下させたドープを流延支持体上に流延し、
流延支持体のセルロースアシレートフィルム側に30〜80℃の風を風速4〜20m/秒で吹き込んでセルロースアシレートフィルムの表面温度が20〜70℃の範囲内になり、セルロースアシレートフィルムの流延支持体側の表面温度がその反対側の表面温度より3〜30℃高くなるように調整しつつ乾燥して、セルロースアシレートフィルムの弾性率を、残留溶剤濃度100質量%のときに6〜12MPa、残留溶剤濃度50質量%のときに10〜20MPaとなるように調整し、
流延部よりも流延支持体の温度が1〜30℃高い剥ぎ取り部にてセルロースアシレートフィルムを剥ぎ取り、
剥ぎ取り後のセルロースアシレートフィルムを7.5〜45℃の範囲内で乾燥する
ことを特徴とするセルロースアシレートフィルムの製膜方法。 - 乾燥工程における残留溶剤濃度300質量%のセルロースアシレートフィルムのCuKα線によるX線回折スペクトル(以下「XD」という)強度を200〜1500cps、XDのピークトップの2θを7〜8°に調整することを特徴とする請求項1に記載のセルロースアシレートフィルムの製膜方法。
- 乾燥工程における残留溶剤濃度20質量%のセルロースアシレートフィルムのXD強度が、残留溶剤濃度300質量%のセルロースアシレートフィルムのXD強度より100〜3000cps大きくなり、かつ残留溶剤濃度20質量%のセルロースアシレートフィルムのXDのピークトップの2θが残留溶剤濃度300質量%のセルロースアシレートフィルムのXDのピークトップの2θより0.1〜2°大きくなるように調整する請求項2に記載のセルロースアシレートフィルムの製膜方法。
- 乾燥工程における残留溶剤濃度300〜45質量%のセルロースアシレートフィルムのV−V散乱強度を5×10-3〜5×10-1に調整することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のセルロースアシレートフィルムの製膜方法。
- 前記乾燥工程における残留溶剤濃度300〜45質量%のセルロースアシレートフィルムのH−V散乱強度を4×10-5〜4×10-3に調整する請求項4に記載のセルロースアシレートフィルムの製膜方法。
- 乾燥工程における残留溶剤濃度350〜70質量%のセルロースアシレートフィルムの振竿法で求めた減衰率△の最大値を0.05〜0.5に調整することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のセルロースアシレートフィルムの製膜方法。
- 乾燥工程において赤外線吸収分光法により1030〜1070cm-1に現れるピークが、乾燥開始時に1045〜1050cm-1で半値幅46〜54cm-1のピークトップを示し、かつ乾燥開始から残留溶剤濃度20質量%までの間に前記ピークトップが0.5〜5cm-1低波数側にシフトし、かつ前記半値幅が0.5〜10cm-1増加するように調整することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載のセルロースアシレートフィルムの製膜方法。
- 前記乾燥工程において赤外線吸収分光法により1740〜1760cm-1に現れるピークが、乾燥開始時に1743〜1749cm-1で半値幅28〜38cm-1のピークトップを示し、かつ乾燥開始から残留溶剤濃度20質量%までの間に前記ピークトップが0.5〜5cm-1低波数側にシフトし、かつ前記半値幅が0.1〜5cm-1増加するように調整する請求項7に記載のセルロースアシレートフィルムの製膜方法。
- 前記セルロースアシレートとして、セルロースの水酸基に対する置換度が下記式(I)〜(III)の条件を満たすセルロースアシレートを用いる請求項1〜8のいずれか一項に記載のセルロースアシレートフィルムの製膜方法。
(I) 2.6≦SA+SB≦3.0
(II) 1.5≦SA≦3.0
(III) 0≦SB≦0.8
[式(I)〜(III)中、SA及びSBは、セルロースの水酸基に対する置換度の総和を表し、SAはアセチル基の置換度を表し、SBは炭素原子数3〜22のアシル基の置換度を表わす。] - 有機溶剤として、非塩素系有機溶剤である炭素原子数3〜12のエーテル類、炭素原子数3〜12のケトン類及び炭素原子数3〜12のエステル類から選ばれる少なくとも一種の溶剤を用いる請求項1〜9のいずれか一項に記載のセルロースアシレートフィルムの製膜方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003341778A JP4531369B2 (ja) | 2003-09-30 | 2003-09-30 | セルロースアシレートフィルムの製膜方法及びセルロースアシレートフィルム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003341778A JP4531369B2 (ja) | 2003-09-30 | 2003-09-30 | セルロースアシレートフィルムの製膜方法及びセルロースアシレートフィルム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005104011A JP2005104011A (ja) | 2005-04-21 |
JP4531369B2 true JP4531369B2 (ja) | 2010-08-25 |
Family
ID=34536279
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003341778A Expired - Fee Related JP4531369B2 (ja) | 2003-09-30 | 2003-09-30 | セルロースアシレートフィルムの製膜方法及びセルロースアシレートフィルム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4531369B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4901249B2 (ja) * | 2006-03-17 | 2012-03-21 | 富士フイルム株式会社 | ポリマーフイルムの製造方法 |
JP5404491B2 (ja) * | 2010-03-26 | 2014-01-29 | 富士フイルム株式会社 | 溶液製膜方法 |
JP5710579B2 (ja) * | 2012-09-28 | 2015-04-30 | 富士フイルム株式会社 | 溶液製膜方法 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11198285A (ja) * | 1998-01-19 | 1999-07-27 | Fuji Photo Film Co Ltd | セルロースエステルフィルムおよびその製造方法 |
JP2002160242A (ja) * | 2000-09-13 | 2002-06-04 | Fuji Photo Film Co Ltd | セルロースアシレートフイルムの製造方法およびセルロースアシレートフイルム |
JP2002192541A (ja) * | 2000-10-16 | 2002-07-10 | Fuji Photo Film Co Ltd | セルロースアシレートフイルムの製造方法 |
JP2003055476A (ja) * | 2001-08-15 | 2003-02-26 | Fuji Photo Film Co Ltd | セルロースアシレートフイルム |
JP2003055465A (ja) * | 2001-08-15 | 2003-02-26 | Fuji Photo Film Co Ltd | セルロースアシレート溶液、及びセルロースアシレートフイルムの製造方法 |
JP2003238733A (ja) * | 2002-02-22 | 2003-08-27 | Fuji Photo Film Co Ltd | セルロースアシレート溶液、その調製方法、セルロースアシレートフィルム及びその製造方法 |
JP2003266456A (ja) * | 2002-03-19 | 2003-09-24 | Fuji Photo Film Co Ltd | 溶液製膜法 |
JP2005014584A (ja) * | 2003-06-04 | 2005-01-20 | Fuji Photo Film Co Ltd | セルロースアシレート系ドープ、セルロースアシレートフィルム及びその製造方法 |
JP2005074909A (ja) * | 2003-09-02 | 2005-03-24 | Fuji Photo Film Co Ltd | 溶液製膜方法 |
JP2007245730A (ja) * | 2001-05-30 | 2007-09-27 | Konica Minolta Holdings Inc | セルロースエステルフィルム、セルロースエステルフィルムの製造方法、位相差フィルム、光学補償シート、楕円偏光板及び表示装置 |
-
2003
- 2003-09-30 JP JP2003341778A patent/JP4531369B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11198285A (ja) * | 1998-01-19 | 1999-07-27 | Fuji Photo Film Co Ltd | セルロースエステルフィルムおよびその製造方法 |
JP2002160242A (ja) * | 2000-09-13 | 2002-06-04 | Fuji Photo Film Co Ltd | セルロースアシレートフイルムの製造方法およびセルロースアシレートフイルム |
JP2002192541A (ja) * | 2000-10-16 | 2002-07-10 | Fuji Photo Film Co Ltd | セルロースアシレートフイルムの製造方法 |
JP2007245730A (ja) * | 2001-05-30 | 2007-09-27 | Konica Minolta Holdings Inc | セルロースエステルフィルム、セルロースエステルフィルムの製造方法、位相差フィルム、光学補償シート、楕円偏光板及び表示装置 |
JP2003055476A (ja) * | 2001-08-15 | 2003-02-26 | Fuji Photo Film Co Ltd | セルロースアシレートフイルム |
JP2003055465A (ja) * | 2001-08-15 | 2003-02-26 | Fuji Photo Film Co Ltd | セルロースアシレート溶液、及びセルロースアシレートフイルムの製造方法 |
JP2003238733A (ja) * | 2002-02-22 | 2003-08-27 | Fuji Photo Film Co Ltd | セルロースアシレート溶液、その調製方法、セルロースアシレートフィルム及びその製造方法 |
JP2003266456A (ja) * | 2002-03-19 | 2003-09-24 | Fuji Photo Film Co Ltd | 溶液製膜法 |
JP2005014584A (ja) * | 2003-06-04 | 2005-01-20 | Fuji Photo Film Co Ltd | セルロースアシレート系ドープ、セルロースアシレートフィルム及びその製造方法 |
JP2005074909A (ja) * | 2003-09-02 | 2005-03-24 | Fuji Photo Film Co Ltd | 溶液製膜方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005104011A (ja) | 2005-04-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4300106B2 (ja) | セルロースアシレートフィルム及びその製膜方法 | |
US7282091B2 (en) | Cellulose acylate-based dope, cellulose acylate film, and method of producing a cellulose acylate film | |
US20060222786A1 (en) | Cellulose acylate, cellulose acylate film, and method for production and use thereof | |
WO2006013869A1 (en) | Thermoplastic film and method of producing the same | |
JP4807939B2 (ja) | セルロースアシレートフィルムおよびその製造方法 | |
JP4662703B2 (ja) | セルロースアシレート系ドープ及びセルロースアシレートフィルムの製造方法 | |
JP2008095027A (ja) | セルロースフィルム、光学補償シート、偏光板および液晶表示装置 | |
JP4626757B2 (ja) | 熱可塑性フィルム及びその製造方法 | |
US20090115100A1 (en) | Method for producing thermoplastic film | |
JP4676208B2 (ja) | セルロースアシレートフィルムおよびその製造方法。 | |
JP5255859B2 (ja) | セルロース体組成物、セルロース体フィルム、位相差フィルム、光学補償フィルム、反射防止フィルム、偏光板および画像表示装置 | |
JP4636263B2 (ja) | 熱可塑性フィルムの製造方法 | |
WO2006068219A1 (ja) | セルロースアシレートフィルム | |
JP2006096806A (ja) | セルロースアシレートフィルム並びにそれを用いた光学フィルム、画像表示装置 | |
JP4531369B2 (ja) | セルロースアシレートフィルムの製膜方法及びセルロースアシレートフィルム | |
JP2006052329A (ja) | セルロースアシレートフィルム | |
JP2006045422A (ja) | セルロースアシレートフィルムおよびその製造方法、並びに、液晶表示装置 | |
JP4252907B2 (ja) | セルロースアシレートフィルム | |
JP4610355B2 (ja) | セルロースアシレートフィルムおよびその製造方法、偏光板、偏光板用の保護フィルム、位相差フィルムならびに液晶表示装置 | |
JP5014570B2 (ja) | セルロースアシレートフィルム | |
JP2005325258A (ja) | セルロースアシレート製剤、及びセルロースアシレートフィルム | |
JP2006052330A (ja) | セルロースアシレートフィルム及びその製造方法 | |
JP4675591B2 (ja) | セルロースアシレートフィルムおよびその製造方法、並びに、液晶表示装置 | |
JP2006028346A (ja) | セルロースアシレートフィルムおよびその製造方法、並びに、延伸セルロースアシレートフィルム | |
JP2004359826A (ja) | セルロースアシレート系ドープ、セルロースアシレートフィルムおよびセルロースアシレートフイルムの製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060419 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20061214 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090113 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090120 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090323 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091201 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100122 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100216 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100223 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20100524 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100608 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100609 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4531369 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130618 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |