(57)【要約】  本発明は、液晶表示装置などの画像表示装置に有効なセルロース誘導体を用いた光学フィルムと、これを用いた位相差フィルム、偏光板、およびこれらのフィルムを使用することで視野角特性などに優れた液晶表示装置に関する。より具体的に、本発明は、セルロースの水酸基の一部の水素原子を３種以上の置換基で置換したセルロース誘導体樹脂を用いた光学フィルムに関する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルロースの水酸基の一部の水素原子が、アセチル基とプロピオニル基またはアセチル基とブチリル基から選択される２種のアシル基で置換され、前記アシル基で置換されていない他の水酸基の一部の水素原子が、下記化学式１または化学式２から選択される置換基で置換されるセルロースエステル樹脂を含む、光学フィルム。
［化学式１］
【化２】
2015505377.tif 000016
（前記化学式１中、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3は、それぞれ独立して、Ｈ、（Ｃ１‐Ｃ１０）アルキル、（Ｃ６‐Ｃ３０）アリールから選択され、前記アルキルおよびアリールは、（Ｃ１‐Ｃ１０）アルキル、ハロゲン、ニトロ、シアノ、ヒドロキシ、アミノ、（Ｃ６‐Ｃ３０）アリール、（Ｃ２‐Ｃ１０）アルケニル、（Ｃ３‐Ｃ２０）シクロアルキル、Ｎ、Ｏ、Ｓから選択される一つ以上の原子を含む５員〜７員のヘテロシクロアルキル、またはＮ、Ｏ、Ｓから選択される一つ以上の原子を含む（Ｃ４‐Ｃ３０）ヘテロアシルから選択される一つ以上でさらに置換されていてもよい。）
［化学式２］
【化３】
2015505377.tif 000017
（前記化学式２中、Ｒ4、Ｒ5は、それぞれ独立して、（Ｃ１‐Ｃ１０）アルキル、（Ｃ６‐Ｃ３０）アリールから選択され、前記アルキルおよびアリールは、（Ｃ１‐Ｃ１０）アルキル、ハロゲン、ニトロ、シアノ、ヒドロキシ、アミノ、（Ｃ６‐Ｃ３０）アリール、（Ｃ２‐Ｃ１０）アルケニル、（Ｃ３‐Ｃ２０）シクロアルキル、Ｎ、Ｏ、Ｓから選択される一つ以上の原子を含む５員〜７員のヘテロシクロアルキル、またはＮ、Ｏ、Ｓから選択される一つ以上の原子を含む（Ｃ４‐Ｃ３０）ヘテロアシルから選択される一つ以上でさらに置換されていてもよい。）
【請求項２】
前記アシル基の置換度が下記式１〜４を満たし、前記化学式１または化学式２から選択される置換基の置換度が０．０１〜１．０である、請求項１に記載の光学フィルム。
［式１］
１．９≦ＤＳａｃ＋ＤＳｐｒ＜２．８
［式２］
１．９≦ＤＳａｃ＋ＤＳｂｕ＜２．８
［式３］
１．８≦ＤＳｐｒ＜２．７
［式４］
１．６≦ＤＳｂｕ＜２．７
（前記式１〜４中、ＤＳａｃは、アセチル基の置換度であり、ＤＳｐｒは、プロピオニル基の置換度であり、ＤＳｂｕは、ブチリル基の置換度である。）
【請求項３】
前記化学式１中、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3は、それぞれ独立して、（Ｃ１‐Ｃ１０）アルキル、（Ｃ６‐Ｃ３０）アリールから選択されるものである、請求項２に記載の光学フィルム。
【請求項４】
前記化学式１は、ｔ‐ブチルジフェニルシリル基、ｔ‐ブチルジメチルシリル基、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、ジメチルイソプロピルシリル基、ジエチルイソプロピルシリル基、トリベンジルシリル基、トリフェニルシリル基、ジ‐ｔ‐ブチルメチルシリル基から選択されるものである、請求項３に記載の光学フィルム。
【請求項５】
前記化学式２中、Ｒ4、Ｒ5は、それぞれ独立して、（Ｃ１‐Ｃ１０）アルキル、（Ｃ６‐Ｃ３０）アリールから選択されるものである、請求項２に記載の光学フィルム。
【請求項６】
前記化学式２は、ジエチルホスホリル基、ジメチルホスホリル基、ジフェニルホスホリル基、ジベンジルホスホリル基、ジイソプロピルホスホリル基、ジイソブチルホスホリル基から選択されるものである、請求項５に記載の光学フィルム。
【請求項７】
前記セルロースエステル樹脂１００重量部に対して５〜５０重量部のセルローストリアセテート樹脂をさらに含む、請求項１に記載の光学フィルム。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載の光学フィルムを含む、光学補償シート。
【請求項９】
請求項１から７のいずれか１項に記載の光学フィルムを含む、位相差フィルム。
【請求項１０】
請求項１から７のいずれか１項に記載の光学フィルムを含む、偏光板。
【請求項１１】
請求項１から７のいずれか１項に記載の光学フィルムを含む、液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置などの画像表示装置に有効なセルロース誘導体を用いた光学フィルムと、これを用いた位相差フィルム、偏光板、およびこれらのフィルムを使用することで視野角特性などに優れた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
セルロースアセテートフィルムは、その他のポリマーフィルムに比べて光学異方性が低く、相対的に低いリタデーションを提供する。そのため、偏光板などで使用されている。
【０００３】
近年、液晶表示装置は、画質改善のような高機能化への要求が高まっており、その材料である偏光板用セルロースアセテートフィルムもまたこれを満たす特性を必要としている。特に、ＩＰＳ（In Plain Switching）モードの液晶表示装置では、色度変異の問題およびコントラスト比を改善するための一つの方法として、セルロースアセテートフィルムの光学的異方性（Ｒｅ：フィルム面内のリタデーション値、Ｒｔｈ：フィルムの厚さ方向におけるリタデーション値）が低い値を有することが求められている。
【０００４】
セルロースアセテートフィルムは、相対的に低いリタデーションを有するが、位相差フィルムで要求する水準の低リタデーションを達成することができず、そのため、リタデーション調節剤を添加する必要がある。ＷＯ２００９／０３１４６４号（特許文献１）には、総アシル置換度２．７〜２．９５のセルロースアシレートに対して単糖類〜三糖類の水酸基の一部がエステル化した糖エステル化合物に対して、置換度が相違する様々なものを混合してリタデーション調節剤として使用することが記載されている。
【０００５】
しかし、リタデーション調節剤を添加する際に、ブリーディング（bleeding）のような問題が発生することがあり、これを改善するための方法が必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２００９／０３１４６４号（２００９．０３．１２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、光学フィルムとして、厚さ方向のリタデーション値が低い光学フィルムを提供することを目的とする。より具体的に、本発明は、ＩＰＳモードの液晶表示装置に使用することができ、ＩＰＳモードのＬＣＤパネルの視野角特性を改善することができる光学補償フィルムを提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明は、かかる光学特性を満たすために添加剤を添加することなく、樹脂自体でリタデーションを調節することができる光学フィルムを提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明は、前記光学フィルムを用いた光学補償シート、偏光板および液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、下記一般式１のような繰り返し単位を有するセルロースの水酸基の一部の水素原子を３種以上の置換基で置換したセルロースエステル樹脂をベース樹脂として用いた光学フィルムに関する。
【００１１】
［一般式１］
【化１】
2015505377.tif 000002
具体的に、本発明は、セルロースの水酸基の一部の水素原子が、アセチル基とプロピオニル基またはアセチル基とブチリル基から選択される２種のアシル基で置換され、前記アシル基で置換されていない他の水酸基の一部の水素原子が、下記化学式１または化学式２から選択される置換基で置換されるセルロースエステル樹脂を含む光学フィルムに関する。
［化学式１］
【化２】
2015505377.tif 000003
（前記化学式１中、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3は、それぞれ独立して、Ｈ、（Ｃ１‐Ｃ１０）アルキル、（Ｃ６‐Ｃ３０）アリールから選択され、前記アルキルおよびアリールは、（Ｃ１‐Ｃ１０）アルキル、ハロゲン、ニトロ、シアノ、ヒドロキシ、アミノ、（Ｃ６‐Ｃ３０）アリール、（Ｃ２‐Ｃ１０）アルケニル、（Ｃ３‐Ｃ２０）シクロアルキル、Ｎ、Ｏ、Ｓから選択される一つ以上の原子を含む５員〜７員のヘテロシクロアルキル、またはＮ、Ｏ、Ｓから選択される一つ以上の原子を含む（Ｃ４‐Ｃ３０）ヘテロアシルから選択される一つ以上でさらに置換されていてもよい。）
［化学式２］
【化３】
2015505377.tif 000004
（前記化学式２中、Ｒ4、Ｒ5は、それぞれ独立して、（Ｃ１‐Ｃ１０）アルキル、（Ｃ６‐Ｃ３０）アリールから選択され、前記アルキルおよびアリールは、（Ｃ１‐Ｃ１０）アルキル、ハロゲン、ニトロ、シアノ、ヒドロキシ、アミノ、（Ｃ６‐Ｃ３０）アリール、（Ｃ２‐Ｃ１０）アルケニル、（Ｃ３‐Ｃ２０）シクロアルキル、Ｎ、Ｏ、Ｓから選択される一つ以上の原子を含む５員〜７員のヘテロシクロアルキル、またはＮ、Ｏ、Ｓから選択される一つ以上の原子を含む（Ｃ４‐Ｃ３０）ヘテロアシルから選択される一つ以上でさらに置換されていてもよい。）
【００１２】
本発明において、前記アシル基の置換度が下記式１〜４を満たし、前記化学式１または化学式２から選択される置換基の置換度が０．０１〜１．０の範囲を満たすことが好ましい。
［式１］
１．９≦ＤＳａｃ＋ＤＳｐｒ＜２．８
［式２］
１．９≦ＤＳａｃ＋ＤＳｂｕ＜２．８
［式３］
１．８≦ＤＳｐｒ＜２．７
［式４］
１．６≦ＤＳｂｕ＜２．７
（前記式１〜４中、ＤＳａｃは、アセチル基の置換度であり、ＤＳｐｒは、プロピオニル基の置換度であり、ＤＳｂｕは、ブチリル基の置換度である。）
【００１３】
本発明の光学フィルムは、セルロースエステル樹脂自体が、リタデーションを低下させる置換基を有することで、別の添加剤を含まなくてもリタデーションが低い光学フィルムを提供することができ、前記置換されたセルロースエステル樹脂を単独で使用してもよく、前記置換されたセルロースエステル樹脂とセルローストリアセテート樹脂を混合して使用してもよい。前記混合して使用する場合、前記セルロースエステル樹脂１００重量部に対して５〜５０重量部のセルローストリアセテート樹脂をさらに含むことができる。
【００１４】
また、本発明において、前記光学フィルムを含む光学補償シートも本発明の範囲に含まれる。
【００１５】
また、本発明において、前記光学フィルムを含む位相差フィルムも本発明の範囲に含まれる。
【００１６】
また、本発明において、前記光学フィルムを含む偏光板も本発明の範囲に含まれる。
【００１７】
また、本発明において、前記光学フィルムを含む液晶表示装置も本発明の範囲に含まれる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、置換基の種類および置換度を調節してセルロース樹脂の光学異方性を調節することで、リタデーション調節剤を添加しなくてもリタデーションの調節が可能な光学フィルムを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明についてより具体的に説明する。
【００２０】
本発明は、セルロースの水酸基の一部の水素原子をアシル基、特に、アセチル基とプロピオニル基またはアセチル基とブチリル基で置換し、前記アシル基で置換されていない他の水酸基の一部の水素原子をアシル基以外の１種以上の他の置換基で置換されることで、最終的に置換基が３種以上のセルロースエステル樹脂を用いた光学フィルムに関する。
【００２１】
より具体的に、本発明は、セルロースの水酸基の一部の水素原子が、アセチル基とプロピオニル基またはアセチル基とブチリル基から選択される２種のアシル基で置換され、前記アシル基で置換されていない他の水酸基の一部の水素原子が、下記化学式１または化学式２から選択される置換基で置換されるセルロースエステル樹脂を含む光学フィルムであって、前記アシル基の置換度が下記式１〜４を満たし、前記アシル基以外の置換基の総置換度が０．０１〜１．０であるセルロースエステル樹脂を含む光学フィルムに関する。
【００２２】
［化学式１］
【化２】
2015505377.tif 000005
（前記化学式１中、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3は、それぞれ独立して、Ｈ、（Ｃ１‐Ｃ１０）アルキル、（Ｃ６‐Ｃ３０）アリールから選択され、前記アルキルおよびアリールは、（Ｃ１‐Ｃ１０）アルキル、ハロゲン、ニトロ、シアノ、ヒドロキシ、アミノ、（Ｃ６‐Ｃ３０）アリール、（Ｃ２‐Ｃ１０）アルケニル、（Ｃ３‐Ｃ２０）シクロアルキル、Ｎ、Ｏ、Ｓから選択される一つ以上の原子を含む５員〜７員のヘテロシクロアルキル、またはＮ、Ｏ、Ｓから選択される一つ以上の原子を含む（Ｃ４‐Ｃ３０）ヘテロアシルから選択される一つ以上でさらに置換されていてもよい。）
【００２３】
［化学式２］
【化３】
2015505377.tif 000006
（前記化学式２中、Ｒ4、Ｒ5は、それぞれ独立して、（Ｃ１‐Ｃ１０）アルキル、（Ｃ６‐Ｃ３０）アリールから選択され、前記アルキルおよびアリールは、（Ｃ１‐Ｃ１０）アルキル、ハロゲン、ニトロ、シアノ、ヒドロキシ、アミノ、（Ｃ６‐Ｃ３０）アリール、（Ｃ２‐Ｃ１０）アルケニル、（Ｃ３‐Ｃ２０）シクロアルキル、Ｎ、Ｏ、Ｓから選択される一つ以上の原子を含む５員〜７員のヘテロシクロアルキル、またはＮ、Ｏ、Ｓから選択される一つ以上の原子を含む（Ｃ４‐Ｃ３０）ヘテロアシルから選択される一つ以上でさらに置換されていてもよい。）
【００２４】
［式１］
１．９≦ＤＳａｃ＋ＤＳｐｒ＜２．８
［式２］
１．９≦ＤＳａｃ＋ＤＳｂｕ＜２．８
［式３］
１．８≦ＤＳｐｒ＜２．７
［式４］
１．６≦ＤＳｂｕ＜２．７
（前記式１〜４中、ＤＳａｃは、アセチル基の置換度であり、ＤＳｐｒは、プロピオニル基の置換度であり、ＤＳｂｕは、ブチリル基の置換度である。）
【００２５】
本発明の光学フィルムは、前記３種以上の置換体を含むセルロースエステル樹脂を主成分として含有する。本発明において、前記「主成分として含有する」とは、本発明の３種以上の置換体を含むセルロースエステル樹脂のみからなるか、またはそれ以外の他の樹脂が含まれてもよいが、セルロースエステル樹脂が最も高い割合、より具体的に、５０重量％以上使用されることを意味する。
【００２６】
すなわち、下記一般式２中、Ｒがアセチル基（‐ＣＯ‐ＣＨ3）とプロピオニル基（‐ＣＯ‐ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ3）またはアセチル基（‐ＣＯ‐ＣＨ3）とブチリル基（‐ＣＯ‐ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ3）で置換されていてもよく、この際、置換度が前記式１〜４を満たし、前記アシル基で置換されていないＲのうち一部が、前記化学式１または化学式２から選択される１種以上の置換基で置換されていてもよく、置換度が０．０１〜１．０であってもよい。
【００２７】
［一般式２］
【化４】
2015505377.tif 000007
本発明に採用される置換度は、ＡＳＴＭのＤ‐８１７‐９１に準じて測定する。
【００２８】
本発明において、前記セルロースエステル樹脂の総置換度は２．５〜３．０であることが好ましく、このうち、アシル基の置換度は前記式１〜４を満たすことが好ましい。
【００２９】
具体的に、本発明において、アシル基のうちアセチル基とプロピオニル基で置換される場合、置換度は、下記式１を満たすことが好ましく、このうち、プロピオニル基の置換度は下記式３を満たすことが好ましい。
【００３０】
［式１］
１．９≦ＤＳａｃ＋ＤＳｐｒ＜２．８
［式３］
１．８≦ＤＳｐｒ＜２．７
（前記式中、ＤＳａｃは、アセチル基の置換度であり、ＤＳｐｒは、プロピオニル基の置換度である。）
【００３１】
また、本発明において、アセチル基とブチリル基で置換される場合、置換度は、下記式２を満たすことが好ましく、このうち、ブチリル基の置換度は下記式４を満たすことが好ましい。
【００３２】
［式２］
１．９≦ＤＳａｃ＋ＤＳｂｕ＜２．８
［式４］
１．６≦ＤＳｂｕ＜２．７
（前記式中、ＤＳａｃは、アセチル基の置換度であり、ＤＳｂｕは、ブチリル基の置換度である。）
【００３３】
また、前記アシル基以外の化学式１または化学式２から選択される１種以上の置換基の総置換度は、０．０１〜１．０であることが好ましい。前記範囲の場合に別の添加剤を添加しなくても十分なリタデーション低下効果を発現することができ、１．０を超える場合には、フィルム強度（stiffness）が増加して加工性能が低下することがある。
【００３４】
本発明は、３種以上の置換体、具体的に２種のアシル基と前記アシル基以外の他の置換体からなる３種以上の置換体を有するように調節することで、追加のリタデーション添加剤を使用することなく、樹脂自体でリタデーションを調節することができる。
【００３５】
本発明において、下記化学式１または化学式２の置換基についてより具体的に説明する。
【００３６】
［化学式１］
【化２】
2015505377.tif 000008
（前記化学式１中、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3は、それぞれ独立して、Ｈ、（Ｃ１‐Ｃ１０）アルキル、（Ｃ６‐Ｃ３０）アリールから選択され、前記アルキルおよびアリールは、（Ｃ１‐Ｃ１０）アルキル、ハロゲン、ニトロ、シアノ、ヒドロキシ、アミノ、（Ｃ６‐Ｃ３０）アリール、（Ｃ２‐Ｃ１０）アルケニル、（Ｃ３‐Ｃ２０）シクロアルキル、Ｎ、Ｏ、Ｓから選択される一つ以上の原子を含む５員〜７員のヘテロシクロアルキル、またはＮ、Ｏ、Ｓから選択される一つ以上の原子を含む（Ｃ４‐Ｃ３０）ヘテロアシルから選択される一つ以上でさらに置換されていてもよい。）
【００３７】
［化学式２］
【化３】
2015505377.tif 000009
（前記化学式２中、Ｒ4、Ｒ5は、それぞれ独立して、（Ｃ１‐Ｃ１０）アルキル、（Ｃ６‐Ｃ３０）アリールから選択され、前記アルキルおよびアリールは、（Ｃ１‐Ｃ１０）アルキル、ハロゲン、ニトロ、シアノ、ヒドロキシ、アミノ、（Ｃ６‐Ｃ３０）アリール、（Ｃ２‐Ｃ１０）アルケニル、（Ｃ３‐Ｃ２０）シクロアルキル、Ｎ、Ｏ、Ｓから選択される一つ以上の原子を含む５員〜７員のヘテロシクロアルキル、またはＮ、Ｏ、Ｓから選択される一つ以上の原子を含む（Ｃ４‐Ｃ３０）ヘテロアシルから選択される一つ以上でさらに置換されていてもよい。）
【００３８】
本発明に記載のアルキルおよびそれ以外のアルキル部分を含む置換体は、直鎖状または分岐鎖状をすべて含む。
【００３９】
本発明に記載のアリールは、一つの水素原子の除去によって芳香族炭化水素から誘導された有機ラジカルであり、各環に好ましくは４〜７個、より好ましくは５または６個の環原子を含む単環系または縮合環系を含む。具体例として、フェニル、ナフチル、ビフェニル、トリルなどを含むが、これに限定されない。
【００４０】
本発明に記載のヘテロアリールは、芳香族環骨格原子としてＮ、Ｏ、Ｓから選択される１〜３個のヘテロ原子を含み、それ以外の芳香族環骨格原子が炭素であるアリール基を意味するものであって、前記ヘテロアリール基は、環内のヘテロ原子が酸化または四級化し、例えば、Ｎ‐オキシドまたは４級塩を形成する２価アリール基を含む。具体例として、フリル、チオフェニル、ピロリル、ピラニル、イミダゾリル、ピラゾリル、チアゾリル、チアジアゾリル、イソチアゾリル、イソオキサゾリル、オキサゾリル、オキサジアゾリル、トリアジニル、テトラジニル、トリアゾリル、テトラゾリル、フラザニル、ピリジル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニルなどが挙げられ、これに制限されない。
【００４１】
より具体的に、前記化学式１中、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3は、それぞれ独立して、（Ｃ１‐Ｃ１０）アルキル、（Ｃ６‐Ｃ３０）アリールから選択されることが好ましく、具体例として、前記化学式１は、下記化学式１‐１のｔ‐ブチルジフェニルシリル基、ｔ‐ブチルジメチルシリル基、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、ジメチルイソプロピルシリル基、ジエチルイソプロピルシリル基、トリベンジルシリル基、トリフェニルシリル基、ジフェニルメチルシリル基、ジ‐ｔ‐ブチルメチルシリル基などを含む。
【００４２】
［化学式１‐１］
【化５】
2015505377.tif 000010
【００４３】
また、前記化学式２中、Ｒ4、Ｒ5は、それぞれ独立して、（Ｃ１‐Ｃ１０）アルキル、（Ｃ６‐Ｃ３０）アリールから選択されることが好ましく、具体例として、前記化学式２は下記化学式２‐１のジエチルホスホリル基、ジメチルホスホリル基、ジフェニルホスホリル基、ジベンジルホスホリル基、ジイソプロピルホスホリル基、ジイソブチルホスホリル基などを含む。
【００４４】
［化学式２‐１］
【化６】
2015505377.tif 000011
【００４５】
本発明において、セルロースエステル樹脂の分子量の範囲は、特に制限されず、重量平均分子量が１５０，０００以上、より好ましくは、重量平均分子量が１５０，０００〜４００，０００であることが好ましい。重量平均分子量が低い場合にはフィルムの機械的強度が低くなり、高すぎる場合には溶解度が減少する。また、セルロースエステル樹脂の分子量分布度Ｍｗ／Ｍｎ（Ｍｗは重量平均分子量、Ｍｎは数平均分自量）が１．２〜２．０であることが好ましく、１．４〜１．８であることがより好ましい。前記重量平均分子量は、メチレンクロライドが溶媒として使用され、ＧＰＣによって測定された値を意味する。
【００４６】
本発明のセルロースエステル樹脂を用いた光学フィルムは、ドープ溶液を使用する溶媒キャスティング（solvent casting）法によって製造することが好ましい。溶媒キャスティング法は、セルロースエステル樹脂を溶媒中に溶解した溶液（ドープ）を支持体上にキャストし、溶媒を蒸発させてフィルムを形成する。
【００４７】
セルロースエステル樹脂は、含水率が２重量％以下、より好ましくは、１重量％以下になるように乾燥させた後、ドープ溶液に製造することが好ましい。
【００４８】
以下、本発明の光学フィルムに使用される添加剤について説明する。
【００４９】
溶媒キャスティング法に使用するセルロースエステル溶液（ドープ）には、各製造工程において用途による各種添加剤、例えば、可塑剤、紫外線防止剤、劣化防止剤、微粒子、剥離剤、赤外線吸収剤などの添加剤を添加してもよい。かかる添加剤の具体的な種類は、当該分野において通常使用するものであれば制限されず使用されることができ、その含有量は、フィルムの物性を低下させない範囲で使用することが好ましい。添加剤を添加する時期は、添加剤の種類に応じて決定される。ドープ調剤の最後に添加剤を添加する工程を行ってもよい。
【００５０】
前記可塑剤は、フィルムの機械的物性を調節するために使用されるものであって、可塑剤を使用する場合にフィルムの乾燥工程時間を短縮することができる。可塑剤としては、通常使用されるものであれば制限なく使用されることができ、例えば、リン酸エステルおよびフタル酸エステルまたはクエン酸エステルから選択されるカルボン酸エステルなどが挙げられる。リン酸エステルの例としては、トリフェニルホスフェート（ＴＰＰ）、ビフェニルジフェニルホスフェートおよびトリクレジルホスフェート（ＴＣＰ）などが挙げられる。フタル酸エステルの例としては、ジメチルフタレート（ＤＭＰ）、ジエチルフタレート（ＤＥＰ）、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）、ジフェニルフタレート（ＤＰＰ）およびジエチルヘキシルフタレート（ＤＥＨＰ）などが挙げられる。クエン酸エステルの例としては、ｏ‐アセチルクエン酸トリエチル（ＯＡＣＴＥ）およびｏ‐アセチルクエン酸トリブチル（ＯＡＣＴＢ）などが挙げられる。他のカルボン酸エステルの例としては、オレイン酸ブチル、オレイン酸メチルアセチルリジン、セバシン酸ジブチルおよび各種トリメリト酸エステルが挙げられる。好ましくは、フタル酸エステル（ＤＭＰ、ＤＥＰ、ＤＢＰ、ＤＯＰ、ＤＰＰ、ＤＥＨＰ）可塑剤を使用することが好適である。可塑剤の含有量は、セルロースアセテート１００重量部に対して、２〜２０重量部、より好ましくは５〜１５重量部を使用する。
【００５１】
前記紫外線防止剤としては、ヒドロキシベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、サリチル酸エステル系化合物、シアノアクリレート系化合物などを使用することができる。紫外線防止剤の量は、セルロースアセテート１００重量部に対して、０．１〜３重量部、より好ましくは０．５〜２重量部を使用する。
【００５２】
劣化防止剤としては、例えば、酸化防止剤、過酸化物分解剤、ラジカル抑制剤、金属不活性剤、脱酸素剤、光安定剤（ヒンダードアミンなど）などを使用することができる。特に、好ましい劣化抑制剤の例としては、ブチルヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）およびトリベンジルアミン（ＴＢＡ）が挙げられる。劣化抑制剤の量は、セルロースアセテート１００重量部に対して、０．０１〜５重量部、より好ましくは０．１〜１重量部を使用する。
【００５３】
前記微粒子は、フィルムのカールを抑制し、転写性を維持し、ロール状での接着を防止し、または耐傷性を良好に維持するために添加するものであって、無機化合物、有機化合物から選択されるいずれかを使用してもよい。例えば、無機化合物としては、ケイ素を含有する化合物、二酸化ケイ素、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化バリウム、酸化ジルコニウム、酸化ストロンチウム、酸化アンチモン、酸化スズ、酸化スズ・アンチモン、炭酸カルシウム、タルク、クレイ、焼成カオリン、焼成ケイ酸カルシウム、水和ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウムおよびリン酸カルシウムなどが好ましく、より好ましくは、ケイ素を含有する無機化合物や酸化ジルコニウムなどを使用してもよい。前記微粒子は、平均１次粒径が８０ｎｍ以下であり、好ましくは５〜８０ｎｍであり、より好ましくは５〜６０ｎｍであり、特に好ましくは８〜５０ｎｍである。平均１次粒径が８０ｎｍを超えると、フィルムの表面平滑性が損傷する。
【００５４】
本発明において、ドープの固形分濃度は１５〜２５重量％、より好ましくは１６〜２３重量％が好適である。ドープの固形分濃度が１５重量％未満の場合には流動性が高すぎてフィルムの形成が困難となり、２５重量％を超える場合には完全な溶解が困難となる。
【００５５】
本発明において、セルロースエステル樹脂の含有量は、固形分全体の含有量に対して７０重量％以上、好ましくは７０〜９０重量％、より好ましくは８０〜８５重量％を使用する。
【００５６】
また、本発明は、前記セルロースエステル樹脂１００重量部に対して５〜５０重量部のセルローストリアセテート樹脂をさらに含むことができる。
【００５７】
溶媒キャスティング法によりフィルムを製造する場合、セルロースエステル樹脂組成物（ドープ）を製造するための溶媒としては、有機溶媒が好ましい。有機溶媒としては、ハロゲン化炭化水素を使用することが好ましく、ハロゲン化炭化水素としては、塩素化炭化水素、メチレンクロライドおよびクロロホルムが挙げられ、このうち、メチレンクロライドを使用することが最も好ましい。
【００５８】
また、必要に応じて、ハロゲン化炭化水素以外の有機溶媒を混合して使用してもよい。ハロゲン化炭化水素以外の有機溶媒としては、エステル、ケトン、エーテル、アルコールおよび炭化水素を含む。エステルとしては、ギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸プロピル、ギ酸ペンチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ペンチルなどが使用可能であり、ケトンとしては、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノンなどが使用可能であり、エーテルとしては、ジイソプロピルエーテル、ジメトキシメタン、ジメトキシエタン、１，４‐ジオキサン、１，３‐ジオキソラン、テトラヒドロフラン、アニソール、ペネトールなどが使用可能であり、アルコールとしては、メタノール、エタノール、１‐プロパノール、２‐プロパノール、１‐ブタノール、２‐ブタノール、ｔ‐ブタノール、１‐ペンタノール、２‐メチル‐２‐ブタノール、シクロヘキサノール、２‐フルオロエタノール、２，２，２‐トリフルオロエタノール、２，２，３，３‐テトラフルオロ‐１‐プロパノールなどが使用可能である。
【００５９】
より好ましくは、メチレンクロライドを主溶媒として使用し、アルコールを副溶媒として使用することができる。具体的には、メチレンクロライドとアルコールを８０：２０〜９５：５の重量比で混合して使用することができる。
【００６０】
本発明の光学フィルムは、通常の溶媒キャスティング法によって製造することができる。より具体的に説明すると、製造されたドープは、貯蔵槽に一旦貯蔵し、ドープに含有されている泡を脱泡する。脱泡したドープは、ドープ排出口から回転数に応じて高精度に定量送液できる加圧型定量ギアポンプを介して加圧型ダイに送り、ドープを加圧型ダイの口金（スリット）からエンドレスに走行している金属支持体上に均一にキャストして、金属支持体がほぼ一回りした剥離点で生乾きのドープ膜（ウェブとする）を金属支持体から剥離する。製造されたウェブの両端をクリップで挟んで幅を維持しつつテンターに返送して乾燥させ、次いで乾燥装置のローラーに返送して乾燥し、巻取装置で所定長さに巻き取る。
【００６１】
溶液の塗布時の空間温度は、−５０℃〜５０℃が好ましく、−３０℃〜４０℃がより好ましく、−２０℃〜３０℃が最も好ましい。低い空間温度で塗布されたセルロースエステル溶液は、支持体上で瞬間的に冷却されてゲル強度が向上するため、有機溶媒が多く残存するフィルムが得られる。したがって、セルロースエステルから有機溶媒を蒸発させることなく、支持体からフィルムを短時間で剥離することができる。空間を冷却する気体としては、通常の空気、窒素、アルゴンまたはヘリウムを使用してもよい。相対湿度は、０〜７０％が好ましく、０〜５０％がより好ましい。
【００６２】
セルロースエステル溶液を塗布する支持体（キャスト部）の温度は、−５０〜１３０℃が好ましく、−３０℃〜２５℃がより好ましく、−２０℃〜１５℃が最も好ましい。キャスト部を冷却するために、キャスト部に冷却した気体を導入してもよい。冷却装置をキャスト部に配置して空間を冷却してもよい。冷却では、キャスト部に水が付着しないように注意することが重要である。気体で冷却する場合には、気体を乾燥させておくことが好ましい。
【００６３】
また、必要に応じて、セルロースエステルフィルムに表面処理を施してもよい。表面処理は、通常、セルロースエステルフィルムの接着性を改善するために施す。表面処理方法としては、グロー放電処理、紫外線照射処理、コロナ処理、火炎処理、ケン化処理などが挙げられる。
【００６４】
また、セルロースエステルフィルムは、リタデーションを調節するように延伸してもよい。延伸度は、−１０〜１００％の範囲が好ましく、より好ましくは、−１０〜５０％の範囲であり、最も好ましくは、−５〜３０％の範囲である。
【００６５】
セルロースエステルフィルムの厚さは、好ましくは２０〜１４０μｍの範囲、より好ましくは４０〜８０μｍの範囲が好適である。
【００６６】
フィルムの引裂強度は、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２８に準じたエルメンドルフ引裂強度試験機で測定することができる。引裂強度が小さすぎる場合、フィルムが損傷しやすい。そのため、引裂強度は、０．１Ｎ以上であることが好ましく、０．１５Ｎ以上であることがより好ましい。
【００６７】
本発明による光学フィルムは、偏光板、光学補償シートおよび液晶表示装置に使用されることができ、１枚または２枚以上に積層して使用してもよい。
【００６８】
本発明による偏光板は、偏光子の保護フィルムのように上述した本発明の光学フィルムを有する。すなわち、本発明の光学フィルムは、偏光板の保護フィルムとして用いられてもよい。通常、偏光板は、偏光子と、その両側に提供された２枚の透明保護フィルムと、を含む。本発明の光学フィルムは、保護フィルムの少なくとも一つとして用いられてもよい。他の保護フィルムとして、一般的に採用されるセルロースアシレートフィルムが用いられてもよい。偏光子は、ヨード含有偏光子、二色性染料を用いる染料含有偏光子、およびポリエン系偏光子を含む。ヨード含有偏光子および染料含有偏光子は、通常、ポリビニルアルコール系フィルムを用いて製造される。偏光板用保護フィルムとして本発明の光学フィルムを用いる場合、偏光板を製造する方法は特に限定されず、この偏光板は、一般的に採用される方法で製造されてもよい。この方法は、その結果物であるセルロースアシレートフィルムまたは一般的に採用されるセルロースアシレートフィルムをアルカリにより処理する段階と、完全にケン化したポリビニルアルコールの水溶液を用いて、ヨード溶液内にポリビニルアルコールフィルムを浸漬および延伸させることで製造される偏光子の一側面または両側面にそのフィルムを接合する段階と、を含む。
【００６９】
偏光子に本発明の光学フィルムを接合する際に、光学フィルムは、偏光子の吸収軸および本発明の光学フィルムの長さ方向に沿って接合されて、連続した製造を可能とすることが好ましい。
【００７０】
また、本発明による光学フィルムは、光学‐補償シート用支持体として用いられてもよい。すなわち、光学‐補償シートは、本発明の光学フィルム上に光学‐補償層を形成することで製造されることができる。光学‐補償層に、必要に応じて、配向層が提供されることが好ましい。
【００７１】
配向層には、有機化合物（好ましくは、ポリマー）のラビング処理、無機化合物の傾斜気相蒸着、およびマイクログルーブを有する層の形成のような工程が提供されてもよい。また、電界および磁界を付与したり、光を照射することで発生する配向機能を有する配向層が知られている。しかし、ポリマーのラビング処理によって形成された配向層が特に好ましい。ラビング処理は、固定方向でペーパーまたは繊維でポリマー層の表面を数回ラビングすることで行われることが好ましい。偏光子の吸収軸およびラビング方向は、互いに実質的に平行することが好ましい。配向層に用いられるポリマーの種類としては、ポリイミド、ポリビニルアルコールなどが好ましく使用されることができる。配向層の厚さは、好ましくは０．０１〜５μｍであり、より好ましくは０．０５〜２μｍである。
【００７２】
光学異方性層は、液晶性化合物を含むことが好ましい。本発明に用いられる液晶化合物は、ディスコティック液晶化合物または棒状液晶化合物であることが特に好ましい。
【００７３】
本発明による液晶表示装置は、上述のような本発明の偏光板を用いるものである。
【００７４】
本発明の偏光板は、例えば、粘着剤を用いて液晶表示装置の液晶セルに接合される。本発明の光学フィルムは、偏光板の液晶セル側に保護フィルムとして提供されることが好ましい。
【００７５】
光学フィルムは、液晶セルの両側または一側に接合されてもよい。また、相違する光学特性を有する光学フィルムの組み合わせを用いてもよい。
【実施例】
【００７６】
以下、本発明について具体的に説明するために一例を挙げて説明するが、本発明は、下記実施例に限定されるものではない。
【００７７】
以下、フィルムの物性は、次の測定方法によって測定した。
【００７８】
１）光学異方性
Ｒｅ値は、複屈折測定装置（商品名：Ａｘｏｓｃａｎ、Ａｘｏｍｅｔｒｉｃｓ，Ｉｎｃ．社製）で波長５９０ｎｍの光をフィルムの法線方向に入射させて測定した。Ｒｔｈ値は、前記Ｒｅ面内の遅相軸（Slow Axis）を傾斜軸とし、５９０ｎｍの光をフィルムの法線方向に対して０度から５０度まで１０度間隔で測定して得られた屈折率楕円体の三つの屈折率成分を用いて下記の数式で求めた値である。
【００７９】
Ｒｔｈ＝［（ｎx＋ｎy）／２‐ｎz］×ｄ
ｎx：平面の二つの屈折率のうち屈折率が大きい方向の屈折率
ｎy：平面の二つの屈折率のうち屈折率が小さい方向の屈折率
ｎz：厚さ方向の屈折率
【００８０】
２）置換度
置換度は、ＡＳＴＭのＤ‐８１７‐９１に準じて測定した。
【００８１】
［実施例１］
ドープの製造
下記表１の組成物を攪拌機に投入して３０℃の温度で溶解した。得られたドープを３０℃に加温した後、ギアポンプに送液し、絶対ろ過精度０．０１ｍｍのろ紙でろ過し、また絶対ろ過精度５μｍのカートリッジろ過装置でろ過した。
【００８２】
ここで、下記表１におけるセルロースエステル樹脂の置換体の具体的な種類および置換度は表２に示した。前記セルロースエステル樹脂としては、重量平均分子量が２７０，０００のものを用いた。
【００８３】
【表１】
2015505377.tif 000012
【００８４】
セルロースエステルフィルムの製造
ろ過工程を経て得られたドープをキャストダイを介して鏡面ステンレス支持体上にキャストし、剥離した。剥離時の残留溶媒量が２０ｗｔ％になるように調節した。テンターに連結した後、フィルムの幅方向に２％（全体幅１００％に対する長さ％を意味する）を延伸し、テンターからフィルムが出た後、フィルムの左右側末端を１５０ｍｍずつ除去した。末端が除去されたフィルムを乾燥器で乾燥させ、乾燥器から出たフィルムの両端を３ｃｍ切断し、また端部から１０ｍｍの部分に高さ１００μｍのナーリング加工を施して、ロール状に巻き取った。得られた試料は、上述の方法で光学異方性を測定し、これを下記表３に示した。
【００８５】
［実施例２］〜［実施例８］
ドープ製造の際に下記表２に記載したように、置換体の具体的な種類および置換度を変更したセルロースエステル樹脂を用いたこと以外は、実施例１と同じ方法で製造した。
【００８６】
［比較例１］〜［比較例３］
ドープ製造の際に下記表２に記載したように、置換体の具体的な種類および置換度を変更したセルロースエステル樹脂を用いたこと以外は、実施例１と同じ方法で製造した。
【００８７】
【表２】
2015505377.tif 000013
【００８８】
前記表２における置換基１、置換基２および置換基３は、下記一般式２のＲで置換された置換体を意味する。
【００８９】
［一般式２］
【化４】
2015505377.tif 000014
【００９０】
【表３】
2015505377.tif 000015
【００９１】
前記表３を参照すると、本発明のセルロースエステル樹脂を使用すると、別のリタデーション添加剤を添加しなくてもリタデーションが減少することが分かる。
【国際調査報告】
2015505377.tif 000018
2015505377.tif 000019