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JP2005062594A - 光学フィルム、光学フィルムの製造方法、及びそれを用いた偏光板、表示装置 - Google Patents

光学フィルム、光学フィルムの製造方法、及びそれを用いた偏光板、表示装置 Download PDF

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JP2005062594A JP2003294237A JP2003294237A JP2005062594A JP 2005062594 A JP2005062594 A JP 2005062594A JP 2003294237 A JP2003294237 A JP 2003294237A JP 2003294237 A JP2003294237 A JP 2003294237A JP 2005062594 A JP2005062594 A JP 2005062594A
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Abstract

【課題】 本発明の目的は、製造時の環境適性に優れた薄膜、広幅のフィルムを用いた場合でも平面性、密着性、光学特性に優れた光学フィルム、光学フィルムの製造方法、及びそれを用いた偏光板、液晶表示装置を提供するものである。
【解決手段】 少なくとも樹脂と溶媒とを含有する硬化樹脂層用塗布組成物が、固形分を10〜70質量%、該溶媒中に水分を30質量%以上含有し、かつ該硬化樹脂層用塗布組成物を溶液流延製膜法を用いて製膜し、塩素系溶媒の残留量が0.01質量%未満であるセルロースエステルフィルム基材上に塗布し、樹脂層を設けたことを特徴とする光学フィルム。
【選択図】 なし

Description

本発明は、光学フィルム、光学フィルムの製造方法、及びそれを用いた偏光板、表示装置に関し、より詳しくは平面性、平滑性、光学特性に優れた光学フィルム、光学フィルムの製造方法、及びそれを用いた偏光板、表示装置に関する。
液晶ディスプレイ用偏光板保護フィルム、有機ELディスプレイ等に用いられる偏光板の保護フィルムなどの用途に使用される透明な樹脂フィルム(単にフィルということあり)には、セルロースエステルフィルムが用いられ、様々な機能を持たせるために幾つかの機能層が塗設されている。
例えば、帯電防止機能を持たせるための帯電防止層や、表面硬度を向上させるための硬化樹脂層、膜付き性を向上させるための下引き層、カールを防止するためのアンチカール層、或いは防眩層、反射防止層などである。
一方、視認性向上を目的とした技術としては、実質的にハロゲン化炭化水素を含有しない溶媒を用いて形成したセルロースエステルフィルムを用いて反射防止層を形成する技術(例えば、特許文献1参照。)が記載されている。この方法で薄膜を多層積層すると膜厚ムラが生じやすく、その改善が求められていた。
また、溶融流延法により形成されたセルロースエステルフィルムを用いた光学フィルムが提案されている(例えば、特許文献2参照。)。この構成により、光学特性、物理特性、平面性、密着性に優れた光学フィルムを得ることが出来、更にフィルムの製造において有機溶媒を使用しないため、環境やコスト上有利なフィルムである。
また、溶融流延法によって生産されたセルロースエステルフィルムには、通常の製造時に有機溶媒を使用する溶液流延法のセルロースエステルフィルムと同様に、可塑剤や紫外線吸収剤といった添加剤が含まれているが、これらの添加剤は、セルロースエステルフィルムの加工性や透湿性を改善するために添加されている。
しかしながら、該セルロースエステルフィルムは優れた環境特性や諸性能を有しているものの、これらの添加剤を含むことにより、例えば硬化樹脂層のような樹脂層を前記セルロースエステルフィルム上に設けると、通常の溶液流延法によって製造されたフィルムより平面性や密着性は改善されるものの、十分ではないことが分かった。特に、フィルム上に有機溶媒を多量に含む樹脂層を塗設すると、有機溶媒のフィルムへの拡散に起因するものと考えられる平面性や密着性の劣化が発生することが分かった。
また、溶融流延法によって製造されたセルロースエステルフィルム基材に、有機溶媒を多量に含む硬化樹脂層を塗設した光学フィルムを巻き取った状態で高温高湿下で保存させると平面性が劣化するという特有な問題が発生した。こうなると平面性が劣化した部分を廃棄せねばならず、生産性が著しく低下する。特に表示装置の前面に用いられる偏光板或いは反射防止フィルムではその要求性能が厳しく、より平面性に優れた光学フィルムが望まれていた。
ハードコート層塗布組成物からできるだけ有機溶媒の使用量を減らす方法として、例えば、ハードコート被膜の形成方法及びハードコーテイング用組成物として、有機溶媒の使用量を減らした塗布組成物を開示している(例えば、特許文献3参照。)が、該特許の主目的はインクジェット法を用いてプラスチックレンズ等の光学部材へ塗布するための塗布組成物であり、薄膜、広幅のセルロースエステルフィルムへ生産性よく適用するには問題があった。
上記したように、フィルム製造の環境問題と併せて、最近の傾向としては表示装置の薄型化、表示面積の大画面化の要望も大きく、このため、使用するフィルムの膜厚もますます薄く、また広幅のものが求められており、光学フィルム表面の平面性、平滑性に対する要求が更に厳しい状況にある。しかしながら、膜厚を薄くしたり広幅化にすることにより、前記フィルム表面の平面性、平滑性は更に劣る傾向にあり、上記問題の早急な改善が望まれている。
特開2002−182005号公報 特開2000−352620号公報 特開2003−126770号公報
従って、本発明の目的は、製造時の環境適性に優れた薄膜、広幅のフィルムを用いた場合でも平面性、密着性、光学特性に優れた光学フィルム、光学フィルムの製造方法、及びそれを用いた偏光板、液晶表示装置を提供するものである。
本発明の上記目的は、以下の構成により達成される。
(請求項1)
少なくとも樹脂と溶媒とを含有する硬化樹脂層用塗布組成物が、固形分を10〜70質量%、該溶媒中に水分を30質量%以上含有し、かつ該硬化樹脂層用塗布組成物を溶液流延製膜法を用いて製膜し、塩素系溶媒の残留量が0.01質量%未満であるセルロースエステルフィルム基材上に塗布し、樹脂層を設けたことを特徴とする光学フィルム。
(請求項2)
前記セルロースエステルフィルム基材が、冷却溶解法で調製したセルロースエステル溶液を用いて溶液流延により製膜されたフィルムであることを特徴とする請求項1に記載の光学フィルム。
(請求項3)
前記セルロースエステルフィルム基材が、分子内に芳香環、シクロアルキル環またはシクロアルケニル環を3つ以上有する添加剤を0.5質量%〜30質量%含有することを特徴とする請求項1または2に記載の光学フィルム。
(請求項4)
前記セルロースエステルフィルム基材が、2種以上の可塑剤を含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の光学フィルム。
(請求項5)
前記硬化樹脂層用塗布組成物を、前記セルロースエステルフィルム基材上に塗布した後、活性線照射により硬化させて形成したことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の光学フィルム。
(請求項6)
前記セルロースエステルフィルム基材が、前記硬化樹脂層用塗布組成物を塗布する前に表面改質処理されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の光学フィルム。
(請求項7)
前記表面改質処理が、コロナ放電処理、紫外線照射処理、プラズマ放電処理、またはアルカリ鹸化処理であることを特徴とする請求項6に記載の光学フィルム。
(請求項8)
前記溶媒が水混和性有機溶媒であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の光学フィルム。
(請求項9)
前記セルロースエステルフィルム基材の幅が1.4m〜4mの範囲であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の光学フィルム。
(請求項10)
前記セルロースエステルフィルム基材が、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プロピオネート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートフタレート、及びセルロースフタレートから選ばれる少なくとも1種を含有することを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の光学フィルム。
(請求項11)
前記セルロースエステルフィルム基材が、2軸延伸されたフィルムであることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の光学フィルム。
(請求項12)
少なくとも樹脂と溶媒とを含有する硬化樹脂層用塗布組成物が、固形分を10〜70質量%、該溶媒中に水分を30質量%以上含有し、かつ該硬化樹脂層用塗布組成物を、溶液流延製膜法を用いて製膜し、かつ塩素系溶媒の残留量が0.01質量%未満であるセルロースエステルフィルム基材上に塗布し、樹脂層を設ける光学フィルムの製造方法であって、該セルロースエステルフィルムが2軸延伸されたセルロースエステルフィルム基材上に、該塗布組成物を塗布し、更に活性線照射により硬化させることを特徴とする光学フィルムの製造方法。
(請求項13)
前記溶液流延製膜法を実施するにあたり、実質的に塩素系溶媒を含有しないセルロースエステル溶液を用いることを特徴とする請求項12に記載の光学フィルムの製造方法。
(請求項14)
前記セルロースエステルフィルム基材が、冷却溶解法で調製したセルロースエステル溶液を用いて溶液流延により製膜されたフィルムであることを特徴とする請求項12に記載の光学フィルムの製造方法。
(請求項15)
前記セルロースエステルフィルム基材が、前記硬化樹脂層用塗布組成物を塗布する前に表面改質処理されることを特徴とする請求項12〜14のいずれか1項に記載の光学フィルムの製造方法。
(請求項16)
前記表面改質処理が、コロナ放電処理、紫外線照射処理、プラズマ放電処理、またはアルカリ鹸化処理であることを特徴とする請求項15に記載の光学フィルムの製造方法。
(請求項17)
請求項1〜11のいずれか1項に記載の光学フィルムを少なくとも一方の面に用いたことを特徴とする偏光板。
(請求項18)
請求項1〜11のいずれか1項に記載の光学フィルム、及び請求項17に記載の偏光板の少なくとも1つを用いたことを特徴とする表示装置。
本発明によれば、製造時の環境適性に優れ、薄膜、広幅のフィルムを用いた場合でも平面性、密着性、光学特性に優れた光学フィルム、光学フィルムの製造方法、及びそれを用いた偏光板、液晶表示装置を提供することができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、少なくとも樹脂と溶媒とを含有する硬化樹脂層用塗布組成物が、固形分を10〜70質量%、該溶媒中に水分を30質量%以上含有し、かつ該硬化樹脂層用塗布組成物を溶液流延製膜法を用いて製膜し、塩素系溶媒の残留量が0.01質量%未満であるセルロースエステルフィルム基材上に塗布し、樹脂層を設けたことを特徴とする。
本発明では、溶液流延製膜法を用いて製膜し、塩素系溶媒の残留量が0.01質量%未満であるセルロースエステルフィルム基材上に塗布される硬化樹脂層用塗布組成物に使用する有機溶媒を、水と有機溶媒の混合系に代えることで、有機溶媒の拡散による平面性劣化を改善する。また、本発明では、有機溶媒の拡散により平面性に悪影響を及ぼすセルロースエステルフィルム基材中の特定な可塑剤を、該影響の少ない可塑剤に置き換えることで、更に平面性を改善できることを見出し、総合的に優れた光学フィルム及びその製造法を提供するものである。また、該光学フィルムを用いることによって、優れた光学特性を有する偏光板、視認性に優れた液晶表示装置を提供するものである。
以下、本発明を更に詳細に説明する。
〈セルロースエステルフィルム基材〉
本発明に係る塩素系溶媒の残留量が0.01質量%未満のセルロースエステルフィルムを得る方法は特に限定されないが、例えば、あらかじめセルロースエステルフィルムを加熱した水等に浸漬して吸水させ、これを乾燥させることによって塩素系溶媒を追い出すこともできる。特に好ましくは、実質的に塩素系溶媒を含有しない溶媒を用いて製膜することにより、塩素系溶媒の残留量を0.01質量%未満に調製したセルロースエステルフィルムを好ましく得ることが出きる。
従来、トリアセチルセルロースフィルムはメチレンクロライドを用いた溶液流延法によってのみ製造されている。乾燥工程でメチレンクロライドやその他の溶媒が残存しないように十分に乾燥させているが、大規模な乾燥設備が必要であり、完全にゼロにすることはきわめて困難で、また実用的ではなく、乾燥装置内の短時間の乾燥では0.1質量%未満の残留溶媒を更に低減させることは困難であった。又、製造されたトリアセチルセルロースフィルムはロール状で保管されるが、ロール状では残留した溶媒の揮発は抑制されるため、溶媒が残留した状態で次工程に送られていた。このような塩素系溶媒は環境上の配慮からも使用量を低減することが求められており、実質的に塩素系溶媒を含有しない溶媒を用いてセルロースエステルフィルムを製膜する方法が提案されている。塩素系溶媒と比較するとどうしても溶解性に劣るなどの問題点も多く、いまだ実用化されていないのが現状であるが、本発明では、下記に示すような、本発明に係る、実質的に塩素系溶媒を含有しない溶媒を採用することによって、上記課題を解決することができたのである。
本発明に係る塩素系溶媒としては、アリルクロリド、2−エチルヘキシルクロリド、塩化アミル、塩化イソプロピル、塩化エチル、塩化ブチル、塩化ヘキシル、塩化メチル、塩化メチレン(メチレンクロライド)、o−クロロトルエン、p−クロロトルエン、クロロベンゼン、クロロホルム、四塩化炭素、1,1−ジクロロエタン、1.2−ジクロロエタン、1,1−ジクロロエチレン、1,2−ジクロロエチレン、1,1,1,2−テトラクロロエタン、1,1,2,2−テトラクロロエタン、テトラクロロエチレン、テトラメチレンクロロブロミド、1,1,1−トリクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、トリクロロエチレン等が挙げられる。
実質的に塩素系溶媒を含有しない溶媒とは、メチレンクロライド等の塩素系の溶媒の含有量が全溶媒量の10%以下であることを指しており、好ましくは5%以下であり、最も好ましくは0%である。
実質的に塩素系溶媒を含有しない溶媒としては、例えば、炭素原子数が2〜12のエーテル、炭素原子数が3〜12のケトンおよび炭素原子数が2〜12のエステル等が好ましく用いられる。
上記のエーテル、ケトンおよびエステルは、環状構造を有していてもよい。エーテル、ケトンおよびエステルの官能基(すなわち、−O−、−CO−および−COO−)のいずれかを二つ以上有する化合物も、有機溶媒として用いることができる。有機溶媒は、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。二種類以上の官能基を有する有機溶媒の場合、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。
炭素原子数が2〜12のエーテルの例には、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、アニソールおよびフェネトールが含まれる。
炭素原子数が3〜12のケトンの例には、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、シクロヘキサノンおよびメチルシクロヘキサノンが含まれる。
炭素原子数が2〜12のエステルの例には、メチルホルメート、エチルホルメート、プロピルホルメート、ペンチルホルメート、メチルアセテート、エチルアセテートおよびペンチルアセテートが含まれる。二種類以上の官能基を有する有機溶媒の例には、2−エトキシエチルアセテート、2−メトキシエタノールおよび2−ブトキシエタノールが含まれる。
2種類以上の有機溶媒を混合した溶媒を用いてもよい。特に好ましい有機溶媒は、互いに異なる3種類以上の混合溶媒である。3種類以上の混合溶媒では、第1の溶媒が炭素原子数が3〜4のケトンおよび炭素原子数が2〜4のエステルあるいはこれらの混合溶媒であり、第2の溶媒が炭素原子数が5〜7のケトン、エーテルまたはアセト酢酸エステルから選ばれ、そして、第3の溶媒として沸点が30℃〜170℃のアルコールまたは沸点が30℃〜170℃の炭化水素を用いることが好ましい。第1の溶媒のケトンおよびエステルとしては、アセトン、酢酸メチル、蟻酸メチルおよび蟻酸エチルが好ましい。第2の溶媒としては、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、アセト酢酸メチル、ジオキサンおよび1,3−ジオキソランが好ましい。
第3の溶媒のアルコールは一価であることが好ましい。アルコールの炭化水素部分は、直鎖であっても、分岐を有していても環状であってもよい。炭化水素部分は、飽和脂肪族炭化水素であることが好ましい。アルコールの水酸基は、第一級〜第三級のいずれであってもよい。アルコールの例には、メタノール(沸点:64.65℃)、エタノール(78.325℃)、1−プロパノール(97.15℃)、2−プロパノール(82.4℃)、1−ブタノール(117.9℃)、2−ブタノール(99.5℃)、t−ブタノール(82.45℃)、1−ペンタノール(137.5℃)、2−メチル−2−ブタノール(101.9℃)およびシクロヘキサノール(161℃)が含まれる。また、二種類以上のアルコールを併用してもよい。
第3の溶媒の炭化水素は、直鎖であっても、分岐を有していても、環状であってもよい。炭化水素としては芳香族炭化水素と脂肪族炭化水素のいずれも用いることができる。脂肪族炭化水素は、飽和であっても不飽和であってもよい。炭化水素の例には、シクロヘキサン(沸点:80.7℃)、ヘキサン(69℃)、ベンゼン(80.1℃)、トルエン(110.6℃)およびキシレン(138.4〜144.4℃)が含まれる。
3種混合溶媒中には、第1の溶媒が30質量%〜95質量%含まれることが好ましく、40質量%〜90質量%含まれることがより好ましく、50質量%〜90質量%含まれることが更に好ましい。第2の溶媒及び第3の溶媒は、1質量%〜40質量%含まれることが好ましく、3質量%〜30質量%含まれることがより好ましい。溶媒の組み合わせ例には、セルロースエステル/酢酸メチル/シクロヘキサノン/メタノール/エタノール(X/(70−X)/20/5/5、質量部)、セルロースエステル/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(X/(50−X)/20/20/5/5、質量部)、セルロースエステル/アセトン/アセト酢酸メチル/エタノール(X/(75−X)/20//5、質量部)、セルロースエステル/酢酸メチル/シクロペンタノン/メタノール/エタノール(X/(80−X)/10/5/5、質量部)、セルロースエステル/酢酸メチル/1、3ジオキソラン/メタノール/エタノール(X/(70−X)/20/5/5、質量部)、セルロースエステル/酢酸メチル/ジオキサン/アセトン/メタノール/エタノール(X/(60−X)/20/10/5/5、質量部)およびセルロースエステル/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/エタノール(X/(55−X)/20/10/5/5/5、質量部)が含まれる。上記Xは、セルロースエステルの質量部であって、好ましくは10〜25、さらに好ましくは13〜25である。
セルロースエステルの溶解では、予め室温でセルロースエステルを非ハロゲン系有機溶媒に膨潤させることが好ましい。すなわち、非ハロゲン系有機溶媒にセルロースエステル粉末を良く攪拌しつつ添加するか、あるいはその逆としてセルロースエステルに非ハロゲン系有機溶媒を添加することで、セルロースエステルの膨潤液を作製することができる。なお、非ハロゲン系有機溶媒とは、ハロゲン系有機溶媒の含有率が5質量%未満(好ましくは3質量%未満)であることを意味する。膨潤に要する時間は0.1〜24時間が好ましく、より好ましくは0.2〜6時間であり、さらに好ましくは0.5〜3時間である。
また、セルロースエステルを溶解してドープの調製に用いられる有機溶媒としては、上記のような、実質的に塩素系溶剤を含有しない溶媒を用いることが好ましいが、求められる溶媒特性としては、セルロースエステルを溶解でき、且つ、適度な沸点であることが好ましく、例えば酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸アミル、アセトン、テトラヒドロフラン、1,3−ジオキソラン、1,4−ジオキサン、シクロヘキサノン、ギ酸エチル、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、アセト酢酸メチル等を挙げることができる。
中でも、ジオキソラン誘導体、酢酸メチル、酢酸エチル、アセト酢酸メチル、アセトン等が好ましい有機溶媒(即ち、良溶媒)として挙げられる。更に好ましくは、炭素数が1〜6のアルコールを添加して使用することが好ましく、溶媒中の前記アルコール類の割合は1質量%〜35質量%が好ましい。
ここで、本発明に用いられるセルロースエステル(セルロースアシレート)について述べる。
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の重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)の比Mw/Mnが1.0〜3.0以下であることが好ましく、更に好ましくは1.4〜2.5である。
セルロースエステルの平均分子量および分子量分布は、高速液体クロマトグラフィーを用い測定できるので、これを用いて数平均分子量、重量平均分子量を算出し、その比を計算することができる。測定条件は以下の通りである。
溶媒 :メチレンクロライド
カラム :Shodex K806、K805、K803G(昭和電工(株)製を3本接続して使用した)
カラム温度:25℃
試料濃度 :0.1質量%
検出器 :RI Model 504(GLサイエンス社製)
ポンプ :L6000(日立製作所(株)製)
流量 :1.0ml/分
校正曲線 :標準ポリスチレンSTK standard ポリスチレン(東ソー(株)製)Mw=500〜1,000,000の13サンプルによる校正曲線を使用した。
本発明に係るセルロースエステルは、セルロースの水酸基と炭素原子数2〜22の脂肪族カルボン酸あるいは芳香族カルボン酸をエステル結合させたものであり、特に炭素原子数が2〜4のアシル基で、総アシル基置換度が2.60〜2.85であるセルロースエステルを使用したものであることが好ましい。
このようなセルロースエステルとしては、セルロースアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネートを挙げることができ、中でもセルローストリアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネートが好ましい。これらの好ましいセルロースエステルにおいて、アセチル基の置換度が1.6以上であることが特に好ましい。
セルロースエステルの原料のセルロースとしては、特に限定はないが、綿花リンター、木材パルプ(針葉樹由来、広葉樹由来)、ケナフなどを挙げることができる。また、これらから得られたセルロースエステルはそれぞれ任意の割合で混合使用することができる。これらのセルロースエステルは、セルロース原料をアシル化剤が酸無水物(無水酢酸、無水プロピオン酸、無水酪酸)である場合には、酢酸のような有機酸やメチレンクロライド等の有機溶媒を用い、硫酸のようなプロトン性触媒を用いて常法により反応させて得ることができる。
セルロースエステルの製造法の一例を以下に示すと、セルロース原料として綿化リンター100質量部を解砕し、40質量部の酢酸を添加し、36℃で20分間前処理活性化をした。その後、硫酸8質量部、無水酢酸260質量部、酢酸350質量部を添加し、36℃で120分間エステル化を行った。24%酢酸マグネシウム水溶液11質量部で中和した後、63℃で35分間ケン化熟成し、アセチルセルロースを得た。これを10倍の酢酸水溶液(酢酸:水=1:1(質量比))を用いて、室温で160分間撹拌した後、濾過、乾燥させてアセチル置換度2.75の精製アセチルセルロースを得た。このアセチルセルロースはMnが92,000、Mwが156,400、Mw/Mnは1.7であった。同様にセルロースエステルのエステル化条件(温度、時間、撹拌)、加水分解条件を調整することによって置換度、Mw/Mn比の異なるセルロースエステルを合成することができる。
また、混酸セルロースエステルの場合には、特開平10−45804号公報に記載の方法で反応して得ることができる。アシル基の置換度の測定方法はASTM−D817−96の規定に準じて測定することができる。本発明で用いられるセルロースエステルの総アシル基置換度は2.6〜2.85であることが好ましい。
また、セルロースエステルの数平均分子量(Mn)は、70,000〜250,000が、成型した場合の機械的強度が強く、且つ、適度なドープ粘度となり好ましく、更に好ましくは、80,000〜150,000である。
このようにして得られたセルロースエステルは実質的に塩素系溶媒を含有しない溶媒に溶解して、ドープと呼ばれる粘稠の液体を形成し、一般的に溶液流延製膜法と呼ばれる方法で製造(製膜)される際に好ましく用いられる。
本発明に係るセルロースエステルフィルムの製造について説明する。
本発明においては、セルロースエステルを溶媒に溶解する際、常温付近で溶解させることもできるが、製膜されたフィルムの物性や、その上に形成された金属酸化物層の良好な特性を得ることから、冷却溶解法と呼ばれる方法で溶解することが好ましい。
以下に、冷却溶解法について説明する。
(膨潤工程)
膨潤工程においては、セルロースエステルと有機溶媒とを混合し、セルロースエステルを溶媒により膨潤させる。膨潤工程の温度は、好ましくは−10℃〜55℃である。通常は室温で実施する。セルロースエステルと有機溶媒との比率は、最終的に得られる溶液の濃度に応じて決定する。一般に、混合物中のセルロースエステルの量は、5質量%〜30質%であることが好ましく、8質量%〜20質量%であることがさらに好ましく、10質量%〜15質量%であることが最も好ましい。
溶媒とセルロースエステルとの混合物は、セルロースエステルが充分に膨潤するまで攪拌することが好ましい。攪拌時間は、10分〜150分であることが好ましく、20分〜120分であることがさらに好ましい。膨潤工程において、溶媒とセルロースエステル以外の成分、すなわち可塑剤、劣化防止剤、染料や紫外線吸収剤を添加してもよい。
(冷却工程)
冷却工程においては、膨潤混合物を−100℃〜−10℃に冷却する。冷却温度は、膨潤混合物が固化する温度であることが好ましい。冷却速度は、1℃/分以上であることが好ましく、2℃/分以上であることがより好ましく、4℃/分以上であることがさらに好ましく、8℃/分以上であることが最も好ましい。冷却速度は、速いほど好ましいが、100℃/秒程度が実用的である。なお、冷却速度は、冷却を開始する時の温度と最終的な冷却温度との差を、冷却を開始してから最終的な冷却温度に達するまでの時間で割った値である。冷却工程においては、冷却時の結露による水分混入を避けるため、密閉容器を用いることが望ましい。また、冷却時に減圧すると、冷却時間を短縮することができる。減圧を実施するためには、耐圧性容器を用いることが望ましい。具体的な冷却手段としては、様々な方法または装置が採用できる。
例えば、膨潤混合物を攪拌しながら筒状の容器内を搬送し、その容器の周囲から膨潤混合物を冷却すると、迅速に且つ均一に膨潤混合物を冷却することができる。そのためには、筒状の容器、膨潤混合物を攪拌しながら筒状の容器内を搬送するため容器内に設けられている螺旋状の搬送機構、および容器内の膨潤混合物を冷却するため容器の周囲に設けられている冷却機構からなる冷却装置が好ましく用いられる。また、−105℃〜−15℃に冷却した溶媒を膨潤混合物に添加して、より迅速に冷却することもできる。
さらに、−100℃〜−10℃に冷却された液体中へ、膨潤混合物を直径が0.1〜20.0mmの糸状に押し出すことにより膨潤混合物とすることで、さらに迅速に膨潤混合物を冷却することも可能である。
(加温工程)
加温工程においては、冷却した膨潤混合物を加温する。加温工程の最終温度は、通常は室温である。加温速度は、1℃/分以上であることが好ましく、2℃/分以上であることがより好ましく、4℃/分以上であることがさらに好ましく、8℃/分以上であることが最も好ましい。加温速度は、速いほど好ましいが、100℃/秒程度が実用的である。なお、加温速度は、加温を開始する時の温度と最終的な加温温度との差を、加温を開始してから最終的な加温温度に達するまでの時間で割った値である。加圧しながら加温すると、加温時間を短縮することができる。加圧を実施するためには、耐圧性容器を用いることが望ましい。なお、溶解が不充分である場合は、冷却工程から加温工程までを繰り返して実施してもよい。溶解が充分であるかどうかは、目視により溶液の外観を観察するだけで判断することができる。具体的な加温手段としては、様々な方法または装置が採用できる。
例えば、膨潤混合物を攪拌しながら筒状の容器内を搬送し、その容器の周囲から膨潤混合物を加温すると、迅速に且つ均一に膨潤混合物を加温することができる。そのためには、筒状の容器、膨潤混合物を攪拌しながら筒状の容器内を搬送するため容器内に設けられている螺旋状の搬送機構、および容器内の膨潤混合物を加温するため容器の周囲に設けられている加温機構からなる加温装置が好ましく用いられる。
また、0〜55℃に加温された液体中へ、直径が0.1〜20.0mmの糸状の膨潤混合物を入れることにより膨潤混合物を加温することで、さらに迅速に膨潤混合物を加温することも可能である。冷却工程において、膨潤混合物を糸状に押し出す方法を採用した場合は、その糸状の膨潤混合物を加温用の液体に投入すればよい。
さらに、冷却した膨潤混合物を筒状の容器内に導入し、容器内で膨潤混合物の流れを複数に分割し、分割された混合物の流れの向きを容器内で回転させ、この分割と回転とを繰り返しながら、容器の周囲から膨潤混合物を加温することもできる。上記のように、物質の流れを分割および回転させる仕切りが設けられた容器は、一般に静止型の混合器として知られている。代表的な静止型混合器であるスタチックミキサーTM(ケニックス社)では、物質の流れを二つに分割して右回りに180度回転させる右回りエレメントと、物質の流れを二つに分割して左回りに180度回転させる左回りエレメントとが、容器内で交互に90度ずらして配列されている。さらにまた、溶媒が沸騰しないように調整された圧力下で、溶媒の沸点以上の温度まで膨潤混合物を加温してもよい。温度は、溶媒の種類に応じて決定するが一般に60〜200℃である。圧力は、温度と溶媒の沸点との関係で決定する。
(溶液製造後の処理)
製造した溶液は、必要に応じて濃度の調整(濃縮または希釈)、濾過、温度調整、成分添加などの処理を実施することができる。添加する成分は、セルロースエステルフィルムの用途に応じて決定する。代表的な添加剤は、前述した可塑剤、劣化防止剤、染料および紫外線吸収剤である。添加剤の詳細については後述する。
《溶液流延製膜》
このようにして得られたドープは溶液流延製膜法と呼ばれる方法で製造(製膜)することができる。
この方法は、無限に移送する無端の金属ベルト(例えばステンレスベルト)あるいは回転する金属ドラム(例えば鋳鉄で表面をクロムメッキしたドラム)等の流延用金属支持体(以降、単に金属支持体ともいう)上に、加圧ダイからドープ(セルロースエステル溶液のこと)を流延(キャスティング)し、該支持体上のウェブ(ドープ膜)を該支持体から剥離し、乾燥させて製造するものである。また、共流延法により2層以上の層を有するセルロースエステルを得ることができる。
本発明においては、流延後60秒以内に剥離し、張力を掛けながら乾燥させて得られたフィルムを用いて硬化樹脂層を形成した光学フィルムは、その上に形成した金属酸化物層にクラックが入りにくく、特に好ましい。
流延用金属支持体から剥離する際の剥離張力は300N/m以下であることが好ましく、搬送張力は300N/m以下であることが好ましく、更に好ましくは250N/m以下であることが好ましく、更に好ましくは100〜200N/mである。
本発明における乾燥工程では、金属支持体から剥離した後、テンターによって幅手方向または長手方向に張力を付与しながら乾燥させることが本発明の方法で形成した硬化樹脂層の上に金属酸化物層を有する光学フィルムの耐久性が優れ好ましい。幅手方向または長手方向に張力を付与するとは、一方向だけではなく、幅手方向及び長手方向に張力を付与する2軸延伸方式も好ましく用いられる。
あるいはウェブの乾燥過程で10質量%以上の高い残留溶媒量のときと10質量%未満の低い残留溶媒量のときにそれぞれ1回以上延伸する方法も好ましい。2回の延伸によって、乾燥時に生じた歪が緩和されるように調整されることが好ましい。
セルロースエステルフィルムの好ましい延伸倍率は、一方向の延伸倍率が1.01〜2.0倍に延伸され、もう一方の延伸倍率が0.9〜1.5倍に延伸されたものが好ましく、一方向の延伸倍率が1.01〜1.5倍に延伸され、もう一方の延伸倍率が1.0〜1.4倍に延伸されたものが更に好ましく、一方向の延伸倍率が1.05〜1.4倍に延伸され、もう一方の延伸倍率が1.0〜1.3倍に延伸されたものが特に好ましい。これにより、光学的等方性に優れたセルロースエステルフィルムを好ましく得ることと共に、平面性の良好なセルロースエステルフィルムを得ることができる。製膜工程のこれらの幅規制或いは横方向の延伸はテンターによって行うことが好ましく、ピンテンターでもクリップテンターでもよく、2軸延伸テンターが特に好ましく用いられる。
セルロースエステルフィルムの延伸は、硬化樹脂層を塗設する前に行うことが、優れた平面性を保持する上で好ましい。
本発明のフィルムは、幅1〜4mのものが好ましく用いられる。
本発明の硬化樹脂層を塗布した場合は、平面性に優れた光学フィルムが得られるため、広幅のセルロースエステルフィルムに適用することができる。特に幅1.4〜4mのものが好ましく用いられ、特に好ましくは1.4〜2mである。4mを超えると搬送が困難となる。
本発明に係るセルロースエステルフィルムの面内レターデーション値(Ro)は0〜70nm以下であることが好ましい。より好ましくは0〜30nm以下であリ、より好ましくは0〜10nm以下である。
レターデーション値(Ro)、(Rt)は以下の式によって求めることができる。
Ro=(nx−ny)×d
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角な方向の屈折率)、nz(厚み方向におけるフィルムの屈折率)である。
尚、レターデーション値(Ro)、(Rt)は自動複屈折率計を用いて測定することができる。例えば、KOBRA−21ADH(王子計測機器(株))を用いて、23℃、55%RHの環境下で、波長590nmで求めることができる。
また、遅相軸はフィルムの幅手方向±1°若しくは長尺方向±1°にあることが好ましい。
本発明において、ウェブの残留溶媒量は下記式で定義される。
残留溶媒量(%)=〔(ウェブの加熱処理前質量−ウェブの加熱処理後質量)/(ウェブの加熱処理後質量)〕×100
尚、残留溶媒量を測定する際の、加熱処理は、110℃、3時間の加熱処理を行った。
また、塩素系溶媒の残留量は、下記のように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により求めることができる。
具体的には、採取したウェブ(フィルムでもよい)を所定のバイヤル瓶に入れ、110℃、3時間の加熱処理を行って、揮発性成分を収集し、次いで、ガスクロマトグラフィーにより、前記揮発性成分中の塩素系溶媒の量を求める。
ここで、その量をagとして、前記ウェブ(フィルム)の熱処理後の質量をbgとすると、本発明に係る塩素系溶媒の残留量は、下記一般式で求められる。
塩素系溶媒残留量(質量%)=(a/b)×100(%)
また、ガスクロマトグラフィーの測定条件は以下の通りである。
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。
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分保持→100℃(8℃/分)
カラム:J&W社製DB−WAX(内径0.32mm、長さ30m)
(セルロースエステルフィルムの膜厚)
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の膜厚は特に限定はなく通常10μm〜500μmであり、好ましくは10μm〜150μmである。
中でも金属酸化物薄膜層の膜厚むらが起きやすい10μm〜60μmのセルロースエステルフィルムにおいて、著しく本発明の効果が認められ特に好ましく用いられる。
本発明の光学フィルムは、セルロースエステルの他に所望により可塑剤、紫外線吸収剤、滑り剤及びマット剤等を含有させてもよい。
可塑剤としては、例えば、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、トリナフチルホスフェート、トリキシリルホスフェート、トリスオルト−ビフェニルホスフェート、1,4−フェニレン−テトラフェニルホスフェート等のリン酸エステル系の可塑剤、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等のフタル酸エステル系の可塑剤、トリアセチン、トリブチリン、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、ブチルフタリルブチルグリコレート等のグリコール酸エステル系の可塑剤などが挙げられる。中でも、フタル酸エステル系やグリコール酸エステル系の可塑剤は、セルロースエステルの加水分解を引き起こし難いことから好ましく、本発明の光学フィルムにおいては、2種以上の可塑剤を含有することが好ましい。
以下に本発明において好ましい可塑剤の具体例を例示する。
Figure 2005062594
本発明で用いられるセルロースエステルフィルムは、特に、少なくとも2種類の可塑剤を含有することが好ましく、少なくとも1種は多価アルコールエステル系可塑剤であることが望ましい。他の可塑剤は特に限定されない。好ましくは、前記多価アルコールエステル系可塑剤と異なる種類の多価アルコールエステル、フタル酸エステル、クエン酸エステル、脂肪酸エステル、グリコレート系可塑剤等が用いられる。
多価アルコールエステル系可塑剤は2価以上の脂肪族多価アルコールとモノカルボン酸のエステルよりなる可塑剤であり、分子内に芳香環またはシクロアルキル環を有することが好ましい。好ましくは2〜20価の脂肪族多価アルコールエステルである。
本発明に用いられる多価アルコールは次の一般式(1)で表される。
一般式(1)
1−(OH)n
ただし、R1はn価の有機基、nは2以上の正の整数、OH基はアルコール性またはフェノール性水酸基を表す。
好ましい多価アルコールの例としては、例えば、以下のようなものを挙げることができるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
アドニトール、アラビトール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、ジブチレングリコール、1,2,4−ブタントリオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ヘキサントリオール、ガラクチトール、マンニトール、3−メチルペンタン−1,3,5−トリオール、ピナコール、ソルビトール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、キシリトール等を挙げることができる。特に、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ソルビトール、トリメチロールプロパン、キシリトールが好ましい。
本発明おいて、多価アルコールエステルに用いられるモノカルボン酸としては、特に制限はなく、公知の脂肪族モノカルボン酸、脂環族モノカルボン酸、芳香族モノカルボン酸等を用いることができる。脂環族モノカルボン酸、芳香族モノカルボン酸を用いると透湿性、保留性を向上させる点で好ましい。
好ましいモノカルボン酸の例としては、以下のようなものを挙げることができるが、本発明はこれに限定されるものではない。
脂肪族モノカルボン酸としては、炭素数1〜32の直鎖または側鎖を有する脂肪酸を好ましく用いることができる。炭素数は1〜20であることが更に好ましく、1〜10であることが特に好ましい。酢酸を含有させるとセルロースエステルとの相溶性が増すため好ましく、酢酸と他のモノカルボン酸を混合して用いることも好ましい。
好ましい脂肪族モノカルボン酸としては、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、2−エチル−ヘキサン酸、ウンデシル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、ヘプタデシル酸、ステアリン酸、ノナデカン酸、アラキン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、ヘプタコサン酸、モンタン酸、メリシン酸、ラクセル酸等の飽和脂肪酸、ウンデシレン酸、オレイン酸、ソルビン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキドン酸等の不飽和脂肪酸等を挙げることができる。
好ましい脂環族モノカルボン酸の例としては、シクロペンタンカルボン酸、シクロヘキサンカルボン酸、シクロオクタンカルボン酸、またはそれらの誘導体を挙げることができる。
好ましい芳香族モノカルボン酸の例としては、安息香酸、トルイル酸等の安息香酸のベンゼン環にアルキル基を導入したもの、ビフェニルカルボン酸、ナフタレンカルボン酸、テトラリンカルボン酸等のベンゼン環を2個以上有する芳香族モノカルボン酸、またはそれらの誘導体を挙げることができる。特に安息香酸が好ましい。
多価アルコールエステルの分子量は特に制限はないが、300〜1500であることが好ましく、350〜750であることが更に好ましい。分子量が大きい方が揮発し難くなるため好ましく、透湿性、セルロースエステルとの相溶性の点では小さい方が好ましい。
多価アルコールエステルに用いられるカルボン酸は1種類でもよいし、2種以上の混合であってもよい。また、多価アルコール中のOH基は、全てエステル化してもよいし、一部をOH基のままで残してもよい。
以下に、多価アルコールエステルの具体的化合物を例示する。
Figure 2005062594
Figure 2005062594
Figure 2005062594
Figure 2005062594
セルロースエステルフィルム中の可塑剤の総含有量は、固形分総量に対し、5〜20質量%が好ましく、6〜16質量%が更に好ましく、特に好ましくは8〜13質量%である。また、2種の可塑剤の含有量は各々少なくとも1質量%以上であり、好ましくは各々2質量%以上含有することである。
多価アルコールエステル系可塑剤は1〜12質量%含有することが好ましく、特に3〜11質量%含有することが好ましい。少ないと平面性の劣化が認められ、多すぎるとブリードアウトがしやすい。多価アルコールエステル系可塑剤とその他の可塑剤との質量比率は1:4〜4:1の範囲であることが好ましく、1:3〜3:1であることが更に好ましい。可塑剤の添加量が多すぎても、また少なすぎてもフィルムが変形し易く好ましくない。
本発明に係るセルロースエステルフィルムには、画像表示装置として屋外に置かれた場合等の劣化防止の観点から紫外線吸収剤を含有させることが好ましい。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、且つ、波長400nm以上の可視光の吸収が少ないものを好ましく用いることができる。例えば380nmにおける透過率が20%未満であることが好ましく、更に好ましくは10%未満であり、特に好ましくは5%未満である。
紫外線吸収剤としては、オキシベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、サリチル酸エステル系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物、トリアジン系化合物などを挙げることができるが、本発明はこれらに限定されない。
以下に紫外線吸収剤の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
UV−1:2−(2′−ヒドロキシ−5′−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール
UV−2:2−(2′−ヒドロキシ−3′,5′−ジ−tert−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール
UV−3:2−(2′−ヒドロキシ−3′−tert−ブチル−5′−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール
UV−4:2−(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
UV−5:2−(2′−ヒドロキシ−3′−(3″,4″,5″,6″−テトラヒドロフタルイミドメチル)−5′−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール
UV−6:2,2−メチレンビス(4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール)
UV−7:2−(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
UV−8:2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−6−(直鎖及び側鎖ドデシル)−4−メチルフェノール(TINUVIN171:チバ・スペシャリティケミカルズ社製)
UV−9:オクチル−3−〔3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−(クロロ−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェニル〕プロピオネートと2−エチルヘキシル−3−〔3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−(5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェニル〕プロピオネートの混合物(TINUVIN109:チバ・スペシャリティケミカルズ社製)
UV−10:2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン
UV−11:2,2′−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン
UV−12:2−ヒドロキシ−4−メトキシ−5−スルホベンゾフェノン
UV−13: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)
本発明の光学フィルムには、紫外線吸収剤として透明性が高く、偏光板や液晶の劣化を防ぐ効果に優れたベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤またはベンゾフェノン系紫外線吸収剤を好ましく用いることができ、中でも、不要な着色がより少ないベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤が特に好ましい。また、紫外線吸収剤は製膜工程でブリードアウトしたり、揮発しないものが好ましい。
紫外線吸収剤は、0.1質量%〜10質量%添加されることが好ましく、特に0.5質量%〜5質量%添加されることが好ましい。
更に、本発明に用いられる可塑剤または紫外線吸収剤等の添加剤の更に好ましいものとして、分子内に芳香環、シクロアルキル環もしくはシクロアルケニル環を分子内に3つ以上有する添加剤を0.5〜30質量%含有することが好ましく、特に非リン酸系で、ベンゼン環、シクロヘキサン環及びシクロヘキセン環から選ばれる環を分子内に少なくとも3個を有する添加剤等を挙げることができる。更に、これらの環は置換基を有していてもよい。
非リン酸系で、ベンゼン環、シクロヘキシル環またはシクロヘキセン環を分子中に少なくとも3個有する可塑剤を含有するウェブは、その乾燥中に内部から表面へと移動することが少なく表面に集まりにくく、張力を付与しながら乾燥させて得られたセルロースエステルフィルムに局所的な残留応力が残りにくくなるのではないかと思われる。
また、非リン酸系で、ベンゼン環、シクロヘキシル環またはシクロヘキセン環を分子中に少なくとも3個有する添加剤を含有するセルロースエステルフィルムは透湿性を改善し、高温高湿度における安定性を増すことができる。
非リン酸系の、ベンゼン環、シクロヘキサン環及びシクロヘキセン環から選ばれる環を少なくとも3個有する添加剤は、ベンゼン環のみを3個以上でも、シクロヘキサン環を3個以上でも、シクロヘキセン環を3個以上でも、また、これらの環が縮合している縮合環であってもよく、異項環との縮合環を含有していてもよい。
本発明においては、縮合環内にあるベンゼン環、シクロヘキサン環またはシクロヘキセン環の一つずつの環数を、これらの環の数とする。例えばナフタレン環は2個と数える。これらの環には置換基を有していてもよい。本発明においては、これらの環を分子内に3〜20個あるものが好ましく、更に好ましくは3〜10個である。
本発明において、より好ましく用いられるベンゼン環、シクロヘキサン環またはシクロヘキセン環を分子内に少なくとも3個有する添加剤としては、例えば、以下の化合物が挙げられる。
P−1:ジベンジルフタレート
P−2:ジベンジルイソフタレート
P−3:ジベンジルテレフタレート
P−4:ジフェニルフタレート
P−5:ジフェニルイソフタレート
P−6:ジフェニルテレフタレート
P−7:ジシクロヘキシルフタレート
P−8:ジシクロヘキシルイソフタレート
P−9:ジシクロヘキシルテレフタレート
P−10:フェニルシクロヘキシルイソフタレート
P−11:フェニルシクロヘキシルテレフタレート
P−12:フェニルシクロヘキシルフタレート
P−13:ベンジルシクロヘキシルフタレート
P−14:ベンジルシクロヘキシルテレフタレート
P−15:ベンジルシクロヘキシルイソフタレート
P−16:ジベンジルシクロヘキサンジアセテート
P−17:1,3−シクロヘキサンジメチルジベンゾエート
P−18:1,3−ジベンジルシクロヘキサンジカルボキシレート
P−19:1,2−ジベンジルテトラデヒドロフタレート
P−20:1,2−ジシクロヘキシルテトラヒドロフタレート
P−21:1,3−ジシクロヘキシルシクロヘキシルジカルボキシレート
P−22:グリセリントリベンゾエート
P−23:グリセリントリフェニルアセテート
P−24:アセチルクエン酸トリベンジルアセチル
P−25:クエン酸トリシクロヘキシル
P−26:アビエチン酸メチル
P−27:アビエチン酸エチル
P−28:アビエチン酸ブチル
P−29:デヒドロアビエチン酸メチル
P−30:デヒドロアビエチン酸ブチル
P−31:パラストリン酸メチル
等、またオリゴマー的な低分子重合体として、
P−32:KE−604(荒川化学製)
P−33:KE−85(荒川化学製)
P−34:アラルダイドEPN1139(旭チバ(株)製)
P−35:アラルダイドGY260(旭チバ(株)製)
P−36:ハイラック110H(日立化成(株)製)
P−37:ハイラック111(日立化成(株)製)
等樹脂オリゴマー等を好ましく挙げることができるが、本発明はこれらに限定されるものではなく、詳細な説明の中や、実施例で示されている他の化合物なども好ましく用いられる。
本発明では、下記に示すような添加剤を用いることができる。
Figure 2005062594
Figure 2005062594
また、本発明の光学フィルムに用いられる好ましい添加剤としては、1,3,5−トリアジン環を有する化合物を好ましく用いることができる。
1,3,5−トリアジン環を有する化合物は、中でも、下記一般式(III)で表される化合物が好ましい。
Figure 2005062594
一般式(III)において、X1は、単結合、−NR4−、−O−又は−S−であり;X2は単結合、−NR5−、−O−又は−S−であり;X3は単結合、−NR6−、−O−又は−S−であり;R1、R2及びR3はアルキル基、アルケニル基、アリール基又は複素環基であり;そして、R4、R5及びR6は、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基又は複素環基である。一般式(I)で表される化合物は、メラミン化合物であることが特に好ましい。
メラミン化合物では、一般式(I)において、X1、X2及びX3が、それぞれ、−NR4−、−NR5−及び−NR6−であるか、あるいは、X1、X2及びX3が単結合であり、かつ、R1、R2及びR3が窒素原子に遊離原子価をもつ複素環基である。−X1−R1、−X2−R2及び−X3−R3は、同一の置換基であることが好ましい。R1、R2及びR3は、アリール基であることが特に好ましい。R4、R5及びR6は、水素原子であることが特に好ましい。
上記アルキル基は、環状アルキル基よりも鎖状アルキル基である方が好ましい。分岐を有する鎖状アルキル基よりも、直鎖状アルキル基の方が好ましい。
アルキル基の炭素原子数は、1〜30であることが好ましく、1〜20であることがより好ましく、1〜10であることがさらに好ましく、1〜8であることがさらにまた好ましく、1〜6であることが最も好ましい。アルキル基は置換基を有していてもよい。
置換基の具体例としては、例えばハロゲン原子、アルコキシ基(例えばメトキシ、エトキシ、エポキシエチルオキシ等の各基)及びアシルオキシ基(例えば、アクリロイルオキシ、メタクリロイルオキシ)等が挙げられる。上記アルケニル基は、環状アルケニル基よりも鎖状アルケニル基である方が好ましい。分岐を有する鎖状アルケニル基よりも、直鎖状アルケニル基の方が好ましい。アルケニル基の炭素原子数は、2〜30であることが好ましく、2〜20であることがより好ましく、2〜10であることがさらに好ましく、2〜8であることがさらにまた好ましく、2〜6であることが最も好ましい。アルケニル基は、置換基を有していてもよい。
置換基の具体例としては、ハロゲン原子、アルコキシ基(例えば、メトキシ、エトキシ、エポキシエチルオキシ等の各基)又はアシルオキシ基(例えば、アクリロイルオキシ、メタクリロイルオキシ等の各基)が挙げられる。
上記アリール基は、フェニル基又はナフチル基であることが好ましく、フェニル基であることが特に好ましい。アリール基は置換基を有していてもよい。
置換基の具体例としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシル、シアノ、ニトロ、カルボキシル、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、アリールオキシ基、アシルオキシ基、アルコキシカルボニル基、アルケニルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、スルファモイル、アルキル置換スルファモイル基、アルケニル置換スルファモイル基、アリール置換スルファモイル基、スルホンアミド基、カルバモイル、アルキル置換カルモイル基、アルケニル置換カルバモイル基、アリール置換カルバモイル基、アミド基、アルキルチオ基、アルケニルチオ基、アリールチオ基及びアシル基が含まれる。上記アルキル基は、前述したアルキル基と同義である。
アルコキシ基、アシルオキシ基、アルコキシカルボニル基、アルキル置換スルファモイル基、スルホンアミド基、アルキル置換カルバモイル基、アミド基、アルキルチオ基とアシル基のアルキル部分も、前述したアルキル基と同義である。
上記アルケニル基は、前述したアルケニル基と同義である。
アルケニルオキシ基、アシルオキシ基、アルケニルオキシカルボニル基、アルケニル置換スルファモイル基、スルホンアミド基、アルケニル置換カルバモイル基、アミド基、アルケニルチオ基及びアシル基のアルケニル部分も、前述したアルケニル基と同義である。
上記アリール基の具体例としては、例えば、フェニル、α−ナフチル、β−ナフチル、4−メトキシフェニル、3,4−ジエトキシフェニル、4−オクチルオキシフェニル又は4−ドデシルオキシフェニル等の各基が挙げられる。
アリールオキシ基、アシルオキシ基、アリールオキシカルボニル基、アリール置換スルファモイル基、スルホンアミド基、アリール置換カルバモイル基、アミド基、アリールチオ基およびアシル基の部分の例は、上記アリール基と同義である。
1、X2又はX3が−NR−、−O−又は−S−である場合の複素環基は、芳香族性を有することが好ましい。
芳香族性を有する複素環基中の複素環としては、一般に不飽和複素環であり、好ましくは最多の二重結合を有する複素環である。複素環は、5員環、6員環又は7員環であることが好ましく、5員環又は6員環であることがさらに好ましく、6員環であることが最も好ましい。
複素環中のヘテロ原子は、N、S又はO等の各原子であることが好ましく、N原子であることが特に好ましい。
芳香族性を有する複素環としては、ピリジン環(複素環基としては、例えば、2−ピリジル又は4−ピリジル等の各基)が特に好ましい。複素環基は、置換基を有していてもよい。複素環基の置換基の例は、上記アリール部分の置換基の例と同様である。
1、X2又はX3が単結合である場合の複素環基は、窒素原子に遊離原子価をもつ複素環基であることが好ましい。窒素原子に遊離原子価をもつ複素環基は、5員環、6員環又は7員環であることが好ましく、5員環又は6員環であることがさらに好ましく、5員環であることが最も好ましい。複素環基は、複数の窒素原子を有していてもよい。
また、複素環基中のヘテロ原子は、窒素原子以外のヘテロ原子(例えば、O原子、S原子)を有していてもよい。複素環基は、置換基を有していてもよい。複素環基の置換基の具体例は、上記アリール部分の置換基の具体例と同義である。
以下に、窒素原子に遊離原子価をもつ複素環基の具体例を示す。
Figure 2005062594
Figure 2005062594
1,3,5−トリアジン環を有する化合物の分子量は、300〜2000であることが好ましい。該化合物の沸点は、260℃以上であることが好ましい。沸点は、市販の測定装置(例えば、TG/DTA100、セイコー電子工業(株)製)を用いて測定できる。
以下に、1,3,5−トリアジン環を有する化合物の具体例を示す。
なお、以下に示す複数のRは、同一の基を表す。
Figure 2005062594
(1)ブチル
(2)2−メトキシ−2−エトキシエチル
(3)5−ウンデセニル
(4)フェニル
(5)4−エトキシカルボニルフェニル
(6)4−ブトキシフェニル
(7)p−ビフェニリル
(8)4−ピリジル
(9)2−ナフチル
(10)2−メチルフェニル
(11)3,4−ジメトキシフェニル
(12)2−フリル
Figure 2005062594
Figure 2005062594
(14)フェニル
(15)3−エトキシカルボニルフェニル
(16)3−ブトキシフェニル
(17)m−ビフェニリル
(18)3−フェニルチオフェニル
(19)3−クロロフェニル
(20)3−ベンゾイルフェニル
(21)3−アセトキシフェニル
(22)3−ベンゾイルオキシフェニル
(23)3−フェノキシカルボニルフェニル
(24)3−メトキシフェニル
(25)3−アニリノフェニル
(26)3−イソブチリルアミノフェニル
(27)3−フェノキシカルボニルアミノフェニル
(28)3−(3−エチルウレイド)フェニル
(29)3−(3,3−ジエチルウレイド)フェニル
(30)3−メチルフェニル
(31)3−フェノキシフェニル
(32)3−ヒドロキシフェニル
(33)4−エトキシカルボニルフェニル
(34)4−ブトキシフェニル
(35)p−ビフェニリル
(36)4−フェニルチオフェニル
(37)4−クロロフェニル
(38)4−ベンゾイルフェニル
(39)4−アセトキシフェニル
(40)4−ベンゾイルオキシフェニル
(41)4−フェノキシカルボニルフェニル
(42)4−メトキシフェニル
(43)4−アニリノフェニル
(44)4−イソブチリルアミノフェニル
(45)4−フェノキシカルボニルアミノフェニル
(46)4−(3−エチルウレイド)フェニル
(47)4−(3,3−ジエチルウレイド)フェニル
(48)4−メチルフェニル
(49)4−フェノキシフェニル
(50)4−ヒドロキシフェニル
(51)3,4−ジエトキシカルボニルフェニル
(52)3,4−ジブトキシフェニル
(53)3,4−ジフェニルフェニル
(54)3,4−ジフェニルチオフェニル
(55)3,4−ジクロロフェニル
(56)3,4−ジベンゾイルフェニル
(57)3,4−ジアセトキシフェニル
(58)3,4−ジベンゾイルオキシフェニル
(59)3,4−ジフェノキシカルボニルフェニル
(60)3,4−ジメトキシフェニル
(61)3,4−ジアニリノフェニル
(62)3,4−ジメチルフェニル
(63)3,4−ジフェノキシフェニル
(64)3,4−ジヒドロキシフェニル
(65)2−ナフチル
(66)3,4,5−トリエトキシカルボニルフェニル
(67)3,4,5−トリブトキシフェニル
(68)3,4,5−トリフェニルフェニル
(69)3,4,5−トリフェニルチオフェニル
(70)3,4,5−トリクロロフェニル
(71)3,4,5−トリベンゾイルフェニル
(72)3,4,5−トリアセトキシフェニル
(73)3,4,5−トリベンゾイルオキシフェニル
(74)3,4,5−トリフェノキシカルボニルフェニル
(75)3,4,5−トリメトキシフェニル
(76)3,4,5−トリアニリノフェニル
(77)3,4,5−トリメチルフェニル
(78)3,4,5−トリフェノキシフェニル
(79)3,4,5−トリヒドロキシフェニル
Figure 2005062594
(80)フェニル
(81)3−エトキシカルボニルフェニル
(82)3−ブトキシフェニル
(83)m−ビフェニリル
(84)3−フェニルチオフェニル
(85)3−クロロフェニル
(86)3−ベンゾイルフェニル
(87)3−アセトキシフェニル
(88)3−ベンゾイルオキシフェニル
(89)3−フェノキシカルボニルフェニル
(90)3−メトキシフェニル
(91)3−アニリノフェニル
(92)3−イソブチリルアミノフェニル
(93)3−フェノキシカルボニルアミノフェニル
(94)3−(3−エチルウレイド)フェニル
(95)3−(3,3−ジエチルウレイド)フェニル
(96)3−メチルフェニル
(97)3−フェノキシフェニル
(98)3−ヒドロキシフェニル
(99)4−エトキシカルボニルフェニル
(100)4−ブトキシフェニル
(101)p−ビフェニリル
(102)4−フェニルチオフェニル
(103)4−クロロフェニル
(104)4−ベンゾイルフェニル
(105)4−アセトキシフェニル
(106)4−ベンゾイルオキシフェニル
(107)4−フェノキシカルボニルフェニル
(108)4−メトキシフェニル
(109)4−アニリノフェニル
(110)4−イソブチリルアミノフェニル
(111)4−フェノキシカルボニルアミノフェニル
(112)4−(3−エチルウレイド)フェニル
(113)4−(3,3−ジエチルウレイド)フェニル
(114)4−メチルフェニル
(115)4−フェノキシフェニル
(116)4−ヒドロキシフェニル
(117)3,4−ジエトキシカルボニルフェニル
(118)3,4−ジブトキシフェニル
(119)3,4−ジフェニルフェニル
(120)3,4−ジフェニルチオフェニル
(121)3,4−ジクロロフェニル
(122)3,4−ジベンゾイルフェニル
(123)3,4−ジアセトキシフェニル
(124)3,4−ジベンゾイルオキシフェニル
(125)3,4−ジフェノキシカルボニルフェニル
(126)3,4−ジメトキシフェニル
(127)3,4−ジアニリノフェニル
(128)3,4−ジメチルフェニル
(129)3,4−ジフェノキシフェニル
(130)3,4−ジヒドロキシフェニル
(131)2−ナフチル
(132)3,4,5−トリエトキシカルボニルフェニル
(133)3,4,5−トリブトキシフェニル
(134)3,4,5−トリフェニルフェニル
(135)3,4,5−トリフェニルチオフェニル
(136)3,4,5−トリクロロフェニル
(137)3,4,5−トリベンゾイルフェニル
(138)3,4,5−トリアセトキシフェニル
(139)3,4,5−トリベンゾイルオキシフェニル
(140)3,4,5−トリフェノキシカルボニルフェニル
(141)3,4,5−トリメトキシフェニル
(142)3,4,5−トリアニリノフェニル
(143)3,4,5−トリメチルフェニル
(144)3,4,5−トリフェノキシフェニル
(145)3,4,5−トリヒドロキシフェニル
Figure 2005062594
(146)フェニル
(147)4−エトキシカルボニルフェニル
(148)4−ブトキシフェニル
(149)p−ビフェニリル
(150)4−フェニルチオフェニル
(151)4−クロロフェニル
(152)4−ベンゾイルフェニル
(153)4−アセトキシフェニル
(154)4−ベンゾイルオキシフェニル
(155)4−フェノキシカルボニルフェニル
(156)4−メトキシフェニル
(157)4−アニリノフェニル
(158)4−イソブチリルアミノフェニル
(159)4−フェノキシカルボニルアミノフェニル
(160)4−(3−エチルウレイド)フェニル
(161)4−(3,3−ジエチルウレイド)フェニル
(162)4−メチルフェニル
(163)4−フェノキシフェニル
(164)4−ヒドロキシフェニル
Figure 2005062594
(165)フェニル
(166)4−エトキシカルボニルフェニル
(167)4−ブトキシフェニル
(168)p−ビフェニリル
(169)4−フェニルチオフェニル
(170)4−クロロフェニル
(171)4−ベンゾイルフェニル
(172)4−アセトキシフェニル
(173)4−ベンゾイルオキシフェニル
(174)4−フェノキシカルボニルフェニル
(175)4−メトキシフェニル
(176)4−アニリノフェニル
(177)4−イソブチリルアミノフェニル
(178)4−フェノキシカルボニルアミノフェニル
(179)4−(3−エチルウレイド)フェニル
(180)4−(3,3−ジエチルウレイド)フェニル
(181)4−メチルフェニル
(182)4−フェノキシフェニル
(183)4−ヒドロキシフェニル
Figure 2005062594
(184)フェニル
(185)4−エトキシカルボニルフェニル
(186)4−ブトキシフェニル
(187)p−ビフェニリル
(188)4−フェニルチオフェニル
(189)4−クロロフェニル
(190)4−ベンゾイルフェニル
(191)4−アセトキシフェニル
(192)4−ベンゾイルオキシフェニル
(193)4−フェノキシカルボニルフェニル
(194)4−メトキシフェニル
(195)4−アニリノフェニル
(196)4−イソブチリルアミノフェニル
(197)4−フェノキシカルボニルアミノフェニル
(198)4−(3−エチルウレイド)フェニル
(199)4−(3,3−ジエチルウレイド)フェニル
(200)4−メチルフェニル
(201)4−フェノキシフェニル
(202)4−ヒドロキシフェニル
Figure 2005062594
(203)フェニル
(204)4−エトキシカルボニルフェニル
(205)4−ブトキシフェニル
(206)p−ビフェニリル
(207)4−フェニルチオフェニル
(208)4−クロロフェニル
(209)4−ベンゾイルフェニル
(210)4−アセトキシフェニル
(211)4−ベンゾイルオキシフェニル
(212)4−フェノキシカルボニルフェニル
(213)4−メトキシフェニル
(214)4−アニリノフェニル
(215)4−イソブチリルアミノフェニル
(216)4−フェノキシカルボニルアミノフェニル
(217)4−(3−エチルウレイド)フェニル
(218)4−(3,3−ジエチルウレイド)フェニル
(219)4−メチルフェニル
(220)4−フェノキシフェニル
(221)4−ヒドロキシフェニル
Figure 2005062594
(222)フェニル
(223)4−ブチルフェニル
(224)4−(2−メトキシ−2−エトキシエチル)フェニル
(225)4−(5−ノネニル)フェニル
(226)p−ビフェニリル
(227)4−エトキシカルボニルフェニル
(228)4−ブトキシフェニル
(229)4−メチルフェニル
(230)4−クロロフェニル
(231)4−フェニルチオフェニル
(232)4−ベンゾイルフェニル
(233)4−アセトキシフェニル
(234)4−ベンゾイルオキシフェニル
(235)4−フェノキシカルボニルフェニル
(236)4−メトキシフェニル
(237)4−アニリノフェニル
(238)4−イソブチリルアミノフェニル
(239)4−フェノキシカルボニルアミノフェニル
(240)4−(3−エチルウレイド)フェニル
(241)4−(3,3−ジエチルウレイド)フェニル
(242)4−フェノキシフェニル
(243)4−ヒドロキシフェニル
(244)3−ブチルフェニル
(245)3−(2−メトキシ−2−エトキシエチル)フェニル
(246)3−(5−ノネニル)フェニル
(247)m−ビフェニリル
(248)3−エトキシカルボニルフェニル
(249)3−ブトキシフェニル
(250)3−メチルフェニル
(251)3−クロロフェニル
(252)3−フェニルチオフェニル
(253)3−ベンゾイルフェニル
(254)3−アセトキシフェニル
(255)3−ベンゾイルオキシフェニル
(256)3−フェノキシカルボニルフェニル
(257)3−メトキシフェニル
(258)3−アニリノフェニル
(259)3−イソブチリルアミノフェニル
(260)3−フェノキシカルボニルアミノフェニル
(261)3−(3−エチルウレイド)フェニル
(262)3−(3,3−ジエチルウレイド)フェニル
(263)3−フェノキシフェニル
(264)3−ヒドロキシフェニル
(265)2−ブチルフェニル
(266)2−(2−メトキシ−2−エトキシエチル)フェニル
(267)2−(5−ノネニル)フェニル
(268)o−ビフェニリル
(269)2−エトキシカルボニルフェニル
(270)2−ブトキシフェニル
(271)2−メチルフェニル
(272)2−クロロフェニル
(273)2−フェニルチオフェニル
(274)2−ベンゾイルフェニル
(275)2−アセトキシフェニル
(276)2−ベンゾイルオキシフェニル
(277)2−フェノキシカルボニルフェニル
(278)2−メトキシフェニル
(279)2−アニリノフェニル
(280)2−イソブチリルアミノフェニル
(281)2−フェノキシカルボニルアミノフェニル
(282)2−(3−エチルウレイド)フェニル
(283)2−(3,3−ジエチルウレイド)フェニル
(284)2−フェノキシフェニル
(285)2−ヒドロキシフェニル
(286)3,4−ジブチルフェニル
(287)3,4−ジ(2−メトキシ−2−エトキシエチル)フェニル
(288)3,4−ジフェニルフェニル
(289)3,4−ジエトキシカルボニルフェニル
(290)3,4−ジドデシルオキシフェニル
(291)3,4−ジメチルフェニル
(292)3,4−ジクロロフェニル
(293)3,4−ジベンゾイルフェニル
(294)3,4−ジアセトキシフェニル
(295)3,4−ジメトキシフェニル
(296)3,4−ジ−N−メチルアミノフェニル
(297)3,4−ジイソブチリルアミノフェニル
(298)3,4−ジフェノキシフェニル
(299)3,4−ジヒドロキシフェニル
(300)3,5−ジブチルフェニル
(301)3,5−ジ(2−メトキシ−2−エトキシエチル)フェニル
(302)3,5−ジフェニルフェニル
(303)3,5−ジエトキシカルボニルフェニル
(304)3,5−ジドデシルオキシフェニル
(305)3,5−ジメチルフェニル
(306)3,5−ジクロロフェニル
(307)3,5−ジベンゾイルフェニル
(308)3,5−ジアセトキシフェニル
(309)3,5−ジメトキシフェニル
(310)3,5−ジ−N−メチルアミノフェニル
(311)3,5−ジイソブチリルアミノフェニル
(312)3,5−ジフェノキシフェニル
(313)3,5−ジヒドロキシフェニル
(314)2,4−ジブチルフェニル
(315)2,4−ジ(2−メトキシ−2−エトキシエチル)フェニル
(316)2,4−ジフェニルフェニル
(317)2,4−ジエトキシカルボニルフェニル
(318)2,4−ジドデシルオキシフェニル
(319)2,4−ジメチルフェニル
(320)2,4−ジクロロフェニル
(321)2,4−ジベンゾイルフェニル
(322)2,4−ジアセトキシフェニル
(323)2,4−ジメトキシフェニル
(324)2,4−ジ−N−メチルアミノフェニル
(325)2,4−ジイソブチリルアミノフェニル
(326)2,4−ジフェノキシフェニル
(327)2,4−ジヒドロキシフェニル
(328)2,3−ジブチルフェニル
(329)2,3−ジ(2−メトキシ−2−エトキシエチル)フェニル
(330)2,3−ジフェニルフェニル
(331)2,3−ジエトキシカルボニルフェニル
(332)2,3−ジドデシルオキシフェニル
(333)2,3−ジメチルフ ェニル
(334)2,3−ジクロロフェニル
(335)2,3−ジベンゾイルフェニル
(336)2,3−ジアセトキシフェニル
(337)2,3−ジメトキシフェニル
(338)2,3−ジ−N−メチルアミノフェニル
(339)2,3−ジイソブチリルアミノフェニル
(340)2,3−ジフェノキシフェニル
(341)2,3−ジヒドロキシフェニル
(342)2,6−ジブチルフェニル
(343)2,6−ジ(2−メトキシ−2−エトキシエチル)フェニル
(344)2,6−ジフェニルフェニル
(345)2,6−ジエトキシカルボニルフェニル
(346)2,6−ジドデシルオキシフェニル
(347)2,6−ジメチルフェニル
(348)2,6−ジクロロフェニル
(349)2,6−ジベンゾイルフェニル
(350)2,6−ジアセトキシフェニル
(351)2,6−ジメトキシフェニル
(352)2,6−ジ−N−メチルアミノフェニル
(353)2,6−ジイソブチリルアミノフェニル
(354)2,6−ジフェノキシフェニル
(355)2,6−ジヒドロキシフェニル
(356)3,4,5−トリブチルフェニル
(357)3,4,5−トリ(2−メトキシ−2−エトキシエチル)フェニル
(358)3,4,5−トリフェニルフェニル
(359)3,4,5−トリエトキシカルボニルフェニル
(360)3,4,5−トリドデシルオキシフェニル
(361)3,4,5−トリメチルフェニル
(362)3,4,5−トリクロロフェニル
(363)3,4,5−トリベンゾイルフェニル
(364)3,4,5−トリアセトキシフェニル
(365)3,4,5−トリメトキシフェニル
(366)3,4,5−トリ−N−メチルアミノフェニル
(367)3,4,5−トリイソブチリルアミノフェニル
(368)3,4,5−トリフェノキシフェニル
(369)3,4,5−トリヒドロキシフェニル
(370)2,4,6−トリブチルフェニル
(371)2,4,6−トリ(2−メトキシ−2−エトキシエチル)フェニル
(372)2,4,6−トリフェニルフェニル
(373)2,4,6−トリエトキシカルボニルフェニル
(374)2,4,6−トリドデシルオキシフェニル
(375)2,4,6−トリメチルフェニル
(376)2,4,6−トリクロロフェニル
(377)2,4,6−トリベンゾイルフェニル
(378)2,4,6−トリアセトキシフェニル
(379)2,4,6−トリメトキシフェニル
(380)2,4,6−トリ−N−メチルアミノフェニル
(381)2,4,6−トリイソブチリルアミノフェニル
(382)2,4,6−トリフェノキシフェニル
(383)2,4,6−トリヒドロキシフェニル
(384)ペンタフルオロフェニル
(385)ペンタクロロフェニル
(386)ペンタメトキシフェニル
(387)6−N−メチルスルファモイル−8−メトキシ−2−ナフチル
(388)5−N−メチルスルファモイル−2−ナフチル
(389)6−N−フェニルスルファモイル−2−ナフチル
(390)5−エトキシ−7−N−メチルスルファモイル−2−ナフチル
(391)3−メトキシ−2−ナフチル
(392)1−エトキシ−2−ナフチル
(393)6−N−フェニルスルファモイル−8−メトキシ−2−ナフチル
(394)5−メトキシ−7−N−フェニルスルファモイル−2−ナフチル
(395)1−(4−メチルフェニル)−2−ナフチル
(396)6,8−ジ−N−メチルスルファモイル−2−ナフチル
(397)6−N−2−アセトキシエチルスルファモイル−8−メトキシ−2−ナフチル
(398)5−アセトキシ−7−N−フェニルスルファモイル−2−ナフチル
(399)3−ベンゾイルオキシ−2−ナフチル
(400)5−アセチルアミノ−1−ナフチル
(401)2−メトキシ−1−ナフチル
(402)4−フェノキシ−1−ナフチル
(403)5−N−メチルスルファモイル−1−ナフチル
(404)3−N−メチルカルバモイル−4−ヒドロキシ−1−ナフチル
(405)5−メトキシ−6−N−エチルスルファモイル−1−ナフチル
(406)7−テトラデシルオキシ−1−ナフチル
(407)4−(4−メチルフェノキシ)−1−ナフチル
(408)6−N−メチルスルファモイル−1−ナフチル
(409)3−N,N−ジメチルカルバモイル−4−メトキシ−1−ナフチル
(410)5−メトキシ−6−N−ベンジルスルファモイル−1−ナフチル
(411)3,6−ジ−N−フェニルスルファモイル−1−ナフチル
(412)メチル
(413)エチル
(414)ブチル
(415)オクチル
(416)ドデシル
(417)2−ブトキシ−2−エトキシエチル
(418)ベンジル
(419)4−メトキシベンジル
Figure 2005062594
(424)メチル
(425)フェニル
(426)ブチル
Figure 2005062594
(430)メチル
(431)エチル
(432)ブチル
(433)オクチル
(434)ドデシル
(435)2−ブトキシ2−エトキシエチル
(436)ベンジル
(437)4−メトキシベンジル
Figure 2005062594
Figure 2005062594
本発明においては、1,3,5−トリアジン環を有する化合物として、メラミンポリマーを用いてもよい。メラミンポリマーは、下記一般式(IV)で示すメラミン化合物とカルボニル化合物との重合反応により合成することが好ましい。
Figure 2005062594
上記合成反応スキームにおいて、R11、R12、R13、R14、R15及びR16は、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基又は複素環基である。
上記アルキル基、アルケニル基、アリール基及び複素環基及びこれらの置換基は前記一般式(III)で説明した各基、それらの置換基と同義である。
メラミン化合物とカルボニル化合物との重合反応は、通常のメラミン樹脂(例えば、メラミンホルムアルデヒド樹脂等)の合成方法と同様である。また、市販のメラミンポリマー(メラミン樹脂)を用いてもよい。
メラミンポリマーの分子量は、2千〜40万であることが好ましい。メラミンポリマーの繰り返し単位の具体例を以下に示す。
Figure 2005062594
MP−1:R13、R14、R15、R16:CH2OH
MP−2:R13、R14、R15、R16:CH2OCH3
MP−3:R13、R14、R15、R16:CH2O−i−C49
MP−4:R13、R14、R15、R16:CH2O−n−C49
MP−5:R13、R14、R15、R16:CH2NHCOCH=CH2
MP−6:R13、R14、R15、R16:CH2NHCO(CH27CH=CH(CH27CH3
MP−7:R13、R14、R15:CH2OH;R16:CH2OCH3
MP−8:R13、R14、R16:CH2OH;R15:CH2OCH3
MP−9:R13、R14:CH2OH;R15、R16:CH2OCH3
MP−10:R13、R16:CH2OH;R14、R15:CH2OCH3
MP−11:R13:CH2OH;R14、R15、R16:CH2OCH3
MP−12:R13、R14、R16:CH2OCH3;R15:CH2OH
MP−13:R13、R16:CH2OCH3;R14、R15:CH2OH
MP−14:R13、R14、R15:CH2OH;R16:CH2O−i−C49
MP−15:R13、R14、R16:CH2OH;R15:CH2O−i−C49
MP−16:R13、R14:CH2OH;R15、R16:CH2O−i−C49
MP−17:R13、R16:CH2OH;R14、R15:CH2O−i−C49
MP−18:R13:CH2OH;R14、R15、R16:CH2O−i−C49
MP−19:R13、R14、R16:CH2O−i−C49;R15:CH2OH
MP−20:R13、R16:CH2O−i−C49;R14、R15:CH2OH
MP−21:R13、R14、R15:CH2OH;R16:CH2O−n−C49
MP−22:R13、R14、R16:CH2OH;R15:CH2O−n−C49
MP−23:R13、R14:CH2OH;R15、R16:CH2O−n−C49
MP−24:R13、R16:CH2OH;R14、R15:CH2O−n−C49
MP−25:R13:CH2OH;R14、R15、R16:CH2O−n−C49
MP−26:R13、R14、R16:CH2O−n−C49;R15:CH2OH
MP−27:R13、R16:CH2O−n−C49;R14、R15:CH2OH
MP−28:R13、R14:CH2OH;R15:CH2OCH3;R16:CH2O−n−C49
MP−29:R13、R14:CH2OH;R15:CH2O−n−C49;R16:CH2OCH3
MP−30:R13、R16:CH2OH;R14:CH2OCH3;R15:CH2O−n−C49
MP−31:R13:CH2OH;R14、R15:CH2OCH3;R16:CH2O−n−C49
MP−32:R13:CH2OH;R14、R16:CH2OCH3;R15:CH2O−n−C49
MP−33:R13:CH2OH;R14:CH2OCH3;R15、R16:CH2O−n−C49
MP−34:R13:CH2OH;R14、R15:CH2O−n−C49;R16:CH2OCH3
MP−35:R13、R14:CH2OCH3;R15:CH2OH;R16:CH2O−n−C49
MP−36:R13、R16:CH2OCH3;R14:CH2OH;R15:CH2O−n−C49
MP−37:R13:CH2OCH3;R14、R15:CH2OH;R16:CH2O−n−C49
MP−38:R13、R16:CH2O−n−C49;R14:CH2OCH3;R15:CH2OH
MP−39:R13:CH2OH;R14:CH2OCH3;R15:CH2O−n−C4H9;R16:CH2NHCOCH=CH2
MP−40:R13:CH2OH;R14:CH2OCH3;R15:CH2NHCOCH=CH2;R16:CH2O−n−C49
MP−41:R13:CH2OH;R14:CH2O−n−C49;R15:CH2NHCOCH=CH2;R16:CH2OCH3
MP−42:R13:CH2OCH3;R14:CH2OH;R15:CH2O−n−C49;R16:CH2NHCOCH=CH2
MP−43:R13:CH2OCH3;R14:CH2OH;R15:CH2NHCOCH=CH2;R16:CH2O−n−C49
MP−44:R13:CH2O−n−C49;R14:CH2OCH3;R15:CH2OH;R16:CH2NHCOCH=CH2
MP−45:R13:CH2OH;R14:CH2OCH3;R15:CH2NHCO(CH27CH=CH(CH27CH3;R16:CH2NHCOCH=CH2
MP−46:R13:CH2OH;R14:CH2OCH3;R15:CH2NHCOCH=CH2;R16:CH2NHCO(CH27CH=CH(CH27CH3
MP−47:R13:CH2OH;R14:CH2NHCO(CH27CH=CH(CH27CH3;R15:CH2NHCOCH=CH2;R16:CH2OCH3
MP−48:R13:CH2OCH3;R14:CH2OH;R15:CH2NHCO(CH27CH=CH(CH27CH3;R16:CH2NHCOCH=CH2
MP−49:R13:CH2OCH3;R14:CH2OH;R15:CH2NHCOCH=CH2;R16:CH2NHCO(CH27CH=CH(CH27CH3
MP−50:R13:CH2NHCO(CH27CH=CH(CH27CH3;R14:CH2OCH3;R15:CH2OH;R16:CH2NHCOCH=CH2
Figure 2005062594
MP−51:R13、R14、R15、R16:CH2OH
MP−52:R13、R14、R15、R16:CH2OCH3
MP−53:R13、R14、R15、R16:CH2O−i−C49
MP−54:R13、R14、R15、R16:CH2O−n−C49
MP−55:R13、R14、R15、R16:CH2NHCOCH=CH2
MP−56:R13、R14、R15、R16:CH2NHCO(CH27CH=CH(CH27CH3
MP−57:R13、R14、R15:CH2OH;R16:CH2OCH3
MP−58:R13、R14、R16:CH2OH;R15:CH2OCH3
MP−59:R13、R14:CH2OH;R15、R16:CH2OCH3
MP−60:R13、R16:CH2OH;R14、R15:CH2OCH3
MP−61:R13:CH2OH;R14、R15、R16:CH2OCH3
MP−62:R13、R14、R16:CH2OCH3;R15:CH2OH
MP−63:R13、R16:CH2OCH3;R14、R15:CH2OH
MP−64:R13、R14、R15:CH2OH;R16:CH2O−i−C49
MP−65:R13、R14、R16:CH2OH;R15:CH2O−i−C49
MP−66:R13、R14:CH2OH;R15、R16:CH2O−i−C49
MP−67:R13、R16:CH2OH;R14、R15:CH2O−i−C49
MP−68:R13:CH2OH;R14、R15、R16:CH2O−i−C49
MP−69:R13、R14、R16:CH2O−i−C49;R15:CH2OH
MP−70:R13、R16:CH2O−i−C49;R14、R15:CH2OH
MP−71:R13、R14、R15:CH2OH;R16:CH2O−n−C49
MP−72:R13、R14、R16:CH2OH;R15:CH2O−n−C49
MP−73:R13、R14:CH2OH;R15、R16:CH2O−n−C49
MP−74:R13、R16:CH2OH;R14、R15:CH2O−n−C49
MP−75:R13:CH2OH;R14、R15、R16:CH2O−n−C49
MP−76:R13、R14、R16:CH2O−n−C49;R15:CH2OH
MP−77:R13、R16:CH2O−n−C49;R14、R15:CH2OH
MP−78:R13、R14:CH2OH;R15:CH2OCH3;R16:CH2O−n−C49
MP−79:R13、R14:CH2OH;R15:CH2O−n−C49;R16:CH2OCH3
MP−80:R13、R16:CH2OH;R14:CH2OCH3;R15:CH2O−n−C49
MP−81:R13:CH2OH;R14、R15:CH2OCH3;R16:CH2O−n−C49
MP−82:R13:CH2OH;R14、R16:CH2OCH3;R15:CH2O−n−C49
MP−83:R13:CH2OH;R14:CH2OCH3;R15、R16:CH2O−n−C49
MP−84:R13:CH2OH;R14、R15:CH2O−n−C49;R16:CH2OCH3
MP−85:R13、R14:CH2OCH3;R15:CH2OH;R16:CH2O−n−C49
MP−86:R13、R16:CH2OCH3;R14:CH2OH;R15:CH2O−n−C49
MP−87:R13:CH2OCH3;R14、R15:CH2OH;R16:CH2O−n−C49
MP−88:R13、R16:CH2O−n−C49;R14:CH2OCH3;R15:CH2OH
MP−89:R13:CH2OH;R14:CH2OCH3;R15:CH2O−n−C49;R16:CH2NHCOCH=CH2
MP−90:R13:CH2OH;R14:CH2OCH3;R15:CH2NHCOCH=CH2;R16:CH2O−n−C49
MP−91:R13:CH2OH;R14:CH2O−n−C49;R15:CH2NHCOCH=CH2;R16:CH2OCH3
MP−92:R13:CH2OCH3;R14:CH2OH;R15:CH2O−n−C49;R16:CH2NHCOCH=CH2
MP−93:R13:CH2OCH3;R14:CH2OH;R15:CH2NHCOCH=CH2;R16:CH2O−n−C49
MP−94:R13:CH2O−n−C49;R14:CH2OCH3;R15:CH2OH;R16:CH2NHCOCH=CH2
MP−95:R13:CH2OH;R14:CH2OCH3;R15:CH2NHCO(CH27CH=CH(CH27CH3;R16:CH2NHCOCH=CH2
MP−96:R13:CH2OH;R14:CH2OCH3;R15:CH2NHCOCH=CH2;R16:CH2NHCO(CH27CH=CH(CH27CH3
MP−97:R13:CH2OH;R14:CH2NHCO(CH27CH=CH(CH27CH3;R15:CH2NHCOCH=CH2;R16:CH2OCH3
MP−98:R13:CH2OCH3;R14:CH2OH;R15:CH2NHCO(CH27CH=CH(CH27CH3;R16:CH2NHCOCH=CH2
MP−99:R13:CH2OCH3;R14:CH2OH;R15:CH2NHCOCH=CH2;R16:CH2NHCO(CH27CH=CH(CH27CH3
MP−100:R13:CH2NHCO(CH27CH=CH(CH27CH3;R14:CH2OCH3;R15:CH2OH;R16:CH2NHCOCH=CH2
Figure 2005062594
MP−101:R13、R14、R15、R16:CH2OH
MP−102:R13、R14、R15、R16:CH2OCH3
MP−103:R13、R14、R15、R16:CH2O−i−C49
MP−104:R13、R14、R15、R16:CH2O−n−C49
MP−105:R13、R14、R15、R16:CH2NHCOCH=CH2
MP−106:R13、R14、R15、R16:CH2NHCO(CH27CH=CH(CH27CH3
MP−107:R13、R14、R15:CH2OH;R16:CH2OCH3
MP−108:R13、R14、R16:CH2OH;R15:CH2OCH3
MP−109:R13、R14:CH2OH;R15、R16:CH2OCH3
MP−110:R13、R16:CH2OH;R14、R15:CH2OCH3
MP−111:R13:CH2OH;R14、R15、R16:CH2OCH3
MP−112:R13、R14、R16:CH2OCH3;R15:CH2OH
MP−113:R13、R16:CH2OCH3;R14、R15:CH2OH
MP−114:R13、R14、R15:CH2OH;R16:CH2O−i−C49
MP−115:R13、R14、R16:CH2OH;R15:CH2O−i−C49
MP−116:R13、R14:CH2OH;R15、R16:CH2O−i−C49
MP−117:R13、R16:CH2OH;R14、R15:CH2O−i−C49
MP−118:R13:CH2OH;R14、R15、R16:CH2O−i−C49
MP−119:R13、R14、R16:CH2O−i−C49;R15:CH2OH
MP−120:R13、R16:CH2O−i−C49;R14、R15:CH2OH
MP−121:R13、R14、R15:CH2OH;R16:CH2O−n−C49
MP−122:R13、R14、R16:CH2OH;R15:CH2O−n−C49
MP−123:R13、R14:CH2OH;R15、R16:CH2O−n−C49
MP−124:R13、R16:CH2OH;R14、R15:CH2O−n−C49
MP−125:R13:CH2OH;R14、R15、R16:CH2O−n−C49
MP−126:R13、R14、R16:CH2O−n−C49;R15:CH2OH
MP−127:R13、R16:CH2O−n−C49;R14、R15:CH2OH
MP−128:R13、R14:CH2OH;R15:CH2OCH3;R16:CH2O−n−C49
MP−129:R13、R14:CH2OH;R15:CH2O−n−C49;R16:CH2OCH3
MP−130:R13、R16:CH2OH;R14:CH2OCH3;R15:CH2O−n−C49
MP−131:R13:CH2OH;R14、R15:CH2OCH3;R16:CH2O−n−C49
MP−132:R13:CH2OH;R14、R16:CH2OCH3;R15:CH2O−n−C49
MP−133:R13:CH2OH;R14:CH2OCH3;R15、R16:CH2O−n−C49
MP−134:R13:CH2OH;R14、R15:CH2O−n−C49;R16:CH2OCH3
MP−135:R13、R14:CH2OCH3;R15:CH2OH;R16:CH2O−n−C49
MP−136:R13、R16:CH2OCH3;R14:CH2OH;R15:CH2O−n−C49
MP−137:R13:CH2OCH3;R14、R15:CH2OH;R16:CH2O−n−C49
MP−138:R13、R16:CH2O−n−C49;R14:CH2OCH3;R15:CH2OH
MP−139:R13:CH2OH;R14:CH2OCH3;R15:CH2O−n−C49;R16:CH2NHCOCH=CH2
MP−140:R13:CH2OH;R14:CH2OCH3;R15:CH2NHCOCH=CH2;R16:CH2O−n−C49
MP−141:R13:CH2OH;R14:CH2O−n−C49;R15:CH2NHCOCH=CH2;R16:CH2OCH3
MP−142:R13:CH2OCH3;R14:CH2OH;R15:CH2O−n−C49;R16:CH2NHCOCH=CH2
MP−143:R13:CH2OCH3;R14:CH2OH;R15:CH2NHCOCH=CH2;R16:CH2O−n−C49
MP−144:R13:CH2O−n−C49;R14:CH2OCH3;R15:CH2OH;R16:CH2NHCOCH=CH2
MP−145:R13:CH2OH;R14:CH2OCH3;R15:CH2NHCO(CH27CH=CH(CH27CH3;R16:CH2NHCOCH=CH2
MP−146:R13:CH2OH;R14:CH2OCH3;R15:CH2NHCOCH=CH2;R16:CH2NHCO(CH27CH=CH(CH27CH3
MP−147:R13:CH2OH;R14:CH2NHCO(CH27CH=CH(CH27CH3;R15:CH2NHCOCH=CH2;R16:CH2OCH3
MP−148:R13:CH2OCH3;R14:CH2OH;R15:CH2NHCO(CH27CH=CH(CH27CH3;R16:CH2NHCOCH=CH2
MP−149:R13:CH2OCH3;R14:CH2OH;R15:CH2NHCOCH=CH2;R16:CH2NHCO(CH27CH=CH(CH27CH3
MP−150:R13:CH2NHCO(CH27CH=CH(CH27CH3;R14:CH2OCH3;R15:CH2OH;R16:CH2NHCOCH=CH2
Figure 2005062594
MP−151:R13、R14、R15、R16:CH2OH
MP−152:R13、R14、R15、R16:CH2OCH3
MP−153:R13、R14、R15、R16:CH2O−i−C49
MP−154:R13、R14、R15、R16:CH2O−n−C49
MP−155:R13、R14、R15、R16:CH2NHCOCH=CH2
MP−156:R13、R14、R15、R16:CH2NHCO(CH27CH=CH(CH27CH3
MP−157:R13、R14、R15:CH2OH;R16:CH2OCH3
MP−158:R13、R14、R16:CH2OH;R15:CH2OCH3
MP−159:R13、R14:CH2OH;R15、R16:CH2OCH3
MP−160:R13、R16:CH2OH;R14、R15:CH2OCH3
MP−161:R13:CH2OH;R14、R15、R16:CH2OCH3
MP−162:R13、R14、R16:CH2OCH3;R15:CH2OH
MP−163:R13、R16:CH2OCH3;R14、R15:CH2OH
MP−164:R13、R14、R15:CH2OH;R16:CH2O−i−C49
MP−165:R13、R14、R16:CH2OH;R15:CH2O−i−C49
MP−166:R13、R14:CH2OH;R15、R16:CH2O−i−C49
MP−167:R13、R16:CH2OH;R14、R15:CH2O−i−C49
MP−168:R13:CH2OH;R14、R15、R16:CH2O−i−C49
MP−169:R13、R14、R16:CH2O−i−C49;R15:CH2OH
MP−170:R13、R16:CH2O−i−C49;R14、R15:CH2OH
MP−171:R13、R14、R15:CH2OH;R16:CH2O−n−C49
MP−172:R13、R14、R16:CH2OH;R15:CH2O−n−C49
MP−173:R13、R14:CH2OH;R15、R16:CH2O−n−C49
MP−174:R13、R16:CH2OH;R14、R15:CH2O−n−C49
MP−175:R13:CH2OH;R14、R15、R16:CH2O−n−C49
MP−176:R13、R14、R16:CH2O−n−C49;R15:CH2OH
MP−177:R13、R16:CH2O−n−C49;R14、R15:CH2OH
MP−178:R13、R14:CH2OH;R15:CH2OCH3;R16:CH2O−n−C49
MP−179:R13、R14:CH2OH;R15:CH2O−n−C49;R16:CH2OCH3
MP−180:R13、R16:CH2OH;R14:CH2OCH3;R15:CH2O−n−C49
MP−181:R13:CH2OH;R14、R15:CH2OCH3;R16:CH2O−n−C49
MP−182:R13:CH2OH;R14、R16:CH2OCH3;R15:CH2O−n−C49
MP−183:R13:CH2OH;R14:CH2OCH3;R15、R16:CH2O−n−C49
MP−184:R13:CH2OH;R14、R15:CH2O−n−C49;R16:CH2OCH3
MP−185:R13、R14:CH2OCH3;R15:CH2OH;R16:CH2O−n−C49
MP−186:R13、R16:CH2OCH3;R14:CH2OH;R15:CH2O−n−C49
MP−187:R13:CH2OCH3;R14、R15:CH2OH;R16:CH2O−n−C49
MP−188:R13、R16:CH2O−n−C49;R14:CH2OCH3;R15:CH2OH
MP−189:R13:CH2OH;R14:CH2OCH3;R15:CH2O−n−C49;R16:CH2NHCOCH=CH2
MP−190:R13:CH2OH;R14:CH2OCH3;R15:CH2NHCOCH=CH2;R16:CH2O−n−C49
MP−191:R13:CH2OH;R14:CH2O−n−C49;R15:CH2NHCOCH=CH2;R16:CH2OCH3
MP−192:R13:CH2OCH3;R14:CH2OH;R15:CH2O−n−C49;R16:CH2NHCOCH=CH2
MP−193:R13:CH2OCH3;R14:CH2OH;R15:CH2NHCOCH=CH2;R16:CH2O−n−C49
MP−194:R13:CH2O−n−C49;R14:CH2OCH3;R15:CH2OH;R16:CH2NHCOCH=CH2
MP−195:R13:CH2OH;R14:CH2OCH3;R15:CH2NHCO(CH27CH=CH(CH27CH3;R16:CH2NHCOCH=CH2
MP−196:R13:CH2OH;R14:CH2OCH3;R15:CH2NHCOCH=CH2;R16:CH2NHCO(CH27CH=CH(CH27CH3
MP−197:R13:CH2OH;R14:CH2NHCO(CH27CH=CH(CH27CH3;R15:CH2NHCOCH=CH2;R16:CH2OCH3
MP−198:R13:CH2OCH3;R14:CH2OH;R15:CH2NHCO(CH27CH=CH(CH27CH3;R16:CH2NHCOCH=CH2
MP−199:R13:CH2OCH3;R14:CH2OH;R15:CH2NHCOCH=CH2;R16:CH2NHCO(CH27CH=CH(CH27CH3
MP−200:R13:CH2NHCO(CH27CH=CH(CH27CH3;R14:CH2OCH3;R15:CH2OH;R16:CH2NHCOCH=CH2
本発明においては、上記繰り返し単位を二種類以上組み合わせたコポリマーを用いてもよい。二種類以上のホモポリマー又はコポリマーを併用してもよい。
また、二種類以上の1,3,5−トリアジン環を有する化合物を併用してもよい。二種類以上の円盤状化合物(例えば、1,3,5−トリアジン環を有する化合物とポルフィリン骨格を有する化合物と)を併用してもよい。
これらの添加剤はセルロースエステルフィルムに対して0.2〜30質量%、特に好ましくは1〜20質量%含有することが好ましい。
(微粒子)
本発明では、セルロースエステルフィルムの動摩擦係数を調整するため、微粒子を添加することが好ましい。セルロースエステルフィルムの動摩擦係数としては0.9以下であることが好ましく、特に好ましくは、0.1〜0.8である。
微粒子としては、例えば二酸化珪素、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、カオリン、タルク、焼成ケイ酸カルシウム、水和ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム、リン酸カルシウム等の無機微粒子や、ポリメタアクリル酸メチルアクリレート樹脂粉末、アクリルスチレン系樹脂粉末、ポリメチルメタクリレート樹脂粉末、シリコン系樹脂粉末、ポリスチレン系樹脂粉末、ポリカーボネート樹脂粉末、ベンゾグアナミン系樹脂粉末、メラミン系樹脂粉末、ポリオレフィン系樹脂粉末、ポリエステル系樹脂粉末、ポリアミド系樹脂粉末、ポリイミド系樹脂粉末、あるいはポリ弗化エチレン系樹脂粉末等を挙げることができるが、特に架橋高分子微粒子が好ましいが、しかしながら、本発明では、これらに限定されない。
上記のうちでも二酸化珪素が動摩擦係数を調整するのに特に好ましく、またフィルムのヘイズを小さくできるので好ましい。微粒子の一次粒子または二次粒子の平均粒径は0.01μm〜1μmの範囲で、その含有量はセルロースエステルフィルムに対して0.005質量%〜1質量%が好ましい。二酸化珪素のような微粒子は有機物により表面処理されている場合が多いが、このようなものはフィルムのヘイズを低下できるため好ましい。
表面処理で好ましい有機物としては、ハロシラン類、アルコキシシラン類、シラザン、シロキサンなどがあげられる。
微粒子の平均粒径が大きい方が滑り性効果は大きく、反対に平均粒径の小さい方は透明性に優れるため、好ましい微粒子の一次粒子の平均粒径は20nm以下が好ましく、好ましくは、5nm〜16nmであり、特に好ましくは、5nm〜12nmである。これらの微粒子をセルロースエステルフィルム中に添加して、セルロースエステルフィルム表面に0.01μm〜1.0μmの凹凸を形成させることが好ましい。
二酸化珪素の微粒子としては日本アエロジル(株)製のアエロジル(AEROSIL)200、200V、300、R972、R972V、R974、R202、R812、OX50、TT600等を挙げることができ、好ましくはアエロジル200V、R972、R972V、R974、R202、R812である。
これらの微粒子は2種以上併用してもよい。2種以上併用する場合、任意の割合で混合して使用することができる。
この場合、平均粒径や材質の異なる微粒子、例えばアエロジル200VとR972Vを質量比で0.1:99.9〜99.9〜0.1の範囲で使用できる。酸化ジルコニウムとして、例えばアエロジルR976またはR811(日本アエロジル(株)製)等市販品も使用できる。
有機物微粒子として、例えば、シリコーン樹脂として、トスパール103、105、108、120、145、3120、240(東芝シリコーン(株)製)等市販品も使用できる。
本発明において、微粒子の1次平均粒子径の測定は、透過型電子顕微鏡(倍率50万〜200万倍)で粒子を観察を行い、粒子100個を観察し、その平均値をもって、1次平均粒子径とした。
微粒子の、見掛比重としては、70g/リットル以上が好ましく、更に好ましくは、90g/リットル〜200g/リットルであり、特に好ましくは、100〜200g/リットルである。見掛比重が大きい程、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く、また、本発明のように固形分濃度の高いドープを調製する際には、特に好ましく用いられる。
1次粒子の平均径が20nm以下、見掛比重が70g/l以上の二酸化珪素微粒子は、例えば、気化させた四塩化珪素と水素を混合させたものを1000〜1200℃にて空気中で燃焼させることで得ることができる。本発明において、上記記載の見掛比重は二酸化珪素微粒子を一定量メスシリンダーに採り、この時の重さを測定し、下記式で算出した。
見掛比重(g/L)=二酸化珪素質量(g)/二酸化珪素の容積(L)
本発明に有用な微粒子の分散液を調製する方法とそれをドープに添加する方法としては、例えば以下に示すような三つの方法を挙げることができる。
《調製方法A》
有機溶媒と微粒子を撹拌混合した後、分散機で分散を行う。これを微粒子分散液とする。微粒子分散液をドープ液に加えて撹拌する。
《調製方法B》
有機溶媒と微粒子を撹拌混合した後、分散機で分散を行う。これを微粒子分散液とする。別に有機溶媒に少量のセルロースエステルを加え撹拌溶解した液に微粒子分散液を加えて撹拌する。これを微粒子添加液とし、インラインミキサーでドープ液と十分混合する。
《調製方法C》
有機溶媒に少量のセルロースエステルを加え、撹拌溶解する。これに微粒子を加えて分散機で分散を行う。これを微粒子添加液とする。微粒子添加液をインラインミキサーでドープ液と十分混合する。
調製方法Aは二酸化珪素微粒子の分散性に優れ、調製方法Cは二酸化珪素微粒子が再凝集しにくい点で優れている。中でも、上記記載の調製方法Bは二酸化珪素微粒子の分散性と、二酸化珪素微粒子が更に再凝集しにくい等、両方に優れている好ましい調製方法である。
《分散方法》
二酸化珪素微粒子を有機溶媒などと混合して分散するときの二酸化珪素の濃度は5〜30質量%が好ましく、10〜25質量%が更に好ましく、15〜20質量%が最も好ましい。
セルロースエステルに対する二酸化珪素微粒子の添加量はセルロースエステル100質量部に対して、二酸化珪素微粒子は0.01〜0.5質量部が好ましく、0.05〜0.2質量部が更に好ましく、0.08〜0.12質量部が最も好ましい。添加量は多い方が、セルロースエステルフィルムの動摩擦係数に優れ、添加量が少ない方がヘイズが低く、凝集物も少ない点で優れている。
分散液に使用される有機溶媒は低級アルコール類が好ましく、低級アルコールとしては、メタノール、エタノール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ブタノール等を挙げることができ、好ましく用いることができる。低級アルコール以外の有機溶媒としては特に限定されないが、ドープ調製時に用いられる有機溶媒が好ましい。例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、アセトン、アセト酢酸メチル等がドープ調製時に用いられる。
分散機は通常の分散機が使用できる。分散機は大きく分けてメディア分散機とメディアレス分散機に分けられる。二酸化珪素微粒子の分散には後者がヘイズが低くなるので好ましい。
メディア分散機としてはボールミル、サンドミル、ダイノミル等を挙げることができる。
また、メディアレス分散機として、超音波型、遠心型、高圧型等があるが、本発明においては高圧型が好ましく、高圧分散装置が好ましい。
高圧分散装置は、微粒子と有機溶媒を混合した組成物を、細管中に高速通過させることで、高剪断や高圧状態など特殊な条件を作り出す装置である。高圧分散装置で処理する場合、例えば、管径1〜2000μmの細管中で装置内部の最大圧力条件が9.8MPa以上であることが好ましい。更に好ましくは19.6MPa以上である。またその際、最高到達速度が100m/秒以上に達するもの、伝熱速度が420kJ/時間以上に達するものが好ましい。
上記のような高圧分散装置にはMicrofluidics Corporation社製超高圧ホモジナイザ(商品名マイクロフルイダイザ)あるいはナノマイザ社製ナノマイザがあり、他にもマントンゴーリン型高圧分散装置、例えばイズミフードマシナリ製ホモジナイザ、三和機械(株)社製UHN−01等がある。
本発明において、上記微粒子を含有させる際、セルロースエステルフィルムの厚さ方向に均一に分布していることが好ましいが、主に表面近傍に存在するように分布させることがより好ましく、例えば、一つのダイから共流延法により、2種以上のドープを同時に流延し、微粒子を含有するドープを表層側に配置させるようにすることが好ましい。このようにすることによって、ヘイズを減少させ、且つ、動摩擦係数を低めることができる。更に好ましくは3種のドープを使用して表層側の両面または片層に微粒子を含有するドープ配置にさせることが好ましい。
上記の光学フィルム製造に際し、延伸の後に硬化樹脂層を塗設することが好ましい態様である。また、帯電防止層、反射防止層、易滑性層、接着層、防眩層、防汚層、ガスバリア層等の各種機能性層を塗設してもよい。例えば、セルロースエステルフィルムと硬化樹脂層の間に帯電防止層、下引き層などの中間層を設けても良い。
本発明では、硬化樹脂層用塗布組成物と基材との密着性及び更に濡れ性を向上させる目的で、被塗布物表面を予めアルカリ鹸化処理、酸処理、界面活性剤処理、無機或いは有機物の微粒子による研磨処理、酸化剤処理、プライマー処理、コロナ放電処理、紫外線照射処理、アルゴンまたは酸素雰囲気下で高周波放電によるプラズマ放電処理、アルゴン、酸素または窒素などのイオンビーム処理などによって、表面改質処理を行うことが好ましい。
これら表面活性化処理の内でも特にコロナ放電処理、紫外線照射処理、プラズマ放電処理、またはアルカリ鹸化処理が実用上好ましい。
コロナ放電処理とは、大気圧下、電極間に1kV以上の高電圧を印加し、放電することで行う処理のことであり、春日電機(株)や(株)トーヨー電機などで市販されている装置を用いて行うことができる。コロナ放電処理の強度は、電極間距離、単位面積当たりの出力、ジェネレーターの周波数に依存する。コロナ放電処理装置の一方の電極(A電極)は、市販のものを用いることができるが、材質はアルミニウム、ステンレスなどから選択ができる。もう一方はプラスチックフィルムを抱かせるための電極(B電極)であり、コロナ放電処理が、安定かつ均一に実施されるように、前記A電極に対して一定の距離に設置されるロール電極である。これも通常市販されているものを用いることが出来、材質は、アルミニウム、ステンレス、及びそれらの金属で出来たロールに、セラミック、シリコン、EPTゴム、ハイパロンゴムなどがライニングされているロールが好ましく用いられる。
本発明において、コロナ放電処理に用いる周波数は、20kHz以上100kHz以下の周波数であり、30kHz〜60kHzの周波数が好ましい。周波数が低下するとコロナ放電処理の均一性が劣化し、コロナ放電処理のムラが発生する。また、周波数が大きくなると、高出力のコロナ放電処理を行う場合には、特に問題ないが、低出力のコロナ放電処理を実施する場合には、安定した処理を行うことが難しくなり、結果として、処理ムラが発生する。
本発明において、コロナ放電処理の出力は、1〜5w・min./m2であるが、2〜4w・min./m2の出力が好ましい。
本発明において、電極とフィルムとの距離は、5mm以上50mm以下であることが好ましく、より好ましくは10mm以上35mm以下である。間隙が開いてくると、一定の出力を維持するためにより高電圧が必要になり、ムラが発生し易くなる。また、間隙が狭くなりすぎると、印加する電圧が低くなりすぎ、ムラが発生し易くなる。更にまた、フィルムを搬送して連続処理する際に電極にフィルムが接触し傷が発生する。
紫外線照射処理は、メタルハライドランプ、キセノンランプ、カーボンアーク灯、ケミカルランプ、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ等のランプが挙げられる。例えば、Fusion System社製のHランプ、Dランプ、Vランプ等の市販されているものを用いて行うことができる。メタルハライドランプは、高圧水銀ランプ(主波長は365nm)に比べてスペクトルが連続しており、200〜450nmの範囲で発光効率が高く、かつ長波長域が豊富である。照射条件はそれぞれのランプによって異なるが、例えば、低圧水銀ランプを用いて、主として185nm及び254nmの紫外線を1〜3,000mJ/cm2の光量で照射する方法や、エキシマランプを用いて、主として波長が172nmの紫外線を1〜3,000mJ/cm2の光量で照射する方法が挙げられる。このような紫外線は、活性酸素やオゾンを生成し、被塗布物表面の有機物を分解することが可能であり、また、被塗布物表面に直接作用して被塗布物表面にヒドロキシル基、カルボキシル基、カルボニル基等の親水性基を生成し、密着性を向上させることができる。
プラズマ放電処理は、後述するプラズマ放電処理装置等により、アルゴンまたは酸素雰囲気下で基材を高周波放電雰囲気化に晒すことにより行うことができる。
アルカリ鹸化処理は、好ましくは室温〜60℃の0.1〜10mol/Lの水酸化ナトリウム或いは水酸化カリウム等のアルカリ性水溶液中に1〜数分浸漬した後、中和、水洗することによって行うことができる。
製膜過程でカットされたフィルム両端のクリップ把持部分は、粉砕処理された後、或いは必要に応じて造粒処理や解重合・再重合等の処理を行った後、同じ品種のフィルム用原料としてまたは異なる品種のフィルム用原料として再利用してもよい。
本発明において、上記のようにして製膜されたセルロースエステルフィルムを105℃、5時間という条件下での縦及び横の寸法収縮率が±0.1%以下であることが好ましい。またセルロースエステルフィルムの80μm換算でのヘイズが0.6%以下であることが好ましく、特にそのヘイズ値が0.5%以下のものが好ましく、更に好ましくは0.1%以下である。尚、ヘイズ値の下限は特に限定されるものでは無い。また、本発明の光学フィルムの引き裂き強度は10g以上であることが好ましく12g以上であることがより好ましく、15g以上であることが更に好ましく、18g以上であることが更に好ましく、20g以上であることが更に好ましく、22g以上であることが更に好ましい。またセルロースエステルフィルムの引っ張り強度が50N/mm2以上であることが好ましく、また弾性率が3kN/mm2以上であることが好ましい。またセルロースエステルフィルムの動摩擦係数は、1以下好ましくは0.4以下であることが好ましく、更に好ましくは0.35以下である。
本発明の光学フィルムは寸度安定性に優れ、80℃、90%RHにおける寸法収縮率が±0.5%未満であり、更に好ましくは0.3%未満であり、更に好ましくは0.1%未満であり、更に好ましくは0.08%未満であり、更に好ましくは0.06%未満であり、更に好ましくは0.04%未満である。
〈活性線硬化樹脂層〉
本発明に係る樹脂層は、セルロースエステルフィルム上に塗設された硬化樹脂層である。
更に本発明のハードコートフィルムにおいては、硬化樹脂層として活性線硬化樹脂を含む活性線硬化樹脂層であることが好ましい。
本発明の光学フィルムの活性線硬化樹脂層について詳細に説明する。
本発明の特徴は、少なくとも樹脂、水分及び有機溶媒を含有する硬化樹脂層用塗布組成物が固形分として10質量%〜70質量%、水分を30質量%以上含有することを特徴とする。この構成により、平面性の劣化が少ない光学フィルムを得ることができる。
活性線硬化樹脂層とは紫外線や電子線のような活性線照射により架橋反応等を経て硬化する樹脂を主たる成分とする層をいう。活性線硬化樹脂(重合性化合物)としては、エチレン性不飽和二重結合を有するモノマーを含む成分が好ましく用いられ、紫外線や電子線のような活性線を照射することによって硬化させて硬化樹脂層が形成される。活性線硬化樹脂としては紫外線硬化性樹脂や電子線硬化性樹脂等が代表的なものとして挙げられるが、紫外線照射によって硬化する樹脂が好ましい。
紫外線硬化性樹脂としては、例えば、紫外線硬化型ウレタンアクリレート系樹脂、紫外線硬化型ポリエステルアクリレート系樹脂、紫外線硬化型エポキシアクリレート系樹脂、紫外線硬化型ポリオールアクリレート系樹脂、または紫外線硬化型エポキシ樹脂等が好ましく用いられる。以下、本発明に用いられる重合性化合物について説明する。
(重合性化合物)
本発明に用いられる好ましい重合性化合物は、ラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を有する化合物であり、分子中にラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を少なくとも1つ有する化合物であればどの様なものでもよく、モノマー、オリゴマー、ポリマー等の化学形態を持つものが含まれる。ラジカル重合性化合物は1種のみ用いてもよく、また目的とする特性を向上するために任意の比率で2種以上を併用してもよい。
また、本発明に用いられるラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を有する化合物は、併せて1分子中に少なくとも1個のカルボキシル基を有する化合物が好ましく、そのような化合物としては
(1)2塩基酸無水物とヒドロキシ基含有のアクリル酸エステル或いはメタクリル酸エステルとの反応生成物:それらの代表的な化合物としては、無水コハク酸、無水オルソフタル酸、無水マレイン酸などと、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピルメタクリレートとの反応物である。
(2)エポキシ樹脂のアクリル酸エステルの2級水酸基に2塩基酸無水物を反応せしめた化合物:それらの代表的な化合物としては、ビスフェノール型エポキシ樹脂であるエピコート828、エピコート1001(商品名;油化シェルエポキシ製)、多価アルコール脂肪族エポキシ樹脂であるデナコール(商品名;ナガセ化成製)、例えば1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンジグリシジルエーテル、ペンタエリスルトリグリシジルエーテル、環状脂肪族エポキシ樹脂であるセロキサイド(商品名;ダイセル化学製)などにアクリル酸エステルを反応させた後、残留しているか、新たに生成した水酸基に無水コアク酸、無水マレイン酸を反応させて得られる化合物である。
(3)アクリル酸或いはメタクリル酸の多価アルコールエステルに2塩基酸無水物を反応せしめた化合物:これらの代表的な化合物としてはアクリル酸のグリコールないしポリエチレングリコールエステルに無水コハク酸、無水マレイン酸を反応させて得られる化合物である。ここで用いられるグリコールないしポリエチレングリコールとしては、分子量600以下程度のものがよい。
(4)分子鎖の中にカルボキシル基側鎖を有する水溶性のウレタンアクリレート及びメタクリレート:紫外線硬化樹脂としてのオリゴマーの合成は公知であるが、カルボキシル側鎖を有するオリゴマー化合物を合成するには、オリゴマー合成反応の途中で無水トリメリット酸に代表される多塩基酸、或いは、ジメチロールプロピオン酸などに代表される、1分子中に2個の水酸基と1個のカルボキシル基を有する化合物が利用される。
また、以上例示した化合物(1)〜(4)は、塩基によって中和され、水に易溶の化合物となる。用いる塩基の具体例としては、アンモニア、メチルアミン、エチルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、n−ブチルアミン、ジ−n−ブチルアミン、トリメチルアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミン、テトアエチレンペンタミン、プロピレンジアミン、エタノールアミン、ヘキシルアミン、ラウリルアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モルフォリン、ピペリジン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、イソブチルアミン、NaOH、LiOH、KOHなどが挙げられる。
また、本発明に用いられる重合性化合物として水溶性のラジカル重合性化合物が挙げられる。そのような化合物としては、例えば、以下の化合物が挙げられるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
Figure 2005062594
上記式(1)〜(4)及び(13)におけるXは水素原子またはメチル基を表す。
紫外線によってラジカル重合する重合性物質としては、例えば、下記一般式において、Rがポリオールの残基である一般式群A、或いは、Rがポリオールのエポキシエステルの残基である一般式群Bから選ばれる水溶性の重合性化合物が挙げられる。一般式群A及びBについては、後述する。
Figure 2005062594
上記一般式をより明確に表現すると、下記一般式のようになる。
Figure 2005062594
更に、一般式群Aの物質としては、以下に例示するものを使用することが好ましい。ここで、下記一般式で示される重合性物質群A1〜A11におけるA、X、Rx、Ry、Rz及びRpは、夫々独立して下記の原子団を表している。
Figure 2005062594
尚、Rpの構造の1つを示す上記式(1−4)中のX2のハロゲン原子としては、例えば、弗素原子、塩素原子、または臭素原子等が挙げられ、また、アルコキシル基としては、炭素数1〜3のアルコキシル基等が挙げられる。
先ず、下記に示す一般式からなる重合性物質群A1に含まれる重合性化合物が挙げられるが、具体的には、下記式で表される重合性化合物A1−1及びA1−2を使用することができる。
Figure 2005062594
また、下記に示す一般式からなる重合性物質群A2に含まれる重合性化合物が挙げられるが、具体的には、下記式で表される重合性化合物A2−1を使用することができる。
Figure 2005062594
また、下記に示す一般式からなる重合性物質群A3に含まれる重合性化合物が挙げられるが、具体的には、下記式で表される重合性化合物A3−1〜A3−4を使用することができる。
Figure 2005062594
また、下記に示す一般式からなる重合性物質群A4に含まれる重合性化合物が挙げられるが、具体的には、下記式で表される重合性化合物A4−1を使用することができる。
Figure 2005062594
また、下記に示す一般式からなる重合性物質群A5に含まれる重合性化合物が挙げられるが、具体的には、下記式で表される重合性化合物A5−1を使用することができる。
Figure 2005062594
更に、下記に示す一般式からなる重合性物質群A6〜A11に含まれる各重合性化合物が挙げられる。
Figure 2005062594
Figure 2005062594
Figure 2005062594
Figure 2005062594
Figure 2005062594
先に例示した重合性化合物A10−1やA10−2等は、アクリル酸のビニル基に、カルボキシル基を有するアミン、即ち、広儀のアミン酸を付加させることによって製造することができる。即ち、一般的には、下記式で表される。
Figure 2005062594
ここで、Rは、重合性化合物A10−1の場合はメチレン基、A10−2の場合はフェニレン基である。この方法に用いられるカルボキシル基を有するアミンとしては、例えば、パラアミノ安息香酸、グリシン、バリン、ロイシン、イソロイシン、セリン、トレオニン、メチオニン、フェニルアラニン、を挙げることができる。また、グルタミン酸、アスパラギン酸等の2個のカルボキシル基を有するアミノ酸からも、同等性能の物質を誘導することができる。
一方、一般式群Bに属する重合性化合物としては、具体例には下記一般式で表される重合性物質群B1〜B4が挙げられる。尚、重合性物質群B1〜B4の一般式中においてA及びRpは、下記の原子団を表す。
Figure 2005062594
Figure 2005062594
上記一般式で表される重合性物質群B1〜B4の具体例を、以下に示す。
Figure 2005062594
上記に挙げた多数の群の化合物の中でも、重合速度、硬化物の硬度、耐水摩擦性において特に優れているのは、分子中に、3個の重合性官能基を有する化合物である。そのような傾向となる大きな理由は、3個以上の反応基を持つ化合物を重合させた場合は架橋密度が高く、重合することによって親水性を大きく減少させる効果を持つことによると考えられる。
(光重合開始剤)
本発明に係る水性の光硬化型樹脂組成物を構成する水溶性光重合開始剤について説明する。一例としては、例えば、波長400nm前後までの触媒が挙げられる。このような触媒としては、例えば、長波長領域に官能性、即ち、紫外線を受けてラジカルを生成する感受性を持つ物質である下記一般式で表される光重合開始剤(以下、TX系と略称する)が挙げられ、本発明においては、これらの中から適宜に選択して使用することが特に好ましい。
Figure 2005062594
上記一般式TX−1〜TX−3中、R2は−(CH2)x−(x=0または1)、−O−(CH2)y−(y=1または2)、置換若しくは未置換のフェニレン基を表す。またR2がフェニレン基の場合には、ベンゼン環中の水素原子の少なくとも1つが、例えば、カルボキシル基若しくはその塩、スルホン酸若しくはその塩、炭素数1〜4の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基、ハロゲン原子(弗素、塩素、臭素等)、炭素数1〜4のアルコキシル基、フェノキシ基等のアリールオキシ基等から選ばれる1つまたは2つ以上の基や原子で置換されていてもよい。Mは、水素原子若しくはアルカリ金属(例えば、Li、Na、K等)を表す。更に、R3及びR4は各々独立に、水素原子、または置換若しくは未置換のアルキル基を表す。ここでアルキル基の例としては、例えば、炭素数1〜10程度、特には、炭素数1〜3程度の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基が挙げられる。また、これらのアルキル基の置換基の例としては、例えば、ハロゲン原子(弗素原子、塩素原子、シュウ素原子等)、水酸基、アルコキシル基(炭素数1〜3程度)等が挙げられる。また、mは1〜10の整数を表す。
これらの親水性原子団で置換されたチオキサントンは、水溶性、アニオン系水性顔料分散体との共溶性があり、有機顔料自身の吸収の影響が少ないので、顔料系組成物において感度の高い触媒として作用する。
更に、本発明に係る水性光硬化型樹脂組成物を構成する水溶性光重合開始剤としては、下記一般式からなる光重合開始剤Irgacure2959(商品名:Ciba Specialty Chemicals製)の水溶性の誘導体(以下、IC系と略称する)を使用することもできる。具体的には、下記式からなるIC−1〜IC−3を使用することができる。
Figure 2005062594
上記したIC−1〜IC−3は、ノニオン性であるが、紫外線に対して感受し得る波長領域が、先に挙げたTX−1〜TX−3として示した光重合開始剤よりも短波長域にある。また、IC−1〜IC−3も、前記したTX−1〜TX−3と同様、水溶性であるので、本発明の水性光硬化型樹脂組成物の構成成分として有用である。更に、既存の紫外線重合システム用の触媒物質(光重合開始剤)から水性の誘導体を製造し、本発明の水性光硬化型樹脂組成物を構成する光重合開始剤として利用することも可能と考えられる。
このほか、下記の紫外線硬化型樹脂を適宜用いることができる。
紫外線硬化型アクリルウレタン系樹脂は、一般にポリエステルポリオールにイソシアネートモノマー、またはプレポリマーを反応させて得られた生成物に更に2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート(以下アクリレートにはメタクリレートを包含するものとしてアクリレートのみを表示する)、2−ヒドロキシプロピルアクリレート等の水酸基を有するアクリレート系のモノマーを反応させることによって容易に得ることができる。
紫外線硬化型ポリエステルアクリレート系樹脂としては、一般にポリエステルポリオールに2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシアクリレート系のモノマーを反応させると容易に形成されるものを挙げることができる。
紫外線硬化型ポリオールアクリレート系樹脂の具体例としては、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールペンタアクリレート等を挙げることができる。
これら紫外線硬化性樹脂の光反応開始剤としては、具体的には、ベンゾイン及びその誘導体、アセトフェノン、ベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、ミヒラーズケトン、α−アミロキシムエステル、チオキサントン等及びこれらの誘導体を挙げることができる。光増感剤と共に使用してもよい。上記光反応開始剤も光増感剤として使用できる。また、エポキシアクリレート系の光反応開始剤の使用の際、n−ブチルアミン、トリエチルアミン、トリ−n−ブチルホスフィン等の増感剤を用いることができる。紫外線硬化樹脂組成物に用いられる光反応開始剤また光増感剤は該組成物100質量部に対して0.1〜15質量部であり、好ましくは1〜10質量部である。
樹脂モノマーとしては、例えば、不飽和二重結合が一つのモノマーとして、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、ベンジルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、酢酸ビニル、スチレン等の一般的なモノマーを挙げることができる。また不飽和二重結合を2つ以上もつモノマーとして、エチレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、ジビニルベンゼン、1,4−シクロヘキサンジアクリレート、1,4−シクロヘキシルジメチルアジアクリレート、前出のトリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリルエステル等を挙げることができる。
また、屈折率調整、塗布性改良、あるいは物性改良のため、テトラエトキシシラン、テトラメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、テトラブトキシチタン等の金属アルコキシド及びその加水分解物等を含有させることができ、好ましくは固形分の1〜50質量%をこれらの成分とすることができる。
塗布組成物中の紫外線硬化樹脂の含有量は、固形分として10質量%〜70質量%の範囲である。10質量%未満では、乾燥により膜厚ムラが生じ易く、70質量%を超えると塗布組成物の粘度が高くなりすぎ、すじ状の故障が生じ易くなり好ましくない。特に好ましくは20質量%〜50質量%の範囲であり、この範囲は塗布適性、乾燥適性に優れ、塗布故障が発生し難く好ましい。
これらの活性線硬化樹脂層はグラビアコーター、ディップコーター、リバースコーター、ワイヤーバーコーター、ダイコーター等公知の方法で塗設することができる。
紫外線硬化性樹脂を光硬化反応により硬化させ、硬化皮膜層を形成するための光源としては、紫外線を発生する光源であれば制限なく使用できる。例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ等を用いることができる。照射条件はそれぞれのランプによって異なるが、照射光量は20〜10000mJ/cm2程度あればよく、好ましくは、40〜2000mJ/cm2であり、特に好ましくは50〜500mJ/cm2である。
本発明では、紫外線硬化樹脂層組成物塗布液の溶媒としては、水と有機溶媒の混合溶媒が用いられ、該塗布組成物に含まれる全溶媒に対して水分比率が30質量%以上であることが特徴である。本発明者は、セルロースエステルフィルム上に有機溶媒を多量に含んだ硬化樹脂層を塗布した際の前記平面性劣化現象が、上記水分比率を上げることにより改善されることを見出したものである。塗布組成物の溶媒における水分比率は、30〜100質量%、特に好ましくは、30質量%〜80質量%であることが好ましく、更に好ましくは35質量%〜75質量%であり、特に好ましくは40質量%〜70質量%である。水分比率が30質量%未満では、本発明の平面性改良効果が得られず、30質量%〜80質量%は塗布性に優れるため好ましい。
本発明において水と混合する有機溶媒については、特に制限はないが、例えば、炭化水素類、アルコール類、ケトン類、エステル類、グリコールエーテル類、その他の有機溶媒の中でもから適宜選択し、或いはこれらを混合し利用できる。
特に好ましい有機溶媒としては、水混和性の有機溶媒である。水混和性の有機溶媒としては、例えば、アルコール類(例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、セカンダリーブタノール、ターシャリーブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、ベンジルアルコール等)、多価アルコール類(例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキサンジオール、ペンタンジオール、グリセリン、ヘキサントリオール、チオジグリコール等)、多価アルコールエーテル類(例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、プロピレングリコールモノフェニルエーテル等)、アミン類(例えば、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、N−エチルジエタノールアミン、モルホリン、N−エチルモルホリン、エチレンジアミン、ジエチレンジアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ポリエチレンイミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、テトラメチルプロピレンジアミン等)、アミド類(例えば、ホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等)、複素環類(例えば、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、シクロヘキシルピロリドン、2−オキサゾリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等)、スルホキシド類(例えば、ジメチルスルホキシド等)、スルホン類(例えば、スルホラン等)、尿素、アセトニトリル、アセトン等が挙げられるが、特に、多価アルコールエーテル類が塗布性と平面性を両立する上で好ましい。多価アルコールエーテル類の中では、具体的にはセロソルブ類が好ましく、ブチルセロソルブ、イソプロピルセロソルブ、エチルセロソルブ、メチルセロソルブ等が被塗布物に対して適度な濡れ性を有するため、良好な塗布性を示し均一な塗膜形成ができる。
更に、本発明では油系溶媒も適宜使用することができる。
油系溶媒の溶媒の例としては、上記水混和性有機溶媒として例示したものに加えて、アルコール類(例えば、ペンタノール、ヘプタノール、オクタノール、フェニルエチルアルコール、フェニルプロピルアルコール、フルフリルアルコール、アニルアルコール等)、エステル類(エチレングリコールジアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールジアセテート、酢酸エチル、酢酸アミル、酢酸ベンジル、酢酸フェニルエチル、酢酸フェノキシエチル、フェニル酢酸エチル、プロピオン酸ベンジル、安息香酸エチル、安息香酸ブチル、ラウリン酸ブチル、ミリスチン酸イソプロピル、リン酸トリエチル、リン酸トリブチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジブチル、マロン酸ジエチル、マロン酸ジプロピル、ジエチルマロン酸ジエチル、コハク酸ジエチル、コハク酸ジブチル、グルタル酸ジエチル、アジピン酸ジエチル、アジピン酸ジプロピル、アジピン酸ジブチル、アジピン酸ジ(2−メトキシエチル)、セバシン酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジブチル、マレイン酸ジオクチル、フマル酸ジエチル、フマル酸ジオクチル、ケイ皮酸−3−ヘキセニル等)、エーテル類(例えば、ブチルフェニルエーテル、ベンジルエチルエーテル、ヘキシルエーテル等)、ケトン類(例えば、ベンジルメチルケトン、ベンジルアセトン、ジアセトンアルコール、シクロヘキサノン等)、炭化水素類(例えば、石油エーテル、石油ベンジル、テトラリン、デカリン、ターシャリーアミルベンゼン、ジメチルナフタリン等)、アミド類(例えば、N,N−ジエチルドデカンアミド等)が挙げられる。
これらの有機溶媒は塗布組成物に対し、5質量%〜50質量%用いることが好ましく、更に好ましくは10質量%〜40質量%、更に好ましくは10質量%〜30質量%である。
また、紫外線硬化樹脂層組成物塗布液には、界面活性剤を含有することが好ましく、カチオン系、ノニオン系、アニオン系界面活性剤が適宜選択され、固形分当たり、0.01〜3質量%が添加される。
界面活性剤としてシリコン化合物を添加することも好ましい。例えば、ポリエーテル変性シリコーンオイルなどが好ましく添加される。ポリエーテル変性シリコーンオイルの数平均分子量は、例えば、1000〜100000、好ましくは、2000〜50000が適当であり、数平均分子量が1000未満では、塗膜の乾燥性が低下し、逆に、数平均分子量が100000を越えると、塗膜表面にブリードアウトしにくくなる傾向にある。
シリコン化合物の市販品としては、DKQ8−779(ダウコーニング社製商品名)、SF3771、SF8410、SF8411、SF8419、SF8421、SF8428、SH200、SH510、SH1107、SH3749、SH3771、BX16−034、SH3746、SH3749、SH8400、SH3771M、SH3772M、SH3773M、SH3775M、BY−16−837、BY−16−839、BY−16−869、BY−16−870、BY−16−004、BY−16−891、BY−16−872、BY−16−874、BY22−008M、BY22−012M、FS−1265(以上、東レ・ダウコーニングシリコーン社製商品名)、KF−101、KF−100T、KF351、KF352、KF353、KF354、KF355、KF615、KF618、KF945、KF6004、シリコーンX−22−945、X22−160AS(以上、信越化学工業社製商品名)、XF3940、XF3949(以上、東芝シリコーン社製商品名)、ディスパロンLS−009(楠本化成社製)、グラノール410(共栄社油脂化学工業(株)製)、TSF4440、TSF4441、TSF4445、TSF4446、TSF4452、TSF4460(GE東芝シリコーン製)、BYK−306、BYK−330、BYK−307、BYK−341、BYK−344、BYK−361(ビックケミ−ジャパン社製)日本ユニカー(株)製のLシリーズ(例えばL7001、L−7006、L−7604、L−9000)、Yシリーズ、FZシリーズ(FZ−2203、FZ−2206、FZ−2207)等が挙げられる。
これらの成分は基材や下層への塗布性を高める。積層体最表面層に添加した場合には、塗膜の撥水、撥油性、防汚性を高めるばかりでなく、表面の耐擦り傷性にも効果を発揮する。これらの成分は、塗布液中の固形分成分に対し、0.01〜3質量%の範囲で添加することが好ましい。
紫外線硬化性樹脂組成物塗布液の塗布方法としては、前述のものを用いることができる。塗布量はウェット膜厚として0.1〜30μmが適当で、好ましくは、0.5〜15μmである。また、ドライ膜厚としては0.1〜10μm、好ましくは1〜10μmである。これらは単層でも、2層以上を重層したものでもよい。
紫外線硬化性樹脂組成物は塗布乾燥中または後に、紫外線を照射するのがよく、前記の活性線の照射量を得るための照射時間としては、0.1秒〜5分程度がよく、紫外線硬化性樹脂の硬化効率または作業効率の観点から0.1〜10秒がより好ましい。
こうして得た硬化樹脂層に、ブロッキングを防止するため、また対擦り傷性等を高めるため、或いは防眩性をもたせるため、また屈折率を調整するために無機化合物或いは有機化合物の微粒子を加えることもできる。
硬化樹脂層に使用される無機微粒子としては、酸化珪素、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、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、水和珪酸カルシウム、珪酸アルミニウム、珪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。特に、酸化珪素、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウムなどが好ましく用いられる。
また有機粒子としては、ポリメタアクリル酸メチルアクリレート樹脂粉末、アクリルスチレン系樹脂粉末、ポリメチルメタクリレート樹脂粉末、シリコン系樹脂粉末、ポリスチレン系樹脂粉末、ポリカーボネート樹脂粉末、ベンゾグアナミン系樹脂粉末、メラミン系樹脂粉末、ポリオレフィン系樹脂粉末、ポリエステル系樹脂粉末、ポリアミド系樹脂粉末、ポリイミド系樹脂粉末、或いはポリ弗化エチレン系樹脂粉末等紫外線硬化性樹脂組成物に加えることができる。
これらの微粒子粉末の平均粒径としては、0.005〜5μmが好ましく0.01〜1μmであることが特に好ましい。紫外線硬化樹脂組成物と微粒子粉末との割合は、樹脂組成物100質量部に対して、0.1〜30質量部となるように配合することが望ましい。
紫外線硬化樹脂層は、JIS B 0601で規定される中心線平均粗さ(Ra)が0.001〜0.1μmのクリアハードコート層であるか、若しくはRaが0.1〜1μm程度の防眩層であることが好ましい。中心線平均粗さ(Ra)は光干渉式の表面粗さ測定器で測定することが好ましく、例えばWYKO社製RST/PLUSを用いて測定することができる。
〈バックコート層〉
本発明の光学フィルムの硬化樹脂層を設けた側と反対側の面にはバックコート層を設けてもよい。バックコート層はブロッキング防止するために塗設され、そのためバックコート層には微粒子が添加されることが好ましい。或いは塗布やCVDなどによって、硬化樹脂層やその他の層を設けることで生じるカールを矯正するためにバックコート層を設けてもよい。即ち、バックコート層を設けた面を内側にして丸まろうとする性質をもたせることにより、カールの度合いをバランスさせることもできる。
バックコート層に添加される微粒子としては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、酸化錫、酸化インジウム、酸化亜鉛、ITO、水和珪酸カルシウム、珪酸アルミニウム、珪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。微粒子は珪素を含むものがヘイズが低くなる点で好ましく、特に二酸化珪素が好ましい。
これらの微粒子は、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。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。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。
これらの中でもでアエロジル200V、アエロジルR972Vがヘイズを低く保ちながら、ブロッキング防止効果が大きいため特に好ましく用いられる。本発明の光学フィルムは、硬化樹脂層の裏面側の動摩擦係数が0.9以下、特に0.1〜0.9であることが好ましい。
バックコート層に含まれる微粒子は、バインダーに対して0.1〜50質量%好ましくは0.1〜10質量%であることが好ましい。バックコート層を設けた場合のヘイズの増加は1%以下であることが好ましく0.5%以下であることが好ましく、特に0.0〜0.1%であることが好ましい。
バックコート層は、具体的にはセルロースエステルフィルムを溶解させる溶媒または膨潤させる溶媒を含む組成物を塗布することによって行われる。用いる溶媒としては、溶解させる溶媒及び/または膨潤させる溶媒の混合物の他更に溶解させない溶媒を含む場合もあり、これらを透明樹脂フィルムのカール度合いや樹脂の種類によって適宜の割合で混合した組成物及び塗布量を用いて行う。
カール防止機能を強めたい場合は、用いる溶媒組成を溶解させる溶媒及び/または膨潤させる溶媒の混合比率を大きくし、溶解させない溶媒の比率を小さくするのが効果的である。この混合比率は好ましくは(溶解させる溶媒及び/または膨潤させる溶媒):(溶解させない溶媒)=10:0〜1:9で用いられる。このような混合組成物に含まれる、透明樹脂フィルムを溶解または膨潤させる溶媒としては、例えば、ジオキサン、アセトン、メチルエチルケトン、N,N−ジメチルホルムアミド、酢酸メチル、酢酸エチル、トリクロロエチレン、メチレンクロライド、エチレンクロライド、テトラクロロエタン、トリクロロエタン、クロロホルムなどがある。溶解させない溶媒としては、例えば、水、メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、i−プロピルアルコール、n−ブタノール或いは炭化水素類(トルエン、キシレン、シクロヘキサノール)などがある。
これらの塗布組成物をグラビアコーター、ディップコーター、リバースコーター、ワイヤーバーコーター、ダイコーター等を用いて透明樹脂フィルムの表面にウェット膜厚1〜100μmで塗布するのが好ましいが、特に5〜30μmであることが好ましい。バックコート層のバインダーとして用いられる樹脂としては、例えば塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、酢酸ビニルとビニルアルコールの共重合体、部分加水分解した塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニル−アクリロニトリル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、塩素化ポリ塩化ビニル、エチレン−塩化ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のビニル系重合体或いは共重合体、ニトロセルロース、セルロースアセテートプロピオネート(好ましくはアセチル基置換度1.8〜2.3、プロピオニル基置換度0.1〜1.0)、ジアセチルセルロース、セルロースアセテートブチレート樹脂等のセルロース誘導体、マレイン酸及び/またはアクリル酸の共重合体、アクリル酸エステル共重合体、ポリビニルアルコール、アクリロニトリル−スチレン共重合体、塩素化ポリエチレン、アクリロニトリル−塩素化ポリエチレン−スチレン共重合体、メチルメタクリレート−ブタジエン−スチレン共重合体、アクリル樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリエステルポリウレタン樹脂、ポリエーテルポリウレタン樹脂、ポリカーボネートポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアミド樹脂、アミノ樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂、ブタジエン−アクリロニトリル樹脂等のゴム系樹脂、シリコーン系樹脂、弗素系樹脂等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。例えば、アクリル樹脂としては、アクリペットMD、VH、MF、V(三菱レーヨン(株)製)、ハイパールM−4003、M−4005、M−4006、M−4202、M−5000、M−5001、M−4501(根上工業株式会社製)、ダイヤナールBR−50、BR−52、BR−53、BR−60、BR−64、BR−73、BR−75、BR−77、BR−79、BR−80、BR−82、BR−83、BR−85、BR−87、BR−88、BR−90、BR−93、BR−95、BR−100、BR−101、BR−102、BR−105、BR−106、BR−107、BR−108、BR−112、BR−113、BR−115、BR−116、BR−117、BR−118等(三菱レーヨン(株)製)のアクリル及びメタクリル系モノマーを原料として製造した各種ホモポリマー並びにコポリマーなどが市販されており、この中から好ましいモノを適宜選択することもできる。
特に好ましくはジアセチルセルロース、セルロースアセテートプロピオネートのようなセルロース系樹脂層である。
バックコート層を塗設する順番はセルロースエステルフィルムの、バックコート層とは反対側の層(硬化樹脂層或いはその他の層、例えば、帯電防止層等)を塗設する前でも後でも構わないが、バックコート層がブロッキング防止層を兼ねる場合は先に塗設することが望ましい。或いは2回以上に分けてバックコート層を重層塗布することもできる。
本発明の光学フィルムは、塗布或いは、プラズマCVD法、特に大気圧プラズマ処理法によって金属化合物層の薄膜を均一に形成するのに適しており、これらは反射防止層として有用である。
大気圧プラズマ処理法としては、例えば特開平11−181573号、特開2000−26632、同2002−110397等に記載の高周波パルス電圧を印加する大気圧プラズマ放電処理方法を用いることができる。或いは特開2001−337201記載の大気圧プラズマ放電処理方法により導電層を設けることができる。或いは特開2002−228803、特願2002−369679、特願2002−317883、特願2003−50823記載の方法で反射防止層を設けることができる。或いは特願2003−50823記載の方法で防汚層を設けることができる。或いは特開2003−93963、特願2002−49724記載の方法で反射防止層を塗設することができる。
本発明の光学フィルム上には、特に大部分が窒素ガスの雰囲気下で金属化合物(例えばSiOx、SiOxNy、TiOxNy、SiOxCz(x=1〜2、y=0.1〜1、z=0.1〜2)等の金属酸化物、金属窒化物、金属酸窒化物、金属炭化物)中でも金属酸化物等の薄膜を形成することが好ましい。ガス中に含まれる窒素ガスは60〜99.9体積%であり、好ましくは75〜99.9体積%であり、更に好ましくは90〜99.9体積%である。窒素ガス以外には、アルゴンやヘリウム等の希ガスを含有させてもよく、薄膜を形成するための金属化合物のガスが含有され、更に酸素、水素等の反応を促進させるためのガス(添加ガスまたは補助ガスともいう)等が含有される。これらによって金属化合物を含有する低屈折率層、高屈折率層、中屈折率層、透明導電層、帯電防止層、防汚層などを形成することができる。
次いで、これら硬化樹脂層上に形成する反射防止層について説明する。
(反射防止層)
本発明では反射防止層を設ける方法は特に限定されず、塗布、スパッタ、蒸着、CVD(Chemical Vapor Deposition)法、またはこれらを組み合わせて形成することができる。
反射防止層を塗布により形成する方法としては、溶剤に溶解したバインダー樹脂中に金属酸化物の粉末を分散し、塗布乾燥する方法、架橋構造を有するポリマーをバインダー樹脂として用いる方法、エチレン性不飽和モノマーと光重合開始剤を含有させ、活性光線を照射することにより層を形成する方法等の方法を挙げることができる。
本発明においては、硬化樹脂層を付与した光学フィルムの上に反射防止層を設けることができる。光学フィルムの最上層に低屈折率層を形成し、その間に高屈折率層の金属酸化物層を形成したり、更に光学フィルムと高屈折率層との間に更に中屈折率層(金属酸化物の含有量或いは樹脂バインダーとの比率、金属の種類を変更して屈折率を調整した金属酸化物層)を設けることは、反射率の低減のために、好ましい。高屈折率層の屈折率は、1.55〜2.30であることが好ましく、1.57〜2.20であることが更に好ましい。中屈折率層の屈折率は、基材であるセルロースエステルフィルムの屈折率(約1.5)と高屈折率層の屈折率との中間の値となるように調整する。中屈折率層の屈折率は、1.55〜1.80であることが好ましい。各層の厚さは、5nm〜0.5μmであることが好ましく、10nm〜0.3μmであることが更に好ましく、30nm〜0.2μmであることが最も好ましい。金属酸化物層のヘイズは、5%以下であることが好ましく、3%以下であることが更に好ましく、1%以下であることが最も好ましい。金属酸化物層の強度は、1kg荷重の鉛筆硬度で3H以上であることが好ましく、4H以上であることが最も好ましい。金属酸化物層を塗布により形成する場合は、無機微粒子とバインダーポリマーとを含むことが好ましい。
中屈折率層或いは高屈折率層などの金属酸化物層に用いる無機微粒子は、屈折率が1.80〜2.80であることが好ましく、1.90〜2.80であることが更に好ましい。無機微粒子の1次粒子の重量平均径は、1〜150nmであることが好ましく、1〜100nmであることが更に好ましく、1〜80nmであることが最も好ましい。層中での無機微粒子の重量平均径は、1〜200nmであることが好ましく、5〜150nmであることがより好ましく、10〜100nmであることが更に好ましく、10〜80nmであることが最も好ましい。無機微粒子の平均粒径は、20〜30nm以上であれば光散乱法により、20〜30nm以下であれば電子顕微鏡写真により測定される。無機微粒子の比表面積は、BET法で測定された値として、10〜400m2/gであることが好ましく、20〜200m2/gであることが更に好ましく、30〜150m2/gであることが最も好ましい。
無機微粒子は、金属の酸化物から形成された粒子である。金属の酸化物または硫化物の例として、二酸化チタン(例、ルチル、ルチル/アナターゼの混晶、アナターゼ、アモルファス構造)、酸化錫、酸化インジウム、ITO、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム等が挙げられる。中でも、二酸化チタン、酸化錫及び酸化インジウムが特に好ましい。無機微粒子は、これらの金属の酸化物を主成分とし、更に他の元素を含むことができる。主成分とは、粒子を構成する成分の中で最も含有量(質量%)が多い成分を意味する。他の元素の例としては、Ti、Zr、Sn、Sb、Cu、Fe、Mn、Pb、Cd、As、Cr、Hg、Zn、Al、Mg、Si、P及びSが挙げられる。
無機微粒子は表面処理されていてもよい。表面処理は、無機化合物または有機化合物を用いて実施することができる。表面処理に用いる無機化合物の例としては、アルミナ、シリカ、酸化ジルコニウム及び酸化鉄が挙げられる。中でもアルミナ及びシリカが好ましい。表面処理に用いる有機化合物の例としては、ポリオール、アルカノールアミン、ステアリン酸、シランカップリング剤及びチタネートカップリング剤が挙げられる。中でも、シランカップリング剤が最も好ましい。二種類以上の表面処理を組み合わせて処理されていても構わない。
無機微粒子の形状は、米粒状、球形状、立方体状、層状、紡錘形状或いは不定形状であることが好ましい。二種類以上の無機微粒子を金属酸化物層に併用してもよい。
金属酸化物層中の無機微粒子の割合は、5〜90体積%であることが好ましく、より好ましくは10〜65体積%であり、更に好ましくは20〜55体積%である。
無機微粒子は、媒体に分散した分散体の状態で、金属酸化物層を形成するための塗布液に供される。無機微粒子の分散媒体としては、沸点が60〜170℃の液体を用いることが好ましい。分散溶媒の具体例としては、水、アルコール(例、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、ベンジルアルコール)、ケトン(例、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン)、エステル(例、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、蟻酸メチル、蟻酸エチル、蟻酸プロピル、蟻酸ブチル)、脂肪族炭化水素(例、ヘキサン、シクロヘキサン)、芳香族炭化水素(例、ベンゼン、トルエン、キシレン)、アミド(例、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、n−メチルピロリドン)、エーテル(例、ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラハイドロフラン)、エーテルアルコール(例、1−メトキシ−2−プロパノール)が挙げられる。中でも、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン及びブタノールが特に好ましい。
無機微粒子は、分散機を用いて媒体中に分散することができる。分散機の例としては、サンドグラインダーミル(例、ピン付きビーズミル)、高速インペラーミル、ペッブルミル、ローラーミル、アトライター及びコロイドミルが挙げられる。サンドグラインダーミル及び高速インペラーミルが特に好ましい。また、予備分散処理を実施してもよい。予備分散処理に用いる分散機の例としては、ボールミル、三本ロールミル、ニーダー及びエクストルーダーが挙げられる。
金属酸化物層は、架橋構造を有するポリマー(以下、「架橋ポリマー」ともいう)をバインダーポリマーとして用いることが好ましい。架橋ポリマーの例として、ポリオレフィン等の飽和炭化水素鎖を有するポリマー(以下「ポリオレフィン」と総称する)、ポリエーテル、ポリウレア、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアミン、ポリアミド及びメラミン樹脂等の架橋物が挙げられる。中でも、ポリオレフィン、ポリエーテル及びポリウレタンの架橋物が好ましく、ポリオレフィン及びポリエーテルの架橋物が更に好ましく、ポリオレフィンの架橋物が最も好ましい。また、架橋ポリマーが、アニオン性基を有することは、更に好ましい。アニオン性基は、無機微粒子の分散状態を維持する機能を有し、架橋構造は、ポリマーに皮膜形成能を付与して皮膜を強化する機能を有する。上記アニオン性基は、ポリマー鎖に直接結合していてもよいし、連結基を介してポリマー鎖に結合していてもよいが、連結基を介して側鎖として主鎖に結合していることが好ましい。
本発明の反射防止層に用いられる低屈折率層の屈折率は1.46以下が好ましく、特に1.3〜1.45であることが望ましい、塗布組成物として珪素アルコキシドを用いてゾルゲル法によって低屈折率層を形成することができる。或いは、弗素樹脂を用いて低屈折率層とすることができる。特に、熱硬化性または電離放射線硬化型の含弗素樹脂の硬化物から該硬化物と珪素の酸化物超微粒子から構成されることが好ましい。
該硬化物の動摩擦係数は、0.02〜0.2であることが好ましく、純水接触角は90〜130°であることが好ましい。該硬化性の含弗素樹脂としては、パーフルオロアルキル基含有シラン化合物(例えば(ヘプタデカフルオロ−1,1,2,2−テトラデシル)トリエトキシシラン)や、含弗素共重合体(架橋性基を有するモノマーと含弗素モノマーを構成単位とする)が挙げられる。含弗素モノマー単位の具体例としては、例えばヘキサフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレン、フルオロオレフィン類(例えばビニリデンフルオライドパーフルオロ−2,2−ジメチル−1,3−ジオキソール、フルオロエチレン等)、(メタ)アクリル酸の弗素化アルキルエステル誘導体(例えばビスコート6FM(大阪有機化学製)やM−2020(ダイキン製)等)、弗素化ビニルエーテル類等である。架橋性基を有するモノマーとしてはグリシジルメタクリレートのように分子内に予め架橋性官能基を有する(メタ)アクリレートモノマーの他、カルボキシル基やアミノ基、ヒドロキシル基、スルホン酸基等を有する(メタ)アクリレートモノマー(例えば(メタ)アクリル酸、メチロール(メタ)アクリレート、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、アリルアクリレート等)が挙げられる。これらは共重合の後から、架橋構造を導入できることが特開平10−25388号公報及び特開平10−147739号公報に記載されている。
また、上記含弗素モノマーを構成単位とするポリマーだけでなく、弗素原子を含有しないモノマーとの共重合体を用いることができる。併用可能なモノマー単位には特に限定はなく、例えばアクリル酸エステル類(アクリル酸メチル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸2−エチルヘキシル)、メタクリル酸エステル類(メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、エチレングリコールジメタクリレート等)、スチレン誘導体(スチレン、ジビニルベンゼン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等)、アクリルアミド類(N−tertブチルアクリルアミド、N−シクロヘキシルアクリルアミド等)、メタクリルアミド類、アクリロニトリル誘導体等、オレフィン類(エチレン、プロピレン、イソプレン、塩化ビニリデン、塩化ビニル等)、ビニルエーテル類(メチルビニルエーテル等)、ビニルエステル類(酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、桂皮酸ビニル等)を挙げることができる。
低屈折率層の形成に用いる含弗素樹脂には、耐傷性を改善するために酸化珪素微粒子を添加して用いるのが好ましい。添加量は、屈折率と耐傷性との兼ね合いで調整される。酸化珪素微粒子は、市販の有機溶剤に分散されたシリカゾルをそのまま塗布組成物に添加することが出来、或いは市販の各種シリカ紛体を有機溶剤に分散して使用することもできる。
本発明の光学フィルム上に塗設される反射防止フィルムの低屈折率層形成用の塗布組成物は、主に低沸点の溶媒を含むことが好ましい。具体的には、沸点が100℃以下の溶媒が全溶媒の50質量%以上であることが好ましい。これによって、防眩層のように凹凸を有する基材表面に塗布した場合でも、速やかに乾燥させることが出来、塗布液の流動による微細な膜厚ムラが低減され、反射率の増加が抑制される。また、沸点が100℃以上の溶媒が含まれていると乾燥ムラや白濁ムラが抑制されるため好ましく、沸点が100℃以上の溶媒が0.1〜50質量%含有していることが好ましい。
低屈折率層用の塗布組成物に用いられる低沸点の溶媒としては、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル類、メチルセロソルブ等のエーテルアルコール類、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類等の中から、塗布組成物中に含まれる固形分の溶解性の高いものが好ましく用いられる。沸点が100℃を越える塗布溶媒としては、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、メチル−イソブチルケトン等のケトン類、ジアセトンアルコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のエーテルアルコール類、1−ブタノール、2−ブタノール等のアルコール類等が用いられる。
反射防止膜の各層は、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、グラビアコート法、マイクログラビアコート法やエクストルージョンコート法により、塗布により形成することができる。
本発明においては、プラズマ放電処理によって金属酸化物層を形成する方法が特に好ましく用いられる。
以下に、プラズマ放電処理により金属酸化物層を形成する方法を図1、2を用いて説明する。
本発明の光学フィルム上に金属酸化物層を形成する方法としての大気圧若しくはその近傍の圧力下のプラズマ放電処理は、下記のごときプラズマ放電処理装置を用いることによって行われる。
図1は、光学フィルム上に表面処理もしくは金属酸化物層を形成するのに用いられるプラズマ放電処理装置の一例を示す図である。
図1においては、この装置は一対の回転電極10Aと10Bを有し、回転電極10Aと10Bには、プラズマ放電を発生させるための電圧を印加できる電源80が電圧供給手段81に接続され一方はアースに接続されており、82がアースに接続されている。
回転電極10Aと10Bは光学フィルムを巻き回しながら搬送するもので、ロール電極若しくはベルト状の電極であることが好ましく、図1ではロール電極を示している。
これらの回転電極間の間隙(電極間隙)は放電が行われる場所であり、光学フィルムFが搬送できる間隔に設定されている。この電極間の間隙が放電部50となる。
この電極間隙は大気圧若しくは大気圧近傍の圧力下に維持されており、ここに反応ガス供給部30より反応ガスGが供給され、光学フィルムF表面がプラズマ放電処理される。
ここで、元巻きロールから巻き出された光学フィルムFまたは前工程から搬送されてくる光学フィルムFがガイドロール20を経て、先ず、移送方向に回転する回転電極10Aに接しながら移送され、放電部50を通過して、光学フィルムFの表面に薄膜が形成される。
一旦放電部50から出た光学フィルムFは、Uターンロール11A〜11DでUターンされて、今度は、光学フィルムFは回転電極10Aと反対方向に回転している回転電極10Bに接しながら移送され、再び前記放電部50を通過して、先ほど薄膜が形成された光学フィルムFの表面に更にプラズマ放電処理され薄膜が形成される。Uターンは通常0.1秒〜1分程度で行われる。
処理に使用された反応ガスGはガス排出口40より反応後の排ガスG′として排出される。反応ガスGは室温〜250℃、好ましくは50〜150℃、更に好ましくは80〜120℃に過熱して放電部50に送り込まれることが好ましい。
尚、放電部50には整流板51が設けられていることが好ましく、反応ガスGや排ガスG′の流れをスムーズにすると共に、放電部50が広がって電極10Aと10Bの間で不要な放電を起こさないように制御することが好ましく、整流板51は絶縁性部材で出来ていることが好ましい。
図では光学フィルムF上に形成された薄膜は省略してある。表面に薄膜が形成された光学フィルムFは、ガイドローラ21を介して次工程または巻き取りロール(図示してない)方向に搬送される。
従って、光学フィルムFは、回転電極10A、10Bに密着した状態で放電部50を往復してプラズマ放電処理されることとなる。
尚、図示してないが、回転電極10Aと10B、ガイドロール20、21、Uターンロール11A〜11D、反応ガス供給部30、ガス排出口40等の装置は外界と遮断するプラズマ放電処理容器内に囲まれて納められていることが好ましい。
また、図示してないが、必要に応じて、回転電極10Aと10Bの温度制御をするための温度制御用媒体が循環され、各々の電極表面温度を所定の値に制御するようになっている。また、回転電極10Aと10Bの直径は10〜1000mm、好ましくは50〜500mmであり、直径の異なるものを組み合わせて用いてもよい。
図2は、光学フィルム上に表面処理もしくは金属酸化物薄膜層を形成するのに有用な回転電極と固定電極を有するプラズマ放電処理装置の一例を示す図である。
回転電極110とそれに対向して配置された複数の固定電極111を有し、図示されていない元巻きロールまたは前工程から搬送されて来る光学フィルムFがガイドロール120、ニップロール122を経て回転電極110に導かれ、光学フィルムFは回転電極110に接した状態で回転電極110の回転と同期しながら移送され、大気圧若しくはその近傍の圧力下にある放電部150に反応ガス発生装置131で調製された反応ガスGが給気管130から供給され、固定電極111に対向している光学フィルム面に薄膜が形成される。
回転電極110と固定電極には、プラズマ放電を発生させるための電圧を印加できる電源180が電圧供給手段181に接続され一方はアースに接続されており、182がアースに接続されている。
また、回転電極110、固定電極111、放電部150はプラズマ放電処理容器190で覆われ、外界と遮断されている。処理された排ガスG′は処理室の下部にあるガス排気口140から排出される。
プラズマ放電処理された光学フィルムFはニップロール123及びガイドロール121を経て次工程または図示してない巻き取りロールへ搬送される。
光学フィルムFがプラズマ放電処理容器の出入り部分のニップロール122及び123のところに外界との仕切板124及び125が設けられており、外界からニップロール122と共に光学フィルムFに同伴して来る空気を遮断し、また出口においては、反応ガスGまたは排ガスG′が外界に漏れないようになっている、尚、図示してないが、必要に応じて、回転電極110及び固定電極111は温度調節のための温度制御された媒体が内部を循環するようになっている。
このように、本発明において、薄膜が形成される光学フィルムは回転電極上で移送しながらプラズマ放電処理されるのが好ましい。
回転電極が光学フィルムと接する表面は高い平滑性が求められ、回転電極の表面の表面粗さがJIS−B−0601で規定される表面粗さの最大高さ(Rmax)が10μm以下であることが好ましく、より好ましくは8μm以下であり、特に好ましくは、7μm以下である。また、均一な製膜のため電極にゴミや異物が付着しないようにすることが必要である。
プラズマ放電処理に用いられる電極の表面は固体誘電体で被覆されていることが望ましく、特に金属等の導電性母材に対し固体誘電体で被覆されていることが望ましい。固体誘電体としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート等のプラスチック、ガラス、二酸化珪素、酸化アルミニウム(Al23)、酸化ジルコニウム(ZrO2)、酸化チタン(TiO2)等の金属酸化物、チタン酸バリウム等の複酸化物等を挙げることができる。
特に好ましくは、セラミックスを溶射後、無機材料を用いて封孔処理したセラミック被覆処理誘電体であることが望ましい。ここで、金属等の導電性母材としては、銀、白金、ステンレス、アルミニウム、鉄等の金属等を挙げることができるが、加工の観点からステンレスが好ましい。
また、ライニング材としては、珪酸塩系ガラス、ホウ酸塩系ガラス、リン酸塩系ガラス、ゲルマン酸塩系ガラス、亜テルル酸塩ガラス、アルミン酸塩ガラス、バナジン酸塩ガラス等が好ましく用いられるが、この中でもホウ酸塩系ガラスが加工し易いので、更に好ましく用いられる。
プラズマ放電処理に用いられる電極は、その裏面側(内側)から、必要に応じて、加熱或いは冷却することができるようになっている。電極がベルトの場合には、その裏面より気体で冷却することもできるが、ロールを用いた回転電極では内部に媒体を供給して電極表面の温度及び光学フィルムの温度を制御することが好ましい。
媒体としては、蒸留水、油特にシリコンオイル等の絶縁性材料が好ましく用いられる。
放電処理の際の光学フィルムの温度は処理条件によって異なるが、室温〜200℃以下が好ましく、より好ましくは室温〜120℃以下であり、更に好ましくは50〜110℃である。
また、放電によってもフィルム表面温度が上昇する等により著しいカールが発生することがあったが、本発明によれば、カールの発生を著しく低減することが出来たのである。
放電処理の際に光学フィルム面の特に幅手方向で温度ムラが生じないようにすることが望ましく、±5℃以内とすることが好ましく、より好ましくは±1℃以内であり、特に好ましくは±0.1℃以内である。
本発明において、電極間隙は、固体誘電体の厚さ、印加電圧や周波数、プラズマを利用する目的等を考慮して決定される。上記電極の一方に固体誘電体を設置した場合の固体誘電体と電極の最短距離、上記電極の双方に固体誘電体を設置した場合の固体誘電体同士の距離としては、いずれの場合も均一な放電プラズマを発生させるという観点から0.5mm〜20mmが好ましく、特に好ましくは1mm±0.5mmである。
本発明において、電極間隙の放電部には、ガス発生装置で発生させた混合ガスを流量制御して、反応ガス供給口よりプラズマ放電部に導入される。反応ガスの濃度や流量は適宜調整されるが、光学フィルムの搬送速度に対して十分な速度で処理用ガスを電極間隙に供給することが好ましい。放電部では供給した反応ガスの大部分が反応して薄膜形成に使われるように流量や放電条件が設定するのが望ましい。
放電部に大気が混入したり、反応ガスが装置外に漏れ出ることを防止するために、電極及び移送中の光学フィルムは全体を囲んで外界から遮蔽することが好ましい。本発明において、放電部の気圧は大気圧若しくはその近傍の圧力に維持される。また、反応ガスが気相中で分解されて金属酸化物の微粉を発生することがあるが、その発生が少なくなるように流量や放電条件を設定することが望ましい。
ここで大気圧近傍とは、20〜200kPaの圧力を表すが、本発明に記載の効果を好ましく得るためには、93〜110kPaが好ましい。装置外の大気圧力に対して、放電部がやや陽圧であることが好ましくプラズマ装置外の大気圧力+0.1kPa〜5kPaであることがより好ましい。
本発明に有用なプラズマ放電処理装置では、一方の電極は電源に接続して電圧を印加し、もう一方の電極はアースに接地し放電プラズマを発生させることが安定したプラズマを発生させるために好ましい。
本発明で用いる高周波電源より電極に印加する電圧の値は適宜決定されるが、例えば、電圧が0.5〜10kV程度で、印加する周波数は1kHz〜150MHzに調整し、波形をパルス波であってもサイン波としてもよい。特に周波数を100kHzを超えて50MHz以下の高周波を印加することが、好ましい放電部(放電空間)が得られるため好ましい。或いは、1kHz〜200kHzと800kHz〜150MHzの2つの周波数の高周波電圧を同時に印加する方法も好ましく用いられる。
放電部における放電密度は5〜1000W・min/m2であることが好ましく、特に50〜500W・min/m2であることが望ましい。
プラズマ放電処理部は、パイレックス(R)ガラス製の処理容器等で適宜囲まれていることが望ましく、電極との絶縁がとれれば金属製を用いることも可能である。例えば、アルミまたは、ステンレスのフレームの内面にポリイミド樹脂等を貼り付けても良く、該金属フレームにセラミックス溶射を行い絶縁性をとっても良い。また、放電部や回転電極の側面部、セルロースエステルフィルム搬送部等の側面を囲むことによって、反応ガスや排ガスを適切に放電部に供給したり排気することもできる。
本発明の金属酸化物薄膜層の形成方法に用いる反応ガスについて説明する。
薄膜層を形成するための反応ガスは、窒素若しくは希ガスを含むことが好ましい。
つまり、反応ガスは窒素若しくは希ガスと後述の反応性ガスの混合ガスであることが好ましい。
ここで、希ガスとは、周期表の第18属元素、具体的には、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドン等であり、本発明においては、中でもヘリウム、アルゴンを好ましく用いることができる。これらは混合して用いてもよく、例えばヘリウム3:アルゴン7等の比率で用いてもよい。
反応ガス中の希ガスまたは窒素の濃度は90%以上であることが安定したプラズマ放電を発生させるために好ましく、90〜99.99体積%であることが望ましい。
希ガスまたは窒素は安定したプラズマ放電を発生させるために用いられ、該プラズマ中で反応性ガスはイオン化或いはラジカル化され、基材表面に堆積或いは付着するなどして薄膜が形成される。
本発明に有用な反応ガスは、様々な物質の反応性ガスを添加したものを用いることによって、様々な機能を持った薄膜を光学フィルム上に形成することができる。
例えば、反応性ガスとして、弗素含有有機化合物、珪素化合物を用いて反射防止層の低屈折率層或いは防汚層を形成することもできる。
また、Ti、Zr、In、Sn、Zn、Ge、Si或いはその他の金属を含有する有機金属化合物、金属水素化合物、金属ハロゲン化物を用いて、これらの金属酸化物層(金属酸化物窒化物層も含む)または金属窒化物層等を形成することが出来、これらの層は反射防止層の中屈折率層または高屈折率層としたり、或いは導電層または帯電防止層とすることもできる。
また、弗素含有有機化合物で防汚層や低屈折率層を形成することも出来、珪素化合物でガスバリア層や低屈折率層を形成することもできる。本発明は、高、中屈折率層と低屈折率層を交互に多層を積層して形成される反射防止層の形成に特に好ましく用いられる。
形成される金属酸化物層の膜厚としては、1nm〜1000nmの範囲のものが好ましく得られる。
大気圧プラズマ処理では原料ガスに弗素含有有機化合物を用いることで弗素化合物含有層を形成することもできる。
弗素含有有機化合物としては、フッ化炭素ガス、フッ化炭化水素ガス等が好ましい。
具体的には、弗素含有有機化合物としては、例えば、四フッ化炭素、六フッ化炭素、四フッ化エチレン、六フッ化プロピレン、八フッ化シクロブタン等のフッ化炭素化合物;
二フッ化メタン、四フッ化エタン、四フッ化プロピレン、三フッ化プロピレン、八フッ化シクロブタン等のフッ化炭化水素化合物;
更に、一塩化三フッ化メタン、一塩化二フッ化メタン、二塩化四フッ化シクロブタン等のフッ化炭化水素化合物のハロゲン化物、アルコール、酸、ケトン等の有機化合物の弗素置換体等を挙げることができる。
これらは単独でも混合して用いてもよい。上記のフッ化炭化水素ガスとしては、二フッ化メタン、四フッ化エタン、四フッ化プロピレン、三フッ化プロピレン等の各ガスを挙げることができる。
更に、一塩化三フッ化メタン、一塩化二フッ化メタン、二塩化四フッ化シクロブタン等のフッ化炭化水素化合物のハロゲン化物やアルコール、酸、ケトン等の有機化合物の弗素置換体を用いることができるが、本発明はこれらに限定されない。
また、これらの化合物は分子内にエチレン性不飽和基を有していても良い。また、上記の化合物は混合して用いても良い。
反応性ガスとして弗素含有有機化合物を用いる場合、プラズマ放電処理によりセルロースエステルフィルム上に均一な薄膜を形成する観点から、反応ガス中の反応性ガスとしての弗素含有有機化合物の含有率は、0.01〜10体積%であることが好ましく、更に好ましくは、0.1〜5体積%である。
また、好ましく用いられる弗素含有、有機化合物が常温常圧で気体である場合は、反応性ガスの成分としてそのまま使用できる。
また、弗素含有有機化合物が常温常圧で液体または固体である場合には、気化手段により、例えば加熱、減圧等により気化して使用すればよく、適切な有機溶媒に溶解して用いてもよい。
反応性ガスとして有用な珪素化合物としては、例えば、ジメチルシラン、テトラメチルシランなどの有機金属化合物、モノシラン、ジシランなどの金属水素化合物、二塩化シラン、三塩化シラン、四フッ化珪素などの金属ハロゲン化合物、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、などのアルコキシシラン、オルガノシラン等を用いることが好ましいがこれらに限定されない。
また、これらは適宜組み合わせて用いることができる。或いは別の有機化合物を添加して膜の物性を変化或いは制御することもできる。
反応性ガスとして珪素化合物を用いる場合、プラズマ放電処理によりセルロースエステルフィルム上に均一な薄膜を形成する観点から、反応ガス中の反応性ガスとしての珪素化合物の含有率は、0.01〜10体積%であることが好ましいが、更に好ましくは、0.1〜5体積%である。
反応性ガスとして有用な有機金属化合物としては、特に限定されないが、Al、As、Au、B、Bi、Sb、Ca、Cd、Cr、Co、Cu、Fe、Ga、Ge、Hg、In、Li、Mg、Mn、Mo、Na、Ni、Pb、Pt、Rh、Se、Si、Sn、Ti、Zr、Y、V、W、Zn等の金属化合物を形成するための有機金属化合物を好ましく挙げることができる。
例えば、反射防止層の高屈折率層を形成するには、チタン化合物が好ましく、具体的には、例えば、テトラジメチルアミノチタンなどの有機アミノ金属化合物、モノチタン、ジチタンなどの金属水素化合物、二塩化チタン、三塩化チタン、四塩化チタンなどの金属ハロゲン化合物、テトラエトキシチタン、テトライソプロポキシチタン、テトラブトキシチタンなどの金属アルコキシドなどを挙げることができる。
前記の珪素化合物、有機金属化合物は、取り扱い上の観点から金属水素化合物、金属アルコキシドが好ましく、腐食性、有害ガスの発生がなく、工程上の汚れなども少ないことから、中でも金属アルコキシドが好ましく用いられる。
反応性ガスとして有機金属化合物を用いる場合、プラズマ放電処理によりセルロースエステルフィルム上に均一な薄膜を形成する観点から、反応ガス中の反応性ガスとしての有機金属化合物の含有率は、0.01〜10体積%であることが好ましいが、更に好ましくは、0.1〜5体積%である。
また、珪素化合物、チタン化合物等の金属化合物を放電部へ導入するには、両者は常温常圧で気体、液体または固体いずれの状態であっても使用し得る。
気体の場合は、そのまま放電部に導入できるが、液体や固体の場合は、加熱、減圧、超音波照射等の気化手段により気化させて使用することができる。
珪素化合物、チタン化合物等の金属化合物を加熱により気化して用いる場合、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシチタンなどのように常温で液体で、かつ、沸点が200℃以下である金属アルコキシドが本発明の金属酸化物薄膜層の形成する方法に好適である。上記金属アルコキシドは、有機溶媒によって希釈して使用しても良く、有機溶媒としては、メタノール、エタノール、n−ヘキサンなどの有機溶媒またはこれらの混合有機溶媒を使用することができる。
更に、反応ガス中に酸素、水素、二酸化炭素、一酸化炭素、窒素、二酸化窒素、一酸化窒素、水等を0.1〜10体積%含有させることにより薄膜層の硬度、密度等の物性を制御することができる。
以上の方法により酸化珪素、酸化チタン等の非晶性の金属酸化物層を好ましく作製することができる。
本発明の硬化樹脂層を設けたセルロースエステルフィルムは、例えば低屈折率層と高屈折率層を積層した反射防止層を有する光学フィルムまたは導電層、帯電防止層を有する光学フィルム等に好ましく用いることができる。
本発明において、プラズマ放電装置を複数設けることによって、多層の薄膜を連続的に設けることが出来、薄膜のムラもなく多層の積層体を形成することができる。
例えば、本発明の硬化樹脂層を設けたセルロースエステルフィルム上に反射防止層を有する反射防止フィルムを作製する場合、屈折率1.6〜2.3の高屈折率層及び屈折率1.3〜1.5の低屈折率層をセルロースエステルフィルム表面に連続して積層し、効率的に作製することができる。
低屈折率層としては、含弗素有機化合物を含むガスをプラズマ放電処理により形成された含弗素化合物層、或いはアルコキシシラン等の有機珪素化合物を用いてプラズマ放電処理により形成された主に酸化珪素を有する層が好ましく、高屈折率層としては、有機金属化合物を含むガスをプラズマ放電処理により形成された金属酸化物層、例えば酸化チタン、酸化ジルコニウムを有する層が好ましい。
上述した薄膜化の方法があるが、本発明はこれらに限定されるものではなく、層構成もこれらに限定されるものではない。例えば、最表面に弗素含有有機化合物ガス存在下で大気圧若しくはその近傍の圧力下でのプラズマ放電処理して防汚層を設けてもよい。
上記の方法により、本発明においては、多層の薄膜を積層することが出来、各層の膜厚ムラもなく、均一な反射防止フィルムを得ることができる。
〈偏光板〉
本発明の偏光板について述べる。
偏光板は一般的な方法で作製することができる。本発明の硬化樹脂層を設けたセルロースエステルフィルムの裏面側をアルカリ鹸化処理したハードコートフィルムを、沃素溶液中に浸漬延伸して作製した偏光膜の少なくとも一方の面に、完全鹸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ことが好ましい。もう一方の面には該フィルムを用いても、別の偏光板保護フィルムを用いてもよい。本発明の光学フィルムに対して、もう一方の面に用いられる偏光板保護フィルムは面内リターデーションRoが590nmで、20〜70nm、Rtが100〜400nmの位相差を有していることが好ましい。これらは例えば、特開2002−71957、特願2002−155395記載の方法で作製することができる。或いは更にディスコチック液晶などの液晶化合物を配向させて形成した光学異方層を有している光学補償フィルムを兼ねる偏光板保護フィルムを用いることが好ましい。例えば、特開2003−98348記載の方法で光学異方性層を形成することができる。本発明のハードコートフィルムと組み合わせて使用することによって、平面性に優れ、安定した視野角拡大効果を有する偏光板を得ることができる。
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。偏光膜は、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、本発明の光学フィルムの片面を貼り合わせて偏光板を形成する。好ましくは完全鹸化ポリビニルアルコール等を主成分とする水系の接着剤によって貼り合わせる。
従来のハードコートフィルムを使用した偏光板は平面性に劣り、反射像を見ると細かい波打ち状のムラが認められ、60℃、90%RHの条件での耐久性試験により、波打ち状のムラが増大したが、これに対して本発明のハードコートフィルムを用いた偏光板は、平面性に優れていた。また、60℃、90%RHの条件での耐久性試験によっても波打ち状のムラが増加することはなかった。
〈表示装置〉
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表示装置を作製することができる。本発明の光学フィルムは反射型、透過型、半透過型LCD或いはTN型、STN型、OCB型、HAN型、VA型、IPS型等の各種駆動方式のLCDで好ましく用いられる。また、本発明の光学フィルムに反射防止層を形成した反射防止フィルムは反射防止層の反射光の色ムラが著しく少なく、また、平面性に優れ、プラズマディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ、有機ELディスプレイ、無機ELディスプレイ、電子ペーパー等の各種表示装置にも好ましく用いられる。特に画面が30型以上の大画面の表示装置では、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。
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
実施例1
《セルロースエステルフィルムの作製》
以下に示すようにドープA1〜A6を各々調製し、次いで、各ドープを用いて表1に記載のセルロースエステルフィルム1〜9を作製した。
〔ドープの調製〕
[ドープA1の調製:冷却溶解]
下記素材を密閉容器に投入し、30℃において、20分間攪拌し、次いで混合物を−75℃まで冷却した(冷却速度:−2℃/分)後、45℃まで昇温して透明なドープを得た。このドープに下記に示す二酸化けい素微粒子分散液を添加し、再度均一混合し、脱泡操作を施した後、溶液を安積濾紙(株)製の安積濾紙No.244を使用して2回濾過し、ドープA1を調製した。
(ドープA1の組成)
セルロースエステル(セルロースアセテート:アセチル置換度2.8) 100kg
酢酸メチル 350kg
エタノール 100kg
添加剤A(混合物) 11.5kg
二酸化けい素微粒子分散液1 5kg
〈二酸化けい素微粒子分散液1の組成〉
二酸化珪素微粒子(アエロジルR972V 日本アエロジル社製) 0.3kg
エタノール 1kg
酢酸メチル 3.7kg
〈添加剤Aの組成〉
TPP(トリフェニルホスフェート) 8kg
BDP(ビフェニルジフェニルホスフェート) 3kg
E−4 0.5kg
[ドープA2〜A4の調製:冷却溶解]
ドープA1の調製において、セルロースエステル、添加剤、溶解方法、溶媒、残留塩素溶媒量等を表1に記載のように変更した以外は同様にして、ドープA2〜A4を得た。
上記ドープA2〜A4の作製に用いた各添加液の詳細は、以下の通りである。
〈添加剤Bの組成〉
EPEG(エチルフタリルエチルグリコレート) 5kg
E−3 5kg
E−4 1kg
〈添加剤Cの組成〉
EPEG(エチルフタリルエチルグリコレート) 5kg
E−3 5kg
E−1 1kg
〈添加剤Dの組成〉
TPP(トリフェニルホスフェート) 10kg
BDP(ビフェニルジフェニルホスフェート) 3kg
E−2 1kg
また、各添加剤の組成を構成する素材の詳細を以下に示す。
E−1:チヌビン171 (チバスペシャルティケミカルズ(株))
E−2:チヌビン326 (チバスペシャルティケミカルズ(株))
E−3:トリメチロールプロパントリベンゾエート
Figure 2005062594
[ドープA5の調製:常温溶解]
下記素材を密閉容器に投入し、30℃において、20分間攪拌し、次いで加熱し、攪拌しながら、完全に溶解した。
ドープを静置して30℃まで下げて、ここに前記二酸化けい素微粒子分散液5kgを添加し、再度均一混合し、脱泡操作を施した後、溶液を安積濾紙(株)製の安積濾紙No.244を使用して2回濾過し、ドープA5を調製した。
(ドープA5の組成)
セルロースエステル(セルロースアセテートプロピオネート アセチル基置換度1.9
プロピオニル置換度0.7) 100kg
酢酸メチル 350kg
エタノール 100kg
添加剤A(混合物) 11.51kg
二酸化けい素微粒子分散液1(前出) 5kg
[ドープA6の調製:常温溶解]
下記素材を密閉容器に投入し、30℃において、20分間攪拌し、次いで加熱し、攪拌しながら、完全に溶解した。
ドープを静置して30℃まで下げて、ここに前記二酸化けい素微粒子分散液5kgを添加し、再度均一混合し、脱泡操作を施した後、溶液を安積濾紙(株)製の安積濾紙No.244を使用して2回濾過し、ドープA6を調製した。
(ドープA6の組成)
セルロースエステル(アセチル基置換度2.8) 100kg
メチレンクロライド 400kg
エタノール 40kg
添加剤D(混合物) 14kg
〔セルロースエステルフィルム1の作製〕
表面温度が45℃のステンレス支持体上に上記ドープA1を流延した。60℃の乾燥風で乾燥し、流延60秒後に、10℃に冷却されたステンレス支持体からフィルムを剥離した。剥離したフィルムはテンターで横方向(TD)及び縦方向(MD)に各々1.1倍及び1.05倍に延伸し、100℃で乾燥し、残存塩素溶媒量が3%の時に幅把持を解放し、更に多数のロールで搬送させながら130℃の乾燥ゾーンで乾燥を終了させ、フィルム両端に幅10mm、高さ7μmのナーリング加工を施して、膜厚40μmのセルロースエステルフィルム1を作製した。また、フィルム幅は1.5m、巻き取り長は3000mとした。
〔セルロースエステルフィルム2〜9の作製〕
セルロースエステルフィルム1の作製において、ドープA1の代わりに、表1に記載のドープを用いた以外は同様にして、セルロースエステルフィルム2〜9を各々作製した。
Figure 2005062594
なお、表1に記載の残留塩素溶媒量は、下記の方法に従って測定した。
塩素系溶媒の残留量は、下記のように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により求めた。
具体的には、採取した各セルロースエステルフィルムをバイヤル瓶に入れ、110℃、3時間の加熱処理を行って、揮発性成分を収集し、次いで、ガスクロマトグラフィーにより、揮発性成分中の塩素系溶媒量を求めた。
ここで、揮発性成分中の塩素系溶媒量をagとして、セルロースエステルフィルムの熱処理後の質量をbgとし、塩素系溶媒の残留量を、下式で求めた。
塩素系溶媒残留量(質量%)=(a/b)×100(%)
なお、ガスクロマトグラフィーの測定条件は以下の通りである。
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。
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分保持→100℃(8℃/分)
カラム:J&W社製DB−WAX(内径0.32mm、長さ30m)
《硬化樹脂層の塗設》
セルロースエステルフィルム1を、アルカリ鹸化処理によって表面を親水化処理した。即ち、50℃の1mol/L水酸化ナトリウムに1分間浸漬した後、中和、水洗してアルカリ鹸化処理したセルロースエステルフィルムに、下記硬化樹脂層(紫外線硬化樹脂層)用塗布液をマイクログラビアコーターを用いて塗布し、90℃で乾燥の後、紫外線ランプを用いて、照射量0.1J/cm2で塗布層を硬化させ、厚さ6μmの硬化樹脂層を形成し、本発明のハードコートフィルム1を得た。
〈硬化樹脂層用塗布液〉
重合性化合物:例示化合物A3−1 35質量部
光重合開始剤:下記化合物 2質量部
水 40質量部
トリエーテルアミンを適宜添加してpH8.5に調整した。塗布液は孔径0.4μmのポリプロピレン製フィルターで濾過して硬化樹脂層塗布液を調製した。
Figure 2005062594
更に、上記ハードコートフィルムの作製において、表2に記載のように塗布液の溶媒組成(水と有機溶媒組成)とセルロースエステルフィルムを変更した以外は同様にして、ハードコートフィルム2〜21を作製した。
Figure 2005062594
《ハードコートフィルムの評価》
以上のようにして作製した各ハードコートフィルムについて、下記の条件にて、平面性指数、平面性:目視、密着性、長期保管性を評価した。
最初に本発明によって作製される試料の評価方法について説明する。
〔平面性指数:微小な凹凸の評価〕
レーザー変位計:キーエンス(株)、型式:LT−8100、分解能:0.2μmを用いて、幅手方向にレーザー変位計で走査して、表面の細かい起伏を測定し、光学フィルムの平面性を評価した。
測定方法は、フィルムを平坦で水平の台の上に載せ、テープで幅手の両端を台に固定し、測定カメラを該台と平行にセットしたシグマ光機社製の移動レールに、カメラレンズと試料フィルムの間隔が25mmとなるようにセットし、移動速度5cm/分で走査し測定し、得られた値について、下記の基準に則りランク分けを行った。測定で得られる値はフィルム表面の微少な凹凸の状態と大きさである。
◎:フィルムの変形による凹凸が0.5μm未満
○:フィルムの変形による凹凸が0.5〜1.0μm未満
△:フィルムの変形による凹凸が1.0〜3.0μm未満
×:フィルムの変形による凹凸が3.0μm以上
〔平面性の目視評価〕
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、光学フィルム表面に反射して見える凹凸を目視観察し、下記の基準に則り平面性の目視評価を行った。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5本とも真っすぐに見えた
○: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
〔密着性の評価〕
JIS K 5400に準拠した碁盤目試験を行った。具体的には硬化樹脂層塗布面上に1mm間隔で縦、横に11本の切れ目を入れ、1mm角の碁盤目を100個作った。この上にセロハンテープを貼り付け、90度の角度で素早く剥がし、剥がれずに残った碁盤目の状態を目視観察し、下記の基準に則り密着性の評価を行った。
◎:剥離がほとんど認められず、密着性が非常に優れている
○:僅かに剥離が認められるが、密着性は良好である
△:やや剥離が認められるが、実用上問題がないレベル
×:剥離が目立ち実用上問題がある
〔長期保管性の評価〕
ロール状に巻き取った光学フィルムを、埃付着防止のためポリエチレンシートで覆い、そのまま40℃、70〜80%RHの倉庫内で1ヶ月間保管後に、上記「平面性の目視評価」の評価法に従って、フィルムの長期保管後の平面性を評価した。
以上により得られた結果を、表3に示す。
Figure 2005062594
表3の結果より明らかな様に、本発明のフィルム1〜4、6〜9、11〜16、20は、塩素系溶媒の残留量が0.01質量%未満であるセルロースエステルフィルム基材上に、全溶媒量に対し水を30質量%以上含有するハードコート塗布組成物によりハードコート層を形成することにより、比較例のフィルム5、10、17〜19、21に比較して、各特性に優れていることが分かる。
実施例2
実施例1で作製したセルロースエステルフィルム1、2を用いて、硬化樹脂層を塗布する前に、下記条件でセルロースエステルフィルムにコロナ放電処理または紫外線照射処理を行い、硬化樹脂層を塗設した。硬化樹脂層の塗布組成物には溶媒組成を表4のように変更した塗布組成物を使用して、ハードコートフィルム22〜27を作製した。
コロナ放電処理:セルロースエステルフィルムに、特開平10−296856号公報記載のコロナ放電処理装置を用い、8W/m2・分の条件で処理を行った。
紫外線照射処理:セルロースエステルフィルムに、低圧水銀ランプを用いて30秒照射し、300mJ/cm2の光量で処理を行った。
得られたハードコートフィルム22〜27に対して、実施例1に記載の方法に準じて密着性を評価を行い、得られた結果を表4に示す。
Figure 2005062594
表4に結果より明らかなように、表面活性処理を行うことにより、ハードコートフィルムと基材間での密着性がより一層向上することが分かる。
実施例3
《反射防止フィルムの作製》
前記で作製したハードコートフィルム1〜27上に反射防止層を形成した。
ハードコートフィルム1〜27の上に、下記中屈折率層用塗布液をワイヤーバーコーターを用いて塗布し、70℃で乾燥の後、紫外線を照射して塗布層を硬化させ、中屈折率層(屈折率1.72、膜厚80nm)を形成した。その上に、下記高屈折率層用塗布液をワイヤーバーコーターを用いて塗布し、70℃で乾燥の後、紫外線を照射して塗布層を硬化させ、高屈折率層(屈折率1.9、膜厚70nm)を形成した。更にその上に、下記低屈折率層用塗布液をワイヤーバーコーターを用いて塗布し、70℃で乾燥させ、熱処理により硬化して低屈折率層(屈折率1.45、膜厚95nm)を形成し、可視光の反射率が0.5%以下の反射防止フィルム1〜27を作製した。
(中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層の作製)
〈二酸化チタン分散物の調製〉
二酸化チタン(一次粒子質量平均粒径:50nm、屈折率:2.70)30質量部、アニオン性ジアクリレートモノマー(PM21、日本化薬(株)製)4.5質量部、カチオン性メタクリレートモノマー(DMAEA、興人(株)製)0.3質量部及びメチルエチルケトン65.2質量部を、サンドグラインダーにより分散し、二酸化チタン分散物を調製した。
〈中屈折率層用塗布液の調製〉
シクロヘキサノン151.9g及びメチルエチルケトン37.0gに、光重合開始剤(イルガキュア907、チバガイギー社製)0.14g及び光増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製)0.04gを溶解した。更に、上記の二酸化チタン分散物6.1g及びジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物(DPHA、日本化薬(株)製)2.4gを加え、室温で30分間攪拌した後、孔径0.4μmのポリプロピレン製フィルターで濾過して、中屈折率層用塗布液を調製した。この塗布液をセルロースエステルフィルムに塗布乾燥し紫外線硬化後の屈折率を測定したところ、屈折率1.72の中屈折率層が得られた。
〈高屈折率層用塗布液の調製〉
シクロヘキサノン1152.8g及びメチルエチルケトン37.2gに、光重合開始剤(イルガキュア907、チバガイギー社製)0.06g及び光増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製)0.02gを溶解した。更に、上記の二酸化チタン分散物及びジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物(DPHA、日本化薬(株)製)の二酸化チタン分散物の比率を増加させ、高屈折率層の屈折率となるように量を調節して、室温で30分間攪拌した後、孔径0.4μmのポリプロピレン製フィルターで濾過して、高屈折率層用塗布液を調製した。この塗布液を、セルロースエステルフィルムに塗布、乾燥し紫外線硬化後の屈折率を測定したところ、屈折率1.9の高屈折率層が得られた。
〈低屈折率層用塗布液の調製〉
平均粒径15nmのシリカ微粒子のメタノール分散液(メタノールシリカゾル、日産化学(株)製)200gにシランカップリング剤(KBM−503、信越シリコーン(株)製)3g及び0.1mol/Lの塩酸2gを加え、室温で5時間攪拌した後、3日間室温で放置して、シランカップリング処理したシリカ微粒子の分散物を調製した。分散物35.04gに、イソプロピルアルコール58.35g及びジアセトンアルコール39.34gを加えた。また、光重合開始剤(イルガキュア907、チバガイギー社製)1.02g及び光増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製)0.51gを772.85gのイソプロピルアルコールに溶解した溶液を加え、更に、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物(DPHA、日本化薬(株)製)25.6gを加えて溶解した。得られた溶液67.23gを、上記分散液、イソプロピルアルコール及びジアセトンアルコールの混合液に添加した。混合物を20分間室温で攪拌し、孔径0.4μmのポリプロピレン製フィルターで濾過して、低屈折率層用塗布液を調製した。この塗布液をセルロースエステルフィルムに塗布、乾燥し紫外線硬化後の屈折率を測定したところ、屈折率は1.45であった。
《偏光板の作製》
上記作製した各反射防止フィルムを用いて、下記の手順に則り偏光板1〜27を作製した。
厚さ、120μmのポリビニルアルコールフィルムを、一軸延伸(温度110℃、延伸倍率5倍)した。これをヨウ素0.075g、ヨウ化カリウム5g、水100gからなる水溶液に60秒間浸漬し、次いでヨウ化カリウム6g、ホウ酸7.5g、水100gからなる68℃の水溶液に浸漬した。これを水洗、乾燥し偏光膜を得た。
次いで、下記工程1〜5に従って偏光膜と各反射防止フィルム、裏面側のセルロースエステルフィルムを貼り合わせて偏光板を作製した。裏面側の偏光板保護フィルムには位相差(590nmで測定して、面内リターデーションRo=43nm、厚み方向のリターデーションRt=135nm)を有するセルロースエステルフィルムを用いてそれぞれ偏光板とした。
工程1:60℃の2mol/Lの水酸化ナトリウム溶液に90秒間浸漬し、次いで水洗し乾燥して、偏光子と貼合する側を鹸化したセルロースエステルフィルムを得た。
一方、反射防止層を形成したハードコートフィルムの反射防止層側の面は剥離性のポリエチレンフィルムを貼り付けてアルカリから保護しながら上記鹸化処理を行った。
工程2:前記偏光膜を固形分2質量%のポリビニルアルコール接着剤槽中に1〜2秒浸漬した。
工程3:工程2で偏光膜に付着した過剰の接着剤を軽く拭き除き、これを工程1で処理したセルロースエステルフィルムの上に載せて、更にハードコートフィルムの反射防止層が外側になるように積層し、配置した。
工程4:ハンドローラーで工程3で積層した反射防止フィルムと偏光膜とセルロースエステルフィルム試料との積層物の端から過剰の接着剤及び気泡を取り除き貼り合わせた。ハンドローラーの圧力は20〜30N/cm2、ローラースピードは約2m/分とした。
工程5:80℃の乾燥機中に工程4で作製した偏光膜とセルロースエステルフィルムと反射防止フィルムとを貼り合わせた試料を2分間乾燥し、偏光板を作製した。反射防止フィルム1〜27をそれぞれ用いて、偏光板1〜27を作製した。
(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。
富士通製15型ディスプレイVL−150SDの予め貼合されていた両面の偏光板を剥がして、上記作製した偏光板1〜22をそれぞれ液晶セルのガラス面に貼合した。
その際、その偏光板の貼合の向きは、光学補償フィルム(位相差フィルム)の面が、液晶セル側となるように、かつ、予め貼合されていた偏光板と同一の方向に吸収軸が向くように行い、液晶表示装置1〜27を各々作製した。
〔視認性の評価〕
こうして得られた各液晶表示装置について、60℃、90%RHの条件で100時間放置した後、23℃、55%RHに戻し、下記の方法に従って視認性の評価を行った。
視認性の評価は、液晶パネル(液晶表示装置)を目視観察し、斜め方向の視認性を下記基準に則り評価した。
◎:反射像の色むらもなく、黒がしまって見え、鮮明であり、像の白抜けも認められない
○:反射像の色むらもなく、黒がしまって見え、鮮明であるが、わずかに像の白抜けが認められる
△:反射像の色むらがやや認められ、黒のしまりがややなく、鮮明さがやや低く、像の白抜けが認められる
×:反射像の色むらが著しく、黒のしまりがなく、鮮明さが低く、像の白抜けが気になる
本発明においては、○、◎が実用可である。
以上により得られた結果を表5に示す。
Figure 2005062594
表5の結果より明らかなように、本発明の光学フィルムを用いた液晶表示装置は、比較例に対し視認性に優れていることが分る。
また、別に、ELDIM社製EZ−contrastにより各液晶表示装置において、視野角を測定した。視野角は、液晶セルの白表示と黒表示時のコントラスト比が10以上を示すパネル面に対する法線方向からの傾き角の範囲で表した。その結果、本発明の光学フィルムを用いて作製した偏光板を組み込んだ本発明の液晶表示装置は、斜め45°方向から測定した時に160°以上の視野角であることが確認された。また、斜め方向から蛍光灯の写りこみがあっても黒がしまって見え、反射光の色ムラもなく、目が疲れることはなかった。それに対して、比較の液晶表示装置5、10、17〜19、21では、細かい波打ち状のムラにより斜め方向からの黒がしまって見えず、反射防止層での反射像に色むらが認められ、加えて視認性に劣り、視野角拡大による視認性改善効果が減退してしまっていた。
本発明に係る表面処理もしくは金属酸化物層を形成するのに用いられるプラズマ放電処理装置の一例を示す図である。 本発明に係る表面処理もしくは金属酸化物薄膜層を形成するのに有用な回転電極と固定電極を有するプラズマ放電処理装置の一例を示す図である。
符号の説明
F 光学フィルム
G 反応ガス
G′ 排ガス
10A、10B、110 回転電極
11A、11B、11C、11D Uターンロール
20、21 ガイドロール
30 反応ガス供給部
40、140 ガス排気口
50、150 放電部
51 整流板
80、180 電源
81、82、181、182 電圧供給手段
111 固定電極
120、121 ガイドロール
122、123 ニップロール
124、125 仕切板
130 給気管
131 反応ガス発生装置
190 プラズマ放電処理容器

Claims (18)

  1. 少なくとも樹脂と溶媒とを含有する硬化樹脂層用塗布組成物が、固形分を10〜70質量%、該溶媒中に水分を30質量%以上含有し、かつ該硬化樹脂層用塗布組成物を溶液流延製膜法を用いて製膜し、塩素系溶媒の残留量が0.01質量%未満であるセルロースエステルフィルム基材上に塗布し、樹脂層を設けたことを特徴とする光学フィルム。
  2. 前記セルロースエステルフィルム基材が、冷却溶解法で調製したセルロースエステル溶液を用いて溶液流延により製膜されたフィルムであることを特徴とする請求項1に記載の光学フィルム。
  3. 前記セルロースエステルフィルム基材が、分子内に芳香環、シクロアルキル環またはシクロアルケニル環を3つ以上有する添加剤を0.5質量%〜30質量%含有することを特徴とする請求項1または2に記載の光学フィルム。
  4. 前記セルロースエステルフィルム基材が、2種以上の可塑剤を含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の光学フィルム。
  5. 前記硬化樹脂層用塗布組成物を、前記セルロースエステルフィルム基材上に塗布した後、活性線照射により硬化させて形成したことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に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基材が、前記硬化樹脂層用塗布組成物を塗布する前に表面改質処理されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の光学フィルム。
  7. 前記表面改質処理が、コロナ放電処理、紫外線照射処理、プラズマ放電処理、またはアルカリ鹸化処理であることを特徴とする請求項6に記載の光学フィルム。
  8. 前記溶媒が水混和性有機溶媒であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の光学フィルム。
  9. 前記セルロースエステルフィルム基材の幅が1.4m〜4mの範囲であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の光学フィルム。
  10. 前記セルロースエステルフィルム基材が、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プロピオネート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートフタレート、及びセルロースフタレートから選ばれる少なくとも1種を含有することを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の光学フィルム。
  11. 前記セルロースエステルフィルム基材が、2軸延伸されたフィルムであることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の光学フィルム。
  12. 少なくとも樹脂と溶媒とを含有する硬化樹脂層用塗布組成物が、固形分を10〜70質量%、該溶媒中に水分を30質量%以上含有し、かつ該硬化樹脂層用塗布組成物を、溶液流延製膜法を用いて製膜し、かつ塩素系溶媒の残留量が0.01質量%未満であるセルロースエステルフィルム基材上に塗布し、樹脂層を設ける光学フィルムの製造方法であって、該セルロースエステルフィルムが2軸延伸されたセルロースエステルフィルム基材上に、該塗布組成物を塗布し、更に活性線照射により硬化させることを特徴とする光学フィルムの製造方法。
  13. 前記溶液流延製膜法を実施するにあたり、実質的に塩素系溶媒を含有しないセルロースエステル溶液を用いることを特徴とする請求項12に記載の光学フィルムの製造方法。
  14. 前記セルロースエステルフィルム基材が、冷却溶解法で調製したセルロースエステル溶液を用いて溶液流延により製膜されたフィルムであることを特徴とする請求項12に記載の光学フィルムの製造方法。
  15. 前記セルロースエステルフィルム基材が、前記硬化樹脂層用塗布組成物を塗布する前に表面改質処理されることを特徴とする請求項12〜14のいずれか1項に記載の光学フィルムの製造方法。
  16. 前記表面改質処理が、コロナ放電処理、紫外線照射処理、プラズマ放電処理、またはアルカリ鹸化処理であることを特徴とする請求項15に記載の光学フィルムの製造方法。
  17. 請求項1〜11のいずれか1項に記載の光学フィルムを少なくとも一方の面に用いたことを特徴とする偏光板。
  18. 請求項1〜11のいずれか1項に記載の光学フィルム、及び請求項17に記載の偏光板の少なくとも1つを用いたことを特徴とする表示装置。
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