拉伸酰化纤维素膜及其制备方法

专利名称：拉伸酰化纤维素膜及其制备方法
技术领域：
本发明涉及拉伸酰化纤维素膜和制备该拉伸酰化纤维素膜的方法，尤其涉及通过仅包括纵向拉伸的单轴拉伸以制备拉伸酰化纤维素膜的技术，所述的膜被用作用于液晶显示器的相位差膜(也称为光学补偿膜)。
背景技术：
酰化纤维素膜由于其透明性、韧性和光学各向同性而被广泛用作液晶显示器的相位差膜。
酰化纤维素膜的制备大致分成溶液成膜方法和熔体成膜方法。溶液成膜方法是将涂料从模头流延在载体例如冷却鼓上形成膜的方法，所述涂料是通过将热塑性树脂溶解在溶剂中而获得的。熔体成膜方法是将热塑性树脂在挤出机中熔化，之后从模头挤出在载体例如冷却鼓上形成膜的方法。通过这些方法形成的未拉伸酰化纤维素膜通常在对于膜的加工方向(纵向)
或横向(宽度方向)上拉伸(以获得拉伸酰化纤维素膜)，以出现面内延迟(Re)和厚度方向延迟(Rth)。这种膜被用作用于液晶显示器的相位差膜以加宽视角(参见，例如，专利文件1和专利文件2)。专利文件1:国际专利申请的国家公布No.H6-501040专利文件2:日本专利申请公开No. 2001-42130

发明内容
本发明要解决的问题
同时，液晶显示器的液晶模式包括垂直排列(VA)模式，光学的补偿弯曲(OCB)模式，面内转换(IPS)，并且需要具有适合每一种液晶模式的延迟Re和Rth的相位差膜。特别是，需要具有高Re和低Rth的相位差膜。
具体而言，希望拉伸酰化纤维素膜的面内延迟Re为100nm以上，并且厚度方向延迟Rth和Re之间的关系满足Rth < (Re/2)。本发明是考虑这些情形而进行的，并且其一个目的是提供面内延迟
Re为100nm以上并且厚度方向延迟Rth和Re之间的关系满足Rth < (Re/2) 的拉伸酰化纤维素膜，用于制备该拉伸酰化纤维素膜的方法以及相位差 膜。
解决问题的方式
为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种制备拉伸酰化纤维素 膜的方法，所述拉伸酰化纤维素膜具有100 nm以上的面内延迟Re和厚度 方向延迟Rth和Re之间满足Rth < (Re/2)的关系，所述方法包括通过依靠 一对辊之间圆周速度差的牵引，在纵向方向上纵向拉伸未拉伸酰化纤维素 膜，其中将所述酰化纤维素膜在安装在所述一对辊之间的加热炉中、于在 Tc - 10°C至Tc + 70°C范围内的拉伸温度加热并且将所述膜宽度方向上的 温差保持在10°C以内的同时，将所述膜进行自由端单轴拉伸至1至2的 纵向拉伸比例，其中Tc为所述膜的结晶温度。
根据第一方面，在将酰化纤维素膜在安装在一对拉伸辊之间的加热炉 中、在接近未拉伸酰化纤维素膜结晶温度的高温(Tc - 10°C < Tc < Tc + 70°C)，并且将膜宽度方向上的温差保持在10°C以内的拉伸温度条件下均 匀加热的同时，将该膜在膜的纵向方向进行自由端单轴拉伸至1至2的纵 向拉伸比例。
如上所述，通过将加热炉安装在一对拉伸辊之间并且在其中纵向拉伸 所述的膜，可以实现长跨度拉伸，其中缓慢牵拉所述膜以在长的拉伸时间 和拉伸距离上进行纵向拉伸，代替常规的瞬时纵向拉伸，即瞬时(通常在约 0.5秒内)牵拉所述的膜。
此外，在本发明的这种长跨度拉伸中，相比于常规的纵向拉伸，可使 面内延迟(Re)更大并且可使厚度方向延迟(Rth)更小，因为在将酰化纤维素 膜在接近未拉伸酰化纤维素膜结晶温度的高温(Tc - 10°C < Tc < Tc + 70°C)，并且将膜宽度方向上的温差保持在10°C以内的条件下均匀加热的 同时，将该膜在膜纵向方向进行自由端单轴拉伸至1至2的纵向拉伸比例。 因此，可以制备优选作为相位差膜的拉伸酰化纤维素膜，该膜具有100nm 以上的面内延迟Re和厚度方向延迟Rth和Re之间满足Rth < (Re/2)的关系。
此处，术语"自由端单轴拉伸"是指在以下状态下进行的纵向拉伸其 中酰化纤维素膜可以在没有任何安置在一对拉伸辊之间支撑或接触酰化 纤维素膜的构件如传送辊、支撑板和支撑带的情况下在宽度方向上自由地 收縮或膨胀。
本发明的第二方面的特征在于，在第一方面中，将酰化纤维素膜在加
热炉中加热到拉伸温度的速率为10至400。C/min。
第二方面规定了将酰化纤维素膜加热到拉伸温度的速率。该规定的原 因在于，当升温速率太快或太慢时，自由端单轴拉伸中Re和Rth的可控 性变差，优选升温速率在10至400。C/min范围内。
本发明第三方面的特征在于，在第一或第二方面中，在自由端单轴拉 伸工序之后提供强制冷却纵向拉伸酰化纤维素膜的工序，其中酰化纤维素 膜的膜冷却速率为10至400°C/min。
根据第三方面，由于提供强制冷却酰化纤维素膜的工序，可以将膜温 度快速冷却到拉伸温度以下，所述的膜己经被纵向拉伸使得面内延迟Re 为100 nm以上并且厚度方向延迟Rth和Re之间的关系满足Rth < (Re/2)。 这使拉伸停止并且使Rth和Re不太可能波动。
本发明第四方面的特征在于，在第一至第三方面的任何一个中，通过 从加热喷嘴以0.5至20 m/sec的风速向膜表面吹送热空气，在所述加热炉 中进行热空气加热，其中送风开口的狭缝宽度为2至10 mm并且所述送风 开口与所述酰化纤维素膜表面之间的距离为20至500 mm。
第四方面规定了用于实现在加热炉以10至400。C/min的升温速率均 匀加热酰化纤维素的构成(composition)。优选从加热喷嘴以0.5至20 m/sec 的风速向膜表面吹送热空气，其中送风开口的狭缝宽度为2至10 mm并且 所述送风开口与所述酰化纤维素膜的膜表面之间的距离为20至500 mm。
本发明第五方面的特征在于，在第一至第四方面的任何一个中，酰化 纤维素膜是通过从多个加热喷嘴吹出的热空气而漂浮-传送的，所述多个加 热喷嘴被安装在所述酰化纤维素膜上方和下方并且在纵向方向上的位置。
本发明涉及在一对拉伸辊之间不安置任何传送辊等的情况下的自由 端单轴拉伸，因此，酰化纤维素膜变得易于在一对拉伸辊之间由于自身的
6重量而下垂。如果酰化纤维素在其自身重量下下垂，由膜自身重量造成的
拉伸效应变得容易发生，从而使得难以获得目标Re和Rth。
此处，根据第五方面，酰化纤维素膜是利用加热喷嘴漂浮-传送的，因 此不再发生由膜自身重量造成的拉伸效应，并且拉伸比例的控制变得更加 容易。另外，由于加热酰化纤维素膜至拉伸温度的功能和漂浮-传送酰化纤 维素膜的功能都是通过相同的加热喷嘴进行的，第五方面可有助于加热炉 的紧致化和简化。
本发明第六方面的特征在于，在第五方面中，漂浮-传送中的漂浮高度
在30 mm以内。
该规定的原因在于，在酰化纤维素膜的漂浮高度处于30mm以内的情 况下，可以确保酰化纤维素的平面性。当将强吹出压力施加给膜使其漂浮 高度超过30mm时，巻曲力开始起作用使膜向上巻曲，这与在其自身重量 下下垂相反。这种巻曲力还造成拉伸效应，使得难以确保平面性。为此， 优选在通过刚好抵消膜自身重量这种程度的吹出压力保持膜的平面性的 同时，漂浮-传送所述的膜。
本发明第七方面的特征在于，在第一至第六方面的任何一个中，在加 热炉中的拉伸时间为至少1秒并且至多100秒。
第七方面规定了本发明中的优选拉伸肘间。S卩，因为酰化纤维素膜的 拉伸是在加热炉中缓慢进行的，历时至少1秒并且至多IOO秒的长拉伸时 间，因此拉伸比例的控制变得更容易并且目标Re和Rth变得更容易获得。 拉伸时间更优选为至少15秒并且至多90秒，还更优选为至少30秒并且 至多60秒。
本发明第八方面的特征在于，在第一至第七方面的任何一个中，所述 一对拉伸辊之间的距离为至少1 m并且至多100 m。
第八方面规定了本发明中所述一对拉伸辊之间的优选距离。g卩，因为 将所述一对辊之间的距离设置在至少1 m并且至多100m的长跨度，拉伸 辊之间的膜可以被均匀地加热，并且因为膜可以自由地收縮或膨胀，更容 易控制拉伸比例并且获得目标Re和Rth。
本发明第九方面的特征在于，在第一至第八方面的任何一个中，在所 述一对拉伸辊之间在纵向方向施加在酰化纤维素膜上的应力被设置在至少0.4 MPa并且至多8MPa的范围内。
根据第九方面，通过将施加在所述一对拉伸辊之间的酰化纤维素膜上 的应力设置在至少0.4 MPa并且至多8 MPa的范围内，拉伸比例的控制变 得更容易。另外，在应力小于0.4MPa的情况下，膜下垂，而在应力大于 8MPa的情况下，膜被过多牵拉。因此，在纵向取向的膜上易产生皱纹。
本发明第十方面的特征在于，在第一至第九方面的任何一个中，未拉 伸酰化纤维素膜是通过溶液成膜方法形成的三乙酸纤维素膜(TAC)。
在酰化纤维素膜中，通过溶液成膜方法形成的三乙酸纤维素膜的特征 在于，拉伸前的膜具有均匀的Re和Rth。因此，当制备面内延迟Re为100 nm以上且厚度方向延迟Rth和Re之间的关系满足Rth < (Re/2)的拉伸酰 化纤维素膜时，容易获得均匀的特性。
顺便提及，本发明可以应用于通过熔体成膜形成的酰化纤维素膜。然 而，在熔体成膜的情况下，存在将压力施加给酰化纤维素膜的装置如挤出 机，并且酰化纤维素在从模头排出时的粘度高，所以在成膜过程中易于出 现延迟。因此，在熔体成膜的情况下，拉伸前的膜的Re和Rth与通过溶 液成膜方法获得的膜的那些不同，并且必须考虑在成膜过程中的延迟，在 本发明的条件中设置最佳纵向拉伸条件。这些使得条件复杂。
为了达到上述目的，本发明的第十一方面提供一种拉伸酰化纤维素 膜，其特征在于，该膜是是通过根据第一至第十方面中任何一个的制备方 法制备的。此外，第十二方面特征在于，在第十一方面中，拉伸酰化纤维 素膜是用于液晶显示器的相位差膜。
根据本发明制备方法制备的拉伸酰化纤维素膜具有100 nm以上的面 内延迟Re和厚度方向延迟Rth和Re之间满足Rth < (Re/2)的关系。因此， 可以提供具有适合相应液晶模式的延迟Re和Rth的相位差膜。
本发明的优点
根据本发明，可以制备拉伸酰化纤维素膜，该膜具有100nm以上的 面内延迟Re，并且厚度方向延迟Rth和Re之间满足Rth < (Re/2)的关系。 因此，如果将该拉伸酰化纤维素膜用作液晶显示器的相位差膜，可以提供 具有适合相应液晶模式的延迟Re和Rth的相位差膜。附图简述


图1是说明本发明用于制备拉伸酰化纤维素膜的方法的装置的框图； 图2是说明安装在加热炉中的加热喷嘴的说明图3是用以制备拉伸前的未拉伸酰化纤维素膜的溶液成膜方法的说明 图；禾口
图4是总结实施例条件和膜评价的表格图。
附图标记描述
10:拉伸酰化纤维素膜的制备装置
12:输送机
14:低速拉伸辊
16:高速拉伸辊
18:加热炉
20:冷却炉
22:巻绕机
24:加热喷嘴
26:冷却喷嘴
28:模头
30:流延部
32:金属载体
34-用于金属载体的辊
36:释放辊
38， 40:干燥部
42:拉幅干燥机 44:辊式干燥机 46:巻绕机
A:纵向拉伸前和纵向拉伸过程中的酰化纤维素膜 B:纵向拉伸后的拉伸酰化纤维素膜
9实施本发明的最佳方式
以下，将根据附图描述拉伸酰化纤维素膜，其制备方法和相位差膜的 优选实施方案。同时，在本发明的实施方案中，说明的是通过溶液成膜方 法制备未拉伸酰化纤维素膜的实例。然而，本发明不限于此，并且酰化纤 维素树脂膜还可以通过熔体成膜方法制备。
图1是本发明制备拉伸酰化纤维素膜的方法所采用的装置的框图。另 外，稍后将描述通过溶液成膜方法制备拉伸前的未拉伸酰化纤维素膜的方 法。
如图1所示，制备装置10主要由进料未拉伸酰化纤维素膜A的进料
装置12， 一对拉伸辊14和16，设置在所述一对拉伸辊14和16之间的加 热炉18，设置在加热炉18后的冷却炉20，和巻绕所制备的拉伸酰化纤维 素膜B的巻绕机22构成。
所述一对拉伸辊14和16各自形成为夹辊结构，分别包括14a和14b 以及16a和16b。构造设置在加热炉18下游的拉伸辊16，使其旋转圆周 速度比设置在上游的拉伸辊14的旋转圆周速度快。然后，在纵向方向上 利用所述一对拉伸辊14和16的圆周速度差，将未拉伸酰化纤维素膜A纵 向拉伸，使得拉伸比例变为1至2。在这种情况下，加热炉中的拉伸时间 优选为至少1秒并且至^ 100秒，并且所述一对拉伸辊之间的距离优选为 至少lm并且至多100m。因此，长跨度拉伸变得可能，其中通过在长拉 伸时间和长拉伸距离上的缓慢牵引将膜A纵向拉伸，代替如在常规纵向拉 伸中那样的，将膜在瞬间(通常约0.5秒)牵拉的瞬间纵向拉伸。
此外，优选将在一对拉伸辊14和16之间在纵向方向上施加到酰化纤 维素膜A上的应力设置在至少0.4 MPa并且至多8 MPa的范围内。
在加热炉18中，在被传送的酰化纤维素膜A的上方和下方并且在膜 传送方法(纵向方向)的位置设置多个加热喷嘴24。从加热喷嘴24，将热空 气向酰化纤维素膜A吹出。然后，将加热炉18内部加热，使得当酰化纤 维素膜A结晶温度用Tc表示时，满足拉伸温度在Tc - 10°C至Tc + 70°C 范围内并且膜宽度方向上的温差变成在10°C以内。在这种情况下，优选 将在加热炉18中将酰化纤维素膜A加热到拉伸温度的升温速率设置在10 至400。C/min。此外，通过加热炉18的酰化纤维素膜A由热空气的压力漂浮-传送，
所述热空气由设置在酰化纤维素膜A上方和下方的加热喷嘴24吹出。因 此，在宽度方向上形成自由端的状态下自由端单轴拉伸酰化纤维素膜A变 得可能。在这种情况下，漂浮-传送酰化纤维素膜A时的漂浮高度在30 mm 以内。
如图2所示，加热喷嘴24被形成为在膜宽度方向上长的狭缝型喷嘴。 送风开口 24A的宽度W (膜宽度方向上的宽度)被形成为与膜宽度一样或 大于膜宽度，通过所述送风开口 24A吹送流过加热喷嘴24的热空气。另 外，优选送风开口24A的狭缝宽度D被形成为在2至10mm范围内。此 外，从送风开口至酰化纤维素膜A表面的距离H优选在20至500 mm范 围内。并且优选将热空气以0.5至20 m/sec的风速从这种加热喷嘴24吹向 酰化纤维素膜A表面。从加热喷嘴24吹出的热空气的温度是可以将膜温 度加热到Tc - 10°C至Tc + 70。C范围的温度。
在冷却炉24中，在拉伸酰化纤维素膜B上方和下方并且在膜传送方 法(纵向方向)的位置设置多个冷却喷嘴26，所述拉伸酰化纤维素膜B在 加热炉18中被纵向拉伸和传送。并且，冷空气从冷却喷嘴26向拉伸酰化 纤维素膜B吹出。至于冷却喷嘴26的结构，可以采用与上图2所示的加 热喷嘴24结构类似的结构。
以这种方式，通过在加热炉18后设置冷却炉20，将已经通过自由端 单轴拉伸的拉伸酰化纤维素膜B在被漂浮-传送的状态立即冷却到拉伸温 度以下。这使拉伸停止，并且因此Rth和Re变得较不易于波动。同时， 因为膜是漂浮-传送的，与存在传送辊的情形相比，膜表面更不易于被擦伤。
将在冷却炉20中冷却接近室温的拉伸酰化纤维素膜B巻绕在巻绕机 22上。据此，可以制备面内延迟Re为100nm以上并且厚度方向延迟Rth 和Re之间的关系满足Rth〈(Re/2)的拉伸酰化纤维素膜B。因此，如果将 该拉伸酰化纤维素膜B用作液晶显示器，例如，相位差膜，则可以提供具 有适合于相应液晶模式的延迟Re和Rth的相位差膜。
同时，在图1中，将拉伸辊16设置在加热炉18和冷却炉24之间， 即在冷却炉24之前，但是，也可以设置在冷却炉24之后。
以下，将描述用于酰化纤维素的优选条件，所述酰化纤维素是在加热
ii炉18中进行纵向拉伸之前，通过溶液成膜方法制备未拉伸酰化纤维素膜A 时的原料。还将描述溶液成膜方法的工序的优选方面。
酰化纤维素膜A包含作为主要组分聚合物的酰化纤维素。此处，当酰
化纤维素膜A包含单一聚合物时，"主要组分聚合物"表示该聚合物，而 当膜A包含多种聚合物时，"主要组分聚合物"表示组分聚合物中具有最
高质量分数的聚合物。
作为制备酰化纤维素膜时使用的酰化纤维素，可以使用是粉末状或颗
粒状材料。还可以使用成粒的材料。此外，酰化纤维素的含水量优选为1.0 质量％以下，更优选0.7质量％以下，最优选0.5质量％以下。而且，根据 情况，含水量以下为0.2质量％以下。当酰化纤维素的含水量不在优选范 围以外时，优选使用通过加热等而被干燥后的酰化纤维素。
这些聚合物可以单独使用或以其两种或更多种的结合形式使用。 作为酰化纤维素，可以提及酰化纤维素化合物，和通过使用作为原料 的纤维素，生物地或化学地引入官能团所得到的具有酰基取代的纤维素骨 架的化合物。
酰化纤维素是纤维素和羧酸的酯。作为构成酯的羧酸，优选具有2至 22个碳原子的脂肪酸，并且最优选具有2至4个碳原子的低级脂肪酸。
在酰化纤维素中，位于构成纤维素的葡萄糖单元的2-、 3-和6-位的羟 基的全部或部分氢原子被酰基取代。酰基的实例包括例如，乙酰基、丙酰 基、丁酰基、异丁酰基、新戊酰基、庚酰基、己酰基、辛酰基、癸酰基、 十二烷酰基、十三烷酰基、十四烷酰基、十六烷酰基、十八烷酰基、环己 烷羰基、油酰基、苯甲酰基、萘基羰基和肉桂酰基。作为酰基，优选乙酰 基、丙酰基、丁酰基、十二垸酰基、十八烷酰基、新戊酰基、油酰基、苯 甲酰基、萘基羰基和肉桂酰基，最优选乙酰基、丙酰基和丁酰基。
酰化纤维素可以被多种酰基取代，并且具体包括乙酸丙酸纤维素、 乙酸丁酸纤维素、乙酸丁酸丙酸纤维素、丁酸丙酸纤维素等。
作为构成酰化纤维素膜的酰化纤维素，特别优选含与乙酸形成的酯的 乙酸纤维素，并且从在溶剂中的溶解性的角度看，更优选乙酰基取代度在2.70至2.87范围内的乙酸纤维素，并且最优选乙酰基取代度在2.80至2.86 范围内的乙酸纤维素。此处使用的术语"取代度"是指位于构成纤维素的葡 萄糖单元的2-、 3-和6-位的羟基的氢原子的取代程度。在位于2-、 3-和6-位的羟基的氢原子被取代时，取代度为3。
至于酰化纤维素的合成方法，Nobuhiko Migita等在木材化学(Wood Chemistry)第180至190页(Kyoritsu Shuppan Co., Ltd., 1968)中描述了基本
原理。作为酰化纤维素的代表性合成方法，可以提及使用羧酸酐-羧酸-硫酸催化剂的液相酰化法。具体而言，首先，使用适当量的羧酸如乙酸对 纤维素原料如棉绒或木浆进行预处理，然后引入已被预先冷却的酰化混合
溶液中，进行酯化反应，以合成完全的酰化纤维素(2-、 3-和6-位的总酰基 取代度为大约3.00)。酰化混合溶液通常包含作为溶剂的羧酸，作为酯化剂 的羧酸酐和作为催化剂的硫酸。另外，相对于体系中存在的与酸酐反应的 纤维素和水的总量，通常使用化学计量过量的羧酸酐。
随后，在酰化反应完成后，加入水或含水乙酸以使体系中剩余的过量 羧酸酐水解。此外，为了部分中和酯化催化剂，还可以加入含有中和剂(例
如钙、镁、铁、铝或锌的碳酸盐、乙酸盐、氢氧化物或氧化物)的水溶液。
此外，通过在少量酰化反应催化剂(通常为剩余的硫酸)的存在下将反应混
合物保持在20至90。C，将得到的完全酰化纤维素皂化并老化，从而改性 为具有所需酰基取代度和聚合度的酰化纤维素。当得到所需酰化纤维素 时，使用中和剂等将体系中剩余的催化剂完全中和；或在不中和催化剂的 情况下，将酰化纤维素溶液倒入水中或稀乙酸中(备选地，将水或稀乙酸倒 入酰化纤维素溶液中)，以分离酰化纤维素，对酰化纤维素进行洗涤和稳定 化处理，从而得到所需的酰化纤维素。
以粘均聚合度计，酰化纤维素的聚合度优选为150至500，更优选200 至400，还更优选220至350。可以根据Uda等描述的特性粘度法(Kazuo Uda禾口 Hideo Saitoh, Journal of the Society of Fiber Science and Technology, 日本，第18巻，第1期，第105至120页，1962)测量粘均聚合度。日本 专利申请公开H9-95538中也描述了测量粘均聚合度的方法。
另外，只含少量低分子组分的酰化纤维素具有更高的平均分子量(聚合 度)，但是其粘度低于普通酰化纤维素。这种只含少量低分子组分的酰化纤维素可以通过从采用常规方法合成的酰化纤维素中去除低分子组分而获 得。可以通过使用适当的有机溶剂对酰化纤维素进行洗涤去除低分子组 分。同样，还可以通过合成得到只含少量低分子组分的酰化纤维素。当合 成只含少量低分子组分的酰化纤维素时，相对于100质量份的纤维素，优
选将酰化反应中硫酸催化剂的量调节为0.5至25质量份。采用在上述范围 内的硫酸催化剂量，可以合成从分子量分布角度优选的酰化纤维素(分子量 分布均一)。
JIII Journal of Technical Disclosure (技术公开杂志No. 2001-1745， 2001 年3月15日，Japan Institute of Invention and Innovation, 7-12页)中还描述 了原料棉花和纤维素酯的合成方法。
<溶液成膜方法的工艺>
酰化纤维素膜A可以由包含酰化纤维素和各种添加剂的溶液通过溶 液成膜方法制备。 (溶剂)
当通过溶液成膜法制备酰化纤维素膜A时，制备酰化纤维素溶液。于 此，作为用于酰化纤维素溶液的主溶剂，可以优选使用是酰化纤维素的良 溶剂的有机溶剂。从减少干燥负荷的角度看，作为这样的溶剂，沸点在80°C 以下的有机溶剂是更优选的。有机溶剂的沸点还更优选为10至80。C，特 别优选20至60。C。另外，根据情况，可以优选使用沸点为30至45。C的 有机溶剂作为主溶剂。
这种主溶剂包括卤代烃、酯、酮、醚、醇和烃，并且这些可以具有支 化结构或环状结构。而且，主溶剂可以含有选自酯、酮、醚和醇(即，-O-、 -CO-、 -COO-和-OH)中的任何两种或更多种官能团。此外，酉旨、酮、醚和 醇的烃部分中的氢原子可以被卤素原子(特别是氟原子)取代。同时，术语 "主溶剂"当溶液包含单一溶剂时是指该溶剂，而当溶液包含多种溶剂时是 指组分溶剂中具有最高质量分数的溶剂。
作为卤代烃，氯代烃是更优选的。例如，可以提及二氯甲垸和氯仿，还更优选二氯甲烷。
酯包括例如，甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯和乙酸乙酯。 酮包括例如，丙酮和甲基乙基酮。
醚包括例如，二乙醚、甲基叔丁基醚、二异丙醚、二甲氧基甲烷、1,3-二氧戊环、4-甲基二氧戊环、四氢呋喃、甲基四氢呋喃和1,4-二聰烷。
醇包括例如，甲醇、乙醇、l-丙醇、2-丙醇、l-丁醇、2-丁醇、叔-丁 醇、l-戊醇、2-甲基-2-丁醇、环己醇、2-氟乙醇、2,2,2-三氟乙醇和2,2,3,3-四氟-l-丙醇。
烃包括例如，正戊烷、环己垸、正己烷、苯、甲苯和二甲苯。
含有两种或更多种类型官能团的有机溶剂包括例如，乙酸-2-乙氧基乙 酯、2-甲氧基乙醇、2-丁氧基乙醇和乙酰乙酸甲酯。
在酰化纤维素膜A中，从降低从带上剥离膜的负荷的角度看，适宜的 是醇在总溶剂中的含量以下为5至30质量％，更优选7至25质量％，并 且还更优选10至20质量％。
优选用作在酰化纤维素膜A制备中所使用的酰化纤维素溶液的溶剂 的有机溶剂组合的实例包括以下组合。然而，可用于本发明的组合并不限 于这些。另外，表示比例的数字是指以质量计的份
(1) 二氯甲烷/甲醇/乙醇/丁醇=80/10/5/5
(2) 二氯甲烷/甲醇/乙醇/丁醇=80/5/5/10
(3) 二氯甲烷/异丁醇=90/10
(4) 二氯甲垸/丙酮/甲醇/丙醇=80/5/5/10
(5) 二氯甲烷/甲醇/丁醇/环己烷=80/8/10/2
(6) 二氯甲烷/甲基乙基酮/甲醇/丁醇=80/10/5/5
(7) 二氯甲垸/丁醇=90/10
(8) 二氯甲垸/丙酮/甲基乙基酮/乙醇/丁醇=68/10/10/7/5
(9) 二氯甲烷/环戊酮/甲醇/戊醇=80/2/15/3
(10) 二氯甲垸/乙酸甲酉旨/乙醇/丁醇=70/12/15/3
(11) 二氯甲烷/甲基乙基酮/甲醇/丁醇=80/5/5/10
(12) 二氯甲烷/甲基乙基酮/丙酮/甲醇/戊醇=50/20/15/5/10
(13) 二氯甲垸/l,3-二氧戊环/甲醇/丁醇=70/15/5/10
15(14) 二氯甲垸/二螺烷/丙酮/甲醇/丁醇=75/5/10/5/5
(15) 二氯甲烷/丙酮/环戊酮/乙醇/异丁醇/环己烷=60/18/3/10〃/2
(16) 二氯甲烷/甲基乙基酮/丙酮/异丁醇=70/10/10/10
(17) 二氯甲烷/丙酮/乙酸乙酯/丁醇/己烷=69/10/10/10/1
(18) 二氯甲烷/乙酸甲酯/甲醇/异丁醇=65/15/10/10
(19) 二氯甲烷/环戊酮/乙醇/丁醇=85/7/3/5
(20) 二氯甲垸/甲醇/丁醇=83/15/2
(21) 二氯甲烷=100
(22) 丙酮/乙醇/丁醇=80/15/5
(23) 乙酸甲酯/丙酮/甲醇/丁醇=75/10/10/5
(24) 1，3-二氧戊环=100
此外，将非卤化有机溶剂用作主溶剂的情况的细节描述于JIII Journal ofTechnical Disclosure (技术公开杂志No. 2001-1745， 2001年3月15曰， Japan Institute of Invention and Innovation)中，并且可以适宜地用于本发明。
(溶液浓度)
在制备的酰化纤维素溶液中，酰化纤维素的浓度为优选5至40质量％， 更优选10至30质量％，最优选15至30质量％。
可以在将酰化纤维素溶解于溶剂中的阶段将酰化纤维素的浓度调节 至预定的浓度。同样，可以预先制备低浓度(例如，4至14质量％)的溶液， 然后通过蒸发溶剂等将其浓縮。此外，可以预先制备高浓度的溶液，然后 将其稀释。而且，还可以通过加入添加剂而降低酰化纤维素的浓度。
(添加剂)
在各个制备步骤中，酰化纤维素溶液可以含有适合预期用途的各种液 体或固体添加剂。添加剂的实例包括增塑剂(相对于酰化纤维素的量(以下 同此)，其优选的添加量0.01至10质量％)、紫外线吸收剂(0.001至1质 量％)、平均粒度为5至3000 nm的细粒粉末(0.001至1质量％)、氟化的表 面活性剂(0.001至1质量％)、脱模剂(0.0001至1质量％)、劣化阻止剂(0.0001 至1质量％)、光学各向异性控制剂(0.01至10质量％)和红外线吸收剂(0.001
16至1质量％)。
增塑剂和光学各向异性控制剂为分子量在3000以下的有机化合物， 并且优选为同时包含疏水部分和亲水部分的化合物。这些化合物将它们本 身在酰化纤维素链之间取向，并且使延迟值改变。此外，这些化合物可以 改善膜的疏水性并且降低由湿度造成的延迟变化。另外，通过组合使用紫 外线吸收剂和红外线吸收剂，可以有效地控制延迟的波长依赖性。作为添 加剂，优选的是在千燥过程中基本上不挥发的那些。
从降低由湿度造成的延迟变化的角度看，这些添加剂的添加量优选更 大。然而，随着添加量的增加，酰化纤维素膜A的玻璃化转变温度(Tg)的 降低和添加剂在膜制备工序中的挥发问题变得易于发生。因此，当采用更 优选用于本发明的乙酸纤维素时，相对于酰化纤维素，分子量在3000以 下的添加剂的添加量优选为0.01至30质量°/。，更优选2至30质量％，并 且还更优选5至20质量％。
至于可适宜地用于酰化纤维素膜A的增塑剂，在日本专利申请公开 2001-151901中有描述。而且，至于红外线吸收剂，日本专利申请公开 2001-194522中有描述。根据添加剂的类型，可以适当地确定加入添加剂 的时间。另外，关于添加剂，在JIII Journal of Technical Disclosure (技术公 开杂志No. 2001-1745， 2001年3月15日，Japan Institute oflnvention and Innovation),第16-22页中也有描述。
(酰化纤维素溶液的制备)
可以根据例如在日本专利申请公开2005-104148，第106至120页中 描述的制备方法进行酰化纤维素溶液的制备。具体而言，将酰化纤维素与 溶剂混合并且搅拌，以使酰化纤维素溶胀，并且根据情况对混合物进行冷 却、加热等，使酰化纤维素溶解，然后，将混合物过滤。以这种方式，可 以得到酰化纤维素溶液。
可以依照常规溶液成膜法，通过使用常规溶液流延成膜装置制备酰化 纤维素膜A。具体而言，将由溶解装置(罐)中制备的涂料(酰化纤维素溶液)在过滤后暂时储存在储存罐中，并且可以通过将涂料中含有的泡沫除去， 进行最终调节。将涂料保持在30。C，并且从涂料排出口，借助压力计量齿
轮泵，通过图3中所示的进料管27进料至模头28，所述压力计量齿轮泵 可以通过调节转数高精度地定量进料液体。并且，将涂料通过模头28的 盖罩(cap)28A (狭缝)均匀地流延到在流延部30中环形运行的金属载体32 (流延带)上。金属载体32形成为环形并且围绕一对分开的辊34成环。通 过释放辊36，在金属载体32已经运行接近一个圆的剥离点，将流延在金 属载体32上的涂料以半干涂料膜W (也可称作料片)形式从金属载体32剥 离。随后将涂料膜W传送至干燥部38和40进行干燥(干燥工序)。作为如 图3中所示的干燥部38和40，例如，可以优选使用将涂料膜W在其宽度 方向上的两端被夹紧的情况下进行干燥的拉幅干燥机42，和将涂料膜W 在其通过多个辊44A被传送的同时进行干燥的辊式千燥机44。
流延工序和干燥工序的细节还描述于日本专利申请公开 2005-104148， 120-146页中并且可适宜地用于本发明。
已经经历干燥的膜中残余溶剂的量优选为0至2质量％，更优选0至 1质量％。在干燥后，可以将膜用巻绕机46—度巻绕，之后可以在图1中 所示的加热炉18中进行纵向拉伸工序。或者，在不巻绕膜的情况下，在 图1的加热炉18中的纵向拉伸工序可以由图3连续进行。
酰化纤维素膜A在纵向拉伸前的宽度优选为0.5至5 m，更优选0.7 至3m。另外，当膜被一度巻绕时，巻取长度优选为300至30000 m，更 优选500至10000 m，还更优选1000至7000 m。
如图1所示，当借助一对拉伸辊14和16之间的圆周速度差，通过牵 引将制备的未拉伸酰化纤维素膜A在纵向方向上纵向拉伸时，在安装在一 对辊14和16之间的加热炉18中对酰化纤维素膜A进行自由端单轴拉伸 到1至2的纵向拉伸比例，其中膜被加热到在Tc - 10°C至Tc + 70°C范围 内的拉伸温度，Tc是膜A的结晶温度，并且将膜宽度方向上的温差保持 在10。C以内。另外，进一步优选的条件等已经描述，因此为了避免重复， 此处省略其说明。[在冷却炉中冷却]
将经历了在加热炉18中的自由端单轴拉伸的拉伸酰化纤维素膜，通
过使其通过冷却炉20而强制冷却至大约室温并且通过巻绕机22巻绕。以 这种方式，可以制备拉伸酰化纤维素膜B，膜B的面内延迟Re为100nm 以上并且厚度方向延迟Rth和Re之间的关系满足Rth < (Re/2)。
优选这种拉伸酰化纤维素膜B在40°C和90%的相对湿度的透湿度为 100至400 g/(m^天)，并且在60°C和95%相对湿度储存1000小时后的透 湿度变化为-100 g/(m2.天)至10 g/(m2.天)。
此处，术语"透湿度"是指装有氯化钙并且用膜覆盖的杯子在整个放入 密封容器中并且在40。C和卯％相对湿度的条件下在密封容器中保持24小 时前后的质量变化(g/(m^天))。透湿度随着温度的升高而增加，也随着含 水量的增加而增加，但是，在所采用的任何温度和湿度，膜之间透湿度的 大小关系保持不变。因此，在本发明中，采用上述在40。C和90%相对湿 度下的质量变化的值作为标准。
拉伸酰化纤维素膜B的透湿度优选为100至400 g/(m^天)，更优选120 至350 g/(m2.天)，还更优选150至300 g/(m2.天)。
另夕卜，将膜在60°C和95%相对湿度下保持1000小时，通过上述方法 测定保持前后的透湿度，并将通过从保持后的透湿度中减去保持前的透湿 度所得到的值定义为"在60°C和95%相对湿度下保持1000小时后的透湿 度变化"。
拉伸酰化纤维素膜B在60°C和95%相对湿度下保持1000小时后的透 湿度变化为-100 g/(m^天)至10 g/(m、天)，优选-50至5 g/(m、天)，更优选 -20至0 g/(m2'天)。
此外，因为透湿度随着膜厚度的增加而降低，并随着膜厚度的降低而 增加，因此将测得的透湿度首先乘以测得的膜厚度，然后将乘积除以80。 在本发明中将该值定义为"以80pm膜厚度计的透湿度"。
酰化纤维素膜的以80 pm膜厚度计的透湿度优选为100至420 g/(m2-天)，更优选150至400 g/(m2'天)，还更优选180至350 g/(m2'天)。
当使用满足该透湿度条件的拉伸酰化纤维素膜B时，可以提供对湿度 或湿热具有优异的耐久性的偏振片，以及高度可靠的液晶显示器。
通过对拉伸酰化纤维素膜B适当地提供表面处理，其与每一功能层(例 如，底涂层、背衬层和光学各向异性层)粘附性的改善变得可能。表面处理 包括辉光放电、紫外线辐射、电晕处理、火焰处理和皂化处理(酸皂化处 理和碱皂化处理)，其中特别优选辉光放电和碱皂化的处理。此处术语"辉 光放电处理"是指在等离子体激发气体存在下对膜表面提供等离子体处理 的处理。这些表面处理方法的细节描述于JIII Journal of Technical Disclosure (技术公开杂志No. 2001-1745， 2001年3月15日，Japan Institute of Invention and Innovation)中并且可以适当地使用。
为了改善膜表面与功能层之间的粘附性，除表面处理外，或代替表面 处理，还可以在拉伸酰化纤维素膜B上设置底涂层(粘附层)。底涂层的描 述见JIII Journal of Technical Disclosure (技术公开杂志No. 2001-1745,2001 年3月15日，Japan Institute of Invention and Innov.ation)第32页，并且可 以适当地使用这些。同样，在JIII Journal of Technical Disclosure (技术公开 杂志No. 2001-1745， 2001年3月15日，Japan Institute of Invention and Innovation)第32至45页中描述了设置在拉伸酰化纤维素膜B上的功能层， 并且其中所描述的那些功能层可以被适当地使用。
<光学补偿膜>
本发明如此制备的拉伸酰化纤维素膜B还可以被用作光学补偿膜。另 外，术语"光学补偿膜"是指用于显示器如液晶显示器并且具有光学各向异 性的光学材料。该术语与相位差膜、相位差片、光学补偿片等同义。在液 晶显示器中，光学补偿膜被用于改善显示屏图像的对比度、使视角性能和 色彩明暗更好的目的。
本发明的拉伸酰化纤维素膜B还可以按照原状被用作光学补偿膜。此 外，还可以通过层压多片本发明的拉伸酰化纤维素膜B，或通过层压拉伸酰化纤维素膜B与不是本发明的膜，对Re或Rth适当地进行调节，将其
用作光学补偿膜。可以使用粘附剂和粘合剂进行膜层压。
此外，根据情况，可以将本发明的拉伸酰化纤维素膜B用作光学补偿
膜的载体。通过在其上设置包含液晶等的光学各向异性层，该层压材料还 可以用作光学补偿膜。例如，施加于光学补偿膜的光学各向异性层可以由 包含液晶化合物的组合物形成，或可以由具有双折射的酰化纤维素膜形成。
作为液晶化合物，优选碟形(discotic)液晶化合物或棒状液晶化合物。
可以在本发明中用作液晶化合物的碟形液晶化合物的实例包括在各 种文献中描述的化合物(例如，C. Destrade等，Mol. Cryst. Liq. Cryst.，第 71巻，第111页(1981);KikanKagaku Sosetsu，第22巻，液晶化学(Chemistry of Liquid Crystal),日本化学会编，第5章和第10章第2节(1994); B. Kohne 等，Angew. Chem. Soc. Chem. Comm.,第1794页(1985); J. Zhang等，J. Am. Chem. Soc.，第116巻，第2655页(1994))。
在光学各向异性层中，优选将碟形液晶分子固定在取向状态，并且最 优选通过聚合反应进行固定。此外，在日本专利申请公开H8-27284中描 述了碟形液晶分子的聚合。为了通过聚合将碟形液晶分子固定，必须将作 为取代基的可聚合基团结合至碟形液晶分子的碟形核。然而，如果将可聚 合基团直接结合至碟形核，则难以在聚合反应中保持取向状态。因此，在 碟形核与可聚合基团之间引入连接基团。在日本专利申请公开2001-4387 中公开了含有可聚合基团的碟形液晶分子。
可以在本发明中用作液晶化合物的棒状液晶化合物的实例包括偶氮 甲碱类，氧化偶氮类，氰基联苯类，氰基苯基酯类，苯甲酸酯类，环己烷 羧酸苯基酯类，氰基苯基环己烷类，氰基-取代的苯基嘧啶类，烷氧基-取 代的苯基嘧啶类，苯基二嚼烷类，二苯乙炔类和链烯基环己基苄腈类。另 外，作为棒状液晶化合物，不仅可以使用如上所述的低分子液晶化合物，而且可以使用聚合物液晶化合物。
在光学各向异性层中，优选将棒状液晶分子固定在取向状态，并且最 优选通过聚合反应进行固定。可以用在本发明中的可聚合棒状液晶化合物
的实例包括例如，在以下文献中所描述的化合物Makromol. Chem.，第 190巻，第2255页(1989); Advanced Materials，第5巻，第107页(1993); 美国专利4,683,327、 5,622,648禾卩5,770,107; WO 95/22586， 95/24455， 97/00600， 98/23580和98/52905;日本专利申请公开HI-272551 ， H6-薩6， H7-110469, Hll-80081和日本专利申请公开2001-328973。
(包含聚合物膜的光学各向异性层)
光学各向异性层可以由聚合物膜形成。聚合物膜可以由能够产生光学 各向异性的聚合物形成。能够产生光学各向异性的聚合物的实例包括聚烯 烃类(例如，聚乙烯、聚丙烯和降冰片烯基聚合物)、聚碳酸酯、聚芳酯、 聚砜、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸酯类、聚丙烯酸酯类和纤维素酯类(例如， 三乙酸纤维素和二乙酸纤维素)。同样，作为聚合物，还可以使用这些聚合 物的共聚物或聚合物混合物。
<偏振片>
可以将本发明的拉伸酰化纤维素膜B和使用其的光学补偿膜用作偏 振片的保护膜。偏振片包含偏振膜和保护偏振膜的两个表面的两片偏振片 保护膜(酰化纤维素膜)。可以将拉伸酰化纤维素膜B或光学补偿膜用作至 少一侧的偏振片保护膜。同样，可以使用粘附剂，以巻装进出(roll-to-roll) 的方式，将本发明的拉伸酰化纤维素膜B与偏振膜层压。
当将拉伸酰化纤维素膜B用作偏振片保护膜时，优选对该膜进行表面 处理(在日本专利申请公开H6-94915和H6-118232中也进行了描述)以使其 亲水化。优选对该膜进行例如辉光放电处理、电晕放电处理或碱皂化处理; 特别地，作为表面处理，最优选碱皂化处理。
此外，作为偏振膜，可以使用例如通过将聚乙烯醇膜浸渍于碘溶液中， 接着通过拉伸而获得的偏振膜。当通过将聚乙烯醇膜浸渍于碘溶液中，接 着通过拉伸而获得偏振膜时，可以使用粘附剂，将拉伸酰化纤维素膜B经
22表面处理的表面直接层压到偏振膜的两个表面上。
在本发明中，优选如上述那样，将拉伸酰化纤维素膜B与偏振膜直接 层压。作为粘合剂，可以使用聚乙烯醇或聚乙烯醇縮醛(例如，聚乙烯醇縮 丁醛)的水溶液，或乙烯基-基聚合物(例如，聚丙烯酸丁酯)的胶乳。特别优 选的粘合剂是完全皂化的聚乙烯醇的水溶液。
通常，液晶显示器具有四片偏振片保护膜，因为将液晶元件设置在两 个偏振片之间。拉伸酰化纤维素膜B可以适宜地用于这四片偏振片保护膜 中的任何一个。其中，特别优选的是将拉伸酰化纤维素膜B用作外层保护 膜，在液晶显示器中，所述外层保护膜不被设置于偏振膜和液晶层(液晶元 件)之间。在这种情况下，可以在拉伸酰化纤维素膜B上配置透明硬涂层、 防眩层、防反射层等。
<液晶显示器>
本发明的拉伸酰化纤维素膜B，以及使用该拉伸酰化纤维素膜B的光 学补偿膜和偏振片可以被用于各种显示模式的液晶显示器中。拉伸酰化纤 维素膜B和使用该拉伸酰化纤维素膜B的光学补偿膜具有低透湿度。即使 将膜暴露于热和湿度，这种透湿度也不会增加，从而可以在长时间内防止 使用该拉伸酰化纤维素膜B的偏振片的偏振度降低。因此，可以提供具有 高度可靠性的液晶显示器。
以下将描述其中使用这些膜的相应液晶模式。这些液晶显示器可以是 透射-、反射-和半透射-模式中的任何一种。
(TN-模式液晶显示器)
本发明的拉伸酰化纤维素膜B可以用作光学补偿膜的载体，所述光学 补偿膜用于含有TN-模式液晶元件的TN-模式液晶显示器。TN-模式液晶 元件和TN-模式液晶显示器已久为人知。在日本专利申请公开H3-9325， 曰本专利申请公开H6-148429,日本专利申请公开H8-50206和日本专利 申请公开H9-26572的每一个公报中，以及此外在Mori等的论文(Jpn. J. Appl. Phys.，第36巻(1997)，第143页；Jpn. J. Appl. Phys.，第36巻(1997)， 第1068页)中描述了用于TN-模式液晶显示器的光学补偿膜。(STN-模式液晶显示器)
本发明的拉伸酰化纤维素膜B可以用作光学补偿膜的载体，所述光学 补偿膜用于含有STN-模式液晶元件的STN-模式液晶显示器。通常，在 STN-模式液晶显示器中，液晶元件中的棒状液晶分子在90至360度范围 内扭转，并且棒状液晶分子的折射率各向异性(An)与元件间隙(d)之间的乘 积(And)在300至1500 nm的范围内。日本专利申请公开2000-105316中描 述了用于STN-模式液晶显示器的光学补偿膜。
(VA-模式液晶显示器)
本发明的拉伸酰化纤维素膜B可以用作光学补偿膜并且用作用于光 学补偿膜的载体，所述光学补偿膜和用于光学补偿膜的载体用于含有VA-模式液晶元件的VA-模式液晶显示器。VA-模式液晶显示器可以具有例如 日本专利申请公开H10-123576中所描述的取向划分模式。
(IPS-模式液晶显示器和ECB-模式液晶显示器)
本发明的拉伸酰化纤维素膜B特别有利地用作光学补偿膜并且用作 用于光学补偿膜的载体，或者用作用于偏振片的保护膜，它们用于具有 IPS-模式和ECB-模式液晶元件的IPS-模式液晶显示器和ECB-模式液晶显 示器。这些模式是其中在显示黑色时液晶材料变得接近平行取向的实施方 案。为了显示黑色，液晶分子在没有施加电压的状态下平行于基板表面取 向。
(OCB-模式液晶显示器和HAN-模式液晶显示器)
本发明的拉伸酰化纤维素膜B还可以有利地用作光学补偿膜的载体， 所述光学补偿膜用于含有OCB-模式液晶元件的OCB-模式液晶显示器或 含有HAN-模式液晶元件的HAN-模式液晶显示器。在用于OCB-模式液晶 显示器或HAN-模式液晶显示器中的光学补偿膜中，优选不存在延迟的绝 对值在光学补偿膜的面内或在其法线方向上变得最小的方向。用于OCB-模式液晶显示器或HAN-模式液晶显示器的光学补偿膜的光学性能还由光学各向异性层的光学性能、载体的光学性能以及光学各向异性层和载体的
排列决定的。关于用于OCB-模式液晶显示器或HAN-模式液晶显示器的 光学补偿膜，日本专利申请公开H9-197397中进行了描述。Mori等的论文 (Jpn. J.Appl.Phys.，第38巻(1999)，第2837页)中也进行了描述。
(反射型液晶显示器)
本发明的拉伸酰化纤维素膜B还有利地用作TN-模式、STN-模式、 HAN-模式或客体-主体(GH)-模式反射型液晶显示器的光学补偿膜。这些显 示模式已久为人们所熟知。至于TN-模式反射型液晶显示器，在日本专利 申请公开H10-123478， WO 98/48320和日本专利3022477中进行了描述。 关于用于反射型液晶显示器的光学补偿膜，WO 00/65384中进行了描述。
(其它液晶显示器)
还有利地将本发明的拉伸酰化纤维素膜B用作光学补偿膜的载体，所 述光学补偿膜用于含有轴对称排列微型元件(ASM)-模式液晶元件的ASM-模式液晶显示器。ASM-模式液晶元件的特征在于通过位置可调节的树脂 隔体保持元件厚度。元件的其它性能类似于TN-模式液晶元件的性能。 Kume等的论文(Kume等，SID 98 Digest 1089 (1998》中描述了 ASM-模式 液晶元件和ASM-模式液晶显示器。
<硬涂膜、防眩膜和防反射膜>
根据情况，可以将本发明的拉伸酰化纤维素膜B施加于硬涂膜、防眩 膜和防反射膜。出于改善平板显示器如LCD、 PDP、 CRT和EL显示器的 可视性的目的，可以在本发明的酰化纤维素膜的一个表面或两个表面上设 置硬涂层、防眩层和防反射层中的任何一种或全部。这种防眩膜和防反射 膜的适宜实施方案详细描述于JIII Journal of Technical Disclosure (技术公 开杂志No, 2001-1745， 2001年3月15日，Japan Institute of Invention and Innovation),第54-57页，并且可以优选将这些实施方案应用于本发明的 酰化纤维素膜。实施例
在本发明的实施例中，通过溶液成膜方法形成三乙酸纤维素(TAC)膜，
并且在自由端单轴拉伸条件下对该膜进行纵向拉伸，以制备出拉伸三乙酸 纤维素膜。
图4中的表集中列出了关于本发明实施例1至12和比较例1至4的 拉伸条件，膜加热条件，膜冷却条件，以及所制备的拉伸三乙酸纤维素膜 的评价结果(Re， Rth，膜表面外观和取向轴的位移)。
在图4中，术语"辊之间的距离"表示在一对拉伸辊之间的距离，并且 "Tc"是指三乙酸纤维素的结晶温度。术语"宽度方向差"表示在纵向拉伸过 程中膜宽度方向上的温差，并且是指宽度方向上最高温度和最低温度之间 的差值。术语"降温速率"是指在纵向拉伸后冷却膜的速率。
实施例1至9和实施例11代表图4中的表所列的拉伸条件、膜加热 条件和膜冷却条件全部都得到满足的情形。
实施例IO是在加热条件中，加热喷嘴的狭缝宽度为lmm而不满足本 发明的优选条件的情形。
实施例12是拉伸条件中辊之间的距离、膜冷却工序中的降温速率、 加热炉中的拉伸时间、膜加热工序中加热喷嘴到膜的距离和风速不满足本 发明的优选条件的情形。
比较例1是不满足作为本发明基本条件的纵向拉伸比例的情形。
比较例2是加热温度(低于1S5。C的下限)不满足本发明的基本条件并 且拉伸应力(高于8 MPa的上限)不满足优选条件的情形。
比较例3是加热温度(高于265°C的上限)不满足本发明的基本条件并 且拉伸应力(低于0.4 MPa的下限)不满足优选条件的情形。
比较例4是这样的情形，其中不仅不满足作为本发明基本条件的在膜 加热中的宽度方向差(膜宽度方向上的温差)，而且此外，不满足辊之间的 距离、膜加热中的升温速率、加热炉中的拉伸时间、加热喷嘴的狭缝宽度 及其到膜的距离、风速以及漂浮-传送中的漂浮高度的优选条件。
结果，在实施例1至12中，Re变成100 nm以上，这是本发明的目 标。而且，基于图4中的Re和Rth的计算显示，实施例1至12全部满足 本发明的目标，Rth<(Re/2)。此外，在实施例10和12中，与拉伸条件、膜加热条件和膜冷却条件 全部满足的实施例1至9和实施例11相比，膜表面外观和取向轴的位移 有些差。由此结果，变得清楚的是，当还满足本发明的优选条件时，获得 更好的结果。
相反，在比较例1中，膜在拉伸时破裂，并且在比较例2中，Re为 90nm，没有达到作为本发明目标的100nm以上。此外，在比较例3中， 满足Re在100 nm以上，但是不满足Rth < (Re/2)。
而且，在比较例4中，尽管满足Re和Rth，但是膜表面外观和取向轴 的位移有缺陷，因此该膜不能用作光学膜产品。
权利要求
1.一种制备拉伸酰化纤维素膜的方法，所述拉伸酰化纤维素膜具有100nm以上的面内延迟Re和厚度方向延迟Rth和Re之间满足Rth＜(Re/2)的关系，所述方法包括通过依靠一对拉伸辊之间圆周速度差的牵引，在纵向方向上纵向拉伸未拉伸酰化纤维素膜，其特征在于，所述方法包括将所述酰化纤维素膜在安装在所述一对拉伸辊之间的加热炉中、于在Tc-10℃至Tc+70℃范围内的拉伸温度加热并且将所述膜宽度方向上的温差保持在10℃以内的同时，将所述膜进行自由端单轴拉伸至1至2的纵向拉伸比例，其中Tc为所述膜的结晶温度。
2. 根据权利要求1所述的制备拉伸酰化纤维素膜的方法，其特征在于，将所述酰化纤维素膜在所述加热炉中加热到所述拉伸温度的速率为10至400°C/min。
3. 根据权利要求1或2所述的制备拉伸酰化纤维素膜的方法，其特征在于，在所述自由端单轴拉伸工序之后提供强制冷却所述纵向拉伸酰化纤维素膜的工序，其中所述酰化纤维素膜的膜冷却速率为10至400。C/min。
4. 根据权利要求1至3中任何一项所述的制备拉伸酰化纤维素膜的方法，其特征在于，通过从加热喷嘴以0.5至20m/sec的风速向膜表面吹送热空气，在所述加热炉中进行热空气加热，其中送风开口的狭缝宽度为2至10 mm并且所述送风开口与所述酰化纤维素膜表面之间的距离为20至500 mm。
5. 根据权利要求1至4中任何一项所述的制备拉伸酰化纤维素膜的方法，其特征在于，所述酰化纤维素膜是通过从多个加热喷嘴吹出的热空气而漂浮-传送的，所述多个加热喷嘴被安装在所述酰化纤维素膜上方和下方并且在所述纵向方向上的位置。
6. 根据权利要求5所述的制备拉伸酰化纤维素膜的方法，其特征在于，所述漂浮-传送中的漂浮高度在30mm以内。
7. 根据权利要求1至6中任何一项所述的制备拉伸酰化纤维素膜的方法，其特征在于，在所述加热炉中的拉伸时间为至少1秒并且至多100秒。
8. 根据权利要求1至7中任何一项所述的制备拉伸酰化纤维素膜的方法，其特征在于，所述一对拉伸辊之间的距离为至少lm并且至多100 m。
9. 根据权利要求1至8中任何一项所述的制备拉伸酰化纤维素膜的方法，其特征在于，在所述一对拉伸辊之间在所述纵向方向施加在所述酰化纤维素膜上的应力被设置在至少0.4 MPa并且至多8 MPa的范围内。
10. 根据权利要求1至9中任何一项所述的制备拉伸酰化纤维素膜的方法，其特征在于，所述未拉伸酰化纤维素膜是通过溶液成膜方法形成的三乙酸纤维素膜(TAC)。
11. 一种拉伸酰化纤维素膜，所述拉伸酰化纤维素膜是通过根据权利要求1至10中任何一项所述的制备方法制备的。
12. 根据权利要求ll所述的拉伸酰化纤维素膜，其特征在于，所述拉伸酰化纤维素膜是用于液晶显示器的相位差膜。
全文摘要
本发明的一个实施方案提供制备拉伸酰化纤维素膜的方法，所述拉伸酰化纤维素膜具有100nm以上的面内延迟(Re)和厚度方向延迟(Rth)和Re之间满足Rth＜(Re/2)的关系，所述方法包括通过依靠一对辊之间圆周速度差的牵引在纵向方向上纵向拉伸未拉伸酰化纤维素膜，其中该方法的特征在于，将酰化纤维素膜在安装在所述一对辊之间的加热炉中于在Tc-10℃至Tc+70℃范围内的拉伸温度加热并且将所述膜宽度方向上的温差保持在10℃以内，同时将该膜进行自由端单轴拉伸至1至2的纵向拉伸比例，其中Tc为所述膜的结晶温度。
文档编号B29C41/24GK101678601SQ20088001604
公开日2010年3月24日 申请日期2008年5月9日 优先权日2007年5月14日
发明者大岁正明 申请人:富士胶片株式会社