JPH11269304A - セルロースエステル組成物 - Google Patents

セルロースエステル組成物

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JPH11269304A
JPH11269304A JP10074204A JP7420498A JPH11269304A JP H11269304 A JPH11269304 A JP H11269304A JP 10074204 A JP10074204 A JP 10074204A JP 7420498 A JP7420498 A JP 7420498A JP H11269304 A JPH11269304 A JP H11269304A
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寛樹 谷口
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Masahiko Murayama
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ソルベントキャスト法を適用できる、光学的
及び機械的特性が優れたフィルムの原料組成物を得る。 【解決手段】 セルロースの水酸基がアセチル基で置換
された、アセチル置換度(DSace)が2.7≦DSace≦3.0であ
るセルローストリアセテート1〜99重量%;並びにセル
ロースの水酸基がアセチル基及び炭素数が3以上のアシ
ル基で置換されており、アセチル基の置換度(DSace)と
炭素数が3以上のアシル基の置換度(DSacyl)とが、次の
(I)2.20≦DSace≦2.95、(II)0.05≦DSacyl≦0.80及び(I
II)2.60≦DSace+DSacyl≦3.00を満足するセルロース混
合脂肪酸エステル99〜1重量%、を含有するセルロース
エステル組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学的特性及び機
械的強度が優れたフィルムの製造原料として好適なセル
ロースエステル組成物に関する。また、本発明は、液状
セルロースエステル組成物及びその製造方法に関する。
さらに、本発明は、セルロースエステルフィルムの製造
方法に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】セルロ
ースアセテートフィルムは、強靱性及び難燃性が優れて
いるため、写真感光材料の支持体として、また、光学的
等方性を有することから、液晶表示装置における偏光板
の保護フィルムやカラーフィルタとして汎用されてい
る。このようなセルロースアセテートフィルムは、一般
にソルベントキャスト法又はメルトキャスト法により製
造されており、ソルベントキャスト法の方がメルトキャ
スト法よりも平面性が高いフィルムを得ることができ
る。フィルムの平面性は二軸延伸により改善できるが、
フィルムを延伸すると分子が配向し、フィルムの光学的
異方性が増大してしまう。特殊な用途を除き、写真材料
や光学材料用途においては光学的等方性が要求されるた
め、一般にはソルベントキャスト法を適用することが望
ましい。
【0003】ソルベントキャスト法で用いる溶媒として
実質的に実用化されているものは、メチレンクロリドの
みである。しかし、メチレンクロリドのようなハロゲン
化炭化水素は、環境保護の観点から使用が制限される傾
向にあり、また、低沸点(41℃)であるために製造工
程中に揮散しやすく、作業環境を悪化させる要因ともな
る。汎用溶媒であるアセトンやメチルアセテートは、メ
チレンクロリドよりも高沸点で、環境に対する悪影響も
少ない点で好ましい溶媒である。しかし、セルロースア
セテートの溶解性は、アセトンやメチルアセテートに対
しては低く、特に置換度が2.80(酢化度60.1
%)以上のセルローストリアセテートは、室温では膨潤
するだけでほとんど溶解しない。
【0004】このような問題を解決するため、溶媒では
なく、セルロースエステルの組成を改変するための研究
開発がなされている。例えば、C.J.Malm他の論文(Ind.
Eng.Chem.,43巻,688頁,1951年)には、セルロースアセ
テートよりも、セルロースプロピオネートやセルロース
ブチレートの方が溶媒の選択の範囲が広いことが記載さ
れており、これらはケトン類やエステル類にも溶解する
ことができる。しかし、セルロースプロピオネートやセ
ルロースブチレートから得られたフィルムは、機械的強
度や耐久性がセルロースアセテートフィルムよりも劣る
という点で問題がある。また、セルロースアセテートプ
ロピオネート、セルロースブチレートのようなセルロー
スの混合脂肪酸エステルが、例えばイーストマン・ケミ
カル社から市販されており、これらはアセトンやメチル
アセテートのような汎用溶媒にも溶解する。しかし、セ
ルロースの混合脂肪酸エステルから得られたフィルム
は、機械的強度や耐久性が劣り、現実には塗料用途とし
てのみ販売されている。
【0005】さらに、特開平8−231761号公報に
は、全置換度が2.6〜3.0で、アセチル置換度が
2.0〜2.7で、アセチル基以外のアシル基で置換し
たアシル置換度が0.3〜0.8であるセルロース混合
脂肪酸エステルが提案されている。しかし、プロピオニ
ル基以外のアシル基で化学修飾したセルロース混合脂肪
酸エステルでは、アシル基の運動性が良いため、製造し
たフィルムの機械的特性、特に弾性率が低く、強靱性が
失われるため、写真材料や光学材料用途には使用できな
い。
【0006】また、セルロース混合脂肪酸エステルにお
けるアセチル置換度を上げ、アセチル基以外のアシル置
換度を下げることにより、物性をセルローストリアセテ
ートに近似させる方法も考えられる。しかし、このよう
なセルロース混合脂肪酸エステルは、室温では汎用有機
溶媒に溶解せず、ソルベントキャスト法を適用すること
ができない。その他、セルローストリアセテートと異種
ポリマーを混合し、改質する方法も考えられるが、セル
ローストリアセテートと相溶性のある異種ポリマーは報
告されていない。
【0007】本発明は、汎用有機溶媒に対して易溶で、
ソルベントキャスト法によりフィルムを製造することが
でき、得られたフィルムの機械的特性、光学的特性が優
れているセルロースエステル組成物を提供することを目
的とする。
【0008】また、本発明は、前記フィルムの製造に適
した液状セルロースエステル組成物及びその製造方法を
提供することを他の目的とする。
【0009】さらに、本発明は、写真材料や光学材料用
途として好適なフィルムを得ることができるセルロース
エステルフィルムの製造方法を提供することを他の目的
とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、優れた光
学的特性及び機械的強度を有するフィルムの製造原料と
してセルローストリアセテートと他の成分を併用する場
合、原料成分が易溶性であることと共に、原料成分同士
の相溶性を高くする必要があるという点に着目して研究
を重ねた結果、汎用溶媒に易溶性であり、かつ相溶性を
有する特定のセルローストリアセテートとセルロース混
合脂肪酸エステルの組み合わせを見出し、本発明を完成
したものである。
【0011】即ち本発明は、(a)セルロースの水酸基
がアセチル基で置換された、アセチル置換度(DSac
e)が2.7≦DSace≦3.0であるセルローストリア
セテート 1〜99重量%;並びに(b)セルロースの
水酸基がアセチル基及び炭素数が3以上のアシル基で置
換されており、アセチル基の置換度(DSace)と炭素
数が3以上のアシル基の置換度(DSacyl)とが、次の
(I)2.20≦DSace≦2.95、(II)0.05
≦DSacyl≦0.80及び(III)2.60≦DSace+
DSacyl≦3.00を満足するセルロース混合脂肪酸エ
ステル 99〜1重量%、を含有することを特徴とする
セルロースエステル組成物。
【0012】
【発明の実施の形態】まず、本発明のセルロースエステ
ル組成物について説明する。セルロースエステル組成物
で用いる(a)成分は、セルローストリアセテートであ
る。このセルローストリアセテートは、セルロースの水
酸基がアセチル基で置換されたもので、そのアセチル置
換度(DSace)が、フィルムの光学的特性及び機械的
特性を高め、(b)成分との相溶性を高めるため、2.
7≦DSace≦3.0のものであり、好ましくは2.7
2≦DSace≦2.95のものである。
【0013】セルロースエステル組成物における(a)
成分の配合量は、(b)成分との相溶性を高めるととも
に、得られるフィルムの光学的特性及び機械的特性を高
めるため、1〜99重量%であり、好ましくは10〜9
9重量%であり、特に好ましくは30〜95重量%であ
り、さらに好ましくは40〜95重量%である。
【0014】セルロースエステル組成物で用いる(b)
成分は、セルロース混合脂肪酸エステルである。このセ
ルロース混合脂肪酸エステルは、セルロースの水酸基が
アセチル基及び炭素数が3以上のアシル基で置換されて
おり、アセチル基の置換度(DSace)と炭素数が3以
上のアシル基の置換度(DSacyl)とが、(a)成分と
の相溶性を高めるとともに、得られるフィルムの光学的
特性及び機械的特性を高めるため、次の(I)2.20
≦DSace≦2.95、(II)0.05≦DSacyl≦
0.80及び(III)2.60≦DSace+DSacyl≦
3.00を満足するものである。
【0015】(b)成分において、炭素数が3以上のア
シル基としては、プロピオニル基又はブチリル基が好ま
しい。
【0016】(b)成分においては、(I)は、好まし
くは2.25≦DSace≦2.95であり、(II)は、
好ましくは0.05≦DSacyl≦0.75であり、(II
I)は、好ましくは2.70≦DSace+DSacyl≦3.
00である。
【0017】(b)成分のセルロース混合脂肪酸エステ
ルは、公知の製造方法を適用して製造することができ
る。例えば、セルロースを、アセチル基及びプロピオニ
ル基に対応する有機酸(酢酸、プロピオン酸)又はそれ
らの酸無水物(無水酢酸、無水プロピオン酸)を含む混
合有機酸でエステル化して得ることができる。なお、置
換反応終了後、必要に応じて加水分解(ケン化)して、
置換度を調整することができる。
【0018】アセチル化剤とプロピオニル化剤の使用量
は、式(I)〜(III)に示す置換度の範囲を満たすよ
うに調整する。アシル化剤(前記例のアセチル化剤とプ
ロピオニル化剤)として酸無水物を用いた場合には、反
応溶媒として酢酸等の有機酸を用い、触媒として硫酸の
ような酸性触媒を用いる。アシル化剤として酸塩化物を
用いた場合には、触媒として塩基性化合物を用いる。反
応溶媒の使用量は、セルロース100重量部に対して、
好ましくは100〜1000重量部であり、特に好まし
くは200〜600重量部である。酸性触媒の使用量
は、セルロース100重量部に対して、好ましくは0.
1〜20重量部であり、特に好ましくは0.4〜10重
量部である。反応温度は、好ましくは10〜120℃で
あり、特に好ましくは20〜80℃である。
【0019】反応終了後、反応混合物を沈殿等の慣用手
段を用いて分離し、洗浄乾燥することにより、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混合脂
肪酸エステルを得ることができる。
【0020】セルロースエステル組成物における(b)
成分の配合量は、(a)成分との相溶性を高めるととも
に、得られるフィルムの光学的特性及び機械的特性を高
めるため、99〜1重量%であり、好ましくは90〜1
重量%であり、特に好ましくは70〜5重量%であり、
さらに好ましくは60〜5重量%である。
【0021】本発明のセルロースエステル組成物には、
機械的特性を改良し、乾燥速度を向上させるため、さら
に可塑剤を配合することができる。可塑剤としては、リ
ン酸エステル、カルボン酸エステル等を挙げることがで
きる。リン酸エステルとしては、トリフェニルフォスフ
ェート(TPP)、トリクレジルフォスフェート(TC
P)等を挙げることができる。カルボン酸エステルとし
ては、ジメチルフタレート(DMP)、ジエチルフタレ
ート(DEP)、ジブチルフタレート(DBP)、ジオ
クチルフタレート(DOP)、ジエチルヘキシルフタレ
ート(DEHP)等のフタル酸エステル;クエン酸アセ
チルトリエチル(OACTE)、クエン酸アセチルトリ
ブチル(OACTB)等のクエン酸エステル;オレイン
酸ブチル、リシノール酸メチルアセチル、セバシン酸ジ
ブチル、トリメリット酸エステル等の他のカルボン酸エ
ステル等を挙げることができる。これらの中でも、フタ
ル酸エステルが好ましく、ジエチルフタレートが特に好
ましい。
【0022】可塑剤の配合量は、(a)及び(b)成分
の合計量に対して、好ましくは0.1〜40重量%であ
り、特に好ましくは0.5〜25重量%である。
【0023】本発明のセルロースエステル組成物には、
本発明の目的を損なわない範囲の他の成分、劣化防止
剤、紫外線防止剤、顔料等の着色剤、嵩比重を上げるた
めの無機微粒子等を配合することができる。
【0024】次に、本発明の液状セルロースエステル組
成物について説明する。液状セルロースエステル組成物
は、上記したセルロースエステル組成物が、有機溶媒に
溶解されてなるものである。
【0025】有機溶媒としては、実質的にハロゲン原子
を含まないケトン類、エステル類又はエーテル類等を挙
げることができ、これらの中でも、炭素数3〜12のケ
トン類、炭素数3〜12のエステル類又は炭素数3〜1
2のエーテル類が好ましい。ケトン類、エステル類又は
エーテル類は、官能基(−CO、−COO−又は−O
−)のいずれかを2以上有するものであってもよく、ア
ルコール性水酸基のような他の官能基を有しているもの
であってもよい。2以上の官能基を有している場合、炭
素数はいずれかの官能基を有している溶媒の範囲内であ
ることが好ましい。なお、「実質的にハロゲン原子を含
まない」とは、有機溶媒中のハロゲン化炭化水素の含有
割合が5重量%未満、好ましくは2重量%未満であるこ
とを意味する。
【0026】炭素数3〜12のケトン類としては、アセ
トン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、ジイソブ
チルケトン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノ
ン等を挙げることができる。炭素数3〜12のエステル
類としては、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、ペンチルアセテート等を挙げることができる。炭
素数3〜12のエーテル類としては、ジイソプロピルエ
ーテル、ジメトキシメタン、ジメトキシエタン、1,4
−ジオキサン、1,3−ジオキソラン、テトラヒドロフ
ラン、アニソール、フェネトール等を挙げることができ
る。2以上の官能基を有している有機溶媒としては、2
−エトキシエチルアセテート、2−メトキシエタノー
ル、2−ブトキシエタノール等を挙げることができる。
【0027】また、上記有機溶媒とともに、ニトロメタ
ン、炭素数1〜6のアルコール、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、1−ブ
タノール、t−ブタノール、2−メチル−2−ブタノー
ル、シクロヘキサノールを用いることができる。ケトン
類、エステル類又はエーテル類とともに他の溶媒を併用
する場合には、有機溶媒中におけるケトン類、エステル
類又はエーテル類の含有割合は、好ましくは10〜9
9.5重量%であり、特に好ましくは20〜99重量%
であり、さらに好ましくは40〜98.5重量%であ
り、最も好ましくは60〜98重量%である。
【0028】液状セルロースエステル組成物中における
(a)及び(b)成分の濃度は、ソルベントキャスト法
によるフィルムの成形性を高めるため、好ましくは5〜
50重量%であり、特に好ましくは7〜40重量%であ
る。
【0029】次に、本発明の液状セルロースエステル組
成物の製造方法を、その一例を挙げて説明する。まず、
室温で、有機溶媒中に上記したセルロースエステル組成
物を攪拌しながら少しずつ添加し、スラリーを生成させ
る。このとき、セルロースエステル組成物の濃度が10
〜40重量%、好ましくは10〜30重量%になるよう
に調整する。なお、可塑剤等の他の成分を配合する場合
は、この段階で添加することができる。その後、スラリ
ーを−110〜20℃で保持する。この過程で未溶解の
白濁成分に溶媒が浸透して気泡が生じ、スラリーは無色
透明に変化する。その後、前記の保持温度よりも高い温
度で、かつ0〜120℃の範囲で保持し、スラリーを溶
解させ、液状セルロースエステル組成物を得る。
【0030】このような製造方法においては、冷却時の
結露による水分の混入を避けるため、反応容器として密
閉容器を用いることが好ましく、さらに耐圧容器を用
い、冷却時には加圧し、加温時には減圧することによ
り、製造時間を短縮してもよい。
【0031】次に、本発明のセルロースエステルフィル
ムの製造方法について説明する。この製造方法において
は、一般的なソルベントキャスト法を適用することがで
きる。例えば、液状セルロースエステル組成物をガラス
板上に流延したのち、風乾したのち剥ぎ取る方法;液状
セルロースエステル組成物を鏡面状態に仕上げたドラム
やバンドのような支持体上に流延し、その後、乾燥して
有機溶媒を蒸発除去したのち剥ぎ取る方法を適用するこ
とができる。さらにその他にも、特公平5−17844
号公報第4欄第19行目〜第5欄第20行目に記載され
ているような、高濃度ドープを冷却ドラム上に流延する
ことにより、流延から剥ぎ取りまでの時間を短縮する方
法を適用することもできる。
【0032】液状セルロースエステル組成物はフィルム
の成形性がよいため、季節や地域における温度変化を特
に考慮することなく、通常は、一般的な工場における室
温、例えば、10〜30℃程度でフィルムを成形するこ
とができる。
【0033】乾燥方法は、有機溶媒を除去できる方法で
あれば特に限定されず、例えば、常圧又は減圧下で、2
0〜250℃、好ましくは30〜200℃で行うことが
できる。
【0034】フィルムの厚さは、通常は約0.1〜25
0μmであるが、用途に応じて適宜変更することができ
る。例えば、ICマスクの保護に用いられる光学用薄膜
では、厚さを約0.1〜3μmにすることができ、包装
材料用フィルムでは、厚さを約10〜50μmにするこ
とができ、写真材料又は光学材料では、厚さを約50〜
250μmにすることができる。
【0035】また、液状セルロースエステル組成物を用
い、セルロースエステル繊維を製造することもできる。
このセルロースエステル繊維の製造方法としては、公知
の乾式又は湿式紡糸法を適用することができる。乾燥方
法は、上記のフィルムの場合と同じ方法を適用すること
ができる。
【0036】セルロースエステル繊維の繊度は、好まし
くは1〜16デニールであり、特に好ましくは1〜10
デニールであり、さらに好ましくは2〜8デニールであ
る。繊維の断面形状は特に限定されるものではなく、円
形、楕円形、異形(例えば、Y字状、X字状、I字状、
R字状)、不定形にすることができ、中空繊維にするこ
ともできる。
【0037】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳しく説
明するが、本発明はこれらにより限定されるものではな
い。なお、以下における各測定値の測定方法は、下記の
とおりである。
【0038】(1)セルロースエステルの置換度 乾燥したセルロースエステル1.9gを精秤し、アセト
ン70mlとジメチルスルホキシド30mlを加え、溶解し
たのち、さらにアセトン50mlを加えた。攪拌しながら
1N−水酸化ナトリウム水溶液30mlを加え、2時間ケ
ン化した。熱水100mlを加え、フラスコ側面を洗浄し
たのち、フェノールフタレインを指示薬として、1N−
硫酸で滴定した。別に、同じ方法で空試験を行った。
【0039】滴定終了後の溶液の上澄み液を100倍に
希釈し、イオンクロマトグラフを用いて、有機酸の組成
を測定した。測定結果とイオンクロマトグラフによる酸
組成分析の結果から、下記式より置換度を算出した。 TA=(B−A)×F/(1000×W) DSace=(162.14×TA)/[1-42.14×TA+(1-56.06×
TA)×(AL/AC)] DSpro=DSace×(AL/AC) A:試料滴定量(ml) B:空試験滴定量(ml) F:1N−硫酸の力価 W:試料重量(g) TA:全有機酸量(mol/g) AL/AC:イオンクロマトグラフで測定した酢酸(AC)
とプロピオン酸(AL) とのモル比 DSace:アセチル基の置換度 DSpro:プロピオニル基の置換度(DSpro=DSacy
l)。
【0040】(2)セルロースエステルの数平均分子量 ゲル濾過カラムに屈折率及び光散乱を検出する検出器を
接続した高速液体クロマトグラフィーシステム(GPC
−LALLS)を用いて、数平均分子量を測定した。測
定条件は、下記のとおりである。 溶媒:メチレンクロリド カラム:GMHXL(東ソー(株)製) 試料濃度:0.1w/v% 流速:1.0ml/min 試料注入量:300μl 標準試料:ポリメタクリル酸メチル(MW=218,600) 温度:24℃。
【0041】(3)セルロースエステル組成物の相溶性 目視法 セルロースエステル組成物を有機溶媒に溶解したもの
(液状セルロースエステル組成物)を1週間放置して、
液/液相分離しないか(相溶性あり)、分離するか(相
溶性なし)で判定した。 熱分析法 セルロースエステル組成物を有機溶媒に溶解したもの
(液状セルロースエステル組成物)をガラス板上に流延
し、風乾した。その後、生成したフィルム状試料をさら
に105℃で3時間真空乾燥したものについて、示差走
査型熱量測定(DSC)を行い、ガラス転移挙動を調
べ、ガラス転移挙動が単一か(1;相溶性あり)、分離
するか(2;相溶性なし)により判定した。DSCの測
定条件は下記のとおりである。 装置:パーキンエルマー社製示差走査型熱量計DSC−
7 測定雰囲気:窒素 昇温速度:20℃/min 測定温度範囲:70〜210℃ 温度較正:2点較正 In:融点156.60℃ Sn:融点231.88℃ 熱量較正:1点較正 In:融解熱量28.45J/g。
【0042】(4)セルロースエステルフィルムのレタ
ーデーション(Re)値 エリプソメーター(偏光解析計AEP−100;島津製
作所(株)製)を用いて、波長632.8nmにおけるフィ
ルム面に垂直方向から測定した正面Re値を求めた。
【0043】(5)セルロースエステルフィルムの動的
粘弾性 固体自動動的粘弾性測定装置(RSA−II;レオメトリ
ックス社製)を用いて測定した。試料フィルム(厚さ約
100μm)を、幅2mm、長さ35mmの短冊状に切断
し、両端を固定し、強制振動を加えることにより生じる
歪みと応力の関係から、試料の動的粘弾性を評価した。
測定温度は26℃とし、測定周波数は10Hzとした。
【0044】実施例1 室温(25℃)において、セルローストリアセテート
(DSace2.87,数平均重合度407,数平均分子
量115,000;以下「CTA−1」と略す)5重量
部と、セルロースアセテートプロピオネート(DSace
2.60,DSpro0.30,数平均重合度439,数平
均分子量126,000;以下「CAP−1」と略す)
5重量部を、メチルアセテート90重量部と混合し、綿
濃度(セルローストリアセテートとセルロースアセテー
トプロピオネートの合計濃度を意味する。以下、同じ意
味で用いる。)10重量%のスラリーを得た。このスラ
リーには、白色の未溶解物が認められた。このスラリー
を、ドライアイスで−20℃に温度調節したメタノール
浴中で1時間冷却した。取り出したスラリーには白色未
溶解物は認められず、溶媒の浸透にともなう気泡が多数
生じていた。室温で10分間放置したのち、40℃に温
度設定した湯浴中で10分間保持し、液状セルロースエ
ステル組成物を得た。組成物は流動性を有し、ままこ状
の溶け残りは認められなかった。この液状セルロースエ
ステル組成物を室温で1週間放置したが、外観には変化
が認められなかった。この液状セルロースエステル組成
物をガラス板上に流延し、25℃で風乾してフィルムを
作成した。このフィルムは、流延後30分経過後におい
てガラス板から容易に剥ぎ取ることができた。このフィ
ルムについて、上記のDSC測定を行った。図1にDS
C測定の結果を示す。
【0045】実施例2 室温(25℃)において、CTA−1を5重量部と、セ
ルロースアセテートプロピオネート(DSace2.3
1,DSpro0.61,数平均重合度737,数平均分子
量212,000;以下「CAP−2」と略す)5重量
部を、メチルアセテート90重量部と混合し、綿濃度1
0重量%のスラリーを得た。このスラリーには、白色の
未溶解物が認められた。このスラリーを、ドライアイス
で−15℃に温度調節したメタノール浴中で1時間冷却
した。取り出したスラリーには白色未溶解物は認められ
ず、溶媒の浸透にともなう気泡が多数生じていた。室温
で10分間放置したのち、40℃に温度設定した湯浴中
で10分間保持し、液状セルロースエステル組成物を得
た。組成物は流動性を有し、ままこ状の溶け残りは認め
られなかった。この液状セルロースエステル組成物を室
温で1週間放置したが、外観には変化が認められなかっ
た。
【0046】実施例3 室温(25℃)において、セルローストリアセテート
(DSace2.75,数平均重合度389,数平均分子
量108,000;以下「CTA−2」と略す)5重量
部と、CAP−1を5重量部とを、メチルアセテート9
0重量部と混合し、綿濃度10重量%のスラリーを得
た。このスラリーには、白色の未溶解物が認められた。
このスラリーを、ドライアイスで0℃に温度調節したメ
タノール浴中で1時間冷却した。取り出したスラリーに
は白色未溶解物は認められず、溶媒の浸透にともなう気
泡が多数生じていた。室温で10分間放置したのち、4
0℃に温度設定した湯浴中で10分間保持し、液状セル
ロースエステル組成物を得た。組成物は流動性を有し、
ままこ状の溶け残りは認められなかった。この液状セル
ロースエステル組成物を室温で1週間放置したが、外観
には変化が認められなかった。
【0047】実施例4 室温(25℃)において、CTA−2を5重量部と、C
AP−2を5重量部とを、メチルアセテート90重量部
と混合し、綿濃度10重量%のスラリーを得た。このス
ラリーには、白色の未溶解物が認められた。このスラリ
ーを、ドライアイスで0℃に温度調節したメタノール浴
中で1時間冷却した。取り出したスラリーには白色未溶
解物は認められず、溶媒の浸透にともなう気泡が多数生
じていた。室温で10分間放置したのち、40℃に温度
設定した湯浴中で10分間保持し、液状セルロースエス
テル組成物を得た。組成物は流動性を有し、ままこ状の
溶け残りは認められなかった。この液状セルロースエス
テル組成物を室温で1週間放置したが、外観には変化が
認められなかった。
【0048】比較例1 室温(25℃)において、セルロースアセテート(DS
ace2.45,数平均重合度1434,数平均分子量3
80,000;以下「CDA−1」と略す)5重量部
と、CAP−1を5重量部とを、メチルアセテート90
重量部と混合し、綿濃度10重量%のスラリーを得た。
このスラリーには、白色の未溶解物が認められた。この
スラリーを、ドライアイスで0℃に温度調節したメタノ
ール浴中で1時間冷却した。取り出したスラリーには白
色未溶解物は認められず、溶媒の浸透にともなう気泡が
多数生じていた。室温で10分間放置したのち、40℃
に温度設定した湯浴中で10分間保持し、液状セルロー
スエステル組成物を得た。組成物は流動性を有し、まま
こ状の溶け残りは認められなかった。この液状セルロー
スエステル組成物を室温で1週間放置したところ、液/
液相分離した。
【0049】比較例2 室温(25℃)において、CTA−1を5重量部と、市
販のバイエル社製セルロースアセテートプロピオネート
(DSace0.32,DSpro2.32,数平均重合度7
18,数平均分子量219,000;商標名セリド
TM;以下「CAP−3」と略す)5重量部を、メチル
アセテート90重量部と混合し、綿濃度10重量%のス
ラリーを得た。このスラリーには、白色の未溶解物が認
められた。このスラリーを、ドライアイスで−20℃に
温度調節したメタノール浴中で1時間冷却した。取り出
したスラリーには白色未溶解物は認められず、溶媒の浸
透にともなう気泡が多数生じていた。室温で10分間放
置したのち、40℃に温度設定した湯浴中で10分間保
持し、液状セルロースエステル組成物を得た。組成物は
流動性を有し、ままこ状の溶け残りは認められなかっ
た。この液状セルロースエステル組成物を室温で1週間
放置したところ、液/液相分離した。
【0050】比較例3 室温(25℃)において、CTA−2を5重量部と、C
AP−3を5重量部とを、メチルアセテート90重量部
と混合し、綿濃度10重量%のスラリーを得た。このス
ラリーには、白色の未溶解物が認められた。このスラリ
ーを、ドライアイスで0℃に温度調節したメタノール浴
中で1時間冷却した。取り出したスラリーには白色未溶
解物は認められず、溶媒の浸透にともなう気泡が多数生
じていた。室温で10分間放置したのち、40℃に温度
設定した湯浴中で10分間保持し、液状セルロースエス
テル組成物を得た。組成物は流動性を有し、ままこ状の
溶け残りは認められなかった。この液状セルロースエス
テル組成物を室温で1週間放置したところ、液/液相分
離した。
【0051】比較例4 室温(25℃)において、CDA−1を5重量部と、C
AP−2を5重量部とを、メチルアセテート90重量部
と混合し、綿濃度10重量%のスラリーを得た。このス
ラリーは、室温で放置すると溶解した。この溶液を室温
で1週間放置したところ、液/液相分離した。
【0052】比較例5 室温(25℃)において、CDA−1を5重量部と、C
AP−3を5重量部とを、メチルアセテート90重量部
と混合し、綿濃度10重量%のスラリーを得た。このス
ラリーは、室温で放置すると溶解した。この溶液を室温
で1週間放置したところ、液/液相分離した。この溶液
からフィルムを得て、上記のDSC測定を行った。図1
にDSC測定の結果を示す。
【0053】
【表1】
【0054】表1から明らかなとおり、実施例1〜5の
液状セルロースエステル組成物は、(a)及び(b)成
分の相溶性が良好であるため、相分離が生じなかった。
また、図1からも明らかなとおり、実施例1の液状組成
物から得られたフィルムは、均一な一相状態であるた
め、ガラス転移挙動は一つのみであった(図中の矢印の
位置)。一方、比較例5の溶液から得られたフィルム
は、相分離しているため、ガラス転移挙動は二つであっ
た(図中の矢印の位置)。このような結果は、実施例と
比較例との対比から明らかであるように、実施例の各組
成物における(a)及び(b)成分のDSace等の置換
度が、すべて所定範囲内にあるためである。
【0055】実施例5 室温(25℃)において、CTA−2を7.5重量部
と、CAP−2を7.5重量部とを、メチルアセテート
85重量部と混合し、綿濃度15重量%のスラリーを得
た。このスラリーを、ドライアイスで−20℃に温度調
節したメタノール浴中で1時間冷却した。室温で10分
間放置したのち、40℃に温度設定した湯浴中で10分
間保持し、液状セルロースエステル組成物を得た。得ら
れた液状セルロースエステル組成物をガラス板上に流延
し、25℃で風乾してフィルムを作成した。このフィル
ムは、流延後25分経過後においてガラス板から容易に
剥ぎ取ることができた。次に、このフィルムを105℃
で3時間真空乾燥したのち、上記のRe値の測定を行っ
た。結果を表2に示す。
【0056】比較例6 室温(25℃)において、CTA−2を15重量部と、
メチルアセテート85重量部と混合し、綿濃度15重量
%のスラリーを得た。このスラリーを、ドライアイスで
−10℃に温度調節したメタノール浴中で1時間冷却し
た。室温で10分間放置したのち、40℃に温度設定し
た湯浴中で10分間保持し、溶液を得た。得られた溶液
をガラス板上に流延し、25℃で風乾したのち、105
℃で3時間真空乾燥した。このフィルムについて、上記
のRe値の測定を行った。結果を表2に示す。
【0057】
【表2】
【0058】表2から明らかなとおり、実施例5の液状
セルロースエステル組成物から得られたフィルムの光学
的特性は、比較例6のセルローストリアセテート単独の
フィルムの光学的特性よりも優れていた。
【0059】実施例6 実施例5と同様にして得た液状セルロースエステル組成
物を用い、さらに実施例5と同様にしてフィルムを作成
した。このフィルムについて、上記の動的粘弾性の測定
を行った。結果を表3に示す。
【0060】比較例7 室温(25℃)において、CAP−2を15重量部と、
メチルアセテート85重量部と混合し、綿濃度15重量
%のスラリーを得た。このスラリーは、室温で放置する
と溶解した。得られた溶液をガラス板上に流延し、室温
で風乾したのち、105℃で3時間真空乾燥した。この
フィルムについて、上記の動的粘弾性の測定を行った。
結果を表3に示す。
【0061】
【表3】
【0062】表3から明らかなとおり、実施例6の液状
セルロースエステル組成物から得られたフィルムの機械
的特性は、比較例7のセルロース混合エステルのフィル
ムの機械的特性よりも優れていた。
【0063】実施例7 室温(25℃)において、CTA−1を5重量部とCA
P−1を5重量部とを、アセトン90重量部と混合し、
綿濃度10重量%のスラリーを得た。このスラリーに
は、白色の未溶解物が認められた。このスラリーを、ド
ライアイスで−20℃に温度調節したメタノール浴中で
1時間冷却した。取り出したスラリーには白色未溶解物
は認められず、溶媒の浸透にともなう気泡が多数生じて
いた。室温で10分間放置したのち、40℃に温度設定
した湯浴中で10分間保持し、液状セルロースエステル
組成物を得た。組成物は流動性を有し、ままこ状の溶け
残りは認められなかった。この液状セルロースエステル
組成物を室温で1週間放置したが、外観には変化が認め
られなかった。
【0064】実施例8 室温(25℃)において、CTA−1を5重量部とCA
P−1を5重量部とを、テトラヒドロフラン90重量部
と混合し、綿濃度10重量%のスラリーを得た。このス
ラリーには、白色又はままこ状の未溶解物が認められ
た。このスラリーを、ドライアイスで−25℃に温度調
節したメタノール浴中で1時間冷却した。取り出したス
ラリーには白色又はままこ状の未溶解物は認められず、
溶媒の浸透にともなう気泡が多数生じていた。室温で1
0分間放置したのち、40℃に温度設定した湯浴中で1
0分間保持し、液状セルロースエステル組成物を得た。
組成物は流動性を有し、ままこ状の溶け残りは認められ
なかった。この液状セルロースエステル組成物を室温で
1週間放置したが、外観には変化が認められなかった。
【0065】実施例9〜13 室温(25℃)において、CTA−1とCAP−1と
を、それぞれの重量比が90:10、70:30、5
0:50(上記の実施例1等に相当する)、30:70
及び10:90でメチルアセテート又はアセトンに溶解
させ、それぞれの相溶性を評価した。その結果、目視法
及び熱分析法のいずれにおいても優れた相溶性を示し
た。また、それぞれから得られたフィルムの機械的特性
及び光学的特性についても、上記各実施例とほぼ同等の
結果が得られた。
【0066】実施例14 室温(25℃)において、CTA−2を7.5重量部
と、CAP−2を7.5重量部とを、メチルアセテート
68重量部及びゲル化促進剤としてエタノール17重量
部とを混合し、綿濃度15重量%のスラリーを得た。こ
のスラリーを、ドライアイスで−25℃に温度調節した
メタノール浴中で1時間冷却した。室温で10分間放置
したのち、40℃に温度設定した湯浴中で10分間保持
し、液状セルロースエステル組成物を得た。得られた液
状セルロースエステル組成物をガラス板上に流延し、1
5℃で風乾してフィルムを作成した。このフィルムは、
流延後18分経過後においてガラス板から容易に剥ぎ取
ることができた。このように、25℃で風乾した場合よ
りも、剥ぎ取りまでの時間を短縮することができた。
【0067】
【発明の効果】本発明のセルロースエステル組成物は、
汎用有機溶媒に対して易溶であり、含有成分同士の相溶
性も高い。よって、有機溶媒溶液である液状セルロース
組成物を用い、ソルベントキャスト法により、容易にフ
ィルムを製造することができる。また、フィルムの成形
性もよいため、ソルベントキャスト時における温度を特
に考慮することなく、一般的な工場内における室温でフ
ィルムを成形することができ、フィルムの成形時間も短
縮することができる。さらに、得られたフィルムは、相
分離していないため、光学的特性及び機械的特性が優れ
ている。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1はDSC測定の結果を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村山 雅彦 神奈川県南足柄市中沼210番地 富士写真 フイルム株式会社内

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)セルロースの水酸基がアセチル基
    で置換された、アセチル置換度(DSace)が2.7≦
    DSace≦3.0であるセルローストリアセテート 1
    〜99重量%;並びに(b)セルロースの水酸基がアセ
    チル基及び炭素数が3以上のアシル基で置換されてお
    り、アセチル基の置換度(DSace)と炭素数が3以上
    のアシル基の置換度(DSacyl)とが、次の(I)2.
    20≦DSace≦2.95、(II)0.05≦DSacyl
    ≦0.80及び(III)2.60≦DSace+DSacyl≦
    3.00を満足するセルロース混合脂肪酸エステル 9
    9〜1重量%、を含有することを特徴とするセルロース
    エステル組成物。
  2. 【請求項2】 炭素数が3以上のアシル基が、プロピオ
    ニル基又はブチリル基である請求項1記載のセルロース
    エステル組成物。
  3. 【請求項3】 さらに可塑剤を(a)及び(b)成分の
    合計量に対して0.1〜40重量%含有する請求項1又
    は2記載のセルロースエステル組成物。
  4. 【請求項4】 請求項1、2又は3記載のセルロースエ
    ステル組成物が有機溶剤に溶解されたものであることを
    特徴とする液状セルロースエステル組成物。
  5. 【請求項5】 有機溶媒が、実質的にハロゲン原子を含
    まないケトン類、エステル類又はエーテル類である請求
    項4記載の液状セルロースエステル組成物。
  6. 【請求項6】 液状セルロースエステル組成物中におけ
    る(a)及び(b)成分の濃度が、5〜50重量%であ
    る請求項4又は5記載の液状セルロースエステル組成
    物。
  7. 【請求項7】 請求項1、2又は3記載のセルロースエ
    ステル組成物を、有機溶媒に分散させたのち−110〜
    20℃で保持し、その後、前記温度よりも高い温度で、
    かつ0〜120℃の範囲で保持して溶解させることを特
    徴とする液状セルロースエステル組成物の製造方法。
  8. 【請求項8】 有機溶媒が、実質的にハロゲン原子を含
    まないケトン類、エステル類又はエーテル類である請求
    項7記載の液状セルロースエステル組成物。
  9. 【請求項9】 液状セルロースエステル組成物中におけ
    る(a)及び(b)成分の濃度が、5〜50重量%であ
    る請求項7又は8記載の液状セルロースエステル組成物
    の製造方法。
  10. 【請求項10】 請求項4、5又は6に記載の液状セル
    ロースエステル組成物を、支持体上に流延し、その後、
    有機溶媒を蒸発除去する工程を含むことを特徴とするセ
    ルロースエステルフィルムの製造方法。
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