セルロースエステルは、通常、木材パルプ(例えば、針葉樹パルプ、広葉樹パルプなど)、リンターパルプ(例えば、コットンリンターパルプなど)などの種々のパルプを原料として用いることにより得ることができる。本発明では木材パルプを用いたセルロースエステルで単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。また、リンターパルプ(精製綿リンターパルプ)と本発明のカルシウム量が少ない木材パルプとを組み合わせてもよい。
パルプ中のα-セルロース含量(重量基準)は、例えば、94%以上、好ましくは96~100%、さらに好ましくは98~100%(特に99~100%)程度である。また、前記パルプは、通常、ヘミセルロースなどの異成分を含有している。従って、本願明細書において、「セルロース」という語は、ヘミセルロースなどの異成分も含有する意味で用いる。さらに、セルロースは、通常、セルロース分子及び/又はヘミセルロース分子に結合した状態などで多少のカルボキシル基を含有していてもよい。The cellulose ester can be usually obtained by using various pulps such as wood pulp (for example, softwood pulp, hardwood pulp, etc.) and linter pulp (for example, cotton linter pulp) as raw materials. In the present invention, cellulose esters using wood pulp can be used alone or in combination of two or more. Moreover, you may combine linter pulp (refined cotton linter pulp) and the wood pulp with few calcium contents of this invention.
The α-cellulose content (weight basis) in the pulp is, for example, about 94% or more, preferably 96 to 100%, more preferably 98 to 100% (particularly 99 to 100%). Moreover, the said pulp normally contains different components, such as hemicellulose. Therefore, in the present specification, the term “cellulose” is used in the sense that it also contains different components such as hemicellulose. Furthermore, the cellulose may contain some carboxyl groups in the state couple | bonded with the cellulose molecule and / or hemicellulose molecule | numerator normally.
パルプ中のマンノース含量(重量基準)は、例えば、0.01~3%(好ましくは0.1~1%)程度であり、キシロース含量は、例えば、0.05~5%(好ましくは0.5~5%)程度であってもよい。The mannose content (weight basis) in the pulp is, for example, about 0.01 to 3% (preferably 0.1 to 1%), and the xylose content is, for example, 0.05 to 5% (preferably about 0.1%). 5 to 5%).
[パルプのカルシウム含量]
本発明では、原料パルプとして、カルシウム含量の少ないパルプを用いるのが好ましく、カルシウム含量の少ないパルプを用いることにより、光学的に均質なフィルム(視野角拡大フィルムなど)の基材として用いてもクレータ状欠点の発生が抑制できる。但し、例えば、アルカリ金属の試薬中においてもカルシウムが不純物として存在している場合もある。このため、原料や蒸解工程で不純物として存在するカルシウムイオンを完全になくすことは工業的には困難である。また、後述するクレータ状欠点の推定メカニズムからも、カルシウム含量が特定量以下であれば、顕著に液晶層の表面平滑性を改善できる。[Calcium content of pulp]
In the present invention, it is preferable to use a pulp having a low calcium content as a raw material pulp. By using a pulp having a low calcium content, a crater can be used as a base material for an optically homogeneous film (such as a viewing angle widening film). Occurrence of the shape defect can be suppressed. However, for example, calcium may be present as an impurity even in an alkali metal reagent. For this reason, it is industrially difficult to completely eliminate calcium ions present as impurities in the raw material and cooking process. Also, from the crater-like defect estimation mechanism described later, the surface smoothness of the liquid crystal layer can be remarkably improved if the calcium content is below a specific amount.
すなわち、このクレータ状欠点の発生と、カルシウム含量との関係には、臨界点が存在しており、パルプのカルシウム含量は20ppm以下(例えば、0.01~18ppm)である必要があり、好ましくは15ppm以下(例えば、0.01~15ppm)、さらに好ましくは10ppm以下(例えば、0.05~10ppm)、特に5ppm以下(例えば、0.1~5ppm)である。
なお、カルシウム含量について、モル量としては、例えば、セルロース1g当たり0.5×10-6モル以下、好ましくは0.375×10-6モル以下、さらに好ましくは0.25×10-6モル以下(特に0.125×10-6モル以下)にすることにより、クレータ状欠点の発生を抑制し、視野角拡大フィルムの性能を劇的に改善ができる。That is, there is a critical point in the relationship between the occurrence of crater-like defects and the calcium content, and the calcium content of the pulp needs to be 20 ppm or less (eg, 0.01 to 18 ppm), preferably It is 15 ppm or less (for example, 0.01 to 15 ppm), more preferably 10 ppm or less (for example, 0.05 to 10 ppm), particularly 5 ppm or less (for example, 0.1 to 5 ppm).
Regarding the calcium content, the molar amount is, for example, 0.5 × 10−6 mol or less per gram of cellulose, preferably 0.375 × 10−6 mol or less, more preferably 0.25 × 10−6 mol or less. By setting it to (especially 0.125 × 10−6 mol or less), the occurrence of crater-like defects can be suppressed, and the performance of the viewing angle widening film can be dramatically improved.
なお、木材由来のパルプ(溶解パルプ)中のカルシウム含量は、光学的な品質の観点からは、少なければ少ないほど好ましい。本発明者らの検討では、例えば、クラフト法パルプの場合は、蒸解工程で使用する水酸化ナトリウムを回収再生品からバージン品に切り替えることにより、カルシウム含量として3ppm程度の溶解パルプを得ることができた。そして、このようなパルプから作られたセルローストリアセテートは、耐熱処理により100ppm以上のカルシウム含量を有するにも関わらず、クレータ状欠点を非常に少なくすることができた。In addition, the calcium content in the wood-derived pulp (dissolving pulp) is preferably as small as possible from the viewpoint of optical quality. In the study by the present inventors, for example, in the case of kraft pulp, a dissolved pulp having a calcium content of about 3 ppm can be obtained by switching sodium hydroxide used in the cooking process from a recovered and regenerated product to a virgin product. It was. And although the cellulose triacetate made from such a pulp has a calcium content of 100 ppm or more by heat-resistant treatment, it was possible to greatly reduce crater-like defects.
前述の如く、カルシウムなどのアルカリ土類金属自体が、クレータ状欠点の本質的な原因ではなく、パルプ原料である粗リンターや木材チップに含まれる特定成分がカルシウムと結合することで不溶化することが原因である。従って、本発明の目的であるクレータ状欠点を減少させるためには、(1)元来カルシウム成分が少ないセルロース源(粗リンター及び木材チップ)の種類を限定する方法、(2)パルプの蒸解工程でカルシウムが混入しないようにする方法、(3)前記(1)及び(2)の方法を組み合わせる方法が挙げられる。これらの方法によって、パルプ中のカルシウム含量を減少でき、視野角拡大フィルムのクレータ状欠点の発生を減少できる。As mentioned above, alkaline earth metals such as calcium are not an essential cause of crater-like defects, but may be insolubilized by binding of specific components contained in crude linters and wood chips, which are pulp raw materials, to calcium. Responsible. Therefore, in order to reduce the crater-like defects that are the object of the present invention, (1) a method for limiting the types of cellulose sources (crude linters and wood chips) that are originally low in calcium components, and (2) a pulp cooking step And (3) a method of combining the methods (1) and (2). By these methods, the calcium content in the pulp can be reduced, and the occurrence of crater-like defects in the viewing angle widening film can be reduced.
方法(1)について、セルロースエステルの原料としてリンターパルプのみを原料とした場合には、蒸解は水酸化ナトリウムを用いて行われるのが一般的であり、カルシウムが混入する可能性は少ない。すなわち、水酸化ナトリウムを溶解する水に含まれるカルシウムが蒸解工程に持ち込まれる場合と、水酸化ナトリウムの不純物として含まれるカルシウムが問題となるだけである。
しかし、リンターパルプのカルシウム含量は意外に多く、20ppm程度である。この原因は明確には不明であるが、水酸化ナトリウムを溶解する工業用水からの混入が原因として考えられる。また、コットンリンターの場合、粗リンター自体にカルシウムが多く含まれている可能性もある。さらに、リンターパルプは高価であり、粗リンターの供給性も不安定であるため、セルロースアセテートなどのセルロースエステルでは、木材パルプ(溶解パルプ)を用いるのが望ましい。
木材パルプにおいて、パルプの原料となる木材チップの種類を選択することで、カルシウム量の低減は可能である。但し、木材パルプは蒸解工程が必須であり、蒸解工程でカルシウムが混入する。すなわち、方法(1)のみでパルプ中のカルシウム含量を低減するのは困難である。従って、現在、光学フィルム用のセルローストリアセテートに用いられているパルプ程度のヘミセルロース量であっても、カルシウム含量を減らすためには、方法(2)又は(3)が好ましい。In the method (1), when only linter pulp is used as a raw material for cellulose ester, cooking is generally performed using sodium hydroxide, and there is little possibility that calcium is mixed. That is, only the case where calcium contained in water for dissolving sodium hydroxide is brought into the cooking process and calcium contained as impurities of sodium hydroxide become a problem.
However, the calcium content of linter pulp is surprisingly high, about 20 ppm. The cause of this is clearly unknown, but it is thought to be caused by contamination from industrial water that dissolves sodium hydroxide. In the case of cotton linters, the coarse linters themselves may contain a lot of calcium. Furthermore, since linter pulp is expensive and the supply of crude linter is unstable, it is desirable to use wood pulp (dissolving pulp) for cellulose esters such as cellulose acetate.
In wood pulp, the amount of calcium can be reduced by selecting the type of wood chip that is the raw material of the pulp. However, wood pulp requires a cooking process, and calcium is mixed in the cooking process. That is, it is difficult to reduce the calcium content in the pulp only by the method (1). Therefore, the method (2) or (3) is preferable in order to reduce the calcium content even when the amount of hemicellulose is about the pulp used in cellulose triacetate for optical films.
方法(2)において、パルプの蒸解工程は、溶解パルプの製造における工程である。溶解パルプの製造方法は様々な方法が提案されているが、工業的には、サルファイト法とクラフト法の二種類が使用される。これらの溶解パルプの製造方法については、例えば、「木材化学」(E.スヨストローム著、近藤民雄訳、講談社発行、1986年刊行、104~147頁)などに詳細に記載された方法などが利用できる。蒸解工程は、いずれの方法であっても行われるが、その主な目的はパルプ原料(木材チップなど)に含まれるリグニンの除去である。
サルファイト法では、蒸解液は、亜硫酸及び重亜硫酸塩を含む水溶液が用いられる。重亜硫酸塩の塩基としては、例えば、カルシウム、ナトリウム、マグネシウム又はアンモニウムが用いられるが、工業的には、主にはカルシウムが用いられる。従って、サルファイト法では、アルカリ土類金属、特にカルシウムの混入が多いため、重亜硫酸塩としてカルシウム塩を使用しないことにより、カルシウムの含有量を低減できる。In the method (2), the pulp cooking step is a step in the production of dissolving pulp. Various methods for producing dissolving pulp have been proposed. Industrially, two types of methods are used: a sulfite method and a kraft method. For the method for producing these dissolving pulps, for example, the method described in detail in “Wood Chemistry” (written by E. Sjostrom, translated by Tamio Kondo, published by Kodansha, published in 1986, pages 104 to 147) and the like are used. it can. The cooking process is carried out by any method, and its main purpose is to remove lignin contained in pulp raw materials (wood chips and the like).
In the sulfite method, an aqueous solution containing sulfite and bisulfite is used as the cooking solution. As the base of bisulfite, for example, calcium, sodium, magnesium or ammonium is used, but industrially, calcium is mainly used. Therefore, in the sulfite method, since alkaline earth metals, especially calcium are often mixed, the calcium content can be reduced by not using calcium salts as bisulfites.
クラフト法では、蒸解液は、水酸化ナトリウム及び硫化ナトリウムの混合溶液が用いられる。そして、硫化ナトリウムがリグニンと反応してチオリグニンを生成してリグニンを可溶化する。蒸解されたパルプの洗浄液には、チオリグニン、過剰の硫化ナトリウム及び水酸化ナトリウムが含まれている。さらに、リグニンなどの不純物を含む洗浄液は、還元性雰囲気下で燃焼され、硫黄分は硫化ナトリウムとなる。一方、他のナトリウム成分は炭酸ナトリウムとなる。硫化ナトリウム及び炭酸ナトリウムは、炉に残る残渣物(sediment)として回収され、水に溶解される。次に、酸化カルシウムか、或いは酸化カルシウムを水に溶解した水酸化カルシウムを残渣溶液に添加する。この操作により、炭酸ナトリウムが苛性化され、水酸化ナトリウム及び炭酸カルシウムになる。残渣溶液は、硫化ナトリウム、水酸化ナトリウム及び炭酸カルシウムを含む溶液となる。この段階で、炭酸カルシウムは、溶解度の限界を超える部分については沈殿し、ろ過工程で溶液と分離される。すなわち、炭酸カルシウムが沈降、ろ過されることにより、蒸解に用いられる水酸化ナトリウムは回収され、炭酸カルシウムと水酸化ナトリウムとが分離される。しかし、この沈殿物のろ過工程では、工業的には完全に両者を分離できないため、従来は、蒸解液へ炭酸カルシウムが微量混入することは許容されていた。このため、脱リグニンの過程で添加する水酸化ナトリウム溶液には、微量の炭酸カルシウムが混入していたのが通常のクラフト法での製造工程である。In the Kraft method, the cooking solution is a mixed solution of sodium hydroxide and sodium sulfide. And sodium sulfide reacts with lignin to produce thiolignin and solubilize lignin. The digested pulp cleaning liquid contains thiolignin, excess sodium sulfide and sodium hydroxide. Furthermore, the cleaning liquid containing impurities such as lignin is burned in a reducing atmosphere, and the sulfur content becomes sodium sulfide. On the other hand, the other sodium component is sodium carbonate. Sodium sulfide and sodium carbonate are recovered as a sediment remaining in the furnace and dissolved in water. Next, calcium oxide or calcium hydroxide obtained by dissolving calcium oxide in water is added to the residue solution. By this operation, sodium carbonate is causticized to become sodium hydroxide and calcium carbonate. The residual solution is a solution containing sodium sulfide, sodium hydroxide and calcium carbonate. At this stage, the calcium carbonate precipitates for the portion exceeding the solubility limit and is separated from the solution in the filtration process. That is, when calcium carbonate is precipitated and filtered, sodium hydroxide used for cooking is recovered and calcium carbonate and sodium hydroxide are separated. However, in the filtration process of this precipitate, since both cannot be completely separated industrially, it is conventionally allowed that a small amount of calcium carbonate is mixed in the cooking liquid. For this reason, it is a manufacturing process by a normal kraft method that a trace amount of calcium carbonate is mixed in the sodium hydroxide solution added in the process of delignification.
従って、クラフト法においてカルシウムを減少する方法としては、(1)使用する水酸化ナトリウム及び硫化ナトリウムについて、回収(再生)品を使用しない方法、(2)使用する水酸化ナトリウム及び硫化ナトリウムについて、回収(再生)品の使用割合を減少する方法、(3)炭酸カルシウムと、硫化ナトリウム及び水酸化ナトリウムを含む溶液とのろ別において、メンブレンフィルタなどを使用してろ過により完全に固液を分離する方法、(4)炭酸カルシウムと硫化ナトリウム及び水酸化ナトリウムを含む溶液とのろ別でろ過工程を多段階に設置して工業的にろ過する方法などが利用できる。しかし、これらの方法に限定されない。なお、これらの方法を用いた場合には、パルプの原料として使用する木材チップの種類に制限を受けない。このため、パルプの原料に左右されず、従来の知見で目的のフィルムに最適な物性のセルロースエステルを得るためのパルプに適用することができ、好適である。Therefore, as a method of reducing calcium in the Kraft method, (1) About the sodium hydroxide and sodium sulfide used, the method that does not use recovered (regenerated) products, (2) About the sodium hydroxide and sodium sulfide used (Recycled) Method to reduce the usage rate of the product, (3) In the filtration of calcium carbonate and the solution containing sodium sulfide and sodium hydroxide, completely separate the solid and liquid by filtration using a membrane filter etc. And (4) a method of industrially filtering by installing filtration steps in multiple stages by filtration of calcium carbonate and a solution containing sodium sulfide and sodium hydroxide. However, it is not limited to these methods. In addition, when using these methods, there is no restriction | limiting in the kind of wood chip used as a raw material of a pulp. For this reason, it is not influenced by the raw material of a pulp, It can apply to the pulp for obtaining the cellulose ester of the physical property optimal for the target film by the conventional knowledge, and is suitable.
これらの方法のうち、簡便性の点から、クラフト法が好ましい。クラフト法ではカルシウムは不純物であり、工程で使用する水酸化ナトリウムについて、回収再生品を用いないことで容易に抑制できるからである。一方、サルファイト法では工程自体の変更が必要であり、工程の変更によりパルプの他の特性が変化する可能性がある。
原料パルプのカルシウム含量とクレータ状欠点の発生頻度との間には、一次関数的な関係が成り立つように思われるが、カルシウム含量を20ppm以下(特に15ppm以下)にすることにより、劇的にクレータ状欠点の発生頻度を減少できる。その理由については、以下のように推定される。Of these methods, the craft method is preferred from the viewpoint of simplicity. This is because calcium is an impurity in the Kraft method, and sodium hydroxide used in the process can be easily suppressed by not using a recovered and recycled product. On the other hand, in the sulfite method, the process itself needs to be changed, and other characteristics of the pulp may change due to the process change.
There seems to be a linear function relationship between the calcium content of raw material pulp and the frequency of occurrence of crater-like defects, but by making the calcium content 20 ppm or less (especially 15 ppm or less), the crater dramatically The frequency of occurrence of the shape defects can be reduced. The reason is estimated as follows.
すなわち、パルプ中に含まれるカルシウムを含む特定物質は、アシル化工程や流延溶液のろ過工程でも取り除くことが困難となる。例えば、セルロースアシレートの場合、前記特定物質は、アシル化の工程でもセルロースアシレートの製品中に混入している。これらの特定物質は、セルロースアシレートの流延溶液の溶媒に少なくとも部分的に可溶である。このため、セルロースアシレートを流延するために溶解した溶液状態では少なくとも部分的に溶解している。しかし、流延工程では、ドラム上で溶媒が蒸発して濃厚な溶液となり、特定物質は、セルロースアシレートと相溶性が無いか又は少ないため、相分離を起こし、セルロースアシレートの表面上に析出してくる。この段階で、セルロースアシレート中に存在している特定物質の濃度が小さければ、特定物質は小さな集団を形成するだけである。一方、特定物質の濃度が高ければ、相分離の過程で特定物質は会合して、ある程度の大きさを有する集団を形成する。That is, it is difficult to remove the specific substance containing calcium contained in the pulp even in the acylation step or the casting solution filtration step. For example, in the case of cellulose acylate, the specific substance is mixed in the cellulose acylate product even in the acylation step. These specific substances are at least partially soluble in the solvent of the casting solution of cellulose acylate. For this reason, in the solution state melt | dissolved in order to cast cellulose acylate, it melt | dissolves at least partially. However, in the casting process, the solvent evaporates on the drum to form a concentrated solution, and the specific substance is incompatible with cellulose acylate or has little compatibility, causing phase separation and depositing on the surface of cellulose acylate. Come on. At this stage, if the concentration of the specific substance present in the cellulose acylate is small, the specific substance only forms a small population. On the other hand, if the concentration of the specific substance is high, the specific substance associates in the process of phase separation to form a group having a certain size.
視野角拡大フィルムの製造工程では、ディスコティック液晶を配向させるため、ケン化工程後に、変性ポリビニルアルコールなどで構成された配向層が第1層として塗布される。この段階で、特定物質がある程度の大きさを有する集団として存在している部分では、表面張力が異なるの。このため配向層は均一に塗布されない。配向層が塗布されていない部分はディスコティック液晶層も塗布されないのでクレータ状欠点(凹部)となる。一方、特定物質が小さな集団として存在している場合には、表面張力の差が作用しないので配向層は均一に塗布される。In the manufacturing process of the viewing angle widening film, in order to align the discotic liquid crystal, an alignment layer composed of modified polyvinyl alcohol or the like is applied as the first layer after the saponification process. At this stage, the surface tension is different in the portion where the specific substance exists as a group having a certain size. For this reason, the alignment layer is not uniformly applied. The portion where the alignment layer is not applied becomes a crater-like defect (concave portion) because the discotic liquid crystal layer is not applied. On the other hand, when the specific substance exists as a small group, the difference in surface tension does not act, so the alignment layer is uniformly applied.
このように、特定物質の存在がクレータ状欠点となるのは、セルロースアシレートフィルムの製膜時に、特定物質が相分離して会合し、特定径以上の大きさとなるためである。この会合が形成されるか否かは、セルロースアシレート中の特定物質の濃度に大きく依存し、濃度が小さい場合には会合できないか、会合しても小さな集団にしかならず、クレータ状欠点にはならない。そして、特定物質が会合して大集団となるか否かの臨界的な割合が、カルシウム含量20ppm(特に15ppm)程度であると推定できる。すなわち、パルプ中のカルシウム含量を20ppm以下とすることにより、クレータ状欠点が発生する頻度を大きく減少できる。本発明者らが行った実験ではパルプ中に含まれるカルシウム含量を30ppmから20ppmに低下することにより、クレータ状欠点の数を、カルシウム含量30ppmの数に対して20%の数にまで減少することができた。Thus, the existence of the specific substance becomes a crater-like defect because the specific substance phase-separates and associates when the cellulose acylate film is formed, resulting in a size larger than the specific diameter. Whether or not this association is formed largely depends on the concentration of a specific substance in the cellulose acylate. When the concentration is low, the association is not possible, or even if the association is made, only a small group is formed, and there is no crater-like defect. . And it can be estimated that the critical ratio of whether a specific substance associates and becomes a large group is a calcium content of about 20 ppm (especially 15 ppm). That is, by setting the calcium content in the pulp to 20 ppm or less, the frequency of occurrence of crater defects can be greatly reduced. In experiments conducted by the present inventors, the number of crater-like defects was reduced to 20% of the number of calcium content of 30 ppm by reducing the calcium content contained in the pulp from 30 ppm to 20 ppm. I was able to.
[パルプ中のカルシウム含量の測定方法]
パルプ中のカルシウム含量の測定は原子吸光法で行う。具体的な測定の前処理手順としては以下の方法を用いる。
(1)洗浄した50ml容量の磁性るつぼを2N硝酸水溶液中に1晩浸漬する。
(2)2N硝酸に漬けておいた磁性るつぼを純水で洗浄した後、超純水ですすぎ、乾燥器中で乾燥させる。
(3)試料2gを磁性るつぼに精秤する。
(4)電熱器上で磁性るつぼ中の試料を炭化させる。
(5)磁性るつぼを電気炉に入れ、500℃で約1時間、600℃で約1.5時間、灰化する。
(6)完全に白く灰化したら、電気炉を止め、そのまま炉中で放冷する。
(7)0.5N塩酸水溶液を磁性るつぼに10ml入れ、サンドバス上で加熱溶解する。
(8)溶液を放冷後、50mlのメスフラスコに洗浄済みのロートを用いて移し、磁性るつぼを超純水で洗いこみメスアップする(塩酸濃度:0.1Nとなる)。
(9)標準液として、1000ppm濃度のカルシウム標準液を0.1N塩酸水溶液で希釈し、0.1ppm、0.75ppm、1.5ppmの濃度で調製する。
(10)フレーム原子吸光にて測定する。
検量線は次の方法で作成した。検量線用の標準液は市販の原子吸光用標準液を0.1Nの塩酸水溶液にて、0.1、0.75、1.5ppm濃度に、希釈調製し使用した。使用した原子吸光装置は、島津製作所(株)製、商品名「AA-680」である。[Measurement method of calcium content in pulp]
The calcium content in the pulp is measured by the atomic absorption method. The following method is used as a specific measurement pretreatment procedure.
(1) Immerse the washed 50 ml capacity magnetic crucible in 2N aqueous nitric acid solution overnight.
(2) A magnetic crucible soaked in 2N nitric acid is washed with pure water, rinsed with ultrapure water, and dried in a drier.
(3) Weigh accurately 2 g of sample into a magnetic crucible.
(4) Carbonize the sample in the magnetic crucible on the electric heater.
(5) Place the magnetic crucible in an electric furnace and incinerate at 500 ° C. for about 1 hour and at 600 ° C. for about 1.5 hours.
(6) When the ash is completely white, stop the electric furnace and let it cool in the furnace.
(7) Put 10 ml of 0.5N hydrochloric acid aqueous solution in a magnetic crucible and dissolve by heating on a sand bath.
(8) The solution is allowed to cool and then transferred to a 50 ml volumetric flask using a washed funnel, and the magnetic crucible is washed with ultrapure water to make up the volume (hydrochloric acid concentration: 0.1 N).
(9) As a standard solution, a calcium standard solution having a concentration of 1000 ppm is diluted with a 0.1N hydrochloric acid aqueous solution and prepared at concentrations of 0.1 ppm, 0.75 ppm, and 1.5 ppm.
(10) Measured by flame atomic absorption.
The calibration curve was created by the following method. The standard solution for the calibration curve was prepared by diluting a commercially available standard solution for atomic absorption with 0.1N hydrochloric acid solution to concentrations of 0.1, 0.75, and 1.5 ppm. The atomic absorption device used is a product name “AA-680” manufactured by Shimadzu Corporation.
[セルロースエステル]
本発明のセルロースエステルは、前記カルシウム含量のパルプを用いて得られたものであれば特に限定されない。セルロースエステルとしては、例えば、有機酸エステル[セルロースアセテート(酢酸セルロース)、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などのセルロースC2-6アシレート]、前記有機酸エステルの誘導体(ポリカプロラクトングラフト化セルロースアセテートなどのグラフト体など)、有機酸エステル・エーテル類(アセチルメチルセルロース、アセチルエチルセルロース、アセチルプロピルセルロースなどのC2-6アシルセルロースC1-6アルキルエーテル、アセチルヒドロキシエチルセルロース、アセチルヒドロキシプロピルセルロースなどのC2-6アシルセルロースヒドロキシC2-6アルキルエーテルなど)、などが挙げられる。これらのセルロースエステルは、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。[Cellulose ester]
The cellulose ester of the present invention is not particularly limited as long as it is obtained by using the pulp having the calcium content. Examples of the cellulose ester include organic acid esters [cellulose C2-6 acylates such as cellulose acetate (cellulose acetate), cellulose propionate, cellulose butyrate, cellulose acetate propionate, and cellulose acetate butyrate], and the above organic acids. Derivatives of esters (grafts such as polycaprolactone-grafted cellulose acetate), organic acid esters and ethers (C2-6 acyl cellulose C1-6 alkyl ethers such as acetyl methyl cellulose, acetyl ethyl cellulose, acetyl propyl cellulose, acetyl hydroxy) ethylcellulose, such asC 2-6 acyl cellulose hydroxyalkylC 2-6 alkyl ethers such as acetyl hydroxypropylcellulose), etc. can be mentioned, et al. That. These cellulose esters can be used alone or in combination of two or more.
これらのセルロースエステルのうち、少なくともアセチル基を有するセルロースエステル、特に、少なくともアセチル基を含むセルロースアシレート(例えば、セルローストリアセテートなどのセルロースアセテート、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などのセルロースアシレートなど)が好ましい。視野角拡大フィルムなどの光学フィルムの基材としては、現在のところ、主として、セルローストリアセテートが使用されている。しかし、OCB用やVA用の視野角拡大フィルムにおいては、所望の光学適性を得るために延伸する場合もある。セルローストリアセテートは、延伸性は低いため、延伸が必要な用途では、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などのセルロース混合脂肪酸エステルが好ましい。さらに、延伸性を改良する観点から、セルロースをエーテル化した後、エステル化したセルロースエステルや、セルロースエステルに環状ラクトンなどを作用させたセルロース誘導体であってもよい。Among these cellulose esters, cellulose esters having at least an acetyl group, particularly cellulose acylates having at least an acetyl group (for example, cellulose acetates such as cellulose triacetate, cellulose acetates such as cellulose acetate propionate and cellulose acetate butyrate) Etc.) is preferable. At present, cellulose triacetate is mainly used as a substrate for optical films such as viewing angle widening films. However, the viewing angle widening film for OCB or VA may be stretched to obtain desired optical suitability. Since cellulose triacetate has low stretchability, cellulose mixed fatty acid esters such as cellulose acetate propionate and cellulose acetate butyrate are preferable for applications that require stretching. Furthermore, from the viewpoint of improving stretchability, it may be an esterified cellulose ester after cellulose has been etherified, or a cellulose derivative in which a cyclic lactone or the like is allowed to act on the cellulose ester.
セルロースエステルのカルシウム含量は120ppm以下(例えば、100ppm以下)であってもよく、好ましくは70ppm以下(例えば、0.01~40ppm)、さらに好ましくは20ppm以下(例えば、0.1~5ppm)であってもよい。セルロースエステル中のカルシウム含量がこのような範囲にあると、光学フィルムとした場合には、光学特性及び製膜性が向上する。
セルロースエステルのマグネシウム含量は、例えば、100ppm以下(例えば、0.01~100ppm)、好ましくは0.1~50ppm、さらに好ましくは1~40ppm(特に10~30ppm)程度である。マグネシウム含量がこのような範囲にあると、光学特性と耐熱性とのバランスに優れる。なお、カルシウム含量を20ppm以下とする場合には、マグネシウム含量を10ppm以上(例えば、10~100ppm程度)含有させてもよい。The calcium content of the cellulose ester may be 120 ppm or less (for example, 100 ppm or less), preferably 70 ppm or less (for example, 0.01 to 40 ppm), more preferably 20 ppm or less (for example, 0.1 to 5 ppm). May be. When the calcium content in the cellulose ester is in such a range, when the optical film is used, the optical properties and film-forming properties are improved.
The magnesium content of the cellulose ester is, for example, about 100 ppm or less (for example, 0.01 to 100 ppm), preferably about 0.1 to 50 ppm, more preferably about 1 to 40 ppm (particularly 10 to 30 ppm). When the magnesium content is in such a range, the balance between optical properties and heat resistance is excellent. When the calcium content is 20 ppm or less, the magnesium content may be 10 ppm or more (for example, about 10 to 100 ppm).
セルロースエステルの総硫酸含量(結合硫酸を含む)は、例えば、200ppm以下(例えば、0.01~200ppm)、好ましくは150ppm以下(例えば、0.1~150ppm)、好ましくは100ppm以下(例えば、1~100ppm)程度である。硫酸含量がこのような範囲にあると耐熱性や湿熱安定性が高い。
セルロースエステル(特にセルロースアセテート、セルロースアセテートプロピオネート)の平均置換度は2~3程度の範囲から選択でき、例えば、2.5~2.99、好ましくは2.60から2.965、より好ましくは2.80~2.965、さらに好ましくは2.85~2.965程度である。セルロースアセテートの場合、平均酢化度は48~62.5%程度の範囲から選択でき、例えば、55.0~62.0%、好ましくは60~62.0、さらに好ましくは61.0~62.0%(特に61.1~61.4%)程度であってもよい。酢化度などの平均置換度がこの範囲にあると、成形性や光学特性などに優れたフィルムを製造できる。
セルロースエステルの重合度は、特に制限されず、粘度平均重合度200~400、好ましくは230~400、さらに好ましくは250~350程度である。The total sulfuric acid content (including bound sulfuric acid) of the cellulose ester is, for example, 200 ppm or less (for example, 0.01 to 200 ppm), preferably 150 ppm or less (for example, 0.1 to 150 ppm), preferably 100 ppm or less (for example, 1 About 100 ppm). When the sulfuric acid content is in such a range, heat resistance and wet heat stability are high.
The average degree of substitution of cellulose esters (particularly cellulose acetate, cellulose acetate propionate) can be selected from a range of about 2 to 3, for example, 2.5 to 2.99, preferably 2.60 to 2.965, more preferably Is about 2.80 to 2.965, more preferably about 2.85 to 2.965. In the case of cellulose acetate, the average degree of acetylation can be selected from the range of about 48 to 62.5%, for example, 55.0 to 62.0%, preferably 60 to 62.0, more preferably 61.0 to 62. It may be about 0.0% (particularly 61.1 to 61.4%). When the average degree of substitution such as the degree of acetylation is within this range, a film excellent in moldability and optical properties can be produced.
The polymerization degree of the cellulose ester is not particularly limited, and is a viscosity average polymerization degree of 200 to 400, preferably 230 to 400, and more preferably about 250 to 350.
[セルロースエステルの製造方法]
本発明のセルロースエステルの製造方法は、カルシウム含量が20ppm以下のパルプと、エステル化剤又はエーテル化剤とを反応させる方法であり、カルシウム含量の少ない原料パルプを用いることを除いては、慣用の製造方法を利用できる。
セルロースアシレートなどのセルロースエステルの場合、「繊維素系樹脂」(宇多和夫、丸澤廣著、日刊工業新聞社発行)に記載の方法などにより製造でき、例えば、原料パルプ(セルロース)を活性化する活性化工程と、活性化されたセルロースをエステル化剤(アシル化剤)でアシル化するアシル化工程と、アシル化反応の終了後、アシル化剤を失活させる失活工程と、生成したセルロースアシレートを熟成(ケン化、加水分解)する熟成工程を経て製造できる。[Method for producing cellulose ester]
The cellulose ester production method of the present invention is a method in which a pulp having a calcium content of 20 ppm or less is reacted with an esterifying agent or an etherifying agent, except that a raw material pulp having a low calcium content is used. Manufacturing methods are available.
In the case of cellulose esters such as cellulose acylate, it can be produced by the method described in “Fibrous resin” (Kazuo Uta, Jun Marusawa, published by Nikkan Kogyo Shimbun). For example, raw pulp (cellulose) is activated. An activation step for acylating the activated cellulose with an esterifying agent (acylating agent), a deactivation step for deactivating the acylating agent after the acylation reaction is completed, and It can be produced through an aging step of aging (saponifying and hydrolyzing) cellulose acylate.
(活性化工程)
前記活性化工程において、原料パルプ(セルロース)は、通常、乾式などで解砕処理される。解砕処理されたパルプを活性化処理する方法としては、例えば、有機カルボン酸や含水有機カルボン酸(酢酸や含水酢酸)の噴霧や、有機カルボン酸や含水有機カルボン酸への浸漬などによリ、パルプ(セルロース)を処理することにより行うことができる。有機カルボン酸(酢酸など)の使用量は、セルロース100重量部に対して10~100重量部、好ましくは20~80重量部、さらに好ましくは30~60重量部程度であってもよい。(Activation process)
In the activation step, the raw pulp (cellulose) is usually crushed by a dry method or the like. Examples of the method for activating the pulverized pulp include spraying with an organic carboxylic acid or hydrous organic carboxylic acid (acetic acid or hydrous acetic acid), or immersion in an organic carboxylic acid or hydrous organic carboxylic acid. It can be carried out by treating pulp (cellulose). The amount of the organic carboxylic acid (such as acetic acid) used may be about 10 to 100 parts by weight, preferably 20 to 80 parts by weight, and more preferably about 30 to 60 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cellulose.
(アシル化工程)
前記アシル化工程では、活性化されたセルロースをアシル化触媒(特に、硫酸などの強酸)の存在下、アシル化剤でアシル化する。アシル化触媒の使用量は、セルロース100重量部に対して、例えば、1~15重量部、好ましくは5~13重量部、さらに好ましくは7~10重量部程度である。
アシル化剤は、酢酸クロライドなどの有機酸ハライドであってもよいが、通常、無水酢酸、無水プロピオン酸、無水酪酸などのC2-6アルカンカルボン酸無水物などである。これらのアシル化剤(酸無水物など)は単独で又は二種以上組み合わせて用いてもよい。また、酸無水物と異種カルボン酸との混合物でもよい。好ましいアシル化剤は、C2-4アルカンカルボン酸無水物、特に少なくとも無水酢酸を含む。アシル化剤(無水酢酸など)の使用量は、例えば、セルロースのヒドロキシル基1モルに対して、1.40~2.0モル当量、好ましくは1.45~1.9モル当量、さらに好ましくは1.5~1.8モル当量程度である。特に、アシル化剤として無水酢酸を使用する場合、アセチル化工程での無水酢酸の使用量は、セルロース100重量部に対して200~400重量部、好ましくは250~350重量部、さらに好ましくは260~300重量部程度であってもよい。(Acylation step)
In the acylation step, the activated cellulose is acylated with an acylating agent in the presence of an acylation catalyst (particularly a strong acid such as sulfuric acid). The amount of the acylation catalyst used is, for example, about 1 to 15 parts by weight, preferably about 5 to 13 parts by weight, and more preferably about 7 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cellulose.
The acylating agent may be an organic acid halide such as acetic acid chloride, but is usually a C2-6 alkanecarboxylic acid anhydride such as acetic anhydride, propionic anhydride, butyric anhydride, and the like. These acylating agents (such as acid anhydrides) may be used alone or in combination of two or more. Moreover, the mixture of an acid anhydride and different carboxylic acid may be sufficient. Preferred acylating agents include C2-4 alkanecarboxylic anhydrides, particularly at least acetic anhydride. The amount of the acylating agent (such as acetic anhydride) to be used is, for example, 1.40 to 2.0 molar equivalents, preferably 1.45 to 1.9 molar equivalents, more preferably 1 mol of the hydroxyl group of cellulose. About 1.5 to 1.8 molar equivalents. In particular, when acetic anhydride is used as the acylating agent, the amount of acetic anhydride used in the acetylation step is 200 to 400 parts by weight, preferably 250 to 350 parts by weight, more preferably 260 parts by weight based on 100 parts by weight of cellulose. It may be about 300 parts by weight.
アシル化工程は、通常、溶媒(又は希釈剤)中で行われる場合が多い。このような溶媒(又は稀釈剤)としては、有機カルボン酸(酢酸、プロピオン酸、酪酸などのC2-6アルカンカルボン酸など、特に、酢酸などのアシル基に対応する有機カルボン酸)が使用される。有機カルボン酸(酢酸など)の使用量は、例えば、セルロース100重量部に対して200~700重量部、好ましくは300~600重量部、さらに好ましくは350~500重量部程度である。なお、アシル化反応は、慣用の条件、例えば、0~60℃、好ましくは5~55℃、さらに好ましくは15~50℃(例えば、20~45℃)程度の温度で行うことができる。The acylation step is usually often performed in a solvent (or diluent). As such a solvent (or diluent), an organic carboxylic acid (C2-6 alkane carboxylic acid such as acetic acid, propionic acid, butyric acid, etc., in particular, an organic carboxylic acid corresponding to an acyl group such as acetic acid) is used. The The amount of the organic carboxylic acid (such as acetic acid) used is, for example, about 200 to 700 parts by weight, preferably 300 to 600 parts by weight, and more preferably about 350 to 500 parts by weight with respect to 100 parts by weight of cellulose. The acylation reaction can be carried out under conventional conditions, for example, a temperature of about 0 to 60 ° C., preferably 5 to 55 ° C., more preferably about 15 to 50 ° C. (for example, 20 to 45 ° C.).
(失活工程)
前記失活工程では、アシル化反応の終了後、反応系に残存するアシル化剤を失活(クエンチ)させるため、反応系に反応停止剤を添加する。反応停止剤は、水又は水と有機カルボン酸類との混合溶媒などであってもよいが、塩基の水性溶液(特に水溶液)が好ましい。塩基としては、例えば、アルカリ金属化合物[水酸化物(水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなど)、炭酸塩(炭酸ナトリウム、炭酸水素カリウムなど)、有機酸塩(酢酸ナトリウム、酢酸カリウムなどの酢酸塩など)など]、アルカリ土類金属化合物[水酸化物(水酸化マグネシウム、水酸化カルシウムなど)、炭酸塩(炭酸カルシウム、炭酸水素カルシウムなど)、有機酸塩(酢酸マグネシウム、酢酸カルシウムなどの酢酸塩など)など]が例示できる。
塩基の使用量は、後述する熟成反応における硫酸量(残存硫酸量)に応じて調整でき、反応系中の硫酸触媒(仕込みの硫酸触媒)1当量に対して、例えば、0.1~0.9当量、好ましくは0.2~0.8当量、さらに好ましくは0.3~0.7当量程度である。(Deactivation process)
In the deactivation step, a reaction terminator is added to the reaction system in order to deactivate the quenching agent remaining in the reaction system after completion of the acylation reaction. The reaction terminator may be water or a mixed solvent of water and organic carboxylic acids, but an aqueous base solution (particularly an aqueous solution) is preferred. Examples of the base include alkali metal compounds [hydroxides (sodium hydroxide, potassium hydroxide, etc.), carbonates (sodium carbonate, potassium hydrogencarbonate, etc.), organic acid salts (acetates such as sodium acetate, potassium acetate, etc.) ), Etc.], alkaline earth metal compounds [hydroxides (magnesium hydroxide, calcium hydroxide, etc.), carbonates (calcium carbonate, calcium bicarbonate, etc.), organic acid salts (acetates such as magnesium acetate, calcium acetate, etc.) ) Etc.].
The amount of the base used can be adjusted according to the amount of sulfuric acid (residual sulfuric acid amount) in the ripening reaction described later, and is, for example, 0.1 to 0.00 per one equivalent of sulfuric acid catalyst (prepared sulfuric acid catalyst) in the reaction system. It is 9 equivalents, preferably 0.2 to 0.8 equivalents, more preferably about 0.3 to 0.7 equivalents.
(熟成工程)
前記熟成工程では、アシル化反応を停止した後、生成したセルロースアシレート(セルローストリアシレート)をケン化(脱アシル化反応及び脱硫酸エステル反応)させて、アシル化度及び置換度分布が調整されたセルロースアシレートを得る。
熟成工程は、他の酸触媒を新たに添加して行ってもよいが、通常、前記アシル化工程で使用したアシル化触媒(特に硫酸)の存在下で行うことができる。特に、アシル化に利用した硫酸触媒の一部を中和し、残存する硫酸触媒を熟成触媒として利用してもよく、中和することなく残存した全ての硫酸触媒を熟成触媒として利用してもよい。また、全ての硫酸触媒を中和してもよい。
硫酸触媒の割合は、セルロース(原料セルロース)100重量部に対して、硫酸触媒15重量部以下(例えば、0.5~12重量部程度)、好ましくは0.8~10重量部、さらに好ましくは1~8重量部程度である。
また、熟成は、通常、硫酸触媒に加えて、水性溶媒(通常、水)の存在下で行われる。水性溶媒の使用量は、前記アシル化剤に対応する有機カルボン酸(特に酢酸)100モルに対して、例えば、5~100モル程度である。(Aging process)
In the aging step, after the acylation reaction is stopped, the produced cellulose acylate (cellulose triacylate) is saponified (deacylation reaction and desulfurization ester reaction) to adjust the acylation degree and substitution degree distribution. The obtained cellulose acylate is obtained.
The aging step may be carried out by newly adding another acid catalyst, but can usually be carried out in the presence of the acylation catalyst (particularly sulfuric acid) used in the acylation step. In particular, a part of the sulfuric acid catalyst used for acylation may be neutralized and the remaining sulfuric acid catalyst may be used as an aging catalyst, or all sulfuric acid catalysts remaining without neutralization may be used as an aging catalyst. Good. Moreover, you may neutralize all the sulfuric acid catalysts.
The ratio of the sulfuric acid catalyst is 15 parts by weight or less (for example, about 0.5 to 12 parts by weight), preferably 0.8 to 10 parts by weight, more preferably 100 parts by weight of cellulose (raw cellulose). About 1 to 8 parts by weight.
The aging is usually carried out in the presence of an aqueous solvent (usually water) in addition to the sulfuric acid catalyst. The amount of the aqueous solvent used is, for example, about 5 to 100 mol with respect to 100 mol of the organic carboxylic acid (particularly acetic acid) corresponding to the acylating agent.
さらに、所定のセルロースアシレートを生成させた後、熟成反応を停止させるために、前記脱アシル化反応の後、必要により塩基で構成された中和剤を添加してもよい。塩基としては、失活工程で例示されたアルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物などが使用できる。中和剤の総使用量(部分中和に用いる塩基の使用量を含む)は、硫酸量(仕込み硫酸量)1当量に対して、例えば、0.9~2当量、好ましくは1~1.5当量、さらに好ましくは1~1.3当量(特に1~1.2当量)程度である。
さらに、反応生成物(セルロースアシレートを含むドープ)を析出溶媒(水、酢酸水溶液など)に投入して生成したセルロースアシレートを分離し、水洗などにより遊離の金属成分や硫酸成分などを除去してもよい。なお、水洗の際に中和剤を使用することもできる。Furthermore, a neutralizing agent composed of a base may be added as necessary after the deacylation reaction in order to stop the ripening reaction after producing a predetermined cellulose acylate. As the base, alkali metal compounds and alkaline earth metal compounds exemplified in the deactivation step can be used. The total amount of use of the neutralizing agent (including the amount of base used for partial neutralization) is, for example, 0.9 to 2 equivalents, preferably 1 to 1. It is about 5 equivalents, more preferably about 1 to 1.3 equivalents (particularly 1 to 1.2 equivalents).
Furthermore, the cellulose acylate produced by adding the reaction product (dope containing cellulose acylate) to a precipitation solvent (water, aqueous acetic acid solution, etc.) is separated, and free metal components and sulfuric acid components are removed by washing with water. May be. In addition, a neutralizing agent can also be used in the case of washing with water.
(耐熱処理)
このようなセルロースアシレートの製造工程(例えば、製造工程の最終段階)においては、耐熱処理を行うのが望ましい。すなわち、セルロースアシレートは、通常、熱が作用し水分が存在している環境下では加水分解を起こす。そのため、熱安定性や湿熱安定性を向上させるため、安定剤として、例えば、アルカリ金属(リチウム、カリウム、ナトリウムなど)又はその塩やその化合物、アルカリ土類金属(カルシウム、マグネシウム、ストロンチウム、バリウムなど)又はその塩やその化合物を含有させることにより、硫酸を触媒として用いた際に導入される硫酸基を不活性化し、耐熱安定性を付与してもよい。(Heat-resistant treatment)
In such a cellulose acylate production process (for example, the final stage of the production process), it is desirable to perform heat treatment. That is, cellulose acylate normally undergoes hydrolysis in an environment where heat acts and moisture is present. Therefore, in order to improve thermal stability and wet heat stability, as a stabilizer, for example, an alkali metal (lithium, potassium, sodium, etc.) or a salt thereof or a compound thereof, an alkaline earth metal (calcium, magnesium, strontium, barium, etc.) ) Or a salt thereof or a compound thereof, the sulfuric acid group introduced when sulfuric acid is used as a catalyst may be inactivated, and heat stability may be imparted.
安定剤は、通常、前記失活工程で例示のアルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物などであり、特に、酢酸カルシウムや酢酸マグネシウムなどの酢酸金属塩、水酸化カルシウムなどの水酸化物などであってもよい。安定剤の添加方法としては、前記金属化合物の希薄水溶液をセルロースエステルが分散した懸濁液に添加する方法などが挙げられる。特に、本発明では、アシル化工程、熟成工程、耐熱処理工程(特に耐熱処理工程)で、アルカリ土類金属のカルシウムが混入した場合であっても、視野角拡大フィルムにおけるクレータ状欠点を発生することなく、カルシウム成分によって耐熱性及び湿熱安定性を向上できる。The stabilizer is usually an alkali metal compound, an alkaline earth metal compound, etc. exemplified in the deactivation step, particularly an acetate metal salt such as calcium acetate or magnesium acetate, or a hydroxide such as calcium hydroxide. May be. Examples of a method for adding the stabilizer include a method in which a dilute aqueous solution of the metal compound is added to a suspension in which a cellulose ester is dispersed. In particular, in the present invention, even when alkaline earth metal calcium is mixed in the acylation process, the aging process, and the heat treatment process (particularly the heat treatment process), a crater-like defect occurs in the viewing angle widening film. The heat resistance and wet heat stability can be improved by the calcium component.
[実施例]
以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。なお、文中、特に断わりのない限り、「部」及び「%」は重量基準である。また、パルプ及びセルロースアセテートの物性の測定方法は次の通りである。
[パルプのα-セルロース含量]
試料5gを300mlのビーカに取り、17.5%水酸化ナトリウム溶液50mlを加える。3.5分後から先端の平たいガラス棒で押し潰して離解し、20分間放置する。撹拌しながら50mlの純水を加え、測定開始から35.5分後にビーカ内容物を重量既知の金巾を敷いたブフナー漏斗に移し、吸引濾過する。ろ過終了後、再濾過し濾液が80mlとなるまで圧搾し、次に水900mlで洗浄する。水洗後の残渣に10%酢酸40mlを加え5分間放置する。最後に1000mlの純水で洗浄し、残渣を金巾と共に80℃で30分乾燥後105℃で乾燥して恒量を求め、試料重量(乾燥重量)に対する重量%を算出する。[Example]
Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited to these examples. In the text, “part” and “%” are based on weight unless otherwise specified. Moreover, the measuring method of the physical property of a pulp and cellulose acetate is as follows.
[Α-cellulose content of pulp]
Take 5 g of sample in a 300 ml beaker and add 50 ml of 17.5% sodium hydroxide solution. After 3.5 minutes, crush with a flat glass rod at the tip to break apart and leave for 20 minutes. While stirring, 50 ml of pure water is added, and after 35.5 minutes from the start of measurement, the contents of the beaker are transferred to a Buchner funnel with a known width of gold and filtered with suction. After filtration, refilter and squeeze until the filtrate reaches 80 ml, then wash with 900 ml water. Add 40 ml of 10% acetic acid to the residue after washing with water and leave it for 5 minutes. Finally, it is washed with 1000 ml of pure water, and the residue is dried at 80 ° C. for 30 minutes together with the gold width, and then dried at 105 ° C. to obtain a constant weight, and the weight% relative to the sample weight (dry weight) is calculated.
[パルプのマンノース含量及びキシロース含量]
パルプを72%硫酸で氷水バスで冷やしながら4時間、次いで6%硫酸に希釈して110℃で3時間処理して加水分解する。これを炭酸バリウムで中和後、濾過して得られた濾液を糖分析システム(ダイオネクス社製)で液体クロマトグラフィー分析し、グルコース、マンノース及びキシロースの合計量に対する各成分の割合(モル%)を算出する。[Mannose content and xylose content of pulp]
The pulp is hydrolyzed by cooling with 72% sulfuric acid in an ice water bath for 4 hours, then diluting to 6% sulfuric acid and treating at 110 ° C. for 3 hours. After neutralizing this with barium carbonate, the filtrate obtained by filtration was subjected to liquid chromatography analysis with a sugar analysis system (manufactured by Dionex), and the ratio (mol%) of each component to the total amount of glucose, mannose and xylose was determined. calculate.
[パルプ中のカルシウム含量]
パルプ中のカルシウム含量は、前述の測定方法に従って測定した。[Calcium content in pulp]
The calcium content in the pulp was measured according to the measurement method described above.
[セルロースアセテートの酢化度]
酢化度は、単位重量当たりの結合酢酸の重量百分率を意味し、以下の通り測定した。乾燥したセルロースアセテート1.9gを精秤し、アセトンとジメチルスルホキシドとの混合溶液(容量比4:1)150mlに溶解した後、1N-水酸化ナトリウム水溶液30mlを添加し、25℃で2時間ケン化する。フェノールフタレインを指示薬として添加し、1N-硫酸(濃度ファクター:F)で過剰の水酸化ナトリウムを滴定する。また、同様の方法でブランク試験を行い、下記式に従って酢化度を計算する。
酢化度(%)={6.5×(B-A)×F}/W
(式中、Aは試料の1N-硫酸の滴定量(mL)を、Bはブランク試験の1N-硫酸の滴定量(mL)を、Fは1N-硫酸の濃度ファクターを、Wは試料の重量を示す)[Degree of acetylation of cellulose acetate]
The degree of acetylation means the weight percentage of bound acetic acid per unit weight, and was measured as follows. 1.9 g of dried cellulose acetate is precisely weighed and dissolved in 150 ml of a mixed solution of acetone and dimethyl sulfoxide (volume ratio 4: 1), 30 ml of 1N sodium hydroxide aqueous solution is added, and the mixture is stirred at 25 ° C. for 2 hours. Turn into. Phenolphthalein is added as an indicator, and excess sodium hydroxide is titrated with 1N-sulfuric acid (concentration factor: F). Moreover, a blank test is performed by the same method and the acetylation degree is calculated according to the following formula.
Degree of acetylation (%) = {6.5 × (BA) × F} / W
(Where A is the 1N-sulfuric acid titration (mL) of the sample, B is the 1N-sulfuric acid titration (mL) of the blank test, F is the concentration factor of 1N-sulfuric acid, and W is the weight of the sample. Indicates)
[セルロースアセテートの粘度平均重合度]
メチレンクロライド/メタノール=9/1(重量比)の混合溶液に、乾燥したセルロースアセテートを溶解し、所定の濃度C(2.00g/リットル)の溶液を調製する。この溶液をオストワルド粘度計に注入し、25℃で粘度計の刻線間を溶液が通過する時間t(秒)を測定した。一方、前記混合溶媒単独についても同様にして通過時間(秒)t0を測定し、下記式に従って、粘度平均重合度を算出した。
ηrel=t/t0
[η]=(ln ηrel)/C
DP=[η]/(6×10-4)
[式中、tは溶液の通過時間(秒)、t0は溶媒の通過時間(秒)、Cは溶液のセルロースアセテート濃度(g/リットル)、ηrelは相対粘度、[η]は極限粘度、DPは粘度平均重合度を示す]。[Viscosity average polymerization degree of cellulose acetate]
The dried cellulose acetate is dissolved in a mixed solution of methylene chloride / methanol = 9/1 (weight ratio) to prepare a solution having a predetermined concentration C (2.00 g / liter). This solution was poured into an Ostwald viscometer, and the time t (second) for the solution to pass between the markings of the viscometer at 25 ° C. was measured. On the other hand, the passage time (seconds) t0 was measured in the same manner for the mixed solvent alone, and the viscosity average polymerization degree was calculated according to the following formula.
ηrel = t / t0
[Η] = (ln ηrel ) / C
DP = [η] / (6 × 10−4 )
[Where t is the solution transit time (seconds), t0 is the solvent transit time (seconds), C is the cellulose acetate concentration (g / liter) of the solution, ηrel is the relative viscosity, and [η] is the intrinsic viscosity. , DP represents the viscosity average degree of polymerization].
[NMP極限粘度]
105℃において1時間乾燥させ、次いで30分間デシケーターに移して冷却したセルロースアセテート約0.500gを秤量する。この秤量した試料を100mlのN-メチルピロリドンに溶解し、約0.5g/dlの溶液を得る。秤量した試料重量から予め正確な濃度(C)を算出しておく。この溶液を65℃においてオストワルド粘度計に注入し、25℃で粘度計の刻線間を溶液が通過する時間t(秒)を測定した。一方、前記N-メチルピロリドン溶媒単独についても同様にして通過時間(秒)t0を測定し、下記式に従って、相対粘度、比粘度を算出した。
ηrel=t/t0
ηsp=ηrel-1
[式中、tは溶液の通過時間(秒)、t0は溶媒の通過時間(秒)、ηrelは相対粘度、ηspは比粘度を示す]。
得られた相対粘度ηrelと比粘度ηspとを用いて、下記のSolomon-Gottman式に代入して一点の測定からNMP極限粘度を算出した。
[ηNMP]=2[ηrel-ln(ηsp)]1/2/C
[式中、[ηNMP]はNMP中での極限粘度、Cは溶液のセルロースアセテート濃度(g/dLを示す]。[NMP intrinsic viscosity]
About 0.500 g of cellulose acetate which has been dried at 105 ° C. for 1 hour and then transferred to a desiccator for 30 minutes and cooled is weighed. This weighed sample is dissolved in 100 ml of N-methylpyrrolidone to obtain a solution of about 0.5 g / dl. Accurate concentration (C) is calculated in advance from the weighed sample weight. This solution was poured into an Ostwald viscometer at 65 ° C., and the time t (second) for the solution to pass between the markings of the viscometer at 25 ° C. was measured. On the other hand, for the N-methylpyrrolidone solvent alone, the passage time (second) t0 was measured in the same manner, and the relative viscosity and specific viscosity were calculated according to the following formula.
ηrel = t / t0
ηsp = ηrel -1
[Wherein, t is the solution passage time (second), t0 is the solvent passage time (second), ηrel is the relative viscosity, and ηsp is the specific viscosity].
Using the obtained relative viscosity ηrel and specific viscosity ηsp , the NMP intrinsic viscosity was calculated from one-point measurement by substituting it into the following Solomon-Gottman equation.
[ΗNMP ] = 2 [ηrel −ln (ηsp )]1/2 / C
[Wherein [ηNMP ] is the intrinsic viscosity in NMP, and C is the cellulose acetate concentration of the solution (indicating g / dL).
[セルロースアセテート中のアルカリ土類金属含量]
セルロースアセテート中のアルカリ土類金属含量は、前述の「パルプ中のカルシウム含量の測定方法」に準じて測定した。[Alkaline earth metal content in cellulose acetate]
The alkaline earth metal content in cellulose acetate was measured according to the above-mentioned “Method for measuring calcium content in pulp”.
[セルロースアセテートの耐熱性]
60℃の温風乾燥機でセルロースアセテートフィルムを90分間乾燥し、乾燥後の変色を目視で観察し、以下の基準で評価した。
○:60℃での加温乾燥後に、劣化、変色を生じない
×:60℃での加温乾燥後に、劣化、変色を生じる。[Heat resistance of cellulose acetate]
The cellulose acetate film was dried for 90 minutes with a hot air dryer at 60 ° C., and the discoloration after drying was visually observed and evaluated according to the following criteria.
○: Deterioration and discoloration do not occur after heating and drying at 60 ° C. ×: Deterioration and discoloration occur after heating and drying at 60 ° C.
[クレータ状欠点の検知]
実施例及び比較例で得られた視野角拡大フィルムについて、欠点検出装置(FUTEC社製)で欠点(クレータ状凹部)を検知した。この欠点検知装置は、受光器、投光器、信号処理盤、マーカー、及びエンコーダーで構成されていた。投光方式は透過方式を用いた。前記受光器にはCCDラインセンサーを使ったカメラ(稼動クロック:20MHz、画素数:1024画素)を用いた。カメラは、検知巾5メートルに対して5台設置した。投光器はスリット付き蛍光灯とし、スリット巾は10mmとした。また、投光器側に偏光フィルムを設置した。さらに、視野角拡大フィルムの偏光方向と、投光器の光の偏光方向とは異なっているので、クレータ状欠点は明欠点として検知されるようにした。信号処理盤、マーカー、エンコーダーについては標準的に装備されたものを用いた。以上のようにして行った欠点検知の結果を、比較例1の欠点数を100%として、他の実施例及び比較例を比較例1に対する%表示で記載した。[Detection of crater defects]
About the viewing angle expansion film obtained by the Example and the comparative example, the fault (crater-like recessed part) was detected with the fault detection apparatus (made by FUTEC). This defect detection device is composed of a light receiver, a projector, a signal processing board, a marker, and an encoder. The transmission method used was a transmission method. A camera using a CCD line sensor (operation clock: 20 MHz, number of pixels: 1024 pixels) was used as the light receiver. Five cameras were installed for a detection width of 5 meters. The projector was a fluorescent lamp with a slit, and the slit width was 10 mm. Moreover, the polarizing film was installed in the projector side. Furthermore, since the polarization direction of the viewing angle widening film and the polarization direction of the light of the projector are different, the crater-like defect is detected as a bright defect. Standard signal processing boards, markers, and encoders were used. The results of defect detection performed as described above are described in% display relative to Comparative Example 1 with respect to the other examples and comparative examples, with the number of defects in Comparative Example 1 being 100%.
パルプの製造例1~3
広葉樹の木材チップを用いてパルプを製造した。パルプの精製法はクラフト法を用いて行った。木材チップの蒸解工程で使用する水酸化ナトリウムについて、回収再生品を使用することなく、工業用水酸化ナトリウムを用いて蒸解することで、パルプ1を得た。また、回収再生品と工業用水酸化ナトリウムとの使用割合を変更して、パルプ2及び3を得た。得られたパルプ1~3の性状について表1に示す。Pulp production examples 1-3
Pulp was produced using hardwood wood chips. Pulp was refined using the kraft method. About the sodium hydroxide used at the cooking process of a wood chip, the pulp 1 was obtained by cooking using industrial sodium hydroxide, without using a collection | recovery reproduction | regeneration product. In addition, pulps 2 and 3 were obtained by changing the ratio of use of recovered and recycled products and industrial sodium hydroxide. The properties of the obtained pulps 1 to 3 are shown in Table 1.
パルプの製造例4
広葉樹の木材チップを用いてパルプを製造した。パルプの精製法はクラフト法を用いて行った。木材チップの蒸解工程で使用する水酸化ナトリウムについて、全量回収再生品を用いた。得られたパルプ4の性状について表1に示す。
Pulp Production Example 4
Pulp was produced using hardwood wood chips. Pulp was refined using the kraft method. For sodium hydroxide used in the cooking process of wood chips, the entire amount recovered and recycled was used. The properties of the obtained pulp 4 are shown in Table 1.
実施例1~3及び比較例1
(アセチル化工程:アセチル化法1)
パルプ1~4を用いて、次の方法に従ってセルロースアセテートを製造した。すなわち、パルプ(含水量5%)100部に氷酢酸50部を散布して前処理活性化させた後、氷酢酸470部、無水酢酸265部及び硫酸8.3部の混合物を添加し、常法に従って、-5℃に冷却し、その後、45℃に昇温して反応させた。その後、水を加えてアセチル化剤を失活させて、50℃に昇温し、加水分解した。加水分解終了後、ドープを希酢酸中に滴下して沈綿させ、洗浄し、脱液した。得られた含水フレークを酢酸カルシウム及び酢酸マグネシウムを含む希薄水溶液に浸漬した後、脱液することにより安定化処理し、酢化度61.3%のセルロースアセテートを得た。このセルロースアセテートをそれぞれ、実施例1~3及び比較例1とする。各セルロースアセテートの使用パルプ、セルロースアセテートの製造方法、得られたセルロースアセテートの性状を表2に記す。Examples 1 to 3 and Comparative Example 1
(Acetylation step: acetylation method 1)
Cellulose acetate was produced using Pulp 1 to 4 according to the following method. That is, after 50 parts of glacial acetic acid was sprayed on 100 parts of pulp (5% water content) to activate the pretreatment, a mixture of 470 parts of glacial acetic acid, 265 parts of acetic anhydride and 8.3 parts of sulfuric acid was added. According to the method, the mixture was cooled to −5 ° C. and then heated to 45 ° C. for reaction. Thereafter, water was added to deactivate the acetylating agent, and the mixture was heated to 50 ° C. and hydrolyzed. After completion of the hydrolysis, the dope was dropped into dilute acetic acid, allowed to settle, washed and drained. The obtained hydrous flakes were immersed in a dilute aqueous solution containing calcium acetate and magnesium acetate, and then subjected to a stabilization treatment by draining to obtain cellulose acetate having an acetylation degree of 61.3%. These cellulose acetates are referred to as Examples 1 to 3 and Comparative Example 1, respectively. Table 2 shows the pulp used for each cellulose acetate, the method for producing cellulose acetate, and the properties of the obtained cellulose acetate.
(セルロースアセテート溶液の調製)
得られたセルロースアセテート100部、トリフェニルホスフェート(可塑剤)7.8部、ビフェニルジフェニルホスフェート(可塑剤)3.9部、メチレンクロライド(第1溶媒)336部及びメタノール(第2溶媒)29部で構成された組成物をミキシングタンクに投入し、50℃に加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液を調製した。(Preparation of cellulose acetate solution)
100 parts of the cellulose acetate obtained, 7.8 parts of triphenyl phosphate (plasticizer), 3.9 parts of biphenyl diphenyl phosphate (plasticizer), 336 parts of methylene chloride (first solvent) and 29 parts of methanol (second solvent) The composition constituted by the above was put into a mixing tank and stirred while heating to 50 ° C. to dissolve each component to prepare a cellulose acetate solution.
(セルロースアセテートフィルムの作製)
得られたセルロースアセテート溶液をバンド流延機を用いて流延した。残留溶剤量が50%のフィルムをバンドから剥離し、130℃の条件で、残留溶剤量が40%のフィルムをテンターを用いて17%の延伸倍率で横延伸し、延伸後の幅のまま130℃で30秒間保持した。その後、クリップを外してセルロースアセテートフィルムを製造した。(Production of cellulose acetate film)
The obtained cellulose acetate solution was cast using a band casting machine. The film having a residual solvent amount of 50% was peeled off from the band, and the film having a residual solvent amount of 40% was transversely stretched at a stretch ratio of 17% using a tenter under the condition of 130 ° C. Hold at 30 ° C. for 30 seconds. Thereafter, the clip was removed to produce a cellulose acetate film.
(セルロースアセテートフィルムのケン化処理)
得られたセルロースアセテートフィルムを、1.5規定の水酸化ナトリウム水溶液に、55℃で2分間浸漬した。室温の水洗浴槽中で洗浄し、30℃で0.1規定の硫酸を用いて中和した。再度、室温の水洗浴槽中で洗浄し、さらに100℃の温風で乾燥し、セルロースアセテートフィルムの表面をケン化した。得られたフィルムの耐熱性の評価結果を表2に示す。(Saponification treatment of cellulose acetate film)
The obtained cellulose acetate film was immersed in an aqueous 1.5 N sodium hydroxide solution at 55 ° C. for 2 minutes. It wash | cleaned in the room temperature water-washing bathtub, and neutralized using 0.1 N sulfuric acid at 30 degreeC. Again, it was washed in a water bath at room temperature and further dried with hot air at 100 ° C. to saponify the surface of the cellulose acetate film. Table 2 shows the evaluation results of the heat resistance of the obtained film.
(配向膜の形成)
ケン化処理したセルロースアセテートフィルム(透明支持体)の一方の面に、下記組成式で表される変性ポリビニルアルコール20部、水360部、メタノール120部及びグルタルアルデヒド(架橋剤)1部で構成された塗布液を、#14のワイヤーバーコーターで24ml/m2塗布した。60℃の温風で60秒、さらに90℃の温風で150秒乾燥した。次に、セルロースアセテートフィルム(透明支持体)の延伸方向と45゜の方向に、形成した膜にラビング処理を実施した。
(Formation of alignment film)
One side of a saponified cellulose acetate film (transparent support) is composed of 20 parts of modified polyvinyl alcohol represented by the following composition formula, 360 parts of water, 120 parts of methanol and 1 part of glutaraldehyde (crosslinking agent). The applied coating solution was applied at 24 ml / m2 with a # 14 wire bar coater. Drying was performed with warm air of 60 ° C. for 60 seconds, and further with warm air of 90 ° C. for 150 seconds. Next, the formed film was rubbed in the direction of 45 ° with the stretching direction of the cellulose acetate film (transparent support).
(光学異方性層の形成)
得られた配向膜上に、下記式で表されるディスコティック液晶性分子41.01部、エチレンオキサイド変成トリメチロールプロパントリアクリレート(V#360、大阪有機化学(株)製)4.06部、セルロースアセテートブチレート(CAB551-0.2、イーストマンケミカル社製)0.9部、セルロースアセテートブチレート(CAB531-1、イーストマンケミカル社製)0.23部、光重合開始剤(イルガキュアー907、チバガイギー社製)1.35部、及び増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製)0.45部を、102部のメチルエチルケトンに溶解した塗布液を、#3のワイヤーバーで塗布した。これを金属の枠に貼り付けて、130℃の恒温槽中で2分間加熱し、ディスコティック液晶性分子を配向させた。次に、130℃で120W/cm高圧水銀灯を用いて、1分間UV照射しディスコティック液晶性分子を重合させた。その後、室温まで放冷した。このようにして、光学異方性層を形成した。このようにして、視野角拡大フィルムを作製した。このフィルムのクレータ状欠点についての評価結果を表2に示す。
(Formation of optically anisotropic layer)
On the obtained alignment film, 41.01 parts of discotic liquid crystal molecules represented by the following formula, 4.06 parts of ethylene oxide-modified trimethylolpropane triacrylate (V # 360, manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd.), Cellulose acetate butyrate (CAB551-0.2, manufactured by Eastman Chemical Co.) 0.9 part, Cellulose acetate butyrate (CAB531-1, manufactured by Eastman Chemical Co.) 0.23 part, Photopolymerization initiator (Irgacure 907) , Manufactured by Ciba Geigy Co., Ltd.) and 1.35 parts of a sensitizer (Kayacure DETX, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) in 102 parts of methyl ethyl ketone was applied with a # 3 wire bar. did. This was attached to a metal frame and heated in a thermostatic chamber at 130 ° C. for 2 minutes to align the discotic liquid crystalline molecules. Next, UV irradiation was performed for 1 minute using a 120 W / cm high-pressure mercury lamp at 130 ° C. to polymerize the discotic liquid crystal molecules. Then, it stood to cool to room temperature. In this way, an optically anisotropic layer was formed. In this way, a viewing angle widening film was produced. The evaluation results for the crater-like defects of this film are shown in Table 2.
実施例4
以下のアセチル化工程を用い実施例1と同様にしてセルロースアセテートフィルム及び視野角拡大フィルムを作製した。評価結果を表2に示す。
(アセチル化工程:アセチル化法2)
パルプ1(含水量5%)100部に、硫酸11.7部、無水酢酸260部及び酢酸450部の混合物を添加し、アセチル化法1と同様にして、常法に従って、酢化度60.2%、粘度平均重合度267、NMP極限粘度1.61のセルロースアセテートを得た。Example 4
A cellulose acetate film and a viewing angle widening film were produced in the same manner as in Example 1 using the following acetylation process. The evaluation results are shown in Table 2.
(Acetylation step: acetylation method 2)
A mixture of 11.7 parts of sulfuric acid, 260 parts of acetic anhydride and 450 parts of acetic acid was added to 100 parts of pulp 1 (water content 5%), and acetylation degree 60. A cellulose acetate having a viscosity average degree of polymerization of 267% and an NMP intrinsic viscosity of 1.61 was obtained.
実施例5
以下のアセチル化工程を用いる実施例1と同様にしてセルロースアセテートフィルム及び視野角拡大フィルムを作製した。評価結果を表2に示す。
(アセチル化工程:アセチル化法3)
パルプ(含水量5%)100部に氷酢酸50部を散布して前処理活性化させた後、氷酢酸470部、無水酢酸265部及び硫酸8.3部の混合物を添加し、常法に従って、-5℃に冷却し、その後、45℃に昇温して反応させた。その後、酢酸マグネシウムの希薄水溶液を加えてアセチル化剤を失活させて、50℃に昇温し、加水分解と硫酸触媒の部分中和を行った。加水分解終了後、ドープを希酢酸中に滴下して沈綿させ、洗浄し、脱液した。得られた含水フレークを、耐熱処理することなく脱液し、酢化度61.3%のセルロースアセテートを得た。
Example 5
A cellulose acetate film and a viewing angle widening film were produced in the same manner as in Example 1 using the following acetylation process. The evaluation results are shown in Table 2.
(Acetylation step: acetylation method 3)
After pretreatment activation by spraying 50 parts of glacial acetic acid on 100 parts of pulp (water content 5%), a mixture of 470 parts of glacial acetic acid, 265 parts of acetic anhydride and 8.3 parts of sulfuric acid was added, and according to a conventional method. The mixture was cooled to −5 ° C. and then heated to 45 ° C. for reaction. Thereafter, a dilute aqueous solution of magnesium acetate was added to deactivate the acetylating agent, the temperature was raised to 50 ° C., and hydrolysis and partial neutralization of the sulfuric acid catalyst were performed. After completion of the hydrolysis, the dope was dropped into dilute acetic acid, allowed to settle, washed and drained. The obtained hydrous flakes were drained without heat-treating to obtain cellulose acetate having an acetylation degree of 61.3%.
表2の結果から明らかなように、実施例のフィルムは、耐熱性が高く、クレータ状欠点も少ない。特に、実施例1~4のフィルムは耐熱性も高い。これに対して、比較例1のフィルムは、クレータ状欠点が多い。
本発明では、セルロースアシレートなどのセルロースエステルの原料であるパルプの製造工程においてカルシウムの混入を減少することにより、視野角拡大フィルムのディスコティック液晶層を塗布した場合に、その液晶層の光学的性能に影響を与えるクレータ状欠点を減少できる基材フィルムに適したセルロースエステルが得られる。さらに、本発明では、セルロースエステルに必要とされる耐熱性や湿熱安定性を保つために、アルカリ土類金属イオン、特にカルシウムイオンを添加した場合でもディスコティック液晶層にクレータ状欠点を増大させないことが可能である。As is apparent from the results in Table 2, the films of the examples have high heat resistance and few crater defects. In particular, the films of Examples 1 to 4 have high heat resistance. On the other hand, the film of Comparative Example 1 has many crater-like defects.
In the present invention, when a discotic liquid crystal layer of a viewing angle widening film is applied by reducing calcium contamination in the manufacturing process of pulp which is a raw material of cellulose ester such as cellulose acylate, the optical property of the liquid crystal layer is increased. A cellulose ester suitable for a base film capable of reducing crater-like defects that affect performance can be obtained. Furthermore, in the present invention, in order to maintain the heat resistance and wet heat stability required for cellulose esters, even when alkaline earth metal ions, particularly calcium ions are added, crater-like defects are not increased in the discotic liquid crystal layer. Is possible.