JPH01252903A - 偏光膜 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、偏光膜に係り、更に詳しくは、高分子フィル
ムに水溶性染料を吸着、配向させてなり、中性色で高い
偏光度を有する偏光膜に関するものである。

〔従来の技術〕

偏光膜に含有せしめる偏光素子としては、従来ヨウ素が
使用され、最近は有機系の染料の使用も検討されている
。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来使用されているヨウ素は、昇華性が
大きいために偏光素子として偏光膜に含有せしめた時、
その耐熱性が十分でなく、又有機系の染料についても従
来のものは、その偏光特性がヨウ素に比べるとかなり劣
る程度の偏光素子しか得られない、という問題点があっ
た。

本発明は、上記の従来の問題点を解決し、十分な耐熱性
を有するとともに、従来のヨウ素の優れた偏光特性にも
匹敵する偏光能を兼ね備えた有機系染料の偏光素子を開
発し、これを含有せしめた新規な偏光膜の提供を目的と
する。

〔課題を解決するだめの手段〕

本発明者等は、かかる目的を達成すべく鋭意研究を進め
た結果、本発明に到達した。すなわち、本発明は、高分
子フィルムに染料を吸着、配向させてなる偏光膜におい
て、下記一般式（式中、Ａ、Ｂは少なくとも１個の置換
されていてもよいアミノ基及び／又は水酸基を有し、か
つ５０３Ｍ基又はＣ００Ｍ基を有していてもよいフェニ
ル基を表わし、ｍはＯ又は１の数を表わし、Ｍは水素原
子、アルカリ金属、アンモニウム又はアミン類のカチオ
ンを表わす。）で示されるテトラキスアゾ染料を含有す
ることを特徴とする偏光膜を要旨とするものである。

本発明の偏光膜に含有せしめる前示一般式〔Ｉ〕で示さ
れるテトラキスアゾ染料の具体例としては、下記第１表
に示すものなどが挙げられる。

本発明で用いられる上述のようなテトラキスアゾ染料（
以下、本発明の染料と略記する。）は、例えば細田豊著
「新染料化学」（株式会社技報堂昭和４８年１２月２１
日発行）第３９７頁２７行〜第３９８頁１９行等に記載
の方法に準じて、通常のジアゾ化、カップリングの繰り
返しにより製造することができる。

これらの染料は単独で用いることもできる力ζ混合して
用いるほうが、偏光度も高くなるので好ましい。なお、
本発明の偏光膜は、上述の本発明の染料を用いることに
より４５０〜６３０　ｎｍの波長範囲で十分偏光可能な
ものであるが、より広い波長域において偏光度を完全な
ものとするために、下記の色素を補助的に併用するのが
■　Ｃ，１，Ｄｉｒｅｃｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　１４２■　
Ｃ，Ｉ、ＡｃｉｄＹｅｌｌｏｗ　　　２５　　（染料便
覧３９６頁）■　Ｃ，１，ＡｃｉｄＯｒａｎｇｅ　　　
２８　　（同上　４１１頁）■　Ｃ，Ｉ、　Ａｃ１ｄ　
Ｏｒａｎｇｅ　　　４３　　（同上　４１２頁）■　Ｃ
，１，Ａｃ１ｄ　Ｏｒａｎｇｅ　　　１９　　（染料便
覧４１０頁）■　Ｃ，１，Ａｃ１ｄ　Ｇｒｅｅｎ　　　
２５　　（同上　４９０頁）■　有機合成化学協会綿「
新版染料便覧」丸善株式会社発行 なお、上記■〜■の色素はすべて水溶性で、■〜■はア
ゾ系、■はアントラキノン系化合物。

本発明の偏光膜に用いる高分子フィルムとしては、親水
性高分子フィルムが好ましく、その素材の具体例として
は、ポリビニルアルコール、ポリビニルホルマール、ポ
リビニルアセタール、ポリビニルブチラール、あるいは
それらをエチレン、プロピレン、アクリル酸、マレイン
酸アクリルアミド等で変性したもの、セルロース樹脂等
が挙げられる。これらの高分子重合体は、水あるいは親
水性有機溶剤への溶解性が良好であり、本発明の染料と
の相容性も良好である上、製膜性に優れかつ製膜後延伸
配向させたときに本発明の染料が配向し易い点で特に有
用である。

上記の高分子重合体及び本発明の染料を用いて本発明の
偏光フィルムを製造する方法とじては、高分子重合体を
成膜してフィルムと１７た後染色する方法又は高分子重
合体の溶液に本発明の染料を添加し原液染色後成膜する
方法等を挙げることができる。

上記の染色及び製膜並びに延伸は、一般的に下記の方法
によって行うことができる。

本発明の染料及び必要に応じて塩化す）　ＩＪウム、ボ
ウ硝等の無機塩、界面活性剤等の染色助剤を加えた染浴
中に、２０°〜８０℃、好ましくは３０°〜５０℃で１
〜６０分間、好ましくは３〜２０分間高分子フィルムを
浸漬して染色し、次いで必要に応じてホウ酸処理し、乾
燥する。

あるいは、高分子重合体を水及び／又はアルコール、グ
リセリン、ジメチルホルムアミド等の親水性有機溶媒に
溶解し、本発明の染料を添加して原液染色を行い、この
染色原液を流延法、溶液塗布法、押出法等により製膜し
て染色フィルムを製造する。

溶媒に溶解させる高分子重合体の濃度としては、高分子
重合体の種類よっても異なるが、５〜３０重量％、好ま
しくは１０〜２０重量％である。また、溶媒に溶解する
本発明の染料の濃度としては、高分子重合体の種類、染
料の種類、製膜したときのフィルム厚みあるいは偏光膜
としたときの要求性能等によって変わるが、高分子重合
体に対し７て０．１〜５重量％、好ましくは０．８〜２
５重量％程度である。

上記のようにして染色及び製膜して得られた未延伸フィ
ルムは、適当な方法によって一軸方。

向に延伸する。延伸処理することによって染料分子が配
向し、偏光性能が発現する。−軸に延伸する方法として
は、湿式法にて引張り延伸を行う方法、乾式法にて引張
り延伸を行う方法、乾式法にてロール間圧縮延伸を行う
方法等があり、いずれの方法を用いて行ってもよい。延
伸倍率は２〜９倍にて行われるが、ポリビニルアルコー
ル及びその誘導体を用いた場合は、２５〜６倍の範囲が
好ましい。

延伸・配向処理したあとで、該延伸フィルムの耐水性向
上と偏光性能向上の目的でホウ酸処理を実施する。ホウ
酸処理により、偏光膜の光線透過率と偏光度が向上する
。ホウ酸処理の条件としては、用いる親水性高分子重合
体の種類、染料の種類によって異なるが、一般的にはホ
ウ酸濃度としては１〜１５重量％、好ましくは５〜１０
重量％、また処理温度としては３０〜８０℃、好ましく
は５０〜８０℃の範囲にあることが望まｊ−い。ホウ酸
濃度が１重量％以下、温度が３０℃以下の場合は処理効
果が小さく、また、ホウ酸濃度が１５重量％以上、温度
８０°Ｃ以上の場合は偏光膜がもろくなり好ましくない
。

このようにして製造した偏光フィルムは、種種の加工を
施こして使用することができる。例えば、フィルム又は
シートにしてそのまま使用する他、使用目的によっては
、トリアセテート、アクリル又はウレタン系等のポリマ
ーによりラミネーシヨンして保護層を形成し、あるいは
、偏光フィルムの表面に蒸着、スパッタリングまたは塗
布法により、インジウム−スズ系酸化物等の透明導電性
膜を形成して実用に供する。

〔実施例〕

次に５１本発明を実施例により更に具体的に説明するが
、本発明は以下の実施例により限定されるものではない
。

また、以下の実施例において本発明のポリアゾ系化合物
の色素配向系数（Ｆｄｙｅ　）は次の方法によシ算出し
た。

Ｆｄｙｅ＝（Ｄ−１）／（Ｄ＋２）　　　−・　（１）
ここで、Ｄは二色性色素含有フィルムの吸収２色比であ
り下記色（２）による。

Ｄ＝Ｌｏｇ（Ｉｏ／Ｉｉ＋）／Ｌｏｇ（Ｉｏ／ＩＩ）　
＋＋＋＋＋＋　（２）但し、同一延伸条件、同一処理条
件の無染色フィルムの透過率をＩｏとし、入射光線の偏
光面と延伸軸が垂直、平行の場合の透過率の値をそれぞ
れＩＩ、１．とする。Ｆｄｙｅ値は二色性色素の配向度
を表わし、Ｆｄｙｅ値が犬なることは偏光フィルムの偏
光性能が大なることを示す。

なお、実施例中、「部」は「重量部」である。

実施例】 第１表＆２のテトラキスアゾ染料　０．５部、第１表Ａ
５のテトラキスアゾ染料　０．３部、第１表黒７のテト
ラキスアゾ染料　０．２部及び芒硝４５部を水１０００
部に溶解し、４０℃±１℃の染浴となし、片面をセルロ
ーストリアセテートで接着保持した４倍延伸ポリビニル
アルコールフィルム（以下、ＰｖＡフィルムト略記する
。）をこの染浴に５分間浸漬染色し、水洗後６０℃で温
風乾燥機で乾燥して灰色に染色されたＰＶＡフィルムを
得た。この染色フィルムを日立３０７型カラーアナライ
ザーの試料側に、無色の一軸延伸ＰＶＡ（セルロースト
リアセテート接着支持）フィルムを補償側におき、二枚
の平行位フィルム及び二枚の直交位フィルムの透過率を
測定した。

その結果、得られた染色フィルムは、４５０〜６３０ｎ
ｍにおいてほぼフラットな吸収を示し、又その５７０部
ｍにおけるＦｄｙｅは０．９２　テ偏光能の高いもので
あった。

実施例２ ＰＶＡフィルムを、４０℃の温水中で約３．５倍に延伸
し、延伸状態を保持した状態で、第１表扁１のテトラキ
スアゾ染料　０．３部、第１表屋４のテトラキスアゾ染
料　０．２部、第１表屋６のテトラキスアゾ染料　０．
２部及び Ｃ，１，Ｄｉｒｅｃｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　　８６　　　　
０．１部Ｃ１Ｉ、　Ａｃ１ｄ　Ｇｒｅｅｎ　　　２５　
　　　０．２部を含む染浴８００部に浸漬染色し、水洗
・ホウ酸水処理・水洗を行った。膜表面の水滴を戸紙で
十分除去した後６０℃の温風乾燥器で乾燥することによ
り青味灰色の染色フィルムを得た。

この染色フィルムにつき、実施例１と同様にして光の吸
収曲線及び透過率の測定を行った。

その結果、得られた染色フィルムは、３９０〜７００ｎ
ｍでほぼフラットな吸収を示し、又その３９０〜７００
ｎｍにおける平均Ｆｄｙｅは０．８８であった。

実施例３ 平均重合度１７００、ケン化度９９．、５　％のポリビ
ニルアルコールを水に溶解し、この溶液にポリビニルア
ルコールに対して０．７重量％の第１表Ａ３のテトラキ
スアゾ染料を添加して完全かつ均一に溶解させた。この
混合液をポリエチレンテレフタレートフィルム上に流延
して製膜し、乾燥させて厚さ５５μのフィルムを得た。

このフィルムを１５０℃の熱風乾燥器内に投入し、１０
分間熱処理した。このフィルムを９０℃の一対のロール
間で縦−軸に４倍の圧縮延伸を行ったのち、ホウ酸７．
５重量係からなる６５℃の水溶液に５分間浸漬後、２０
℃の水で１分間洗浄を行い、乾燥させて偏光膜を得た。

得られた偏光膜は、その最大吸収を示す５６４部ｍでの
Ｆｄｙｅは０，９１と偏光能の高いものであった。

〔発明の効果〕

以上の結果から明らかなように、本発明の偏光膜は、昇
華し難い水溶性有機染料の偏光素子によって、従来の昇
華し易いヨウ素の偏光素子に比べ格段に耐熱性に優れて
いるばかりでなく、特定の水溶性有機染料を用いること
により、その色素配向係数（Ｆｄｙｅ　）はほとんどが
０．８８以上でいずれも従来のヨウ素を用いた偏光膜に
匹敵する偏光能を示す、という工業的価値ある顕著な効
果を奏するものである。

特許出願人　三菱化成工業株式会社 代理人　弁理士　　小　川　恒　部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）高分子フィルムに染料を吸着、配向させてなる偏
   光膜において、下記一般式〔 I 〕 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・〔 I 〕 （式中、Ａ、Ｂは少なくとも１個の置換されていてもよ
   いアミノ基及び／又は水酸基を有し、かつＳＯ＿３Ｍ基
   又はＣＯＯＭ基を有していてもよいフェニル基を表わし
   、ｍは０又は１の数を表わし、Ｍは水素原子、アルカリ
   金属、アンモニウム又はアミン類のカチオンを表わす。 ）で示されるテトラキズアゾ染料を含有することを特徴
   とする偏光膜。