JPH01252904A - 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だ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は置換基を有していてもよい
フェニル基又ハ８０３Ｍ基を有するナフチル基を表わし
、Ｂは置換基を有していてもよい１．４−フェニレン基
又は５０３Ｍ基を有する１、４−ナフチレン基を表わｉ
〜、Ｘは水素原子、アシル基又はジアミノ）　ＩＪアジ
ニル基を表わし、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し、ｎは０又は１
の数を表わす。）で示されるジスアゾ染料及び／又は下
記一般式（式中、Ａは置換基を有していてもよいフェニ
ル基又は５０３Ｍ基を有するナフチル基を表わし、Ｂは
置換基を有していてもよい１．４−７エニレ／基又は８
０３Ｍ基を有する１、４−ナフチレン基を表わし、Ｃは
少なくとも１個の置換されていてもよいアミノ基若しく
は水酸基を有しかつＳＯ３Ｍ基若しくはＣ００Ｍ基を有
していてもよいフェニル基若しくはナフチル基、又は３
−シアノ−４−メチル−６−ヒトロキシービリドン（２
）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し、ｎは０又は１の数
を表わす。）で示されるトリ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足一般式Ｃ１）及び前
足一般式（１）で示される染料の具体例としては、下記
第１表のＡ１〜屋８の前足−般式〔１〕で示されるジス
アゾ染料及び第２表の扁１〜洗８の前足一般式（１）で
示されるトリスアゾ染料の合計１６例のアゾ系染料など
が挙げられる。

本発明で用いられる上述のようなジスアゾ染料とトリス
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が、混合して
用いるほうが、偏光度が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４５０〜６００ｎｍ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゛て完全なものとす
るために、■　Ｃ０１，Ｄｉｒｅｃｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　
１４２■　Ｃ，１，Ａｃ１ｄ　Ｙｅｌｌｏｗ　　　２５
　　（染料便覧３９６頁）■　Ｃ，Ｉ、　Ａｃ１ｄ　Ｏ
ｒａｎｇｅ　　２Ｂ　　（同上　４１１頁）■　Ｃ，１
，Ａｃ１ｄ　Ｏｒａｎｇｅ　　４３　　（同上　４１２
頁）■　Ｃ，１，Ａｃ１ｄ　Ｏｒａｎｇｅ　　１９　　
（同上　４１０頁）■　Ｃ，Ｉ、　Ａｃ１ｄ　Ｇｒｅｅ
ｎ　　　２５　　（染料便覧４９０頁）（注）有機合成
化学協会編「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、フロピレン、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シ、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しては、高分子重合体を
成膜してフィルムとしだ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ナトリウム、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１〜６
０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
重合体の種類によっても異なるが、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
合体に対して０．１〜５重量％、好ましくは０．８〜ｚ
５重量係程度である。

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〜ｌＯ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しい。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
℃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コ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、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）は次の方法により算出した
。

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
り下記式（２）による。

Ｄ＝Ｌｏｇ（Ｉ　ｏ／Ｉ　ｍ　）／Ｌｏｇ　（Ｉ　ｏ／
Ｉ　ｌ　）　−”　（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
の偏光性能が犬なることを示す。

なお、実施例中、「部」は「重量部」である。

実施例１ 第１表＆２のジスアゾ染料　　　０．５部、第１表Ａ５
のジスアゾ染料　　　０．３部、第２表Ａ７のトリスア
ゾ染料　　０．２部及び芒硝２５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、４５０〜６　Ｑ　
Ｏｎｍにおいてほぼフラットな吸収を示し、又その５５
０　ｎｍにおけるＦｄｙｅは０．９２で偏光能の高いも
のであった。

実施例２ ＰＶＡフィルムを、４０℃の温水中で約１５倍に延伸し
、延伸状態を保持した状態で、第１表Ａ１のジスアゾ染
料　　　０．３部、第２表Ａ４のトリスアゾ染料　　０
．２部、第２表Ａ５のトリスアゾ染料　　０．２部、Ｃ
，Ｉ、　Ｄｉｒｅｃｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　　８６　　　　
０．２部及びＣ，Ｉ、　Ａｃ１ｄ　Ｇｒｅｅｎ　　　２
５　　　０．４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ｐ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　ｆあった。

実施例３ 平均重合度１７００、ケン化度９９．　ｓ　％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重量部の第１表Ａ６のジスアゾ
染料を添加して完全かつ均−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、工０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
％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５５８ｎｍでの
Ｆｄｙｅ　ｉＪ、　０．９０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は置換基を有していてもよいフェニル基又は
   ＳＯ＿３Ｍ基を有するナフチル基を表わし、Ｂは置換基
   を有していてもよい１，４−フェニレン基又はＳＯ＿３
   Ｍ基を有する１，４−ナフチレン基を表わし、Ｘは水素
   原子、アシル基又はジアミノトリアジニル基を表わし、
   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し、ｎは０又は１の数を表わす。）
   で示されるジスアゾ染料及び／又は下記一般式〔II〕 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・〔II〕 （式中、Ａは置換基を有していてもよいフェニル基又は
   ＳＯ＿３Ｍ基を有するナフチル基を表わし、Ｂは置換基
   を有していてもよい１，４−フェニレン基又はＳＯ＿３
   Ｍ基を有する１，４−ナフチレン基を表わし、Ｃは少な
   くとも１個の置換されていてもよいアミノ基若しくは水
   酸基を有しかつＳＯ＿３Ｍ基若しくはＣＯＯＭ基を有し
   ていてもよいフェニル基若しくはナフチル基、又は３−
   シアノ−４−メチル−６−ヒドロキシ−ピリドン（２）
   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し、ｎは０又は１の数を
   表わす。）で示されるトリスアゾ染料を含有することを
   特徴とする偏光膜。