JPH03192336A

JPH03192336A - 偏光性材料

Info

Publication number: JPH03192336A
Application number: JP1333875A
Authority: JP
Inventors: Arimitsu Usuki; 有光臼杵; Shinji Inagaki; 伸二稲垣; Shigeto Tatsuta; 成人龍田; Miharu Hirose; 美治広瀬; Kazuo Toshima; 和夫戸島; Naoki Nakamura; 直樹中村
Original assignee: Toyota Motor Corp; Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyota Motor Corp; Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 1989-12-22
Filing date: 1989-12-22
Publication date: 1991-08-22

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］本発明は光の透過性を調整する調光素子等に利用できる
偏光性材料に関する。

［従来の技術］従来より、一対の透明電極層が対向する内壁面に形成さ
れ、スペーサを介して周囲を密閉された一対の透明基材
よりなるセルと、このセル内に収容され、分散媒及び該
分散媒に分散された微細な偏光性物質よりなる懸濁液と
から構成される調光素子が知られている。

調光素子は、電圧が印加されていないとき、懸濁液中で
偏光性物質がブラウン運動をしながらランダムに配向し
て分散されている。したがって、調光素子に入射する可
視光線は吸収され、調光素子は暗く見える。また電圧が
印加されると、懸濁液中で偏光性物質がセルを形成して
いる透明基材に対して垂直方向（印加方向）に配向して
並ぶ。

したがって、入射可視光線はその配向面間を透過し、調
光素子は明るく透明に見える。

このような調光素子に用いられる偏光性材料として、ア
ルカロイドの過ハロゲン化物が古くから知られている。

このアルカロイドの過ハロゲン化物を電圧印加時に透過
性良く配向させて偏光性材料として有効に作用させるた
めには、針状、棒状又は薄い小板片状の結晶形状に合成
する必要がある。

この針状結晶等を有する偏光性材料として、例えば、鉄
属イオンの共存下で合成されるキニーネ硫酸塩の過ヨウ
化物（特公昭４８−２０５６０号公報）、ニトロセルロ
ースの存在下で合成されるジヒドロシンコニジン硫酸塩
の過ヨウ化物（特開昭５３−１４４８９３号公報）等が
ある。

［発明が解決しようとする課題］上記従来法で合成された偏光性材料は、針状結晶、棒状
結晶、小片板状結晶、それぞれの形状の集合体等、種々
の形状及び大きさをもつ結晶が混在している。このため
、青色に発色した際の鮮明度、色調に不満があった。ま
た、様々の粒子が光を散乱させるため、透明時の透明性
が低くくもった感じになる。

ざらに、偏光性材料の結晶形状が不均一であったり、結
晶が大きすぎると、電圧印加時の応答性が悪くなるとい
う不都合もある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、発色時の
鮮明性及び透明時の透明性に優れ、かつ電圧印加時の応
答性にも優れた偏光性材料を提供することを解決すべき
技術課題とするものである。

［課題を解決するための手段］本発明の偏光性材料は、長さ１００〜５０００ｎｍ、径
１０〜５００ｎｍを有する針状結晶の有機化合物の過ハ
ロゲン化物よりなることを特徴とする。

上記長さが５００ｎｍより短いと、偏光性材料は凝集し
て大きな塊になりやすい。また、上記長さが５０００ｎ
ｍより長いと、作用する電界に応じて配向するのに時間
がかかり、応答性が悪くなる。一方、屈折率ｎの媒質中
に分散している長ざＬの粒子は、その分散液中を通過す
る光線のうち、λ＝２ｎＬである波長λの光線を吸収す
ることが知られている。そして可視光線の波長はおおむ
ね３６０〜８００ｎｍであるから、分散液の屈折率をほ
ぼ１とすると、可視光線を有効に吸収する上で、針状結
晶の長さはほぼ２００〜”ｌ１００Ｏｎの範囲にあるこ
とが特に望ましい。

上記径が１００ｍより小さいと、偏光性材料は単分子と
して存在しているので、溶解しやすくなり溶媒による劣
化を受けやすい。また上記径が５ＱＱｎｍより大きいと
、光の散乱が大きくなるので、透明時の透明度が低下す
る。

なお、配向時の光の透過性をより高めるために、艮ざは
径の５倍以上２５倍以下であることが好ましく、より好
ましくは１０倍程度である。この意味からは、前記した
針状結晶の長さの範囲２００〜１１０００ｎに対応する
２０〜１１００ｎの径が特に望ましい。

上記有機化合物の過ハロゲン化物は、例えば以下のよう
に製造することができる。まず、不飽和有機化合物を水
素化により還元する。得られた飽和有機化合物を適当な
酸と反応させて塩を形成俊、適当な液体媒体に溶解して
から、ニトロセルロースの存在下に、有効量のハロゲン
原子及びハロゲン化物と反応させて過ハロゲン化物とす
る。なお、上記ニトロセルロースは、偏光性物質と結合
して偏光性物質の凝集等を防止し、安定な懸濁液を維持
するための保護コロイドとして用いられるものである。

上記不飽和有機化合物としては、例えばキニン、キニジ
ン、シンコニン、シンコニジン、クプレイン等のキナア
ルカロイド等を使用することができる。

本発明の偏光性材料は、上記のようにして得られた有機
化合物の過ハロゲン化物を分粒することにより得ること
ができる。この分粒操作は、遠心分離、濾過、分子篩等
の手段の単独又は併合により行うことができる。

［作用］本発明の偏光性材料は１００〜５０００ｎｍの長さ及び
１０〜５００ｎｍの径をもつ針状結晶である。

このため、本発明の偏光性材料は長さが短すぎて凝集し
たり、径が小さすぎて溶媒による劣化を受けることがな
い。また、径が大きすぎて光の散乱が大きくなることが
ない。したがって、本発明の偏光性材料は、発色時の鮮
明性及び透明時の透明性に優れる。

また、本発明の偏光性材料は長さが長すぎて電圧印加時
の応答性が悪くなることもない。

さらに、本発明の偏光性材料は結晶の長さと径が一定の
範囲に限定され、「粒揃い」であるために、ＪＩＳ　　
Ｒ−３２１１に規定するヘイズ値（曇価〉２以下を満足
しており、透視性が良い。

［実施例］以下実施例により本発明を具体的に説明する。

（実施例１）５００ｃｃのエルレンマイヤーフラスコに水１６８．０
ＣＩ、９７％硫酸１５．０ＣＩ、シンコニジン４０．０
ｇ、及び塩化パラジウムの２％水溶液１５０ｃｃを磁力
撹拌機で撹拌しながら挿入した。

フラスコ中の空気は、水柱８０〜１００ｃｍの加圧下に
挿入する水素で置換した。水素化反応はパラジウムが完
全に還元されるまで緩慢に進行し、この間充分に撹拌し
た。

反応生成物をパラジウムから濾別し、撹拌しながら水で
６００ｃｃに稀釈した。反応生成物に充分な撹拌下に約
２５ｑの５０％苛性ソーダを急激に加えてｐＨ９〜１０
にした。その後１０分間撹拌を続けた。ジヒドロシンコ
ニジンの無定形結晶を真空濾過し、水で充分に洗浄した
。次いで生成物をできるだけ水分がなくなるまでつき固
めてから、広げて空気中で乾燥した。生成物は５０％エ
タノール水から０〜２℃で８〜１０時間結晶させた。生
成物は濾別して最少量の５０％冷エタノール水で洗浄し
８２℃で４時間乾燥してジヒドロシンコニジンを得た。

ジヒドロシンコニジン３．０６ｇ、９７％硫酸０．６９
にｌ、２−エトキシエタノール２０．０ｇ、水１０．０
ｇの溶液と、ニトロセルロース１４゜１７Ｃ１，２−エ
トキシエタノール２８．３５ＣＪ、トリクレジルフォス
フェート１０．Ｏｑの溶液を混合し、よく撹拌した。こ
の溶液にヨウ化カルシウム０．４９ｇ、ヨウ素３．０４
ｇ、ｎ−プロパツール１２．ＯＱ１トリクレジルフォス
フェート３５、Ｏｑの溶液を一気に加え、激しく撹拌し
た。

３０、分の撹拌後、液をガラス板上に広げて揮発性成分
を除去した。

このペースト状物質１０ｇをトリルアセテート１５０ｇ
中に入れ、超音波でよく分散させて懸濁液を作製した。

そして、この懸濁液を日立製高速冷却遠心器タイプ５Ｃ
Ｒ２０Ｂ、ＲＰＲ−２０−２ロータを用い、毎分１８０
００回転（遠心加速度、３９９１７Ｑ）で３０分遠心分
離をし、上澄み液を捨てた。

この操作により、既に溶解している偏光性材料（長さ１
１００ｎ以下、径’ｌＱｎｍ以下）金除去した。

さらに沈澱物を毎分２０００回転（遠心加速度、４９２
ｇ＞で５分間遠心分離をし、沈澱物を捨てた。この操作
により粗大な結晶（長ざ５０００ｎｍ以上、径５００ｎ
ｍ以上）を除去した。

この上澄み液をざらに１０倍に稀釈したものをＡ、Ｉｌ
板上に薄く広げて濃縮した後、走査型電子顕微鏡（ＳＥ
Ｘ）で観察した。その結果、すべての偏光性材料は、約
１００〜５０００ｎｍの長さ、及び５０〜９Ｑｎｍの径
をもつ針状結晶であった。

この液をセル厚２５μｍのセルに封入してＲＭＳ値３０
Ｖ、１ｋＨｚの交流電圧を印加したところ、鮮かな青色
からきわめて速く透明に変色した。

上記実施例１の偏光性材料は、長さが短すぎて凝集した
り、径が小さすぎて溶媒による劣化を受けることがない
。また、径が大きすぎて光の散乱が大きくなることがな
い。したがって、本実施例１の偏光性材料は、発色時の
鮮明性及び透明時の透明性に優れていた。

また、本実施例１の偏光性材料は長さが長すぎることも
なく、かつ結晶の形状及び大きざがほぼ均一に揃ってい
るので、応答速度が速くばらつきがなかった。なお、セ
ルを通して文字を透視したところ、明瞭に視認できた。

（比較例１）上記実施例１で得たペースト状物質をトリルアセテート
に稀釈し、同様な方法で走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で
観察した。

その結果、−辺１１００００ｎ程度の板状結晶と、長さ
が１００００ｎｍより長くて径が１１００Ｑｎ程度の針
状結晶又はこの針状結晶の束と、長さが１１０００ｎよ
り短く径が１１００ｎより小さい針状結晶と、形がはっ
きりしない不定形の結晶との混合物であった。

この液をセル厚２５μｍのセルに封入してＲＭＳ値３０
Ｖ、１　ｋＨｚの交流電圧を印加したところ、黄色がか
った青色からうす黄色に変色した。

また、このとき偏光性材料の凝集が一部に認められた。

実施例１と同一の視覚的条件下でセルを通して文字を透
視したところ、文字の輪郭がややぼやけて視認された。

［発明の効果コ以上詳述したように本発明の偏光性材料は、長さ及び径
が制限された針状結晶である。

したがって、本発明の偏光性材料は凝集したり、溶媒に
よる劣化を受けたり、光の散乱が大きくなることがなく
、発色時の鮮明性及び透明時の透明性に優れる。また、
電圧印加時の応答性に優れる。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）長さ１００〜５０００ｎｍ、径１０〜５００ｎｍ
を有する針状結晶の有機化合物の過ハロゲン化物よりな
ることを特徴とする偏光性材料。