JPS62265356A - 二色性アゾ色素およびこれを用いた偏光フイルム - Google Patents

二色性アゾ色素およびこれを用いた偏光フイルム

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JPS62265356A
JPS62265356A JP61107772A JP10777286A JPS62265356A JP S62265356 A JPS62265356 A JP S62265356A JP 61107772 A JP61107772 A JP 61107772A JP 10777286 A JP10777286 A JP 10777286A JP S62265356 A JPS62265356 A JP S62265356A
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JP
Japan
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alkyl
alkyl group
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Application number
JP61107772A
Other languages
English (en)
Inventor
Hirosuke Takuma
啓輔 詫摩
Kimitoshi Kato
加藤 公敏
Hiroshi Aiga
相賀 宏
Katsuji Nakamura
勝次 中村
Isao Nishizawa
西沢 功
Junichi Fujio
藤生 順一
Makoto Hosonuma
細沼 信
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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Publication date
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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、樹脂着色に好適な新規色素に関し、かつ該色
素を用いた偏光フィルムに関する。
〔従来の技術〕
今日最も一般的に使用されている偏光フィルムは、フィ
ルム基材としてポリビニルアルコール系樹脂を用い、こ
れにヨード化合物および/または選択された構造を有す
る酸性染料もしくは直接染料等の二色性物質で偏光性を
付与したものである。
この種の偏光フィルムは、通常フィルムの両面を耐湿性
があり、かつ少なくとも片面が透明なフィルム状物(以
下、保護膜層と言う)で覆うことにより耐久性が保持さ
れている。すなわち、本質的に極めて耐久性に乏しい内
部偏光フィルム層(以下、偏光子層という)の欠点を両
面の保護膜層で保護することにより実用的な耐久性を得
る手段がとられている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
偏光フィルムは、すでに液晶表示素子の重要な構成要素
として大量に使用されているが、液晶表示素子の利用分
野の拡大につれて使用される偏光フィルムに対する耐久
性の向上、特に耐湿性、耐熱性の改良が強く要望されて
いる。
かかる要求を解決すべく種々の提案がなされているが、
これらは要約すれば3つの方法に分類出来る。第1の方
法は、偏光子として従来のポリビニルアルコール系樹脂
と水溶性二色性染料の組合せになるものを用いながら、
保護膜層をより耐久性に優れたアセテートセルローズ系
樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレ
タン系樹脂などにて代替し保護する方法であり、この方
法で相当程度に耐久性の改良が可能であるが、偏光フィ
ルム切断部分に露出する偏光子の低耐湿性および偏光子
基材樹脂自身のもつ既耐熱性などにもとづき耐久性改良
に限界がある。第2の方法は偏光フィルムとしてポリエ
ン構造の共役二重結合を有する疎水性ポリマーフィルム
を用いる方法であるが、耐湿性は向上するものの熱によ
るポリエン構造の増加等に基因する透過率変化および基
本的な偏光度の低さなどの欠点を有し、まだ技術的な完
成を見ていない。第3の方法は、ポリエステル、ポリア
ミドなどに代表される疎水性ポリマーを二色性染料で着
色し、延伸することによって偏光フィルムもしくは偏光
子を得ようとする試みであり、本発明も基本的にはこの
方法に属する。第3の方法によれば、原理的には懸案と
なつている耐湿性、耐熱性等の根本的解決が図られるこ
とは容易に理解される。しかし、現実には係る疎水性ポ
リマー中で高い二色性を示す二色性色素の提案は少なく
、かかる方法での偏光フィルム製造技術の完成を制限し
ているのが実状である。
〔問題へ壷段〕
本発明者らは、このような現状に鑑み、基本特性として
優れた透明性、耐湿性、耐熱性、耐候性等を有する疎水
性ポリマーを中心とした有機樹脂ポリマーに着目し、該
ポリマーをフィルム基材にした新規偏光フィルムを開発
すべく鋭意検討した。
耐久性のある偏光フィルムについての公知技術として、
特開昭57−84409および本発明者らによる同58
−68008等が例示される。いずれも液晶用に開発さ
れた2色性染料を偏光フィルムへ応用したものである。
これらのフィルムは製造初期においては、従来のPVA
系偏光フィルム等にくらべて遜色のない偏光能を有して
いるが。
長時間放置、特に加温状態に長時間放置すると、偏光能
の低下が著しく実用上問題がある。その原因は、液晶用
2色性染料が一般的に液晶物質にできるだけ多量に溶解
すべく構造的に選択されたものであり、従って、染料分
子が例えば、ポリエチレンテレフタレートのような疎水
性樹脂系フィルム基材中で、特に加温時に容易に移動で
きるためと考えられる。すなわち、疎水性樹脂ポリマー
をフィルム基材とする偏光フィルムにおいて用いられる
色素は、該ポリマー中で(1)高い2色性を有すること
、 (2)分散もしくは溶解して均一な着色性を有する
こと、(3)優れた耐光性、耐熱性および耐湿性を有す
ること、(4)基材ポリマーに対し強い親和性を有する
かもしくは加温時ポリマー中での色素の移動または昇華
が実質的にないこと等の基本的性質を有していることが
必要である。本発明者らは上記性質を満足する色素構造
を鋭意検討した結果、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は式(1)および式(2)〔式(1)
中、Xはアルキル基、アリール基または4−置換シクロ
ヘキシル基であり、R1およびゐは水素原子、アルキル
基、アルコキシ基またはハロゲン原子であり、 R3お
よびR4は水素原子、シアノ基で置換されていてもよい
アルキル基、またはアルコキシアルキル基あるいはアル
キル基置換ベンジル基を示す。〕 イ 〔式(21m、Yはアルキル基、アリール基または4−
置換シクロヘキシル基でありs R5およびRJ水素原
子、アルキル基、アルコキシ基またはハであり、ここで
R7および島は水素原子、シアノ基で置換されていても
よいアルキル基またはアルコキシ基あるいはアルキル基
置換ベンジル基であり、R91RIGはアルキル基、穐
、およびR12はアルキル基またはアルコキシ基を示す
。〕で表わされる色素および該色素を用いることを特徴
とする偏光フィルムである。特に、フィルム基材が疎水
性樹脂ポリマーであるとき、優れた偏光能、耐光性、耐
湿性および耐熱性等を有する産業上極めて有用な偏光フ
ィルムを提供する。
本発明の式(1)および式(2)で表わされる色素は通
常の方法を用いれば容易に合成することができる。
代表的には式(3) 〔式(3)中、Xはアルキル基、アリール基、または4
−置換シクロヘキシル基を示す。〕 で表わされる化合物をジアゾ化し、式(4)〔式(4)
中、 R2は水素原子、アルキル基、アルコキシ基また
はハロゲン原子であり、F’se  R4は水素原子、
シアノ基で置換されていてもよいアルキル基、またはア
ルコキシ基あるいはアルキル基置換ベンジル基を示す。
〕 で表わされる化合物とカップリングすることによって式
(1)の化合物を得ることが出来る。
式(1)および式(2)で表わされる化合物はいずれも
樹脂着色材および偏光フィルム用色素として優れた性質
を有している。
式(1)および式(2)におけるx、y、zおよびR1
〜八2の具体例を次に示す。X又はYとしてはメチル基
、エチル基、イソプロピル基、p−ブチルフェニル基、
p−エトキシフェニル基、4−エチルシクロヘキシル基
、4−ブトキシシクロヘキシル基等が挙げられる。2と
してはジエチルアミ7基。
ブトキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、p−ブチルフ
ェノキシ基、p−エトキシフェノキシ基。
p−エチルベンゾイルオキシ基等が挙げられる。
R11R21R5またはR6としては水素原子、メチル
基。
メトキシ基、クロル基、ブロム基、フッ素基等の置換基
が挙げられる。
Ran  R4,R7またはR8としては、水素原子、
エチル基、ブチル基、2−シアノエチル基、4−シアノ
ブチル基、p−エチルベンジル基、p−ブトキシベンジ
ル基等が挙げられる。R3またはRIOとしてはメチル
基、プロピル基、ブチル基等が挙げられ、R11または
RL2としてはエチル基、ブチル基、ブトキシ基、イソ
プロピル基等を挙げることができる。
本発明の色素は合成後、粗製の昔ま使用することもでき
るが、再結晶その他の精製手段を用いて精製されたもの
であることが好ましく、また、数μ以下に粉砕して使用
することが好ましい。
本発明の偏光フィルムは、前記色素を少なくとも1種含
むものであり、必要により数種類を混合して使用するこ
とが出来る。さらにその池の二色性を有する色素、場合
によっては二色性を有しない色素、もしくはその池の偏
光性物質と組合せて使用してもよい。
使用する色素の基材ポリマーに対する量は、色素の着色
能力および目的とする偏光フィルムの厚さを考慮して決
定されるが、好ましくは得られる偏光フィルム1枚当り
の可視光透過率が30〜60%となるように調整する。
標準的な色素の場合、偏光フィルムの厚さが30〜20
0μであれば、色素の基材樹脂に対する量は0.01〜
10重量係の範囲である。
本発明の偏光フィルムとしての構成基材である有機樹脂
ポリマーは、基本的には線状分子構造を有メー機高分子
化合物であれば何ら制限なく使用できる。例えば、ポリ
ビニルアルコール系、エチレン−酢酸ビニル共重合体も
しくはこのケン化物系、セルローズ系、ポリビニルブチ
ラール系、ハロゲン化ビニル重合体系、ハロゲン化ビニ
リデン重合体系1部分脱塩酸ハロゲン化ビニリデン重合
体系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリエステル系、
ポリカーボネート系およびポリエーテルスルホン系樹脂
などがあげられる。特に耐久性が要求される使用分野で
は、ハロゲン化ビニル重合体系、ポリアミド系、ポリイ
ミド系、ポリエステル系およびポリエーテルスルホン系
樹脂が好ましく、なかでもとくに耐熱性、耐湿性および
透明性に優れたポリエチレンテレフタレート、ポリエチ
レンナフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどの
芳香族ポリエステル系樹脂が好ましい。
本発明の偏光フィルムを製造するには、基材ポリマーと
前記色素から選ばれた少くとも1種、必要により混合す
るその池の色素とともに容融して着色した後、フィルム
もしくはシート状に成形し次いで50〜150℃の製産
でダテ方向もしくはヨコ方向に3〜10倍延伸後、10
0〜230℃で1秒〜30分間加熱処理することによっ
て製造できる。なお、前記延伸は一方向のみでも十分で
あるが、必要に応じ主延伸方向の直角方向に約1.1〜
2倍延伸し、フィルムの機械的強度を向上させることも
できる。
このように製造された偏光フィルムは、用途によって種
々の型態のフィルムやシートに加工して実用に供するこ
とができる。すなわち、a)上記の方法で製造されたフ
ィルムそのまま、b)片面もしくは両面に光学的透明性
と機械的強度に浸れた保護膜、例えば、着色もしくは無
着色のガラス類または合成樹脂類によりなる保護膜層を
設けた形の偏光シートまたはフィルム、C)一般的に利
用される液晶ディスプレイ、窓ガラスまたはメガネ等へ
の適用時の簡便さのために、片面もしくは両面に粘着剤
を塗布した形のもの、さらには、d)偏光フィルムの表
面に蒸着、スパッタリングまたは塗工法等の周知の方法
でインジウム−スズ系酸化物等の透明導電性膜を叶加し
た形のものなどがfF+I示される。これらは液晶表示
素子用のセル形成材としても利用することができる。
また、本発明の色素は、樹脂着色材としても有用である
。すなわち、本発明の色素は、基本的に耐熱性、耐光性
、耐昇華性、耐ブリード性等々の樹脂着色材に要求され
る特性を有しており、ポリ塩化ビごτ、ポリスチレン、
ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステルなどに代
表される有機ポリマーを透明性に優れた色調に着色する
のにも適している。
以下、本発明の色素および該色素を用いた偏光フィルム
の代表例について具体的に実施列をあげて説明する。な
お、実施例中の偏光度は次の方法によって測定した値で
ある。すなわち、2枚の偏光フィルムを延伸方向が平行
となるべく重ねて分光光度計の光路におき測定した可視
領域最大吸収波長での光線透過率(To)、および2枚
の偏光フィルムを延伸方向が直交すべく重ねて測定した
同波長での光線透過率(Tよ)より次式を用いて偏光度
(V)を算出した。
なお、実施例中の「部」は重量部を示している。
実施例1 次式 で示される化合物2.1部を、ジメチルホルムアミド(
DMF)70部に溶解させ、35係塩@3部を加え、1
時間室温にて撹拌した後温度をO〜56Cにして6.3
チ亜硝酸ナトリウム水溶液IO部を滴下し、2時間撹拌
した。この溶液にスルファミン酸0.5部を加えた後に
、N、N−ジエチルアニリン2部を加え、2時間反応し
た。炭酸ソーダでPHを3〜4にした後、水200部に
排出し、生じた析出物をヂ過し、水洗、メタノール洗浄
後、乾燥して式(/%1) (魔1 ) で示される化合物2.5部を得た。糟黄色の粒状の固体
で、アセトン溶液の最大吸収波長は449 nmであっ
た。
ポリエチレンテレフタレート樹脂ペレット1 kgに/
161の色素2gを加え、均一に混合し280°Cで溶
融製膜して鮮明なjf黄色に着色したフィルムを得た。
この着色フィルムをテンター延伸機を用いて80°Cで
横方向に5倍延伸し、180℃で数秒間熱処理し、厚み
70μmの偏光フィルムを得た。
搾黄色色調(極大吸収波長λmax455nm) を呈
し、λmaxにおける偏光度は99.7%と高い値を示
した。この偏光フィルムを8D″C1相対湿度90チの
条件下で500時間テストしてみたが、色相の変化およ
び偏光度の低下は実質的には全く認められなかった・ 実施列2 実施例1におけるN、N−ジエチルアニリンの代りにN
−メチル−N−(p−エトキシベンジル)アニリンを用
いる以外は同様にして、次式(雇2)で委す色素を得た
これは斤黄色の固体であり、実施ffl+ 1と同様の
方法で極大吸収波長458 nmを有し、偏光度99.
5%の偏光フィルムを得た。
実施例3 実施列1におけるN、N−ジエチルアニリンの代りにα
−ナフチルアミンを用いて同様にしてカップリング反応
をしてまず次式 で示される化合物を合成し、これを5部、ジメチルホル
ムアミド100部、35%塩酸5部の溶液を室温にて1
時間撹拌した後、温度を0〜5°Cにして、10.3%
亜硝酸ナトリウム水溶液10部を滴下し、3時間撹拌し
た。この溶液にスルファミン酸1.2部を加えた後に、
N、N−ジブチルアニリン5部を滴下し4時間反応した
。これに10%酢酸ナトリウム水溶液15部を加え、1
時間撹拌した後、水400部に排出し生じた析出物を濾
過し、水洗、メタノール洗浄、乾燥して、次式(腐(腐
3) で示される化合物5.2部を得た。紫暗色の固体でアセ
トン溶液の最大吸収波長は544nmであった。
また、実施例1と同様の方法で、極大吸収波長545n
mを有し、偏光度99.2%の偏光フィルムを得た。
実施例4〜15 実施例1における色素/161の代りに表1の色素4〜
15を用いる以外は同様にして偏光フィルムを得た。色
素構造式を偏光フィルムの極大吸収波長(λmax )
および偏光度と共に表 1に示す。
(以下余白)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)式(1) ▲数式、化学式、表等があります▼(1) 〔式(1)中Xはアルキル基、アリール基または4−置
    換シクロヘキシル基であり、R_1およびR_2は水素
    原子、アルキル基、アルコキシ基またはハロゲン原子で
    あり、R_3およびR_4は水素原子、シアノ基で置換
    されていてもよいアルキル基、またはアルコキシアルキ
    ル基あるいはアルキル基置換ベンジル基を示す。〕 で表わされるモノアゾ系二色性色素。 2)式(2) ▲数式、化学式、表等があります▼(2) 〔式(2)中、Yはアルキル基、アリール基または4−
    置換シクロヘキシル基であり、R_5およびR_6は水
    素原子、アルキル基、アルコキシ基またはハロゲン原子
    であり、Zは▲数式、化学式、表等があります▼、 −OR_9、▲数式、化学式、表等があります▼、▲数
    式、化学式、表等があります▼または ▲数式、化学式、表等があります▼であり、ここでR_
    7およびR_8は水素原子、シアノ基で置換されていて
    もよいアルキル基、またはアルコキシ基あるいはアルキ
    ル基置換ベンジル基であり、R_9、R_1_0はアル
    キル基、R_1_1およびR_1_2はアルキル基また
    はアルコキシ基を示す。〕 で表わされるジスアゾ系二色性色素。 3)式(1) ▲数式、化学式、表等があります▼(1) 〔式(1)中、Xはアルキル基、アリール基または4−
    置換シクロヘキシル基であり、R_1およびR_2は水
    素原子、アルキル基、アルコキシ基またはハロゲン原子
    であり、R_3およびR_4は水素原子、シアノ基で置
    換されていてもよいアルキル基またはアルコキシアルキ
    ル基あるいはアルキル基置換ベンジル基を示す。〕 で表わされるモノアゾ系二色性色素または式(2)▲数
    式、化学式、表等があります▼(2) 〔式(2)中、Yはアルキル基、アリール基、または4
    −置換シクロヘキシル基であり、R_5およびR_6は
    水素原子、アルキル基、アルコキシ基またはハロゲン原
    子であり、Zは▲数式、化学式、表等があります▼、 一OR_9、▲数式、化学式、表等があります▼、▲数
    式、化学式、表等があります▼、または ▲数式、化学式、表等があります▼であり、ここでR_
    7およびR_8は水素原子、シアノ基で置換されていて
    もよいアルキル基、またはアルコキシ基あるいはアルキ
    ル基置換ベンジル基であり、R_9、R_1_0はアル
    キル基、R_1_1およびR_1_2はアルキル基また
    はアルコキシ基を示す。〕 で表わされるジスアゾ系二色性色素を用いることを特徴
    とする偏光フィルム。
JP61107772A 1986-05-13 1986-05-13 二色性アゾ色素およびこれを用いた偏光フイルム Pending JPS62265356A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009037911A1 (ja) * 2007-09-20 2009-03-26 Nitto Denko Corporation リオトロピック液晶性混合物、及びコーティング液、及び光学異方性フィルム

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