JP4784417B2 - Composition for anisotropic dye film, anisotropic dye film and polarizing element - Google Patents

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Description

本発明は、調光素子や液晶素子(LCD)、有機エレクトロルミネッセンス素子(OLED)の表示素子に具備される偏光膜等に有用な、高い二色性を示す異方性色素膜を形成することができる異方性色素膜用組成物と、この異方性色素膜用組成物を用いて形成された異方性色素膜、及びこの異方性色素膜を用いた偏光素子に関するものである。   The present invention forms an anisotropic dye film having high dichroism useful for a polarizing film or the like included in a display element of a light control element, a liquid crystal element (LCD), or an organic electroluminescence element (OLED). The present invention relates to an anisotropic dye film composition that can be used, an anisotropic dye film formed using the anisotropic dye film composition, and a polarizing element using the anisotropic dye film.

LCDでは、表示における旋光性や複屈折性を制御するために、直線偏光板や円偏光板が用いられている。OLEDにおいても、外光の反射防止のために、円偏光板が使用されている。従来、これらの偏光板(偏光素子)には、ヨウ素が二色性物質として広く使用されてきた。しかしながら、ヨウ素は昇華性が大きいために、偏光板に使用した場合、その耐熱性と耐光性が十分ではなく、また偏光特性が経時劣化するという欠点があった。   In the LCD, a linearly polarizing plate or a circularly polarizing plate is used to control optical rotation and birefringence in display. Also in OLED, a circularly polarizing plate is used for preventing reflection of external light. Conventionally, iodine has been widely used as a dichroic material in these polarizing plates (polarizing elements). However, since iodine has a high sublimation property, when it is used for a polarizing plate, its heat resistance and light resistance are not sufficient, and the polarization characteristics deteriorate over time.

そのため、例えば特許文献1や非特許文献1,2に記載されるように、有機系の色素を二色性物質(二色性色素)として使用した偏光膜としての異方性色素膜が検討されている。   Therefore, for example, as described in Patent Document 1 and Non-Patent Documents 1 and 2, an anisotropic dye film as a polarizing film using an organic dye as a dichroic substance (dichroic dye) has been studied. ing.

これら文献に記載された二色性色素は、水やアルコールなどの溶媒中でリオトロピック液晶相を形成し、配向基板や流動場、電場、磁場などの外場により容易に配向させることが可能である。例えば、Brilliant Yellow(C.I.Direct Yellow 4)を用いると正の二色性色素膜、Methylene Blue(C.I.Basic Blue 9)やAmaranth(C.I.Food Red 9)を用いると負の二色性色素膜を得られることが知られている。   The dichroic dyes described in these documents form a lyotropic liquid crystal phase in a solvent such as water or alcohol, and can be easily aligned by an external field such as an alignment substrate, a flow field, an electric field, or a magnetic field. . For example, if Brillant Yellow (C.I. Direct Yellow 4) is used, a positive dichroic dye film, Methylene Blue (C.I. Basic Blue 9) or Amaranth (C.I. Food Red 9) is used. It is known that a dichroic dye film can be obtained.

しかし、これらの二色性色素膜は二色性が低いという欠点があった。これは、これらの文献にも記載されているような液晶特有のシュリーレン欠陥も問題であるが、湿式成膜法による色素膜の成膜工程において、塗布膜の乾燥時に生じる乾燥歪による膜の欠陥や亀裂により光漏れを起こすことも原因し、この結果二色性が低下するという問題があった。   However, these dichroic dye films have a drawback of low dichroism. This is also a problem with schlieren defects peculiar to liquid crystals as described in these documents, but film defects due to drying strain that occurs when the coating film is dried in the film formation process of the dye film by the wet film formation method. There is also a problem that light leakage is caused by cracks and cracks, resulting in a decrease in dichroism.

一方で、湿式成膜法による異方性色素膜の成膜にあたり、塗布膜の膜厚一様性を高め、かつ生産性を高めるためには、異方性色素膜用組成物中の色素の固形分濃度を下げることが好ましいが、固形分濃度を下げると上記の乾燥歪が大きくなる傾向にあり、むしろ二色性を下げてしまう結果となる。   On the other hand, in forming an anisotropic dye film by a wet film forming method, in order to improve the film thickness uniformity of the coating film and increase the productivity, the dye in the composition for the anisotropic dye film is used. Although it is preferable to lower the solid content concentration, lowering the solid content concentration tends to increase the above-mentioned drying strain, and rather results in lowering the dichroism.

このようなことから、異方性色素膜の成膜において、従来、高い塗膜均一性及び生産性と高二色性とを両立させることは困難であった。
米国特許第2,400,877号明細書 Dreyer,J.F., Phys. And Colloid Chem., 1948, 52, 808., “The Fixing of Molecular Orientation” Dreyer,J.F., Journal de Physique, 1969, 4, 114., “Light Polarization From Films of Lyotropic Nematic Liquid Crystals”
For this reason, it has been difficult to achieve both high coating film uniformity and productivity and high dichroism in the formation of anisotropic dye films.
US Pat. No. 2,400,877 Dreyer, JF, Phys. And Colloid Chem., 1948, 52, 808., “The Fixing of Molecular Orientation” Dreyer, JF, Journal de Physique, 1969, 4, 114., “Light Polarization From Films of Lyotropic Nematic Liquid Crystals”

本発明は、高二色性を示すと共に塗膜均一性も高い異方性色素膜を生産性良く形成することができる異方性色素膜用組成物と、この異方性色素膜用組成物を用いて形成された高二色性異方性色素膜及びこの異方性色素膜を用いた偏光素子を提供することを課題とする。   The present invention provides an anisotropic dye film composition capable of forming an anisotropic dye film having high dichroism and high coating uniformity with high productivity, and an anisotropic dye film composition comprising: It is an object of the present invention to provide a high dichroic anisotropic dye film formed using the same and a polarizing element using the anisotropic dye film.

本発明者らは、鋭意検討した結果、色素を含有し、リオトロピック液晶相を形成可能な異方性色素膜用組成物であって、温度5℃、歪印加後0.01秒後の緩和弾性率Gが10分の1に低下するまでの時間が0.1秒以下である異方性色素膜用組成物を用いることにより、塗膜均一性が高く、二色性も高い異方性色素膜を高効率に形成することができることを見出し、本発明に到達した。   As a result of intensive studies, the present inventors have found that a composition for an anisotropic dye film containing a dye and capable of forming a lyotropic liquid crystal phase, having a relaxation elasticity at a temperature of 5 ° C. and 0.01 seconds after strain application. By using an anisotropic dye film composition in which the time until the rate G decreases to 1/10 is 0.1 second or less, an anisotropic dye having high coating uniformity and high dichroism The present inventors have found that a film can be formed with high efficiency and have reached the present invention.

従って、本発明の異方性色素膜用組成物は、遊離酸の形が下記式で表される色素を含有し、リオトロピック液晶相を形成可能な異方性色素膜用組成物であって、前記色素の酸性基に対して、カチオン0.9当量以上0.99当量以下と、強酸性アニオン0.02当量以上0.1当量以下とを含有し、温度5℃、歪印加後0.01秒後の緩和弾性率Gが10分の1に低下するまでの時間が0.1秒以下であることを特徴とする。

Figure 0004784417
(上記式中、Xは、水素原子またはスルホ基を表す。Aは、置換基を有していてもよいフェニル基、置換基を有していてもよいナフチル基または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。Bは、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。nは、1または2を表す。) Accordingly, the composition for anisotropic dye film of the present invention is a composition for anisotropic dye film that contains a dye whose free acid form is represented by the following formula and can form a lyotropic liquid crystal phase, Containing 0.9 equivalents or more and 0.99 equivalents or less of a cation and 0.02 equivalents or more and 0.1 equivalents or less of a strongly acidic anion with respect to the acidic group of the dye, temperature 5 ° C., 0.01 after applying strain The time until the relaxation modulus G after 1 second is reduced to 1/10 is 0.1 seconds or less.
Figure 0004784417
(In the above formula, X 1 represents a hydrogen atom or a sulfo group. A 1 has a phenyl group which may have a substituent, a naphthyl group which may have a substituent, or a substituent. B 1 represents an optionally substituted aromatic heterocyclic group, B 1 represents an optionally substituted aromatic hydrocarbon group or an optionally substituted aromatic heterocyclic group, and n represents Represents 1 or 2.)

このような本発明の異方性色素膜用組成物を用いて湿式成膜法により成膜して得られる塗膜は均一であり、しかも、その生産性に優れる。このため、高二色性を示すと共に塗膜均一性も高い異方性色素膜を生産性良く形成することができる。この理由は次の通りであると推測される。   A coating film obtained by forming a film by the wet film forming method using the composition for anisotropic dye film of the present invention is uniform and excellent in productivity. For this reason, an anisotropic dye film that exhibits high dichroism and high coating film uniformity can be formed with high productivity. The reason is estimated as follows.

色素を含有するリオトロピック液晶の薄膜を塗布乾燥すると、色素濃度が高まり、色素会合体間の相互作用が強くなるため、溶液中の会合体の相対位置に秩序性を生じる。こうした秩序性は、例えば非特許文献3に示されているようにX線回折パターンを見ることで観測できる。このような会合体相対位置に秩序性を有する液体に歪を加えると、相対位置が変化し、元の状態に戻そうとする弾性応力を生じるとともに、平衡位置に戻ろうと会合体全体が流動してこの応力を緩和していく。こうした液晶の緩和過程は1つの会合体の並進及び回転緩和時間に比べ長い時間を要することが非特許文献4などに示されている。   When a thin film of lyotropic liquid crystal containing a dye is applied and dried, the dye concentration increases and the interaction between the dye aggregates becomes strong, so that the relative position of the aggregates in the solution is ordered. Such order can be observed by observing an X-ray diffraction pattern as shown in Non-Patent Document 3, for example. When strain is applied to a liquid having order at the relative position of such an aggregate, the relative position changes, generating elastic stress to return to the original state, and the entire aggregate flows to return to the equilibrium position. The leverage is relieved. It is shown in Non-Patent Document 4 that such a relaxation process of liquid crystal requires a longer time than the translation and rotation relaxation time of one aggregate.

外場により配向したリオトロピック液晶薄膜を塗布乾燥すると、膜面内に歪を生じ、非特許文献5に示される欠陥と類似した欠陥や膜の亀裂を生じて、塗膜性状を著しく損ねる場合があるが、会合体の位置を平衡状態に戻す緩和時間が、塗膜の乾燥時間に比べて十分短ければ、こうした欠陥を生じないことが推測される。   When a lyotropic liquid crystal thin film oriented by an external field is applied and dried, the film surface is distorted, resulting in defects similar to the defects shown in Non-Patent Document 5 and cracks in the film, which may significantly impair the properties of the coating film. However, if the relaxation time for returning the position of the aggregate to the equilibrium state is sufficiently shorter than the drying time of the coating film, it is presumed that such defects do not occur.

この緩和時間を短くするためには、会合体の相対位置の秩序性は低いことが望ましい。会合体の相対位置の秩序性は非特許文献3に示されているX線回折ピークの半値幅で評価される。会合体の相対位置の秩序性を低くするためには、塩を添加してイオン強度を高めたり、色素の中和度を下げたりして、会合体間の電気的な斥力を適度に抑制することが重要である。過度に色素の中和度を下げると色素が析出してしまう。また、過度に塩を添加すると塗布膜に塩が析出して色素の配向度を低下させる。   In order to shorten this relaxation time, it is desirable that the order of the relative position of the aggregate is low. The order of the relative position of the aggregate is evaluated by the half width of the X-ray diffraction peak shown in Non-Patent Document 3. In order to lower the order of the relative positions of the aggregates, salt is added to increase the ionic strength or to lower the neutralization degree of the dye to moderately suppress the electrical repulsion between the aggregates. This is very important. If the neutralization degree of the dye is excessively lowered, the dye will be precipitated. Moreover, when salt is added excessively, salt precipitates on the coating film and decreases the degree of orientation of the dye.

このような理論に基いて、本発明者らは、乾燥により濃度が高くなった時の上記緩和時間が短いものとして、温度5℃、歪印加後0.01秒後の緩和弾性率Gが10分の1に低下するまでの時間が0.1秒以下である異方性色素膜用組成物を用いることを試みたところ、塗膜の欠陥や亀裂を抑制できることを確認し、塗膜均一性が高く、二色性も高い異方性色素膜を高効率に形成することができることを見出した。
J.Lydon, “Chromonics” in “Handbook of Liquid Crystals vol.2B: Low Molecular Weight Liquid Crystals II”, p.981, edited by D.Demus, J.Goodby, G.W.Gray, H.-W.Spiess and V.Vill, Wiley-VCH, (1998). P.G.de Gennes and J.Prost, “Dynamical Properties of Smectics and Columnar Phases” in “The Physics of Liquid Crystals ”p.408, Clarendon Press. Oxford, (1993) M.Gharbia, M.Cagnon and G.Durand, “Column undulation instability in a discotic liquid crystal”, J.Physique Lett., 46(1985), L683.
Based on such a theory, the present inventors assumed that the relaxation time G when the concentration was increased by drying was short, and that the relaxation modulus G after 0.01 seconds after applying the strain was 10 ° C. An attempt was made to use an anisotropic dye film composition whose time to decrease to a fraction of 0.1 second or less, and it was confirmed that defects and cracks in the coating film could be suppressed. The present inventors have found that an anisotropic dye film having a high dichroism and a high dichroism can be formed with high efficiency.
J. Lydon, “Chromonics” in “Handbook of Liquid Crystals vol.2B: Low Molecular Weight Liquid Crystals II”, p.981, edited by D.Demus, J.Goodby, GWGray, H.-W.Spiess and V. Vill, Wiley-VCH, (1998). PGde Gennes and J. Prost, “Dynamical Properties of Smectics and Columnar Phases” in “The Physics of Liquid Crystals” p.408, Clarendon Press. Oxford, (1993) M. Gharbia, M. Cagnon and G. Durand, “Column undulation instability in a discotic liquid crystal”, J. Physique Lett., 46 (1985), L683.

このような本発明の異方性色素膜用組成物は、特に湿式成膜法による異方性色素膜の成膜に有用である。   Such a composition for an anisotropic dye film of the present invention is particularly useful for forming an anisotropic dye film by a wet film forming method.

また、本発明の異方性色素膜用組成物は、色素の酸性基に対して、カチオン0.9当量以上0.99当量以下と、強酸性アニオン0.02当量以上0.1当量以下とを含むことが好ましい。   Further, the composition for anisotropic dye film of the present invention has a cation of 0.9 equivalent to 0.99 equivalent and a strong acid anion of 0.02 equivalent to 0.1 equivalent with respect to the acidic group of the dye. It is preferable to contain.

本発明の異方性色素膜は、このような本発明の異方性色素膜用組成物を用いて形成されたものである。
本発明の異方性色素膜はまた、遊離酸の形が下記式で表される色素と、該色素の酸性基に対して、カチオン0.9当量以上0.99当量以下と、強酸性アニオン0.02当量以上0.1当量以下とを含むものである。

Figure 0004784417
(上記式中、Xは、水素原子またはスルホ基を表す。Aは、置換基を有していてもよいフェニル基、置換基を有していてもよいナフチル基または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。Bは、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。nは、1または2を表す。) The anisotropic dye film of the present invention is formed using such an anisotropic dye film composition of the present invention.
The anisotropic dye film of the present invention also comprises a dye having a free acid form represented by the following formula, a cation of 0.9 equivalent to 0.99 equivalent to the acidic group of the dye, and a strongly acidic anion 0.02 equivalents or more and 0.1 equivalents or less.
Figure 0004784417
(In the above formula, X 1 represents a hydrogen atom or a sulfo group. A 1 has a phenyl group which may have a substituent, a naphthyl group which may have a substituent, or a substituent. B 1 represents an optionally substituted aromatic heterocyclic group, B 1 represents an optionally substituted aromatic hydrocarbon group or an optionally substituted aromatic heterocyclic group, and n represents Represents 1 or 2.)

本発明の偏光素子は、このような本発明の異方性色素膜を用いたものである。   The polarizing element of the present invention uses such an anisotropic dye film of the present invention.

本発明によれば、塗膜均一性が高く、欠陥の少ない、高い二色性を示す異方性色素膜を高い生産性で形成することができ、この異方性色素膜により、耐熱性、耐光性に優れ、しかも偏光性能に優れた偏光素子が提供される。   According to the present invention, an anisotropic dye film having high coating film uniformity, few defects, and high dichroism can be formed with high productivity. A polarizing element having excellent light resistance and excellent polarization performance is provided.

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明するが、以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施態様の一例(代表例)であり、本発明はこれらの内容に限定はされない。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, the description of constituent elements described below is an example (representative example) of an embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to these contents.

なお、本発明でいう異方性色素膜とは、色素膜の厚み方向及び任意の直交する面内2方向の立体座標系における合計3方向から選ばれる任意の2方向における電磁気学的性質に異方性を有する色素膜である。電磁気学的性質としては、吸収、屈折などの光学的性質、抵抗、容量などの電気的性質などが挙げられる。吸収、屈折などの光学的異方性を有する膜としては、例えば、直線偏光膜、円偏光膜、位相差膜、導電異方性膜などがある。   The anisotropic dye film referred to in the present invention differs from the electromagnetic properties in any two directions selected from a total of three directions in the three-dimensional coordinate system of the thickness direction of the dye film and any two orthogonal planes. It is a dye film having anisotropy. Examples of electromagnetic properties include optical properties such as absorption and refraction, and electrical properties such as resistance and capacitance. Examples of the film having optical anisotropy such as absorption and refraction include a linearly polarizing film, a circularly polarizing film, a retardation film, and a conductive anisotropic film.

本発明の異方性色素膜は、偏光膜、位相差膜、導電異方性膜に用いられることが好ましく、偏光膜に用いられることがより好ましい。   The anisotropic dye film of the present invention is preferably used for a polarizing film, a retardation film, and a conductive anisotropic film, and more preferably used for a polarizing film.

[異方性色素膜用組成物]
まず、本発明の異方性色素膜用組成物について説明する。
〈温度5℃、歪印加後0.01秒後の緩和弾性率Gが10分の1に低下するまでの時間〉
本発明の異方性色素膜用組成物は、色素を含有し、リオトロピック液晶相を形成可能な異方性色素膜用組成物であって、温度5℃、歪印加後0.01秒後の緩和弾性率Gが10分の1に低下するまでの時間(以下「緩和弾性率低下時間」と称す場合がある。)が0.1秒以下であることを特徴とする。
[Anisotropic Dye Film Composition]
First, the anisotropic dye film composition of the present invention will be described.
<Temperature until the relaxation modulus G decreases to 1/10 at a temperature of 5 ° C. and 0.01 seconds after applying the strain>
The composition for anisotropic dye film of the present invention is a composition for anisotropic dye film containing a dye and capable of forming a lyotropic liquid crystal phase, at a temperature of 5 ° C., 0.01 seconds after applying strain. The time until the relaxation elastic modulus G decreases to 1/10 (hereinafter sometimes referred to as “relaxation elastic modulus decrease time”) is 0.1 second or less.

本発明において、異方性色素膜用組成物の緩和弾性率とは、粘弾性測定装置ARES粘弾性測定システム(Rheometric Scientific社製)のStress Relaxationモードを用いて、以下の条件で測定した緩和弾性率をいう。また、本装置と同等の装置で測定されたものであってもよい。   In the present invention, the relaxation elastic modulus of the composition for anisotropic dye film is the relaxation elasticity measured under the following conditions using the Stress Relaxation mode of the viscoelasticity measuring device ARES viscoelasticity measurement system (manufactured by Rheometric Scientific). Say rate. Further, it may be measured by an apparatus equivalent to this apparatus.

(緩和弾性率の測定方法)
測定治具には、試料(異方性色素膜用組成物)の緩和弾性率が100dyn/cm以下であれば直径50mmのコーンプレートを使用し、100dyn/cmを超える場合は直径25mmのコーンプレートを使用する。試料温度を5℃に保ち、試料をセットする際の履歴をなくすために、測定開始前に剪断速度1000s-1のプレシェアーを10秒与え、1分間静置後、歪10%で測定を行う。
(Measurement method of relaxation modulus)
As the measurement jig, a cone plate having a diameter of 50 mm is used if the relaxation modulus of the sample (composition for anisotropic dye film) is 100 dyn / cm 2 or less, and if it exceeds 100 dyn / cm 2 , a diameter of 25 mm is used. Use a cone plate. In order to keep the sample temperature at 5 ° C. and eliminate the history when setting the sample, a pre-shear at a shear rate of 1000 s −1 is applied for 10 seconds before the measurement is started, and the measurement is performed at a strain of 10% after being left for 1 minute. .

本発明の異方性色素膜用組成物は、このようにして歪印加してから0.01秒後の緩和弾性率Gが10分の1に低下する時間が0.1秒以下である組成物である。この緩和弾性率低下時間は短い方が好ましく、より好ましくは0.07秒以下、更に好ましくは0.05秒以下である。緩和弾性率低下時間が0.1秒を超えるものであると、塗膜均一性が高く、二色性も高い異方性色素膜を高生産効率で得ることはできない。   The composition for an anisotropic dye film of the present invention has a composition in which the time during which the relaxation modulus G after 0.01 seconds from the application of strain is reduced to 1/10 is 0.1 seconds or less. It is a thing. The relaxation elastic modulus decrease time is preferably shorter, more preferably 0.07 seconds or less, still more preferably 0.05 seconds or less. When the relaxation elastic modulus decrease time exceeds 0.1 seconds, an anisotropic dye film having high coating film uniformity and high dichroism cannot be obtained with high production efficiency.

本発明の異方性色素膜用組成物は、具体的には色素及び溶剤を少なくとも含有し、非特許文献3に記載されているような、具体的には、色素が水やアルコールなどの極性溶媒中で会合体を形成し、この会合体の形状異方性からリオトロピック液晶相を形成できる組成物である。   The composition for anisotropic dye film of the present invention specifically contains at least a dye and a solvent, and as described in Non-Patent Document 3, specifically, the dye is polar such as water or alcohol. The composition is capable of forming an aggregate in a solvent and forming a lyotropic liquid crystal phase from the shape anisotropy of the aggregate.

〈色素〉
本発明で用いる色素は、後述の湿式成膜法に供するために、水や有機溶剤に可溶であることが好ましく、特に水溶性であることが好ましい。色素の選択により、本発明の組成物を得ることができる。
<Dye>
The dye used in the present invention is preferably soluble in water or an organic solvent, and particularly preferably water-soluble, for use in the wet film-forming method described later. The composition of the present invention can be obtained by selecting a dye.

また、本発明で用いる色素は塩型をとらない遊離の状態で、その分子量が200以上、特に300以上で、1500以下、特に1200以下であることが好ましい。   The dye used in the present invention is preferably in a free state that does not take a salt form, and has a molecular weight of 200 or more, particularly 300 or more, and 1500 or less, particularly 1200 or less.

具体的な色素としては、縮合多環系及びアゾ系色素等が挙げられるが、何らこれらに限定されるものではない。例えば、米国特許第2,400,877号明細書、Dreyer,J.F., Phys. And Colloid Chem., 1948, 52, 808., “The Fixing of Molecular Orientation”、Dreyer,J.F., Journal de Physique, 1969, 4, 114., “Light Polarization From Films of Lyotropic Nematic Liquid Crystals”、及びJ.Lydon, “Chromonics” in “Handbook of Liquid Crystals Vol.2B: Low Molecular Weight Liquid Crystals II”, D.Demus, J.Goodby, G.W.Gray, H.W.Spiessm V.Vill ed., Willey-VCH, P.981-1007, (1998)などに記載の色素を使用することが出来る。   Specific examples of the dye include condensed polycyclic and azo dyes, but are not limited thereto. For example, U.S. Pat. No. 2,400,877, Dreyer, JF, Phys. And Colloid Chem., 1948, 52, 808., “The Fixing of Molecular Orientation”, Dreyer, JF, Journal de Physique, 1969, 4, 114., “Light Polarization From Films of Lyotropic Nematic Liquid Crystals”, and J. Lydon, “Chromonics” in “Handbook of Liquid Crystals Vol.2B: Low Molecular Weight Liquid Crystals II”, D. Demus, J. Goodby , GWGray, HWSpiessm V. Ville ed., Willey-VCH, P. 981-1007, (1998), etc. can be used.

中でも好ましくはアゾ系色素である。アゾ系色素の中では、ジスアゾ色素或いはトリスアゾ色素が好ましく、偏光膜用途に関しては、γ酸系またはRR酸系のアゾ色素が、可視光全域に均等に吸収を有する点で好ましい。   Of these, azo dyes are preferred. Among the azo dyes, disazo dyes or trisazo dyes are preferable. For polarizing film applications, γ acid-based or RR acid-based azo dyes are preferable in that they have absorption evenly in the entire visible light range.

本発明では、特に、遊離酸の形が下記式で表される色素が好ましい。

Figure 0004784417
In the present invention, a dye whose free acid form is represented by the following formula is particularly preferable.
Figure 0004784417

上記式中、Xは、水素原子またはスルホ基を表す。Aは、置換基を有していてもよいフェニル基、置換基を有していてもよいナフチル基または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。Bは、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。nは、1または2を表す。 In the above formula, X 1 represents a hydrogen atom or a sulfo group. A 1 represents a phenyl group which may have a substituent, a naphthyl group which may have a substituent, or an aromatic heterocyclic group which may have a substituent. B 1 represents an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent or an aromatic heterocyclic group which may have a substituent. n represents 1 or 2.

が芳香族複素環基である場合、芳香族複素環基のヘテロ原子としては、窒素原子、硫黄原子等が挙げられるが、窒素原子を有する芳香族複素環基が液晶性発現濃度低下のため好ましい。芳香族複素環基として具体的には、ピリジル基、キノリル基、チアゾリル基、ベンゾチアゾリル基などが挙げられ、好ましくは、ピリジル基である。 When A 1 is an aromatic heterocyclic group, examples of the hetero atom of the aromatic heterocyclic group include a nitrogen atom and a sulfur atom. The aromatic heterocyclic group having a nitrogen atom reduces the liquid crystallinity expression density. Therefore, it is preferable. Specific examples of the aromatic heterocyclic group include a pyridyl group, a quinolyl group, a thiazolyl group, and a benzothiazolyl group, and a pyridyl group is preferable.

が芳香族炭化水素基である場合、具体的にはフェニレン基或いはナフチレン基が挙げられる。フェニレン基としては1,4−フェニレン基であることが好ましく、ナフチレン基としては1,4−ナフチレン基であることが、前記相互作用を示すために好ましい。Bが芳香族複素環基である場合、上記Aが芳香族複素環基である場合の例の2価基が挙げられる。 When B 1 is an aromatic hydrocarbon group, specific examples include a phenylene group or a naphthylene group. The phenylene group is preferably a 1,4-phenylene group, and the naphthylene group is preferably a 1,4-naphthylene group in order to exhibit the above interaction. If B 1 is an aromatic heterocyclic group, the A 1 and the like are divalent example in an aromatic heterocyclic group.

としてのフェニル基、ナフチル基または芳香族複素環基或いはBとしての芳香族炭化水素基または芳香族複素環基が有していてもよい置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、アミノ基、アシル基、カルバモイル基、カルボキシ基、スルホ基、水酸基及びシアノ基が挙げられる。 Examples of the substituent that the phenyl group, naphthyl group or aromatic heterocyclic group as A 1 or the aromatic hydrocarbon group or aromatic heterocyclic group as B 1 may have include an alkyl group, an alkoxy group, an amino group Group, acyl group, carbamoyl group, carboxy group, sulfo group, hydroxyl group and cyano group.

本発明で用いる色素は、特に下記構造式(I−1)で表される色素(以下、「色素No.(I−1)」と称す場合がある。)、下記構造式(I−2)で表される色素(以下、「色素No.(I−2)」と称す場合がある。)、下記構造式(II−1)で表される色素(以下、「色素No.(II−1)」と称す場合がある。)、下記構造式(III−1)で表される色素(以下、「色素No.(III−1)」と称す場合がある。)、下記構造式(III−2)で表される色素(以下、「色素No.(III−2)」と称す場合がある。)、下記構造式(IV−1)で表される色素(以下、「色素No.(IV−1)」と称す場合がある。)などが好ましい。これらの色素は、後述の如く、塩型であってもよい。   The dye used in the present invention is particularly a dye represented by the following structural formula (I-1) (hereinafter sometimes referred to as “dye No. (I-1)”), and the following structural formula (I-2). (Hereinafter sometimes referred to as “Dye No. (I-2)”), and a dye represented by the following structural formula (II-1) (hereinafter referred to as “Dye No. (II-1)”. ) ”, A dye represented by the following structural formula (III-1) (hereinafter sometimes referred to as“ dye No. (III-1) ”), and the following structural formula (III- 2) (hereinafter sometimes referred to as “Dye No. (III-2)”), and a dye represented by the following structural formula (IV-1) (hereinafter referred to as “Dye No. (IV)”. -1) "), etc.) are preferred. These dyes may be in a salt form as described later.

Figure 0004784417
Figure 0004784417

これらの色素は、それ自体周知の方法に従って製造することができる。
例えば、上記色素No.(I−1)は、下記(A),(B)の工程で製造することができる。
These dyes can be produced according to a method known per se.
For example, the dye No. (I-1) can be produced by the following steps (A) and (B).

(A)4−アミノベンゾニトリルと8−アミノ−2−ナフタレンスルホン酸(1,7−Cleves酸)とから常法(例えば、細田豊著「新染料化学」(昭和48年12月21日、技報堂発行)第396頁第409頁参照)に従って、ジアゾ化、カップリング工程を経てモノアゾ化合物を製造する。
(B)得られたモノアゾ化合物を同様に、常法によりジアゾ化し、7−アミノ−1−ナフトール−3,6−ジスルホン酸(RR酸)とカップリング反応を行い、塩化ナトリウムで塩析することにより、目的の色素No.(I−1)が得られる。
(A) From 4-aminobenzonitrile and 8-amino-2-naphthalenesulfonic acid (1,7-Cleves acid), a conventional method (for example, Yutaka Hosoda, “New dye chemistry” (December 21, 1973, In accordance with (published by Gihodo), see page 396, page 409), a monoazo compound is produced through a diazotization and coupling process.
(B) Similarly, diazotize the obtained monoazo compound by a conventional method, carry out a coupling reaction with 7-amino-1-naphthol-3,6-disulfonic acid (RR acid), and salt out with sodium chloride. The target dye No. (I-1) is obtained.

本発明の異方性色素膜用組成物において、上述のような色素は単独で使用することができるが、これらの2種以上を併用してもよく、また、配向を低下させない程度に上記例示色素以外の色素と混合して用いることもでき、これにより、各種の色相を有する異方性色素膜を製造することができる。   In the composition for an anisotropic dye film of the present invention, the dyes as described above can be used alone, but two or more of these may be used in combination, and the above-mentioned examples are provided so as not to lower the orientation. It can also be used by mixing with a dye other than the dye, whereby an anisotropic dye film having various hues can be produced.

他の色素を配合する場合、配合用として好ましい色素の例としては、例えばC.I.Direct Yellow 12、C.I.Direct Yellow 34、C.I.Direct Yellow 86、C.I.Direct Yellow 142、C.I.Direct Yellow 132、C.I.Acid Yellow 25、C.I.Direct Orange 39、C.I.Direct Orange 72、C.I.Direct Orange 79、C.I.Acid Orange 28、C.I.Direct Red 39、C.I.Direct Red 79、C.I.Direct Red 81、C.I.Direct Red 83、C.I.Direct Red 89、C.I.Acid Red 37、C.I.Direct Violet 9、C.I.Direct Violet 35、C.I.Direct Violet 48、C.I.Direct Violet 57、C.I.Direct Blue 1、C.I.Direct Blue 67、C.I.Direct Blue 83、C.I.Direct Blue 90、C.I.Direct Green 42、C.I.Direct Green 51、C.I.Direct Green 59、Alizarin Red S Monohydrate, Acid Blue 45, Acid Green 25, Alizarin Blue Black B, Acid Blue 25, Anthraquinone−2−sulfonic acid, Quinalizarin, Anthraquinone−1,5−disulfonic acid sodium salt, Acid Violet 34, Acid Green 27, Acid Blue 40, Acid Blue 80, Alizarin Safirol SE, Alizarin Astrol, Reacive Blue 5, Reactive Blue 19, Reactive Blue 114, Acid Violet 42, Fast Violet B等が挙げられる。   When other pigments are blended, examples of preferred pigments for blending include C.I. I. Direct Yellow 12, C.I. I. Direct Yellow 34, C.I. I. Direct Yellow 86, C.I. I. Direct Yellow 142, C.I. I. Direct Yellow 132, C.I. I. Acid Yellow 25, C.I. I. Direct Orange 39, C.I. I. Direct Orange 72, C.I. I. Direct Orange 79, C.I. I. Acid Orange 28, C.I. I. Direct Red 39, C.I. I. Direct Red 79, C.I. I. Direct Red 81, C.I. I. Direct Red 83, C.I. I. Direct Red 89, C.I. I. Acid Red 37, C.I. I. Direct Violet 9, C.I. I. Direct Violet 35, C.I. I. Direct Violet 48, C.I. I. Direct Violet 57, C.I. I. Direct Blue 1, C.I. I. Direct Blue 67, C.I. I. Direct Blue 83, C.I. I. Direct Blue 90, C.I. I. Direct Green 42, C.I. I. Direct Green 51, C.I. I. Direct Green 59, Alizarin Red S Monohydrate, Acid Blue 45, Acid Green 25, Alizarin Blue Black B, Acid Blue 25, Anthraquinone-2-sulfonic acid, Quinalizarin, Anthraquinone-1,5-disulfonic acid sodium salt, Acid Violet 34, Acid Green 27, Acid Blue 40, Acid Blue 80, Alizarin Safari SE, Alizarin Astrol, Reactive Blue 5, Reactive Blue 19, Reactive Blue 114 Acid Violet 42, Fast Violet B and the like.

これらの色素のうち、酸性基を有する色素は、その遊離酸型のまま使用してもよく、酸性基の一部が塩型を取っているものであってもよい。また、塩型の色素と遊離酸型の色素が混在していてもよい。また、製造時に塩型で得られた場合はそのまま使用してもよいし、所望の塩型に変換してもよい。塩型の交換方法としては、公知の方法を任意に用いることができ、例えば以下の方法が挙げられる。
1)塩型で得られた色素の水溶液に塩酸等の強酸を添加し、色素を遊離酸の形で酸析せしめた後、所望の対イオンを有するアルカリ溶液(例えば水酸化リチウム水溶液)で色素酸性基を中和し塩交換する方法。
2)塩型で得られた色素の水溶液に、所望の対イオンを有する大過剰の中性塩(例えば、塩化リチウム)を添加し、塩析ケーキの形で塩交換を行う方法。
3)塩型で得られた色素の水溶液を、強酸性イオン交換樹脂で処理し、色素を遊離酸の形で酸析せしめた後、所望の対イオンを有するアルカリ溶液(例えば水酸化リチウム水溶液)で色素酸性基を中和し塩交換する方法。
4)予め所望の対イオンを有するアルカリ溶液(例えば水酸化リチウム水溶液)で処理した強酸性イオン交換樹脂に、塩型で得られた色素の水溶液を作用させ、塩交換を行う方法。
Among these dyes, the dye having an acidic group may be used as it is in its free acid form, or a part of the acidic group may be in a salt form. Further, a salt-type dye and a free acid-type dye may be mixed. Moreover, when it is obtained in a salt form at the time of production, it may be used as it is or may be converted into a desired salt form. As the salt-type exchange method, a known method can be arbitrarily used, and examples thereof include the following methods.
1) A strong acid such as hydrochloric acid is added to an aqueous solution of a dye obtained in a salt form, the dye is acidified in the form of a free acid, and then the dye is added with an alkaline solution having a desired counter ion (for example, an aqueous lithium hydroxide solution). A method of neutralizing acidic groups and salt exchange.
2) A method of performing salt exchange in the form of a salting-out cake by adding a large excess of a neutral salt (eg, lithium chloride) having a desired counter ion to an aqueous dye solution obtained in a salt form.
3) An aqueous solution of a dye obtained in a salt form is treated with a strongly acidic ion exchange resin, and the dye is acidified in the form of a free acid, and then an alkali solution having a desired counter ion (for example, an aqueous lithium hydroxide solution). To neutralize the acidic group of the dye and exchange the salt.
4) A method of performing salt exchange by allowing an aqueous solution of a dye obtained in a salt form to act on a strongly acidic ion exchange resin previously treated with an alkaline solution having a desired counter ion (for example, an aqueous lithium hydroxide solution).

前記例示色素の塩型の例としては、Na、Li、K等のアルカリ金属の塩、アルキル基もしくはヒドロキシアルキル基で置換されていてもよいアンモニウムの塩、又は有機アミンの塩が挙げられる。有機アミンの例として、炭素数1〜6の低級アルキルアミン、ヒドロキシ置換された炭素数1〜6の低級アルキルアミン、カルボキシ置換された炭素数1〜6の低級アルキルアミン等が挙げられる。これらの塩型の場合、その種類は1種類に限られず複数種混在していてもよい。   Examples of the salt type of the exemplified dye include salts of alkali metals such as Na, Li and K, ammonium salts which may be substituted with alkyl groups or hydroxyalkyl groups, and organic amine salts. Examples of the organic amine include a lower alkyl amine having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxy substituted lower alkyl amine having 1 to 6 carbon atoms, a carboxy substituted lower alkyl amine having 1 to 6 carbon atoms, and the like. In the case of these salt types, the type is not limited to one type, and a plurality of types may be mixed.

本発明において、異方性色素膜用組成物中の色素会合長を十分に長くすることができれば、得られる異方性膜の配向性が低下することを防止することが出来、さらに好ましい。異方性色素膜の配向を高めるためには、本発明の異方性色素膜用組成物中の色素会合体長は5nm以上であることが好ましい。また、外場で配向させる際に十分な配向を与えることにより、得られる異方性色素膜の配向性を高めることが出来、好ましい。   In the present invention, if the dye association length in the composition for anisotropic dye film can be made sufficiently long, it is possible to prevent the orientation of the obtained anisotropic film from being lowered, which is more preferable. In order to increase the orientation of the anisotropic dye film, the length of the dye aggregate in the composition for an anisotropic dye film of the present invention is preferably 5 nm or more. Further, it is preferable to provide sufficient orientation when orienting in the external field, whereby the orientation of the obtained anisotropic dye film can be improved.

なお、異方性色素膜用組成物中の色素会合体長は、例えばD.J.Edwards et.al.,“Aggregation and lyotropic liquid crystal formation of anionic azo dyes for textile fibers”,in“Physico-Chemical Principles of Color Chemistry”p.83,edited by A.T.Peters and H.S.Freeman,Blackie Academic&Professional,(1996)に記載されているX線回折ピーク解析で得ることができる。   The length of the dye aggregate in the composition for anisotropic dye film is, for example, DJEdwards et.al., “Aggregation and lyotropic liquid crystal formation of anionic azo dyes for textile fibers”, in “Physico-Chemical Principles of Color Chemistry” "P. 83, edited by ATPeters and HS Freeman, Blackie Academic & Professional, (1996).

〈溶剤〉
本発明の異方性色素膜用組成物に使用される溶剤としては、水、水混和性のある有機溶剤、或いはこれらの混合物が適している。有機溶剤の具体例としては、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール等のアルコール類、エチレングリコール、ジエチレングリコール等のグリコール類、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等のセロソルブ類等の単独又は2種以上の混合溶剤が挙げられる。
<solvent>
As the solvent used in the composition for an anisotropic dye film of the present invention, water, a water-miscible organic solvent, or a mixture thereof is suitable. Specific examples of the organic solvent include alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol and isopropyl alcohol, glycols such as ethylene glycol and diethylene glycol, cellosolves such as methyl cellosolve and ethyl cellosolve, or a mixture of two or more kinds. Can be mentioned.

〈色素濃度〉
本発明の異方性色素膜用組成物が上述のような溶剤を含む溶液である場合、異方性色素膜用組成物中の色素の濃度としては、後述の成膜法にもよるが、通常0.01重量%以上、特に0.1重量%以上で、通常50重量%以下、特に30重量%以下であることが好ましい。色素濃度が低過ぎると異方性色素膜において十分な二色性を得ることができず、高すぎると色素が析出する恐れがある。
<Dye concentration>
When the anisotropic dye film composition of the present invention is a solution containing a solvent as described above, the concentration of the dye in the anisotropic dye film composition depends on the film formation method described later, It is usually 0.01% by weight or more, particularly 0.1% by weight or more, and usually 50% by weight or less, and particularly preferably 30% by weight or less. If the dye concentration is too low, sufficient dichroism cannot be obtained in the anisotropic dye film, and if it is too high, the dye may be precipitated.

〈カチオン、アニオン〉
本発明の異方性色素膜用組成物は、組成物中において、色素の酸性基に対して、カチオン0.9当量以上0.99当量以下と、強酸性アニオン0.02当量以上0.1当量以下とを含むことが好ましい。
カチオン及びアニオンをこの範囲で含むことによっても、温度5℃、歪印加後0.01秒後の緩和弾性率Gが10分の1に低下するまでの時間が0.1秒以下の、本発明の異方性色素膜用組成物を得ることができる。
<Cation, anion>
The composition for an anisotropic dye film of the present invention has a cation of 0.9 equivalent or more and 0.99 equivalent or less and a strongly acidic anion of 0.02 equivalent or more and 0.1 relative to the acidic group of the dye in the composition. It is preferable that it contains below equivalent.
Even when the cation and the anion are contained in this range, the time until the relaxation elastic modulus G decreases to 1/10 of the temperature 5 ° C. and 0.01 seconds after applying the strain is 0.1 seconds or less. An anisotropic dye film composition can be obtained.

カチオンとしては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウムなどのアルカリ金属イオン、アンモニア、アルキルアミン、塩基性アミノ酸、ヒドロキシアミンなどのアミン系イオンまたはピリジニウムイオンなどが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
これらのカチオンは、色素の酸性基と塩型を形成しているものも含める。
Examples of the cation include alkali metal ions such as lithium, sodium, potassium, rubidium, and cesium, amine ions such as ammonia, alkylamine, basic amino acid, and hydroxyamine, or pyridinium ions. These may be used alone or in combination of two or more.
These cations include those forming a salt form with the acidic group of the dye.

強酸性アニオンとしては、塩酸、硝酸、過塩素酸などの1価イオン、硫酸などの2価イオン、燐酸などの3価イオンなどが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   Examples of the strongly acidic anion include monovalent ions such as hydrochloric acid, nitric acid, and perchloric acid, divalent ions such as sulfuric acid, and trivalent ions such as phosphoric acid. These may be used alone or in combination of two or more.

また、本発明の異方性色素膜用組成物中のカチオン含有量と強酸性アニオン含有量の差は、色素の酸性基に対して0.9当量以上0.95当量以下であることが好ましい。
上記範囲よりカチオンが多いと乾燥歪による欠陥や亀裂を生じる恐れがある。また、強酸性アニオンが多いとカチオンと強酸性アニオンの塩が析出して配向を乱したり、更に多い場合では色素の溶解性を阻害する恐れがある。
The difference between the cation content and the strongly acidic anion content in the anisotropic dye film composition of the present invention is preferably 0.9 equivalents or more and 0.95 equivalents or less with respect to the acidic group of the dye. .
When there are more cations than the said range, there exists a possibility of producing the defect and crack by dry distortion. In addition, if there are many strong acid anions, salts of cations and strong acid anions may precipitate to disturb the orientation, and if there are more, the solubility of the dye may be impaired.

具体的には、色素の塩+を作製する際に、50〜80%程度の中和度の色素と100%の中和度の色素を作製するなどして、適宜、これらの色素と強酸もしくは強酸塩と水とを配合することにより、このようなカチオンと強酸性アニオンを含有する組成物を得ることができる。   Specifically, when preparing a salt + of a dye, a dye having a neutralization degree of about 50 to 80% and a dye having a neutralization degree of 100% are prepared, and these dyes and a strong acid or By blending a strong acid salt and water, a composition containing such a cation and a strong acidic anion can be obtained.

〈添加剤〉
本発明の異方性色素膜用組成物は、基材への濡れ性、塗布性等を向上させるため、必要に応じて、界面活性剤等の添加剤が配合されていてもよい。界面活性剤としては、アニオン性、カチオン性、ノニオン性いずれも使用可能である。その添加濃度は、目的の効果を得るために十分であって、かつ色素分子の配向を阻害しない量として、異方性色素膜用組成物中の濃度として通常0.05重量%以上、0.5重量%以下が好ましい。
<Additive>
The composition for an anisotropic dye film of the present invention may contain additives such as a surfactant, if necessary, in order to improve wettability to a substrate, coatability, and the like. As the surfactant, any of anionic, cationic and nonionic properties can be used. The concentration of the additive is sufficient to obtain the desired effect and does not inhibit the orientation of the dye molecules. The concentration in the composition for anisotropic dye film is usually 0.05% by weight or more, and 0.0. 5% by weight or less is preferable.

また、本発明の異方性色素膜用組成物中での色素の造塩や凝集などの不安定性を抑制する等の目的のために、通常公知の酸、アルカリ等のpH調整剤などを、構成成分の混合の前後いずれかで添加してpH調整を行ってもよい。   In addition, for the purpose of suppressing instability such as salt formation and aggregation of the dye in the composition for anisotropic dye film of the present invention, a pH adjuster such as a generally known acid or alkali is used. The pH may be adjusted by adding either before or after mixing of the constituent components.

更に、上記以外の添加物として、”Additive for Coating”, Edited by J.Bieleman,Willey-VCH(2000)記載の公知の添加物を用いることもできる。   Furthermore, as additives other than those described above, known additives described in “Additive for Coating”, Edited by J. Bieleman, Willey-VCH (2000) can also be used.

また、添加剤として、酸性基、塩基性基及び中性基よりなる群から選ばれる基を2つ以上有し、該2つ以上の基のうちの少なくとも1つは塩基性基である化合物を加えることも好ましい。   Further, as an additive, a compound having two or more groups selected from the group consisting of an acidic group, a basic group and a neutral group, and at least one of the two or more groups being a basic group It is also preferable to add.

酸性基及び塩基性基とは不活性支持電解質を0.1〜3mol/dm加えた水溶液中で、それぞれ7未満、7以上のpkaを有する官能基のことである。また、中性基とは解離乗数を持たないもののことである。なお、化学便覧基礎編II、p.331(日本化学会編、丸善)に記載されているように、pkaとは濃度酸解離定数kaの逆数の対数値、すなわち−log kaである。   An acidic group and a basic group are functional groups having a pka of less than 7 and 7 or more, respectively, in an aqueous solution to which an inert supporting electrolyte is added in an amount of 0.1 to 3 mol / dm. A neutral group is one having no dissociation multiplier. Chemical Handbook Basics II, p. As described in 331 (Edited by The Chemical Society of Japan, Maruzen), pka is a logarithmic value of the reciprocal of the concentration acid dissociation constant ka, that is, -log ka.

酸性基としては、例えば、スルホ基、カルボキシル基、リン酸基などが挙げられる。塩基性基としては、アミノ基、スルホニウム基、ピロール基、3−ピロリン基、ピロリジン基、ピラゾール基、2−ピラゾリン基、ピラゾリジン基、イミダゾール基、1,2,3−トリアゾール基、1,2,4−トリアゾール基、ピリジン基、ピリダジン基、ピペリジン基、ピラジン基、ピペラジン基、ピリミジン基、トリアジン基などが挙げられる。中性基としては、水酸基、アミンオキシド基、スルホキシド基、ホスフィンオキシド基などが挙げられる。上記の基は、本発明の異方性色素膜用組成物の特性を大きく変化させない程度のものであれば、更に置換基を有していてもよい。   Examples of the acidic group include a sulfo group, a carboxyl group, and a phosphoric acid group. As the basic group, amino group, sulfonium group, pyrrole group, 3-pyrroline group, pyrrolidine group, pyrazole group, 2-pyrazolin group, pyrazolidine group, imidazole group, 1,2,3-triazole group, 1,2, 4-triazole group, pyridine group, pyridazine group, piperidine group, pyrazine group, piperazine group, pyrimidine group, triazine group and the like can be mentioned. Examples of the neutral group include a hydroxyl group, an amine oxide group, a sulfoxide group, and a phosphine oxide group. The above group may further have a substituent as long as it does not greatly change the characteristics of the composition for an anisotropic dye film of the present invention.

上記酸性基と塩基性基は、その一部又は全部が塩型をとっていてもよい。塩基性基の塩型としては、例えば、塩酸や硫酸等の無機酸の塩、酢酸やギ酸等の有機酸の塩が挙げられる。また、酸性基の塩型としては、例えば、Na、Li、K等のアルカリ金属の塩、アルキル基もしくはヒドロキシアルキル基で置換されていてもよいアンモニウムの塩、或いは有機アミンの塩が挙げられる。これらの塩型の場合、その種類は1種類に限られず複数種混在していてもよい。   A part or all of the acidic group and the basic group may have a salt form. Examples of the salt type of the basic group include salts of inorganic acids such as hydrochloric acid and sulfuric acid, and salts of organic acids such as acetic acid and formic acid. Examples of the salt type of the acidic group include salts of alkali metals such as Na, Li, and K, ammonium salts that may be substituted with alkyl groups or hydroxyalkyl groups, and salts of organic amines. In the case of these salt types, the type is not limited to one type, and a plurality of types may be mixed.

該化合物の分子量としては、通常60以上、75以上が好ましく、100以上が更に好ましく、140以上が特に好ましく、300以下が好ましく、250以下が更に好ましく、200以下が特に好ましい。   The molecular weight of the compound is usually preferably 60 or more and 75 or more, more preferably 100 or more, particularly preferably 140 or more, preferably 300 or less, more preferably 250 or less, and particularly preferably 200 or less.

該化合物は、炭素数1以上の化合物であることが好ましく、更に好ましくは3以上、特に好ましくは6以上、好ましくは15以下、更に好ましくは12以下、特に好ましくは10以下である。   The compound is preferably a compound having 1 or more carbon atoms, more preferably 3 or more, particularly preferably 6 or more, preferably 15 or less, more preferably 12 or less, and particularly preferably 10 or less.

分子配向性、凝集性等の点から、該化合物が有する塩基性基は1以上であればよいが、好ましくは2以上で、5以下、更に好ましくは4以下である。尚、該化合物が、中性基、酸性基を有さず、塩基性基のみを有する場合には、塩基性基の数が3以上が好ましく、5以下が好ましく、更に好ましくは4以下である。
該化合物が酸性基を有する場合、酸性基は1以上であればよいが、好ましくは4以下、更に好ましくは3以下である。なお、該化合物中の塩基性基と酸性基の数の相対比は、1.3以上が好ましく、4以下が好ましい。
該化合物が中性基を有する場合、中性基は1以上であればよく、その数には特に制限はないが、通常8以下、好ましくは6以下である。
該化合物が塩基性基、酸性基、中性基を2以上有する場合、2以上の基は同一の基であっても異なる基であってもよい。
From the viewpoints of molecular orientation, cohesiveness and the like, the basic group of the compound may be 1 or more, preferably 2 or more, 5 or less, and more preferably 4 or less. In addition, when this compound does not have a neutral group and an acidic group but has only a basic group, the number of basic groups is preferably 3 or more, preferably 5 or less, and more preferably 4 or less. .
When the compound has an acidic group, the acidic group may be 1 or more, preferably 4 or less, more preferably 3 or less. The relative ratio of the number of basic groups and acidic groups in the compound is preferably 1.3 or more, and more preferably 4 or less.
When the compound has a neutral group, the neutral group may be 1 or more, and the number thereof is not particularly limited, but is usually 8 or less, preferably 6 or less.
When the compound has two or more basic groups, acidic groups, and neutral groups, the two or more groups may be the same group or different groups.

該化合物としては、鎖状化合物或いは環式化合物のいずれでもよい。
該化合物としては、アミン類が好ましく、特にアミノ酸類、ベタイン類、ヒドロキシアミン類、塩基性基を有する環式化合物が好ましい。
The compound may be a chain compound or a cyclic compound.
As the compound, amines are preferable, and amino acids, betaines, hydroxyamines, and cyclic compounds having a basic group are particularly preferable.

アミノ酸類は、酸性基及び塩基性基の数と性質から、中性アミノ酸、酸性アミノ酸、塩基性アミノ酸に分類される。
中性アミノ酸の具体例として、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニン、チロシン、トリプトファン、セリン、トレオニン、プロリン、4−ヒドロキシプロリン、システイン、シスチン、メチオニン、アスパラギン、グルタミン、β−アラニン、シトルリン、クレアチン、キヌレニン等が挙げられ、これらのうち、特にフェニルアラニン、アスパラギン、4−ヒドロキシプロリン、β−アラニンが好ましい。
また、酸性アミノ酸の具体例として、アスパラギン酸、グルタミン酸等が挙げられ、これらのうち、特にアスパラギン酸、グルタミン酸が好ましい。
また、塩基性アミノ酸の具体例として、リジン、アルギニン、ヒスチジンなどが挙げられる。
Amino acids are classified into neutral amino acids, acidic amino acids, and basic amino acids based on the number and nature of acidic groups and basic groups.
Specific examples of neutral amino acids include glycine, alanine, valine, leucine, isoleucine, phenylalanine, tyrosine, tryptophan, serine, threonine, proline, 4-hydroxyproline, cysteine, cystine, methionine, asparagine, glutamine, β-alanine, citrulline , Creatine, kynurenine and the like. Among these, phenylalanine, asparagine, 4-hydroxyproline and β-alanine are particularly preferable.
Specific examples of acidic amino acids include aspartic acid and glutamic acid, and among these, aspartic acid and glutamic acid are particularly preferable.
Specific examples of basic amino acids include lysine, arginine, histidine and the like.

アミノ酸の分子量としては通常60以上、好ましくは75以上で、通常300以下、好ましくは250以下である。アミノ酸の分子量が大き過ぎると分子サイズが大きいために色素分子の配向を乱すことがあり、逆に小さ過ぎると色素分子の配向固定効果が十分発揮されないおそれがある。   The molecular weight of the amino acid is usually 60 or more, preferably 75 or more, and usually 300 or less, preferably 250 or less. If the molecular weight of the amino acid is too large, the molecular size is large and the orientation of the dye molecules may be disturbed. Conversely, if the molecular weight is too small, the effect of fixing the orientation of the dye molecules may not be sufficiently exhibited.

ベタイン類としては、カルボキシアルキルトリアルキルアンモニウム水酸化物、カルボキシアルキルピリジニウム水酸化物、スルホアルキルトリアルキルアンモニウム水酸化物、スルホアルキルピリジニウム水酸化物、ホスホアルキルトリアルキルアンモニウム水酸化物、ホスホアルキルピリジニウム水酸化物等、及びこれら化合物の誘導体が挙げられ、これらのうちカルボキシメチルトリメチルアンモニウム水酸化物、スルホプロピルピリジニウム水酸化物が好ましい。   Betaines include carboxyalkyl trialkyl ammonium hydroxide, carboxyalkyl pyridinium hydroxide, sulfoalkyl trialkyl ammonium hydroxide, sulfoalkyl pyridinium hydroxide, phosphoalkyl trialkyl ammonium hydroxide, phosphoalkyl pyridinium water. Examples thereof include oxides and derivatives of these compounds, among which carboxymethyltrimethylammonium hydroxide and sulfopropylpyridinium hydroxide are preferable.

ベタイン類の分子量としては通常60以上、好ましくは75以上で、通常300以下、好ましくは250以下である。ベタイン類の分子量が大き過ぎると分子サイズが大きいために色素分子の配向を乱すことがあり、逆に小さ過ぎると色素分子の配向固定効果が十分発揮されないおそれがある。   The molecular weight of betaines is usually 60 or more, preferably 75 or more, and usually 300 or less, preferably 250 or less. If the molecular weight of the betaines is too large, the molecular size may be large and the orientation of the dye molecules may be disturbed. Conversely, if the molecular weight is too small, the orientation fixing effect of the dye molecules may not be sufficiently exhibited.

ヒドロキシアミン類としては、アミノアルキルアルコール、ジアミノアルキルアルコール、アミノアルキルジオール、ジアミノアルキルジオール等が挙げられ、これらのうち、アミノプロパンジオールが好ましい。   Examples of hydroxyamines include aminoalkyl alcohols, diaminoalkyl alcohols, aminoalkyl diols, diaminoalkyl diols, etc. Among these, aminopropane diols are preferred.

ヒドロキシアミン類の分子量としては通常60以上、好ましくは75以上で、通常300以下、好ましくは250以下である。ヒドロキシアミン類の分子量が大き過ぎると分子サイズが大きいために色素分子の配向を乱すことがあり、逆に小さ過ぎると色素分子の配向固定効果が十分発揮されないおそれがある。   The molecular weight of hydroxyamines is usually 60 or more, preferably 75 or more, and usually 300 or less, preferably 250 or less. If the molecular weight of the hydroxyamines is too large, the molecular size is large, which may disturb the orientation of the dye molecules. Conversely, if the molecular weight is too small, the effect of fixing the orientation of the dye molecules may not be sufficiently exhibited.

塩基性を有する環式化合物としては、アミノピリジン、ジアミノピリジン、トリアミノピリジン、アミノピリダジン、ジアミノピリダジン、トリアミノピリダジン、アミノピリミジン、ジアミノピリミジン、トリアミノピリミジン、アミノピラジン、ジアミノピラジン、トリアミノピラジン、アミノトリアジン、ジアミノトリアジン、トリアミノトリアジン、等が挙げられ、これらのうち、トリアミノピリミジンが好ましい。   Examples of basic cyclic compounds include aminopyridine, diaminopyridine, triaminopyridine, aminopyridazine, diaminopyridazine, triaminopyridazine, aminopyrimidine, diaminopyrimidine, triaminopyrimidine, aminopyrazine, diaminopyrazine, triaminopyrazine, Aminotriazine, diaminotriazine, triaminotriazine, etc. are mentioned, and among these, triaminopyrimidine is preferable.

塩基性基を有する環式化合物の分子量としては通常60以上、好ましくは75以上で、通常300以下、好ましくは250以下である。塩基性基を有する環式化合物の分子量が大き過ぎると分子サイズが大きいために色素分子の配向を乱すことがあり、逆に小さ過ぎると色素分子の配向固定効果が十分発揮されないおそれがある。   The molecular weight of the cyclic compound having a basic group is usually 60 or more, preferably 75 or more, and usually 300 or less, preferably 250 or less. If the molecular weight of the cyclic compound having a basic group is too large, the molecular size may be large and the orientation of the dye molecule may be disturbed. On the other hand, if the molecular weight is too small, the orientation fixing effect of the dye molecule may not be sufficiently exhibited.

上述のような該化合物は、1種を単独で用いてもよく、同種の化合物或いは異種の化合物の各々の2種以上を組合わせて用いてもよい。また、例えばアミノ酸に存在する光学異性体は、それぞれを単独で用いてもよく、両方を含んでいてもよい。また、塩型の化合物と遊離の化合物とを含んでいてもよく、異なる塩型の化合物を含んでいてもよい。   Such compounds as described above may be used alone or in combination of two or more of the same or different compounds. In addition, for example, optical isomers present in amino acids may be used alone or both may be included. Moreover, a salt type compound and a free compound may be included, and different salt type compounds may be included.

上記添加剤を組成物に加えることによっても、本発明の組成物を得ることができる。例えば、色素及び溶剤のみでは本発明で特定する組成物とならなくても、上記添加剤を更に加えることによって本発明の組成物を得ることができる。   The composition of the present invention can also be obtained by adding the above additives to the composition. For example, the composition of the present invention can be obtained by further adding the above-mentioned additives even if the composition specified by the present invention is not obtained by using only the dye and the solvent.

[異方性色素膜]
次に、このような本発明の異方性色素膜用組成物を用いて形成される本発明の異方性色素膜について説明する。
[Anisotropic dye film]
Next, the anisotropic dye film of the present invention formed using such an anisotropic dye film composition of the present invention will be described.

本発明の異方性色素膜用組成物によれば、高二色性を示すと共に塗膜均一性が高い異方性色素膜を高い生産性で形成することができ、従って、このような本発明の異方性色素膜用組成物を用いて形成された本発明の異方性色素膜は、高い二色性を示すと共にその安定に優れた工業的に有用な色素膜である。   According to the composition for an anisotropic dye film of the present invention, an anisotropic dye film having high dichroism and high coating uniformity can be formed with high productivity. The anisotropic dye film of the present invention formed using this anisotropic dye film composition is an industrially useful dye film that exhibits high dichroism and is excellent in stability.

本発明の異方性色素膜は高い二色比を示すが、その二色比は5以上のものが好ましく、より好ましくは10以上、特に好ましくは15以上である。   The anisotropic dye film of the present invention exhibits a high dichroic ratio, but the dichroic ratio is preferably 5 or more, more preferably 10 or more, and particularly preferably 15 or more.

このような本発明の異方性色素膜は、本発明の異方性色素膜用組成物を用いて乾式成膜法もしくは湿式成膜法により作製される。本発明においては、色素を含む異方性色素膜用組成物が液晶性を示すので、湿式成膜法を採用することが好ましい。   Such an anisotropic dye film of the present invention is produced by a dry film formation method or a wet film formation method using the anisotropic dye film composition of the present invention. In the present invention, since the composition for an anisotropic dye film containing a dye exhibits liquid crystallinity, it is preferable to employ a wet film forming method.

乾式成膜法としては、高分子重合体を成膜してフィルムとした後に本発明の異方性色素膜用組成物で染色する方法、又は高分子重合体の溶液に本発明の異方性色素膜用組成物を添加し原液染色後成膜する方法等により得られた未延伸フィルムを延伸する方法などを挙げることができる。上記染色及び成膜並びに延伸は、一般的な下記の方法で行うことができる。   As a dry film-forming method, a method of forming a polymer polymer into a film and then dyeing it with the composition for anisotropic dye film of the present invention, or an anisotropic solution of the present invention in a solution of the polymer polymer Examples thereof include a method of stretching an unstretched film obtained by adding a dye film composition and forming a film after dyeing the stock solution. The said dyeing | staining, film-forming, and extending | stretching can be performed by the following general method.

本発明の異方性色素膜用組成物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、通常20℃以上、好ましくは30℃以上、通常80℃以下、好ましくは50℃以下で、通常1分以上、好ましくは3分以上、通常60分以下、好ましくは20分以下、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、本発明の異方性色素膜用組成物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、押出法等により成膜して染色フィルムを作成する。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、通常5重量%以上、好ましくは10重量%以上程度で、通常30重量%以下、好ましくは20重量%以下程度である。また、溶媒に溶解する色素の濃度としては、高分子重合体に対して通常0.1重量%以上、好ましくは0.8重量%以上程度で、通常5重量%以下、好ましくは2.5重量%以下程度である。   In the dye bath to which the composition for anisotropic dye film of the present invention and, if necessary, an inorganic salt such as sodium chloride and bow glass, and a dyeing assistant such as a surfactant are added, usually at 20 ° C. or higher, preferably 30 ℃ or higher, usually 80 ℃ or less, preferably 50 ℃ or less, usually 1 minute or more, preferably 3 minutes or more, usually 60 minutes or less, preferably 20 minutes or less. Treat with boric acid and dry. Alternatively, the high molecular weight polymer is dissolved in water and / or a hydrophilic organic solvent such as alcohol, glycerin, dimethylformamide, etc., and the composition for anisotropic dye film of the present invention is added to perform stock solution dyeing. Is formed into a dyed film by casting, solution coating, extrusion, or the like. The concentration of the polymer to be dissolved in the solvent varies depending on the type of polymer, but is usually 5% by weight or more, preferably about 10% by weight or more, and usually 30% by weight or less, preferably 20% by weight. It is about the following. The concentration of the dye dissolved in the solvent is usually 0.1% by weight or more, preferably about 0.8% by weight or more, usually 5% by weight or less, preferably 2.5% by weight based on the polymer. % Or less.

上記のようにして染色及び成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色素分子が配向し、二色性が発現する。一軸に延伸する方法としては、湿式法にて引っ張り延伸を行う方法、乾式法にて引っ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倍以上、9倍以下にて行われるが、高分子重合体としてポリビニルアルコール及びその誘導体を用いた場合は2.5倍以上、6倍以下の範囲が好ましい。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度向上の目的でホウ酸処理を実施する。ホウ酸処理により、異方性色素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及び色素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、通常1重量%以上、好ましくは5重量%以上程度で、通常15重量%以下、好ましくは10重量%以下程度である。また、処理温度としては通常30℃以上、好ましくは50℃以上で、通常80℃以下の範囲にあることが望ましい。ホウ酸濃度が1重量%未満であるか、処理温度が30℃未満の場合は、処理効果が小さく、また、ホウ酸濃度が15重量%を超えるか、処理温度が80℃以上を超える場合は異方性色素膜がもろくなり好ましくない。   The unstretched film obtained by dyeing and forming a film as described above is stretched in a uniaxial direction by an appropriate method. By performing the stretching treatment, the dye molecules are oriented and dichroism is expressed. As a method of stretching uniaxially, there are a method of stretching by a wet method, a method of stretching by a dry method, a method of compressing and stretching between rolls by a dry method, etc., and any method is used. May be. The draw ratio is 2 to 9 times, but when polyvinyl alcohol and its derivatives are used as the polymer, a range of 2.5 to 6 times is preferable. After the stretching and orientation treatment, boric acid treatment is performed for the purpose of improving the water resistance and the degree of polarization of the stretched film. The boric acid treatment improves the light transmittance and the degree of polarization of the anisotropic dye film. The conditions for the boric acid treatment vary depending on the type of the hydrophilic polymer used and the dye, but in general, the boric acid concentration is usually 1% by weight or more, preferably about 5% by weight or more, usually 15%. It is about 10% by weight or less, preferably about 10% by weight or less. Further, the treatment temperature is usually 30 ° C. or higher, preferably 50 ° C. or higher and usually 80 ° C. or lower. When the boric acid concentration is less than 1% by weight or when the treatment temperature is less than 30 ° C., the treatment effect is small, and when the boric acid concentration exceeds 15% by weight or the treatment temperature exceeds 80 ° C. The anisotropic dye film becomes fragile and is not preferable.

このような乾式成膜法により得られる異方性色素膜の膜厚は10μm以上、特に30μm以上で、200μm以下、特に100μm以下であることが好ましい。   The film thickness of the anisotropic dye film obtained by such a dry film forming method is preferably 10 μm or more, particularly 30 μm or more, and 200 μm or less, particularly 100 μm or less.

一方、湿式成膜法としては、本発明の異方性色素膜用組成物を塗布液として調製後、ガラス板などの各種基材に塗布、乾燥し、色素を配向、積層して得る方法など公知の方法が挙げられる。塗布法としては、原崎勇次著「コーティング工学」(株式会社朝倉書店、1971年3月20日発行)253頁〜277頁や市村國宏監修「分子協調材料の創製と応用」(株式会社シーエムシー出版、1998年3月3日発行)118頁〜149頁などに記載の公知の方法や、例えば、予め配向処理を施した基材上に、スピンコート法、スプレーコート法、バーコート法、ロールコート法、ブレードコート法などで塗布することが挙げられる。この場合、異方性色素膜用組成物中の色素濃度は、低すぎると十分な二色性を得ることができず、高すぎると成膜が困難になる。湿式成膜法における異方性色素膜用組成物中の色素濃度は、好ましくは0.1重量%以上、特に好ましくは1重量%以上で、好ましくは50重量%以下、特に好ましくは30重量%以下である。塗布時の温度は好ましくは0℃以上、80℃以下、湿度は好ましくは10%RH以上、80%RH以下程度である。   On the other hand, as a wet film formation method, after preparing the composition for anisotropic dye film of the present invention as a coating liquid, applying it to various substrates such as glass plates and drying, orienting and laminating the dye, etc. A well-known method is mentioned. As coating methods, Yuji Harasaki, “Coating Engineering” (Asakura Shoten Co., Ltd., published on March 20, 1971) pp. 253-277 and Kunihiro Ichimura “Creation and Application of Molecular Cooperative Materials” (CMC Co., Ltd.) (Published, published on March 3, 1998). For example, a known method described in pages 118 to 149, for example, a spin coating method, a spray coating method, a bar coating method, a roll on a substrate that has been previously subjected to orientation treatment. It may be applied by a coating method, a blade coating method or the like. In this case, if the dye concentration in the composition for anisotropic dye film is too low, sufficient dichroism cannot be obtained, and if it is too high, film formation becomes difficult. The dye concentration in the anisotropic dye film composition in the wet film formation method is preferably 0.1% by weight or more, particularly preferably 1% by weight or more, preferably 50% by weight or less, particularly preferably 30% by weight. It is as follows. The temperature during application is preferably 0 ° C. or more and 80 ° C. or less, and the humidity is preferably about 10% RH or more and 80% RH or less.

また、塗膜の乾燥時の温度は好ましくは0℃以上、120℃以下、湿度は好ましくは10%RH以上、80%RH以下程度である。   Moreover, the temperature at the time of drying of a coating film becomes like this. Preferably it is 0 degreeC or more and 120 degrees C or less, Humidity becomes like this. Preferably it is about 10% RH or more and 80% RH or less.

湿式成膜法で基材上に異方性色素膜を形成する場合、異方性色素膜は、通常乾燥後の膜厚で、好ましくは50nm以上、更に好ましくは100nm以上、好ましくは50μm以下、より好ましくは20μm以下、更に好ましくは1μm以下である。   When forming an anisotropic dye film on a substrate by a wet film forming method, the anisotropic dye film is usually a film thickness after drying, preferably 50 nm or more, more preferably 100 nm or more, preferably 50 μm or less, More preferably, it is 20 micrometers or less, More preferably, it is 1 micrometer or less.

なお、湿式成膜法に使用される基材としては、ガラスやトリアセテート、アクリル、ポリエステル、トリアセチルセルロース又はウレタン系のフィルム等が挙げられる。また、この基材表面には、二色性色素の配向方向を制御するために、「液晶便覧」(丸善株式会社、平成12年10月30日発行)226頁〜239頁などに記載の公知の方法により、配向処理層を施しておいてもよい。   In addition, as a base material used for a wet film-forming method, glass, a triacetate, an acryl, polyester, a triacetyl cellulose, or a urethane type film etc. are mentioned. Further, in order to control the orientation direction of the dichroic dye, the surface of the substrate is publicly known as described in “Liquid Crystal Handbook” (Maruzen Co., Ltd., issued on October 30, 2000), pages 226 to 239. The orientation treatment layer may be applied by the method.

乾式成膜法もしくは湿式成膜法により得られた二色性色素の異方性色素膜は、必要に応じ、保護層を設けて使用する。この保護層は、例えば、トリアセテート、アクリル、ポリエステル、ポリイミド、トリアセチルセルロース又はウレタン系のフィルム等の透明な高分子膜によりラミネーションして形成され、実用に供される。   An anisotropic dye film of a dichroic dye obtained by a dry film forming method or a wet film forming method is used with a protective layer provided if necessary. This protective layer is formed by lamination with a transparent polymer film such as triacetate, acrylic, polyester, polyimide, triacetyl cellulose, or urethane film, and is put to practical use.

また、本発明の異方性色素膜用組成物をLCDやOLEDなどの各種の表示素子に偏光フィルター等として用いる場合には、これらの表示素子を構成する電極基板などに直接本発明の異方性色素膜を形成したり、本発明の異方性色素膜を形成した基材をこれら表示素子の構成部材として用いればよい。   Further, when the anisotropic dye film composition of the present invention is used as a polarizing filter or the like in various display elements such as LCDs and OLEDs, the anisotropic property of the present invention is directly applied to the electrode substrate constituting these display elements. A base material on which an anisotropic dye film is formed or an anisotropic dye film of the present invention may be used as a constituent member of these display elements.

また、本発明の異方性色素膜は、異方性色素膜中の色素の酸性基に対して、カチオン0.9当量以上0.99当量以下と、強酸性アニオン0.02当量以上0.1当量以下とを含むことが好ましい。   The anisotropic dye film of the present invention has a cation of 0.9 equivalents or more and 0.99 equivalents or less and a strongly acidic anion of 0.02 equivalents or more and 0.000 equivalents or less with respect to the acidic group of the dye in the anisotropic dye film. 1 equivalent or less.

カチオンとしては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウムなどのアルカリ金属イオン、アンモニア、アルキルアミン、塩基性アミノ酸、ヒドロキシアミンなどのアミン系イオンまたはピリジニウムイオンなどが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
これらのカチオンは、色素の酸性基と塩型を形成しているものも含める。
Examples of the cation include alkali metal ions such as lithium, sodium, potassium, rubidium, and cesium, amine ions such as ammonia, alkylamine, basic amino acid, and hydroxyamine, or pyridinium ions. These may be used alone or in combination of two or more.
These cations include those forming a salt form with the acidic group of the dye.

強酸性アニオンとしては、塩酸、硝酸、過塩素酸などの1価イオン、硫酸などの2価イオン、燐酸などの3価イオンなどが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   Examples of the strongly acidic anion include monovalent ions such as hydrochloric acid, nitric acid, and perchloric acid, divalent ions such as sulfuric acid, and trivalent ions such as phosphoric acid. These may be used alone or in combination of two or more.

また、本発明の異方性色素膜中のカチオン含有量と強酸性アニオン含有量の差は、色素の酸性基に対して0.9当量以上0.95当量以下であることが好ましい。
上記範囲よりカチオンが多いと乾燥歪による欠陥や亀裂を生じる恐れがある。また、強酸性アニオンが多いとカチオンと強酸性アニオンの塩が析出して配向を乱したり、更に多い場合では色素の溶解性を阻害する恐れがある。
The difference between the cation content and the strongly acidic anion content in the anisotropic dye film of the present invention is preferably 0.9 equivalents or more and 0.95 equivalents or less with respect to the acidic group of the dye.
When there are more cations than the said range, there exists a possibility of producing the defect and crack by dry distortion. In addition, if there are many strong acid anions, salts of cations and strong acid anions may precipitate to disturb the orientation, and if there are more, the solubility of the dye may be impaired.

このような異方性色素膜は、色素の酸性基に対して、カチオンが0.9当量以上0.99当量以下、強酸性アニオンが0.02当量以上0.1当量以下含まれている異方性色素膜用組成物を用いて形成されたものであってもよいし、他の方法により得られたものであってもよい。   Such an anisotropic dye film is different in that a cation is contained in an amount of 0.9 equivalents or more and 0.99 equivalents or less and a strongly acidic anion is contained in an amount of 0.02 equivalents or more and 0.1 equivalents or less with respect to the acidic group of the dye. It may be formed using a composition for an isotropic dye film, or may be obtained by other methods.

本発明の異方性色素膜は、光吸収の異方性を利用し直線偏光、円偏光、楕円偏光等を得る偏光膜として機能する他、膜形成プロセスと基材や色素を含有する組成物の選択により、屈折異方性や伝導異方性などの各種異方性膜として機能化が可能となり、様々な種類の、多様な用途に使用可能な偏光素子とすることができる。   The anisotropic dye film of the present invention functions as a polarizing film that obtains linearly polarized light, circularly polarized light, elliptically polarized light, etc. by utilizing the anisotropy of light absorption, and also includes a film forming process and a composition containing a substrate and a dye Thus, it is possible to make it functional as various anisotropic films such as refraction anisotropy and conduction anisotropy, and it is possible to obtain various kinds of polarizing elements that can be used for various purposes.

[偏光素子]
本発明の偏光素子は、上述した本発明の異方性色素膜を用いたものであるが、異方性色素膜のみからなる偏光素子であってもよいし、基板上に異方性色素膜を有する偏光素子であってもよい。基板上に異方性色素膜を有する偏光素子は、基材も含めて偏光素子とよぶ。
[Polarizing element]
The polarizing element of the present invention uses the above-described anisotropic dye film of the present invention, but it may be a polarizing element consisting only of an anisotropic dye film, or an anisotropic dye film on a substrate. It may be a polarizing element. A polarizing element having an anisotropic dye film on a substrate is called a polarizing element including a base material.

本発明の異方性色素膜を基板上に形成して偏光素子として使用する場合、形成された異方性色素膜そのものを使用してもよく、また上記の様な保護層のほか、粘着層或いは反射防止層、配向膜、位相差フィルムとしての機能、輝度向上フィルムとしての機能、反射フィルムとしての機能、半透過反射フィルムとしての機能、拡散フィルムとしての機能などの光学機能をもつ層など、様々な機能をもつ層を湿式成膜法などにより積層形成し、積層体として使用してもよい。   When the anisotropic dye film of the present invention is formed on a substrate and used as a polarizing element, the formed anisotropic dye film itself may be used. In addition to the protective layer as described above, an adhesive layer Or a layer having an optical function such as an antireflection layer, an alignment film, a function as a retardation film, a function as a brightness enhancement film, a function as a reflection film, a function as a transflective film, a function as a diffusion film, etc. Layers having various functions may be laminated by a wet film formation method or the like, and used as a laminate.

これら光学機能を有する層は、例えば以下の様な方法により形成することが出来る。   These layers having optical functions can be formed, for example, by the following method.

位相差フィルムとしての機能を有する層は、例えば特許第2841377号公報、特許第3094113号公報などに記載の延伸処理を施したり、特許第3168850号公報などに記載された処理を施したりすることにより形成することができる。   The layer having a function as a retardation film is subjected to, for example, a stretching process described in Japanese Patent No. 2841377, Japanese Patent No. 3094113, or a process described in Japanese Patent No. 3168850. Can be formed.

また、輝度向上フィルムとしての機能を有する層は、例えば特開2002−169025号公報や特開2003−29030号公報に記載されるような方法で微細孔を形成すること、或いは、選択反射の中心波長が異なる2層以上のコレステリック液晶層を重畳することにより形成することができる。   The layer having a function as a brightness enhancement film may be formed by forming a fine hole by a method as described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2002-169025 and 2003-29030, or the center of selective reflection. It can be formed by overlapping two or more cholesteric liquid crystal layers having different wavelengths.

反射フィルム又は半透過反射フィルムとしての機能を有する層は、蒸着やスパッタリングなどで得られた金属薄膜を用いて形成することができる。   The layer having a function as a reflective film or a transflective film can be formed using a metal thin film obtained by vapor deposition or sputtering.

拡散フィルムとしての機能を有する層は、上記の保護層に微粒子を含む樹脂溶液をコーティングすることにより、形成することができる。   The layer having a function as a diffusion film can be formed by coating the protective layer with a resin solution containing fine particles.

また、位相差フィルムや光学補償フィルムとしての機能を有する層は、ディスコティック液晶性化合物、ネマティック液晶性化合物などの液晶性化合物を塗布して配向させることにより形成することができる。   The layer having a function as a retardation film or an optical compensation film can be formed by applying and aligning a liquid crystal compound such as a discotic liquid crystal compound or a nematic liquid crystal compound.

本発明の異方性色素膜は、ガラスなどの高耐熱性基板上に直接形成することが可能であり、高耐熱性の偏光素子を得ることができるという点から、液晶ディスプレーや有機ELディスプレーだけでなく液晶プロジェクタや車載用表示パネル等、高耐熱性が求められる用途に好適に使用することができる。   The anisotropic dye film of the present invention can be directly formed on a high heat-resistant substrate such as glass, and only a liquid crystal display or an organic EL display can be obtained because a high heat-resistant polarizing element can be obtained. In addition, it can be suitably used for applications requiring high heat resistance, such as liquid crystal projectors and in-vehicle display panels.

次に、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。以下において「部」は「重量部」を示す。   EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further more concretely, this invention is not limited to a following example, unless the summary is exceeded. In the following, “part” means “part by weight”.

なお、以下において、形成した色素膜の各種評価は次のようにして行った。
(1) 二色比
ヨウ素系偏光素子を入射光学系に配した分光光度計で異方性色素膜の透過率を測定した後、次式により計算した。
二色比(D)=Az/Ay
Az=−log(Tz)
Ay=−log(Ty)
Tz:色素膜の吸収軸方向の偏光に対する透過率
Ty:色素膜の偏光軸方向の偏光に対する透過率
(2) 欠陥,亀裂
偏光顕微鏡Nikon Optiphot−POLを用い、100倍の対物レンズ及び10倍の接眼レンズを用いて消光位にて観察した。
In the following, various evaluations of the formed dye film were performed as follows.
(1) Dichroic ratio After measuring the transmittance of the anisotropic dye film with a spectrophotometer in which an iodine polarizing element is arranged in the incident optical system, the dichroic ratio was calculated by the following equation.
Dichroic ratio (D) = Az / Ay
Az = -log (Tz)
Ay = -log (Ty)
Tz: transmittance for polarized light in the direction of the absorption axis of the dye film Ty: transmittance for polarized light in the direction of the polarization axis of the dye film
(2) Defects and cracks Using a polarizing microscope Nikon Optiphot-POL, observation was performed at a quenching position using a 100 × objective lens and a 10 × eyepiece.

比較
水80部に前記例示色素No.(I−1)のリチウム塩20部を撹拌溶解後、濾過して異方性色素膜用組成物を得た。
この異方性色素膜用組成物について、前述の方法で測定した温度5℃、歪印加後0.01秒後の緩和弾性率Gは9.2×10dyn/cmであり、この緩和弾性率Gが10分の1に低下するまでの時間は0.04秒であり、0.1秒より短かった。
( Comparative Example 4 )
In 80 parts of water, the exemplified dye No. After stirring and dissolving 20 parts of the lithium salt of (I-1), it was filtered to obtain an anisotropic dye film composition.
With respect to this anisotropic dye film composition, the relaxation elastic modulus G after measurement of the temperature of 5 ° C. and 0.01 seconds after applying the strain was 9.2 × 10 1 dyn / cm 2 measured by the above-described method. The time until the elastic modulus G decreased to 1/10 was 0.04 seconds, which was shorter than 0.1 seconds.

ガラス製基板(75mm×25mm、厚さ1mm)上にシルク印刷法によりポリイミドの配向膜(膜厚約800Å)が形成された基板を、予め布でラビング処理を施したものを用意しておき、これに上記異方性色素膜用組成物をギャップ2μmのアプリケータ(井元製作所社製四面アプリケータ)で塗布した後、真空乾燥することにより膜厚0.4μmの異方性色素膜を得た。
得られた異方性色素膜に、欠陥及び亀裂は観察されなかった。また、波長550nmにおける二色比は27であった。
Prepare a substrate in which a polyimide alignment film (film thickness of about 800 mm) is formed on a glass substrate (75 mm × 25 mm, thickness 1 mm) by a silk printing method, and has been rubbed with a cloth in advance. The anisotropic dye film composition was applied to this with an applicator having a gap of 2 μm (four-side applicator manufactured by Imoto Seisakusho Co., Ltd.) and then vacuum-dried to obtain an anisotropic dye film having a thickness of 0.4 μm. .
Defects and cracks were not observed in the obtained anisotropic dye film. The dichroic ratio at a wavelength of 550 nm was 27.

参考
水69部に前記例示色素No.(II−1)のリチウム塩30部と4,5,6−トリアミノピリミジン硫酸塩(東京化成社製)1部を撹拌溶解後濾過して異方性色素膜用組成物を得た。
この異方性色素膜用組成物について、前述の方法で測定した温度5℃、歪印加後0.01秒後の緩和弾性率Gは1.8×10dyn/cmであり、緩和弾性率Gが10分の1に低下するまでの時間は0.05秒であり、0.1秒より短かった。
( Reference Example 1 )
In 69 parts of water, the exemplified dye No. 30 parts of lithium salt (II-1) and 1 part of 4,5,6-triaminopyrimidine sulfate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) were stirred and dissolved and then filtered to obtain an anisotropic dye film composition.
With respect to this anisotropic dye film composition, the relaxation elastic modulus G measured at the temperature of 5 ° C. and 0.01 seconds after applying the strain was 1.8 × 10 4 dyn / cm 2 as measured by the method described above. The time until the rate G decreased to 1/10 was 0.05 seconds, which was shorter than 0.1 seconds.

この異方性色素膜用組成物を比較と同様の基板に同様の方法で塗布して異方性色素膜を得た。
得られた異方性色素膜に、欠陥及び亀裂は観察されず、波長550nmにおける二色比は30であった。
This anisotropic dye film composition was applied to the same substrate as in Comparative Example 4 by the same method to obtain an anisotropic dye film.
In the obtained anisotropic dye film, no defects and cracks were observed, and the dichroic ratio at a wavelength of 550 nm was 30.

(実施例
水78.94部に、脱塩精製した前記例示色素No.(I−1)のリチウム塩15部、前記例示色素No.(I−1)のリチウム80mol%中和塩5部、脱塩精製したアルドリッチ製アリザリンレッドS 1部、及び塩化リチウム0.06部を撹拌溶解後、濾過して異方性色素膜用組成物を得た。
この異方性色素膜用組成物について、前述の方法で測定した温度5℃、歪印加後0.01秒後の緩和弾性率Gは9.9×10dyn/cmであり、この緩和弾性率Gが10分の1に低下するまでの時間は0.04秒であり、0.1秒より短かった。
(Example 1 )
To 78.94 parts of water, desalted and purified Example Pigment No. 15 parts of lithium salt of (I-1); A composition for anisotropic dye film is prepared by stirring and dissolving 5 parts of a neutralized salt of 80 mol% lithium of (I-1), 1 part of desalted and purified Aldrich Alizarin Red S and 0.06 part of lithium chloride, followed by filtration. Got.
With respect to this anisotropic dye film composition, the relaxation elastic modulus G after measurement of the temperature of 5 ° C. and 0.01 seconds after applying the strain was 9.9 × 10 1 dyn / cm 2 measured by the above-described method. The time until the elastic modulus G decreased to 1/10 was 0.04 seconds, which was shorter than 0.1 seconds.

この異方性色素膜用組成物を比較と同様の基板に同様の方法で塗布して異方性色素膜を得た。
得られた異方性色素膜に、欠陥及び亀裂は観察されなかった。また、波長550nmにおける二色比は28であった。
異方性色素膜の元素分析をしたところ、色素No.(I−1)とアリザリンレッドSの酸性基に対して、カチオンであるリチウム及びナトリウムの濃度の合計は0.95当量、強酸性アニオンである塩素濃度は0.06当量であった。
This anisotropic dye film composition was applied to the same substrate as in Comparative Example 4 by the same method to obtain an anisotropic dye film.
Defects and cracks were not observed in the obtained anisotropic dye film. The dichroic ratio at a wavelength of 550 nm was 28.
Elemental analysis of the anisotropic dye film revealed that dye No. With respect to the acidic groups of (I-1) and alizarin red S, the total concentration of lithium and sodium as cations was 0.95 equivalent, and the concentration of chlorine as a strongly acidic anion was 0.06 equivalents.

(実施例
水78.94部に、脱塩精製した前記例示色素No.(I−1)のリチウム塩16部、前記例示色素No.(I−1)のリチウム80mol%中和塩4部、脱塩精製したアルドリッチ製アリザリンレッドS 1部、及び塩化リチウム0.08部を撹拌溶解後、濾過して異方性色素膜用組成物を得た。
この異方性色素膜用組成物について、前述の方法で測定した温度5℃、歪印加後0.01秒後の緩和弾性率Gは9.2×10dyn/cmであり、この緩和弾性率Gが10分の1に低下するまでの時間は0.04秒であり、0.1秒より短かった。
(Example 2 )
To 78.94 parts of water, desalted and purified Example Pigment No. 16 parts of lithium salt of (I-1); Stirring and dissolving 4 parts of lithium 80 mol% neutralized salt of (I-1), desalted and refined Aldrich Alizarin Red S 0.08 part and lithium chloride, and then filtering and composition for anisotropic dye film Got.
With respect to this anisotropic dye film composition, the relaxation elastic modulus G after measurement of the temperature of 5 ° C. and 0.01 seconds after applying the strain was 9.2 × 10 1 dyn / cm 2 measured by the above-described method. The time until the elastic modulus G decreased to 1/10 was 0.04 seconds, which was shorter than 0.1 seconds.

この異方性色素膜用組成物を比較と同様の基板に同様の方法で塗布して異方性色素膜を得た。
得られた異方性色素膜に、欠陥及び亀裂は観察されなかった。また、波長550nmにおける二色比は29であった。
異方性色素膜の元素分析をしたところ、色素No.(I−1)とアリザリンレッドSの酸性基に対して、カチオンであるリチウム及びナトリウムの濃度の合計は0.99当量、強酸性アニオンである塩素濃度は0.08当量であった。
This anisotropic dye film composition was applied to the same substrate as in Comparative Example 4 by the same method to obtain an anisotropic dye film.
Defects and cracks were not observed in the obtained anisotropic dye film. The dichroic ratio at a wavelength of 550 nm was 29.
Elemental analysis of the anisotropic dye film revealed that dye No. With respect to the acidic groups of (I-1) and alizarin red S, the total concentration of lithium and sodium as cations was 0.99 equivalent, and the concentration of chlorine as a strongly acidic anion was 0.08 equivalents.

(実施例
水58.4部に脱塩精製した前記例示色素No.(III−1)のリチウム塩15.8部、前記例示色素No.(III−1)のリチウム80mol%中和塩9.2部、脱塩精製した前記例示色素No.(III−2)のナトリウム塩1.5部、及び塩化リチウム1重量%水溶液15.1部を撹拌して溶解させた後、濾過して異方性色素膜用組成物を得た。
この異方性色素膜用組成物について、前述の方法で測定した温度5℃、歪印加後0.01秒後の緩和弾性率Gは9.4×10dyn/cmであり、この緩和弾性率Gが10分の1に低下するまでの時間は0.04秒であり、0.1秒より短かった。
(Example 3 )
Exemplified dye No. 1 was desalted and purified to 58.4 parts of water. Lithium salt of (III-1) 15.8 parts, the exemplified dye No. 9.2 parts of lithium 80 mol% neutralized salt of (III-1), desalted and purified the above exemplified dye No. After stirring and dissolving 1.5 parts of the sodium salt of (III-2) and 15.1 parts of a 1% by weight aqueous solution of lithium chloride, the mixture was filtered to obtain an anisotropic dye film composition.
With respect to this anisotropic dye film composition, the relaxation elastic modulus G measured at the temperature of 5 ° C. and 0.01 seconds after applying the strain was 9.4 × 10 2 dyn / cm 2 as measured by the above-described method. The time until the elastic modulus G decreased to 1/10 was 0.04 seconds, which was shorter than 0.1 seconds.

この異方性色素膜用組成物を比較と同様の基板に同様の方法で塗布して異方性色素膜を得た。
得られた異方性色素膜に、欠陥及び亀裂は観察されなかった。また、波長550nmにおける二色比は28であった。
This anisotropic dye film composition was applied to the same substrate as in Comparative Example 4 by the same method to obtain an anisotropic dye film.
Defects and cracks were not observed in the obtained anisotropic dye film. The dichroic ratio at a wavelength of 550 nm was 28.

この異方性色素膜の元素分析をしたところ、色素No.(III−1)と(III−2)の酸性基に対して、カチオンであるリチウム及びナトリウムの濃度の合計は0.98当量、強酸性アニオンである塩素濃度は0.04当量であった。   Elemental analysis of this anisotropic dye film revealed that dye No. The total concentration of lithium and sodium as cations was 0.98 equivalent and the concentration of chlorine as a strongly acidic anion was 0.04 equivalent with respect to the acidic groups of (III-1) and (III-2).

(比較例1)
水70部に、上記構造式(II−1)で表される色素化合物のリチウム塩30部を撹拌溶解後、濾過してpH7の異方性色素膜用組成物を得た。
この異方性色素膜用組成物について、前述の方法で測定した温度5℃、歪印加後0.01秒後の緩和弾性率Gは2.0×10dyn/cmであり、この緩和弾性率Gが10分の1に低下するまでの時間は0.5秒であり、0.1秒より長かった。
(Comparative Example 1)
In 70 parts of water, 30 parts of the lithium salt of the dye compound represented by the structural formula (II-1) was stirred and dissolved, followed by filtration to obtain a pH 7 composition for anisotropic dye film.
With respect to this anisotropic dye film composition, the relaxation elastic modulus G measured at the temperature of 5 ° C. and 0.01 seconds after applying the strain was 2.0 × 10 4 dyn / cm 2 as measured by the method described above. The time until the elastic modulus G decreased to 1/10 was 0.5 seconds, which was longer than 0.1 seconds.

この異方性色素膜用組成物を比較と同様の基板に同様の方法で塗布して異方性色素膜を得た。
得られた異方性色素膜を偏光顕微鏡の消光位で観察すると、塗布方向に垂直な周期的な筋状欠陥があり塗布方向に平行な亀裂ができていた。また、波長550nmにおける二色比は20であり、比較及び参考例1の異方性色素膜に比べ、低かった。
This anisotropic dye film composition was applied to the same substrate as in Comparative Example 4 by the same method to obtain an anisotropic dye film.
When the obtained anisotropic dye film was observed at the extinction position of a polarizing microscope, there were periodic streak defects perpendicular to the coating direction, and cracks were formed parallel to the coating direction. Further, the dichroic ratio at a wavelength of 550 nm was 20, which was lower than the anisotropic dye films of Comparative Example 4 and Reference Example 1 .

(比較例2)
水76.9部に、脱塩精製した前記例示色素No.(I−1)のリチウム塩22部、及び脱塩精製したアルドリッチ製アリザリンレッドS 1.1部を撹拌溶解後、濾過して異方性色素膜用組成物を得た。
この異方性色素膜用組成物について、前述の方法で測定した温度5℃、歪印加後0.01秒後の緩和弾性率Gは2.1×10dyn/cmであり、この緩和弾性率Gが10分の1に低下するまでの時間は0.15秒であり、0.1秒より長かった。
(Comparative Example 2)
In 76.9 parts of water, the desalted and purified Example Pigment No. After stirring and dissolving 22 parts of the lithium salt (I-1) and desalted and purified Aldrich Alizarin Red S 1.1 parts, the composition for anisotropic dye film was obtained by filtration.
With respect to this anisotropic dye film composition, the relaxation elastic modulus G at a temperature of 5 ° C. measured by the above-described method and 0.01 seconds after applying the strain was 2.1 × 10 2 dyn / cm 2 , and this relaxation The time until the elastic modulus G decreased to 1/10 was 0.15 seconds, which was longer than 0.1 seconds.

この異方性色素膜用組成物を比較と同様の基板に同様の方法で塗布して異方性色素膜を得た。
得られた異方性色素膜を偏光顕微鏡の消光位で観察すると、塗布方向に垂直な周期的な筋状欠陥があり、塗布方向に平行な亀裂ができていた。また、波長550nmにおける二色比は20であり、実施例及びの異方性色素膜に比べ、低かった。
異方性色素膜の元素分析をしたところ、色素No.(I−1)とアリザリンレッドSの酸性基に対して、カチオンであるリチウム及びナトリウムの濃度の合計は1.01当量、強酸性アニオンである塩素濃度は0.0001当量であった。
This anisotropic dye film composition was applied to the same substrate as in Comparative Example 4 by the same method to obtain an anisotropic dye film.
When the obtained anisotropic dye film was observed at the extinction position of a polarizing microscope, there were periodic streak defects perpendicular to the coating direction, and cracks were formed parallel to the coating direction. Further, the dichroic ratio at a wavelength of 550 nm was 20, which was lower than that of the anisotropic dye films of Examples 1 and 2 .
Elemental analysis of the anisotropic dye film revealed that dye No. With respect to the acidic groups of (I-1) and alizarin red S, the total concentration of lithium and sodium as cations was 1.01 equivalent, and the concentration of chlorine as a strongly acidic anion was 0.0001 equivalents.

(比較例3)
水73.5部に脱塩精製した前記例示色素No.(III−1)のリチウム塩25部、及び脱塩精製した前記例示色素No.(III−2)のナトリウム塩1.5部を撹拌して溶解させた後、濾過して異方性色素膜用組成物を得た。
この異方性色素膜用組成物について、前述の方法で測定した温度5℃、歪印加後0.01秒後の緩和弾性率Gは1.7×104dyn/cmであり、この緩和弾性率Gが10分の1に低下するまでの時間は9.4秒であり、0.1秒より長かった。
(Comparative Example 3)
Exemplified dye No. 1 desalted and purified to 73.5 parts of water. 25 parts of the lithium salt of (III-1), and the above exemplified dye No. After stirring and dissolving 1.5 parts of the sodium salt of (III-2), it was filtered to obtain an anisotropic dye film composition.
With respect to this anisotropic dye film composition, the relaxation elastic modulus G measured at the temperature of 5 ° C. and 0.01 seconds after applying the strain was 1.7 × 10 4 dyn / cm 2 measured by the method described above. The time until the elastic modulus G decreased to 1/10 was 9.4 seconds, which was longer than 0.1 seconds.

この異方性色素膜用組成物を比較と同様の基板に同様の方法で塗布して異方性色素膜を得た。
得られた異方性色素膜を偏光顕微鏡の消光位で観察すると、塗布方向に垂直な周期的な筋状欠陥があり、塗布方向に平行な亀裂ができていた。また、波長550nmにおける二色比は20であり、実施例の異方性色素膜に比べ、低かった。
この異方性色素膜の元素分析をしたところ、色素No.(III−1)と(III−2)の酸性基に対して、カチオンであるリチウム及びナトリウムの濃度の合計は1.01当量、強酸性アニオンである塩素濃度は0当量であった。
This anisotropic dye film composition was applied to the same substrate as in Comparative Example 4 by the same method to obtain an anisotropic dye film.
When the obtained anisotropic dye film was observed at the extinction position of a polarizing microscope, there were periodic streak defects perpendicular to the coating direction, and cracks were formed parallel to the coating direction. Further, the dichroic ratio at a wavelength of 550 nm was 20, which was lower than that of the anisotropic dye film of Example 3 .
Elemental analysis of this anisotropic dye film revealed that dye No. The total concentration of lithium and sodium as cations was 1.01 equivalent and the concentration of chlorine as a strongly acidic anion was 0 equivalent with respect to the acidic groups of (III-1) and (III-2).

上記実施例1〜3、参考例1及び比較例1〜の結果から、温度5℃、歪印加後0.01秒後の緩和弾性率Gが10分の1に低下するまでの時間が0.1秒以下である異方性色素膜用組成物を用いることにより、塗膜均一性が高く、二色性も高い異方性色素膜を形成することができることが分かる。 From the results of Examples 1 to 3, Reference Example 1 and Comparative Examples 1 to 4 , the time until the relaxation elastic modulus G decreases to 1/10 after a temperature of 5 ° C. and 0.01 seconds after applying the strain is 0. It can be seen that by using the composition for anisotropic dye film of 1 second or less, an anisotropic dye film having high coating film uniformity and high dichroism can be formed.

本発明の異方性色素膜は、調光素子や液晶素子(LCD)、有機エレクトロルミネッセンス素子(OLED)の表示素子に具備される偏光板等、各種の偏光素子に有用である。   The anisotropic dye film of the present invention is useful for various polarizing elements such as a polarizing plate included in a light control element, a liquid crystal element (LCD), and an organic electroluminescence element (OLED) display element.

Claims (5)

遊離酸の形が下記式で表される色素を含有し、リオトロピック液晶相を形成可能な異方性色素膜用組成物であって、
前記色素の酸性基に対して、カチオン0.9当量以上0.99当量以下と、強酸性アニオン0.02当量以上0.1当量以下とを含有し、
温度5℃、歪印加後0.01秒後の緩和弾性率Gが10分の1に低下するまでの時間が0.1秒以下であることを特徴とする異方性色素膜用組成物。
Figure 0004784417
(上記式中、Xは、水素原子またはスルホ基を表す。Aは、置換基を有していてもよいフェニル基、置換基を有していてもよいナフチル基または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。Bは、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。nは、1または2を表す。)
A composition for an anisotropic dye film that includes a dye having a free acid form represented by the following formula and is capable of forming a lyotropic liquid crystal phase,
Containing 0.9 equivalents or more and 0.99 equivalents or less of a cation, and 0.02 equivalents or more and 0.1 equivalents or less of a strongly acidic anion, with respect to the acidic group of the dye,
A composition for anisotropic dye film, characterized in that the time until the relaxation elastic modulus G decreases to 1/10 at a temperature of 5 ° C. and 0.01 seconds after applying strain is 0.1 seconds or less.
Figure 0004784417
(In the above formula, X 1 represents a hydrogen atom or a sulfo group. A 1 has a phenyl group which may have a substituent, a naphthyl group which may have a substituent, or a substituent. B 1 represents an optionally substituted aromatic heterocyclic group, B 1 represents an optionally substituted aromatic hydrocarbon group or an optionally substituted aromatic heterocyclic group, and n represents Represents 1 or 2.)
湿式成膜法による異方性色素膜の成膜に使用されることを特徴とする請求項1に記載の異方性色素膜用組成物。   The composition for an anisotropic dye film according to claim 1, which is used for forming an anisotropic dye film by a wet film forming method. 請求項1又は2のいずれか1項に記載の異方性色素膜用組成物を用いて形成された異方性色素膜。 The anisotropic dye film | membrane formed using the composition for anisotropic dye films | membranes of any one of Claim 1 or 2 . 遊離酸の形が下記式で表される色素と、該色素の酸性基に対して、カチオン0.9当量以上0.99当量以下と、強酸性アニオン0.02当量以上0.1当量以下とを含むことを特徴とする、異方性色素膜。
Figure 0004784417
(上記式中、Xは、水素原子またはスルホ基を表す。Aは、置換基を有していてもよいフェニル基、置換基を有していてもよいナフチル基または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。Bは、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。nは、1または2を表す。)
A dye whose free acid form is represented by the following formula, and an acidic group of the dye: cation 0.9 equivalent or more and 0.99 equivalent or less, strong acid anion 0.02 equivalent or more and 0.1 equivalent or less An anisotropic dye film comprising:
Figure 0004784417
(In the above formula, X 1 represents a hydrogen atom or a sulfo group. A 1 has a phenyl group which may have a substituent, a naphthyl group which may have a substituent, or a substituent. B 1 represents an optionally substituted aromatic heterocyclic group, B 1 represents an optionally substituted aromatic hydrocarbon group or an optionally substituted aromatic heterocyclic group, and n represents Represents 1 or 2.)
請求項またはに記載の異方性色素膜を用いた偏光素子。 Polarizing element using the anisotropic dye film according to claim 3 or 4.
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