JP2009217230A - 耐水性偏光膜の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】従来の有機色素を配向させた偏光膜にはスルホン酸イオンと１価の陽イオンが結合したスルホン酸塩基を有する有機色素が用いられている。このような偏光膜は有機色素のスルホン酸塩基が水に溶解するため耐水性に乏しい。それに対してスルホン酸塩基の１価陽イオンを水に不溶な２価陽イオンに置換して耐水性偏光膜を得ることができる。しかし耐水性処理をおこなうと二色比が低下するという問題があった。
【解決手段】二色比が低下しない耐水性偏光膜を得るためには、耐水化処理をおこなう偏光膜に用いる有機色素内の隣り合うスルホン酸基またはスルホン酸塩基の位置関係が重要である。本発明の耐水性偏光膜の製造方法は耐水化処理前の偏光膜が特殊なアゾ化合物からなる有機色素を含むことを特徴とする。
【選択図】なし
【解決手段】二色比が低下しない耐水性偏光膜を得るためには、耐水化処理をおこなう偏光膜に用いる有機色素内の隣り合うスルホン酸基またはスルホン酸塩基の位置関係が重要である。本発明の耐水性偏光膜の製造方法は耐水化処理前の偏光膜が特殊なアゾ化合物からなる有機色素を含むことを特徴とする。
【選択図】なし
Description
本発明は有機色素を配向させた耐水性偏光膜の製造方法に関する。
液晶パネルでは液晶を通過する光線の旋光性を制御するため偏光板が用いられる。従来これらの偏光板として、ポリビニルアルコール等のポリマーフィルムをヨウ素や二色性色素で染色し、一方向に延伸した偏光板が広く使用されている。しかし上記の偏光板は色素やポリマーフィルムの種類によっては耐熱性や耐光性が十分でなく、また厚みが相当厚いという問題がある。
これに対してガラス板やポリマーフィルムなどの基材上にリオトロピック液晶性を示す有機色素を含むコーティング液を流延し、有機色素を配向させて偏光膜を形成する方法が知られている。リオトロピック液晶性を示す有機色素は溶液中で超分子会合体を形成しており、これを含むコーティング液に剪断応力を加えて流延させると、超分子会合体の長軸方向が流延方向に配向する（特許文献１）。このような有機色素を用いた偏光膜は延伸する必要がなく、延伸による幅方向の収縮がないので広い幅の偏光膜を得やすい。また膜厚を格段に薄くすることができるので将来性が期待されている。
従来、有機色素を配向させた一部の偏光膜には水溶性を付与するためスルホン酸イオン（−ＳＯ３ −）と１価の陽イオン（例：Ｌｉ＋）とが結合したスルホン酸塩基を有する有機色素が用いられている。このような偏光膜は有機色素のスルホン酸塩基がイオン化して、水に溶解するため耐水性に乏しい。それに対してスルホン酸塩基の１価陽イオンを、水に不溶な２価陽イオンに置換して耐水化処理することで、水に不溶ないしは難溶な耐水性偏光膜を得ることができる（特許文献２）。
しかし従来の耐水性偏光膜の製造方法においては、上記の耐水性処理をおこなうと有機色素の配向の度合いが低下し、その結果二色比が低下するという問題があった。
特開２００６−３２３３７７号公報
特開平１１−２１５３８号公報
従来の耐水性偏光膜の製造方法においては、上記の耐水性処理をおこなうと有機色素の配向の度合い、および二色比が低下するという問題があった。本発明の目的は有機色素の配向の度合い、および二色比が低下しない耐水性偏光膜の製造方法を提供することである。
発明者らの研究により、耐水化処理によって二色比が低下しない偏光膜を得るためには、偏光膜に用いる有機色素内の隣り合うスルホン酸基またはスルホン酸塩基の位置が適度に離れていることが重要であることがわかった。
本発明の要旨は以下のとおりである。
（１）本発明の耐水性偏光膜の製造方法は、スルホン酸基またはスルホン酸塩基を２つ以上有する有機色素を含む偏光膜の少なくとも一方の表面に、２価陽イオンを含む液体を接触させて耐水化処理する工程を含む耐水性偏光膜の製造方法において、前記耐水化処理前の前記有機色素が下記一般式（１）または（２）で表わされるアゾ化合物であることを特徴とする。
式（１）および（２）中、Ｑ１およびＱ２は置換基を有していてもよいアリール基を表わし、Ｒは水素原子、炭素数１〜３のアルキル基、アセチル基、ベンゾイル基または置換基を有していてもよいフェニル基を表わし、ｍは０〜５の整数、ｎは０〜５の整数を表わし（ただしｍ＋ｎ≦５で、ｍ、ｎの少なくとも一つは０でない）、ｋは０〜５の整数、ｌは０〜５の整数を表わし（ただしｋ＋ｌ≦５で、ｋ、ｌの少なくとも一つは０でない）、Ｍは１価の陽イオンを供する元素を表わす。
（２）本発明の耐水性偏光膜の製造方法は、前記アゾ化合物が下記一般式（３）または（４）で表わされるアゾ化合物であることを特徴とする。
式（３）および（４）中、Ｘは水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基または−ＳＯ３Ｍ基を表わし、Ｒは水素原子、炭素数１〜３のアルキル基、アセチル基、ベンゾイル基または置換基を有していてもよいフェニル基を表わし、Ｍは１価の陽イオンを供する元素を表わす。
（３）本発明の耐水性偏光膜の製造方法は、前記２価陽イオンのイオン半径が０．０５ｎｍ〜０．２ｎｍであることを特徴とする。
（４）本発明の耐水性偏光膜の製造方法は、前記２価陽イオンを含む液体における、前記２価陽イオンを供するイオン化合物の濃度が１％〜４０％であることを特徴とする。
（５）本発明の耐水性偏光膜の製造方法は、前記２価陽イオンを含む液体の液温が５℃〜６０℃であることを特徴とする。
（６）本発明の耐水性偏光膜の製造方法は、前記２価陽イオンを含む液体が塩化バリウム水溶液であることを特徴とする。
（１）本発明の耐水性偏光膜の製造方法は、スルホン酸基またはスルホン酸塩基を２つ以上有する有機色素を含む偏光膜の少なくとも一方の表面に、２価陽イオンを含む液体を接触させて耐水化処理する工程を含む耐水性偏光膜の製造方法において、前記耐水化処理前の前記有機色素が下記一般式（１）または（２）で表わされるアゾ化合物であることを特徴とする。
（２）本発明の耐水性偏光膜の製造方法は、前記アゾ化合物が下記一般式（３）または（４）で表わされるアゾ化合物であることを特徴とする。
（３）本発明の耐水性偏光膜の製造方法は、前記２価陽イオンのイオン半径が０．０５ｎｍ〜０．２ｎｍであることを特徴とする。
（４）本発明の耐水性偏光膜の製造方法は、前記２価陽イオンを含む液体における、前記２価陽イオンを供するイオン化合物の濃度が１％〜４０％であることを特徴とする。
（５）本発明の耐水性偏光膜の製造方法は、前記２価陽イオンを含む液体の液温が５℃〜６０℃であることを特徴とする。
（６）本発明の耐水性偏光膜の製造方法は、前記２価陽イオンを含む液体が塩化バリウム水溶液であることを特徴とする。
偏光膜に用いる有機色素内の隣り合うスルホン酸基またはスルホン酸塩基の位置が適度に離れている有機色素を用いることにより、耐水化処理をおこなっても二色比が低下しにくい耐水性偏光膜を得ることができた。
本発明者らは上記の課題を解決すべく鋭意検討したところ、二色比が低下しにくい耐水性偏光膜を得るためには、耐水化処理をおこなう偏光膜に用いる有機色素内の隣り合うスルホン酸基またはスルホン酸塩基の位置関係が重要であること突き止めた。
従来有機色素として用いられてきたアゾ化合物は、例えば下記構造式（５）に示すアゾ化合物であった。
図１（ａ）に模式的に示すように、構造式（５）に示すアゾ化合物１０は、隣り合うスルホン酸イオン１１の位置が近いため、イオン半径の小さな１価陽イオン１２をイオン半径の大きな２価陽イオン１３にイオン交換すると、アゾ化合物１０が折れ曲がり、またはねじれが生じて直線性が失われ、得られた耐水性偏光膜の二色比が低下した。
それに対して本発明に用いられるアゾ化合物は、例えば下記構造式（６）に示すアゾ化合物である。
図１（ｂ）に模式的に示すように、構造式（６）に示すアゾ化合物２０は、隣り合うスルホン酸イオン２１の位置が適度に離れているため、イオン半径の小さな１価陽イオン２２をイオン半径の大きな２価陽イオン２３にイオン交換後もアゾ化合物２０の直線性が保たれる。この結果、耐水性偏光膜の二色比が耐水化処理により低下することが防がれる。
［耐水性偏光膜の製造方法］
本発明の耐水性偏光膜の製造方法は、スルホン酸基またはスルホン酸塩基を２つ以上有する有機色素を含む偏光膜の少なくとも一方の表面に、２価陽イオンを含む液体を接触させて耐水化処理する工程を含み、耐水化処理前の有機色素が特定のアゾ化合物であることを特徴とする。この製造方法によれば、耐水化処理による偏光膜の二色比の変化率の絶対値を、好ましくは１５％以下、より好ましくは１０％以下にすることができる。本発明の耐水性偏光膜の製造方法は、上記の特徴を満足するものであれば特に制限はなく、任意の工程を含んでいてもよい。例えば、本発明の耐水性偏光膜の製造方法は、偏光膜の少なくとも一方の表面に、２価陽イオンを含む液体を接触させた後、付着した液体を水洗する工程や、乾燥する工程などを含んでいてもよい。
本発明の耐水性偏光膜の製造方法は、スルホン酸基またはスルホン酸塩基を２つ以上有する有機色素を含む偏光膜の少なくとも一方の表面に、２価陽イオンを含む液体を接触させて耐水化処理する工程を含み、耐水化処理前の有機色素が特定のアゾ化合物であることを特徴とする。この製造方法によれば、耐水化処理による偏光膜の二色比の変化率の絶対値を、好ましくは１５％以下、より好ましくは１０％以下にすることができる。本発明の耐水性偏光膜の製造方法は、上記の特徴を満足するものであれば特に制限はなく、任意の工程を含んでいてもよい。例えば、本発明の耐水性偏光膜の製造方法は、偏光膜の少なくとも一方の表面に、２価陽イオンを含む液体を接触させた後、付着した液体を水洗する工程や、乾燥する工程などを含んでいてもよい。
［耐水化処理前の偏光膜］
本発明の耐水性偏光膜の製造方法において、耐水化処理前の偏光膜は下記一般式（１）または（２）で表わされるアゾ化合物からなる有機色素を含むことを特徴とする。式（１）および（２）中、Ｑ１およびＱ２は置換基を有していてもよいアリール基を表わす。Ｒは水素原子、炭素数１〜３のアルキル基、アセチル基、ベンゾイル基または置換基を有していてもよいフェニル基を表わす。ｍは０〜５の整数、ｎは０〜５の整数を表わす（ただしｍ＋ｎ≦５で、ｍ、ｎの少なくとも一つは０でない）。ｋは０〜５の整数、ｌは０〜５の整数を表わす（ただしｋ＋ｌ≦５で、ｋ、ｌの少なくとも一つは０でない）。Ｍは１価の陽イオンを供する元素を表わし、好ましくは水素原子またはアルカリ金属原子である。
本発明の耐水性偏光膜の製造方法において、耐水化処理前の偏光膜は下記一般式（１）または（２）で表わされるアゾ化合物からなる有機色素を含むことを特徴とする。式（１）および（２）中、Ｑ１およびＱ２は置換基を有していてもよいアリール基を表わす。Ｒは水素原子、炭素数１〜３のアルキル基、アセチル基、ベンゾイル基または置換基を有していてもよいフェニル基を表わす。ｍは０〜５の整数、ｎは０〜５の整数を表わす（ただしｍ＋ｎ≦５で、ｍ、ｎの少なくとも一つは０でない）。ｋは０〜５の整数、ｌは０〜５の整数を表わす（ただしｋ＋ｌ≦５で、ｋ、ｌの少なくとも一つは０でない）。Ｍは１価の陽イオンを供する元素を表わし、好ましくは水素原子またはアルカリ金属原子である。
耐水化処理前の偏光膜は上記の一般式（１）または（２）で表わされるアゾ化合物を、偏光膜の総重量の、好ましくは５０重量％〜１００重量％含む。
上記の一般式（１）または（２）で表わされるアゾ化合物からなる有機色素は、隣り合うスルホン酸イオンの位置が適度に離れているため、１価陽イオン（Ｍ）をイオン半径の大きい２価陽イオンにイオン交換してもアゾ化合物の直線性が保たれる。このため耐水性偏光膜の配向度合いおよび二色比が耐水化処理前後で維持される。上記の一般式（１）および（２）中、ヒドロキシル基（−ＯＨ）およびアミノ基（−ＮＨＲ）の置換位置には特に制限はなく、ナフタレン骨格の任意の位置に置換していてもよい。
より好ましくは耐水化処理前の偏光膜は下記一般式（３）または（４）で表わされるアゾ化合物からなる有機色素を含む。一般式（３）および（４）中、ＲおよびＭは一般式（１）および（２）と同様であり、Ｘは水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基または−ＳＯ３Ｍ基を表わす。一般式（３）または（４）で表わされるアゾ化合物からなる有機色素は安定した液晶性を示し、二色比の高い偏光膜を得ることができる。
上記の一般式（１）〜（４）で表わされるアゾ化合物は、例えばアミノ酸を有する芳香族化合物（例：アニリン誘導体、アミノナフタレン誘導体）と、ナフタレンスルホン酸誘導体とを常法によりジアゾ化およびカップリング反応させてモノアゾ化合物としたのち、さらにジアゾ化し、アミノナフトールスルホン酸誘導体とカップリング反応させて得ることができる。
上記のナフタレンスルホン酸誘導体としては、例えば８−アミノ−２−ナフタレンスルホン酸、５−アミノ−１−ナフトール−３スルホン酸水和物などが挙げられる。上記のアミノナフトールスルホン酸誘導体としては、１−アミノ−８−ナフトール−２，４−ジスルホン酸塩、７−アミノ−１，３−ナフタレンジスルホン酸塩、２−ナフトール−６，８−ジスルホン酸塩などが挙げられる。
耐水化処理前の偏光膜は、上記の一般式（１）〜（４）で表わされるアゾ化合物のほかに、他の有機色素を含んでいてもよい。他の有機色素は、例えばアゾ化合物、アントラキノン化合物、ペリレン化合物、キノフタロン化合物、ナフトキン化合物、メロシアニン化合物などである。これらの有機色素もスルホン酸基またはスルホン酸塩基を２つ以上有するものが好ましい。
耐水化処理前の偏光膜は、代表的には上記の一般式（１）〜（４）で表わされるアゾ化合物と溶媒とを含むコーティング液を流延し、乾燥して得られる。上記のアゾ化合物は、液晶状態で剪断応力を加えると流動により配向させることができる。上記のアゾ化合物はコーティング液中で超分子会合体を形成しており、これを含むコーティング液に剪断応力を加えて流動させると、超分子会合体の長軸方向が流動方向に配向する。配向手段は剪断応力以外にもラビング処理や光配向などの配向処理、磁場や電場による配向などを組み合わせてもよい。
本発明に用いられる溶媒には特に制限はないが、好ましくは親水性溶媒が用いられる。親水性溶媒は、好ましくは水、アルコール類、セロソルブ類およびそれらの混合溶媒である。溶媒にはグリセリン、エチレングリコールなどの水溶性の化合物が添加されていてもよい。これらの添加物はアゾ化合物の易溶性や液晶性コーティング液の乾燥速度を調整するために用いることができる。
［耐水化処理］
本発明の耐水性偏光膜の製造方法において用いられる耐水化処理は、上記のスルホン酸基またはスルホン酸塩基を２つ以上有する有機色素を含む偏光膜の、少なくとも一方の表面に２価陽イオンを含む液体を接触させる処理である。
本発明の耐水性偏光膜の製造方法において用いられる耐水化処理は、上記のスルホン酸基またはスルホン酸塩基を２つ以上有する有機色素を含む偏光膜の、少なくとも一方の表面に２価陽イオンを含む液体を接触させる処理である。
上記の２価陽イオンとしては特に制限はなく、例えばアルカリ土類金属イオンや金属イオンが挙げられる。金属イオンとしては、Ｂａ２＋、Ｎｉ２＋、Ｃｕ２＋、Ｚｎ２＋、Ｐｄ２＋、Ｃｄ２＋、Ｓｎ２＋、Ｃｏ２＋、Ｍｎ２＋などが挙げられる。上記の２価陽イオンは１種類でも用いられ、また２種類以上を混合しても用いられる。
上記の２価陽イオンのイオン半径は、好ましくは０．０５ｎｍ〜０．２ｎｍ、より好ましくは０．１ｎｍ〜０．１８ｎｍである。イオン半径が大きすぎるとアゾ化合物の直線性が失われて二色比が低下するおそれがあり、イオン半径が小さすぎるとイオン交換がおこなわれず耐水性が得られないおそれがある。
上記の２価陽イオンを含む液体は、代表的にはそれらの２価陽イオンを供する塩化物の水溶液（例：塩化バリウム水溶液、塩化鉛水溶液）を用いることができる。
上記の２価陽イオンを含む液体における、前記２価陽イオンを供するイオン化合物の濃度は、好ましくは１％〜４０％、より好ましくは５％〜４０％である。濃度が高すぎると取り扱いが難しくなるおそれがあり、低すぎると耐水化の効果が十分得られないおそれがある。
上記の２価陽イオンを含む液体の液温は、好ましくは５℃〜６０℃、より好ましくは１０℃〜４０℃である。液温が高すぎたり低すぎたりすると、耐水化処理後の耐水性偏光膜にクラックが生じたり、耐水性偏光膜が白く濁ったりするおそれがある。
上記の２価陽イオンを含む液体は、好ましくは塩化バリウム水溶液である。塩化バリウム水溶液は中性であるため塗布コータを腐食する心配がなく、また工業的に入手しやすい。
上記の２価陽イオンを含む液体を上記の偏光膜の少なくとも一方の表面に接触させる手段には、特に制限はなく、例えば偏光膜を２価陽イオンを含む液体に浸漬してもよいし、２価陽イオンを含む液体を偏光膜の表面に塗布してもよい。
［耐水性偏光膜］
本発明における耐水性偏光膜は、上記の一般式（１）〜（４）で表わされるアゾ化合物からなる有機色素を含む偏光膜を、上述の耐水化処理することによって得られる。上記の耐水性偏光膜は上記の一般式（１）〜（４）中、１価の陽イオン（Ｍ）が２価の陽イオンで置換されたものを含むものであれば特に制限はない。例えば、上記の１価の陽イオン（Ｍ）の一部が置換されずに１価の陽イオン（Ｍ）のままであるものを含んでいてもよい。この場合、１価の陽イオン（Ｍ）の残存量は、２価の陽イオン１００個に対して２０個以下であることが好ましい。
本発明における耐水性偏光膜は、上記の一般式（１）〜（４）で表わされるアゾ化合物からなる有機色素を含む偏光膜を、上述の耐水化処理することによって得られる。上記の耐水性偏光膜は上記の一般式（１）〜（４）中、１価の陽イオン（Ｍ）が２価の陽イオンで置換されたものを含むものであれば特に制限はない。例えば、上記の１価の陽イオン（Ｍ）の一部が置換されずに１価の陽イオン（Ｍ）のままであるものを含んでいてもよい。この場合、１価の陽イオン（Ｍ）の残存量は、２価の陽イオン１００個に対して２０個以下であることが好ましい。
本発明における耐水性偏光膜は、可視光領域（波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）の少なくとも１波長で吸収二色性を示す。本発明における耐水性偏光膜の厚みは、好ましくは０．１μｍ〜３μｍ、二色比は、好ましくは１１以上である。
［耐水性偏光膜の用途］
本発明における耐水性偏光膜は、偏光素子として好適に用いられる。偏光素子は各種の液晶パネル、例えばコンピュータ、コピー機、携帯電話、時計、デジタルカメラ、携帯情報端末、携帯ゲーム機、ビデオカメラ、テレビ、電子レンジ、カーナビゲーション、カーオーディオ、店舗用モニター、監視用モニター、医療用モニターなどの液晶パネルに使われる。本発明における耐水性偏光膜は基材から剥離して用いてもよいし、基材と積層したまま用いてもよい。基材と積層したまま光学用途に用いる場合、基材は可視光に透明なものが好ましい。基材から剥離した場合は、好ましくは他の支持体や光学素子に積層して用いられる。
本発明における耐水性偏光膜は、偏光素子として好適に用いられる。偏光素子は各種の液晶パネル、例えばコンピュータ、コピー機、携帯電話、時計、デジタルカメラ、携帯情報端末、携帯ゲーム機、ビデオカメラ、テレビ、電子レンジ、カーナビゲーション、カーオーディオ、店舗用モニター、監視用モニター、医療用モニターなどの液晶パネルに使われる。本発明における耐水性偏光膜は基材から剥離して用いてもよいし、基材と積層したまま用いてもよい。基材と積層したまま光学用途に用いる場合、基材は可視光に透明なものが好ましい。基材から剥離した場合は、好ましくは他の支持体や光学素子に積層して用いられる。
［実施例１］
４−ニトロアニリンと８−アミノ−２−ナフタレンスルホン酸とを常法（細田豊著「理論製造 染料化学 第５版」昭和４３年７月１５日技法堂発行、１３５ページ〜１５２ページ）によりジアゾ化およびカップリング反応させてモノアゾ化合物を得た。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、さらに１−アミノ−８−ナフトール−２，４−ジスルホン酸リチウム塩とカップリング反応させて下記の構造式（６）のアゾ化合物を含む粗生成物を得、これを塩化リチウムで塩析することにより下記の構造式（６）のアゾ化合物を得た。
４−ニトロアニリンと８−アミノ−２−ナフタレンスルホン酸とを常法（細田豊著「理論製造 染料化学 第５版」昭和４３年７月１５日技法堂発行、１３５ページ〜１５２ページ）によりジアゾ化およびカップリング反応させてモノアゾ化合物を得た。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、さらに１−アミノ−８−ナフトール−２，４−ジスルホン酸リチウム塩とカップリング反応させて下記の構造式（６）のアゾ化合物を含む粗生成物を得、これを塩化リチウムで塩析することにより下記の構造式（６）のアゾ化合物を得た。
上記構造式（６）のアゾ化合物をイオン交換水に溶解させ、アゾ化合物の濃度が２０重量％のコーティング液を調製した。このコーティング液をポリスポイトで採取し、二枚のスライドガラスの間に挟んで室温（２３℃）にて偏光顕微鏡で観察したところ、ネマチック液晶相が観察された。
このコーティング液をラビング処理およびコロナ処理の施されたノルボルネン系ポリマーフィルム（日本ゼオン社製 商品名「ゼオノア」）の表面にバーコータ（ＢＵＳＣＨＭＡＮ社製 商品名「Ｍａｙｅｒｒｏｔ ＨＳ４」）を用いて薄膜状に流延し、２３℃の恒温室内で自然乾燥させて偏光膜とノルボルネン系ポリマーフィルムの積層体を作製した。偏光膜の厚みは０．４μｍであった。
上記の偏光膜とノルボルネン系ポリマーフィルムの積層体を２０％の塩化バリウム水溶液（キシダ化学社製 「特級」、バリウムイオン半径＝０．１４９ｎｍ）に液温１５℃で５秒間浸漬し、その後イオン交換水で水洗して、偏光膜の表面を耐水化処理した。このようにして得られた耐水性偏光膜は水洗しても溶解することがなかった。上記の耐水性偏光膜を有する積層体の光学特性を表１に示す。なお基材のノルボルネン系ポリマーフィルムは光学的にほとんど等方性であるため、積層体の光学特性は耐水性偏光膜の光学特性にほとんど等しい。
［実施例２］
４−ニトロアニリンをｐ−アニシジンに変えた以外は、実施例１と同様の方法で下記構造式（７）の化合物を得た。
上記構造式（７）のアゾ化合物をイオン交換水に溶解させ、アゾ化合物の濃度が２０重量％のコーティング液を調製した。このコーティング液をポリスポイトで採取し、二枚のスライドガラスの間に挟んで室温（２３℃）にて偏光顕微鏡で観察したところ、ネマチック液晶相が観察された。
４−ニトロアニリンをｐ−アニシジンに変えた以外は、実施例１と同様の方法で下記構造式（７）の化合物を得た。
上記コーティング液を用いて実施例１と同様の方法で偏光膜および耐水性偏光膜を有する積層体を得た。得られた耐水性偏光膜を有する積層体の光学特性を表１に示す。
［実施例３］
４−ニトロアニリンをｐ−トルイジンに変えた以外は、実施例１と同様の方法で下記構造式（８）の化合物を得た。
上記構造式（８）のアゾ化合物をイオン交換水に溶解させ、アゾ化合物の濃度が２０重量％のコーティング液を調製した。このコーティング液をポリスポイトで採取し、二枚のスライドガラスの間に挟んで室温（２３℃）にて偏光顕微鏡で観察したところ、ネマチック液晶相が観察された。
４−ニトロアニリンをｐ−トルイジンに変えた以外は、実施例１と同様の方法で下記構造式（８）の化合物を得た。
上記コーティング液を用いて実施例１と同様の方法で偏光膜および耐水性偏光膜を有する積層体を得た。得られた耐水性偏光膜を有する積層体の光学特性を表１に示す。
［実施例４］
８−アミノ−２−ナフタレンスルホン酸を５−アミノ−１−ナフトール−３−スルホン酸水和物に変えた以外は、実施例１と同様の方法で下記構造式（９）の化合物を得た。
上記構造式（９）のアゾ化合物をイオン交換水に溶解させ、アゾ化合物の濃度が２０重量％のコーティング液を調製した。このコーティング液をポリスポイトで採取し、二枚のスライドガラスの間に挟んで室温（２３℃）にて偏光顕微鏡で観察したところ、ネマチック液晶相が観察された。
８−アミノ−２−ナフタレンスルホン酸を５−アミノ−１−ナフトール−３−スルホン酸水和物に変えた以外は、実施例１と同様の方法で下記構造式（９）の化合物を得た。
上記コーティング液を用いて実施例１と同様の方法で偏光膜および耐水性偏光膜を有する積層体を得た。得られた耐水性偏光膜を有する積層体の光学特性を表１に示す。
［比較例１］
１−アミノ−８−ナフトール−２，４−ジスルホン酸リチウム塩に代えて、７−アミノ−１−ナフトール−３，６−ジスルホン酸リチウム塩を用いた以外は実施例１と同様の方法で、下記構造式（５）のアゾ化合物を得た。
１−アミノ−８−ナフトール−２，４−ジスルホン酸リチウム塩に代えて、７−アミノ−１−ナフトール−３，６−ジスルホン酸リチウム塩を用いた以外は実施例１と同様の方法で、下記構造式（５）のアゾ化合物を得た。
上記構造式（５）のアゾ化合物をイオン交換水に溶解させ、アゾ化合物の濃度が２０重量％のコーティング液を調製した。このコーティング液をポリスポイトで採取し、二枚のスライドガラスの間に挟んで室温（２３℃）にて偏光顕微鏡で観察したところ、ネマチック液晶相が観察された。
上記コーティング液を用いて実施例１と同様の方法で偏光膜および耐水性偏光膜を有する積層体を得た。得られた耐水性偏光膜を有する積層体の光学特性を表１に示す。
［比較例２］
４−ニトロアニリンをｐ−アニシジンに変えた以外は、比較例１と同様の方法で、下記構造式（１０）のアゾ化合物を得た。
４−ニトロアニリンをｐ−アニシジンに変えた以外は、比較例１と同様の方法で、下記構造式（１０）のアゾ化合物を得た。
上記構造式（１０）のアゾ化合物をイオン交換水に溶解させ、アゾ化合物の濃度が２０重量％のコーティング液を調製した。このコーティング液のｐＨは６．０であった。このコーティング液をポリスポイトで採取し、二枚のスライドガラスの間に挟んで室温（２３℃）にて偏光顕微鏡で観察したところ、ネマチック液晶相が観察された。
上記コーティング液を用いて実施例１と同様の方法で偏光膜および耐水性偏光膜を有する積層体を得た。得られた耐水性偏光膜を有する積層体の光学特性を表１に示す。
［比較例３］
４−ニトロアニリンをｐ−トルイジンに変えた以外は、比較例１と同様の方法で、下記構造式（１１）のアゾ化合物を得た。
４−ニトロアニリンをｐ−トルイジンに変えた以外は、比較例１と同様の方法で、下記構造式（１１）のアゾ化合物を得た。
上記構造式（１１）のアゾ化合物をイオン交換水に溶解させ、アゾ化合物の濃度が２０重量％のコーティング液を調製した。このコーティング液のｐＨは６．０であった。このコーティング液をポリスポイトで採取し、二枚のスライドガラスの間に挟んで室温（２３℃）にて偏光顕微鏡で観察したところ、ネマチック液晶相が観察された。
上記コーティング液を用いて実施例１と同様の方法で偏光膜および耐水性偏光膜を有する積層体を得た。得られた耐水性偏光膜を有する積層体の光学特性を表１に示す。
［評価］
（１）実施例１（式６）と比較例１（式５）を比較すると、−ＳＯ３Ｌｉの位置の違いにより、二色比の変化率が大きく異なる。しかし変化前の二色比の差は比較的少ない。
（２）実施例２（式７）と比較例２（式１０）を比較すると、−ＳＯ３Ｌｉの位置の違いにより、二色比の変化率が大きく異なる。しかし変化前の二色比の差は比較的少ない。
（３）実施例３（式８）と比較例３（式１１）を比較すると、−ＳＯ３Ｌｉの位置の違いにより、二色比の変化率が大きく異なる。しかし変化前の二色比の差は比較的少ない。
（４）実施例１（式６）、実施例２（式７）、実施例３（式８）を比較すると、二色比の変化率は、ＣＨ３Ｏ−（実施例２）が非常に小さく、−ＮＯ２（実施例１）がそれに次ぎ、ＣＨ３−（実施例３）はやや大きい。しかし二色比の絶対値はＣＨ３−（実施例３）が大きく、ＣＨ３Ｏ−（実施例２）と−ＮＯ２（実施例１）はやや小さい。
（５）実施例１（式６）と実施例４（式９）を比較すると、二色比の変化率はどちらも非常に小さい。しかし二色比の絶対値はどちらも小さめである。
（６）二色比の変化率は、ＣＨ３−（実施例３）がやや大きいが、−ＮＯ２（実施例１、実施例４）とＣＨ３Ｏ−（実施例２）は小さい。
（７）二色比の絶対値は、ＣＨ３−（実施例３、比較例３）が大きく、−ＮＯ２（実施例１、実施例４、比較例１）とＣＨ３Ｏ−（実施例２、比較例２）はやや小さい。
（１）実施例１（式６）と比較例１（式５）を比較すると、−ＳＯ３Ｌｉの位置の違いにより、二色比の変化率が大きく異なる。しかし変化前の二色比の差は比較的少ない。
（２）実施例２（式７）と比較例２（式１０）を比較すると、−ＳＯ３Ｌｉの位置の違いにより、二色比の変化率が大きく異なる。しかし変化前の二色比の差は比較的少ない。
（３）実施例３（式８）と比較例３（式１１）を比較すると、−ＳＯ３Ｌｉの位置の違いにより、二色比の変化率が大きく異なる。しかし変化前の二色比の差は比較的少ない。
（４）実施例１（式６）、実施例２（式７）、実施例３（式８）を比較すると、二色比の変化率は、ＣＨ３Ｏ−（実施例２）が非常に小さく、−ＮＯ２（実施例１）がそれに次ぎ、ＣＨ３−（実施例３）はやや大きい。しかし二色比の絶対値はＣＨ３−（実施例３）が大きく、ＣＨ３Ｏ−（実施例２）と−ＮＯ２（実施例１）はやや小さい。
（５）実施例１（式６）と実施例４（式９）を比較すると、二色比の変化率はどちらも非常に小さい。しかし二色比の絶対値はどちらも小さめである。
（６）二色比の変化率は、ＣＨ３−（実施例３）がやや大きいが、−ＮＯ２（実施例１、実施例４）とＣＨ３Ｏ−（実施例２）は小さい。
（７）二色比の絶対値は、ＣＨ３−（実施例３、比較例３）が大きく、−ＮＯ２（実施例１、実施例４、比較例１）とＣＨ３Ｏ−（実施例２、比較例２）はやや小さい。
［測定方法］
［液晶相の観察］
コーティング液を少量ポリスポイトで採取し、二枚のスライドガラス（松浪ガラス社製 商品名「ＭＡＴＳＵＮＡＭＩ ＳＬＩＤＥ ＧＬＡＳＳ」）に挟み偏光顕微鏡（オリンパス社製 商品名「ＯＰＴＩＰＨＯＴ−ＰＯＬ」）を用いて室温（２３℃）で観察した。
［液晶相の観察］
コーティング液を少量ポリスポイトで採取し、二枚のスライドガラス（松浪ガラス社製 商品名「ＭＡＴＳＵＮＡＭＩ ＳＬＩＤＥ ＧＬＡＳＳ」）に挟み偏光顕微鏡（オリンパス社製 商品名「ＯＰＴＩＰＨＯＴ−ＰＯＬ」）を用いて室温（２３℃）で観察した。
［厚みの測定］
偏光膜の一部を剥離し、三次元非接触表面形状計測システム（菱化システム社製 製品名「Ｍｉｃｒｏｍａｐ ＭＭ５２００」）を用いて段差を測定し、厚みを求めた。
偏光膜の一部を剥離し、三次元非接触表面形状計測システム（菱化システム社製 製品名「Ｍｉｃｒｏｍａｐ ＭＭ５２００」）を用いて段差を測定し、厚みを求めた。
［二色比の測定］
グラントムソン偏光子を備えた分光光度計（日本分光社製 商品名「Ｖ−７１００」）を用いて測定した値により下式により算出した。
二色比＝｛−ｌｏｇ（１−Ｐ／１００）×Ｙｓ／１００｝／｛−ｌｏｇ（１＋Ｐ／１００）×Ｙｓ／１００｝
Ｐ＝｛（Ｙｐ−Ｙｃ）／（Ｙｐ＋Ｙｃ）｝１／２×１００
ここで、Ｙｓは単体透過率、Ｙｐは平行透過率、Ｙｃは直交透過率である。
グラントムソン偏光子を備えた分光光度計（日本分光社製 商品名「Ｖ−７１００」）を用いて測定した値により下式により算出した。
二色比＝｛−ｌｏｇ（１−Ｐ／１００）×Ｙｓ／１００｝／｛−ｌｏｇ（１＋Ｐ／１００）×Ｙｓ／１００｝
Ｐ＝｛（Ｙｐ−Ｙｃ）／（Ｙｐ＋Ｙｃ）｝１／２×１００
ここで、Ｙｓは単体透過率、Ｙｐは平行透過率、Ｙｃは直交透過率である。
１０ 従来のアゾ化合物
１１ スルホン酸イオン
１２ １価の陽イオン
１３ ２価の陽イオン
２０ 本発明に用いられるアゾ化合物
２１ スルホン酸イオン
２２ １価の陽イオン
２３ ２価の陽イオン
１１ スルホン酸イオン
１２ １価の陽イオン
１３ ２価の陽イオン
２０ 本発明に用いられるアゾ化合物
２１ スルホン酸イオン
２２ １価の陽イオン
２３ ２価の陽イオン
Claims (6)
- スルホン酸基またはスルホン酸塩基を２つ以上有する有機色素を含む偏光膜の少なくとも一方の表面に、２価陽イオンを含む液体を接触させて耐水化処理する工程を含む耐水性偏光膜の製造方法において、前記耐水化処理前の前記有機色素が下記一般式（１）または（２）で表わされるアゾ化合物であることを特徴とする耐水性偏光膜の製造方法。
- 前記アゾ化合物が下記一般式（３）または（４）で表わされるアゾ化合物であることを特徴とする請求項１に記載の耐水性偏光膜の製造方法。
- 前記２価陽イオンのイオン半径が０．０５ｎｍ〜０．２ｎｍであることを特徴とする請求項１または２に記載の耐水性偏光膜の製造方法。
- 前記２価陽イオンを含む液体における、前記２価陽イオンを供するイオン化合物の濃度が１％〜４０％であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の耐水性偏光膜の製造方法。
- 前記２価陽イオンを含む液体の液温が５℃〜６０℃であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の耐水性偏光膜の製造方法。
- 前記２価陽イオンを含む液体が塩化バリウム水溶液であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の耐水性偏光膜の製造方法。
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