JP2015057485A - 異方性膜用アゾ化合物、該化合物を含有する組成物、異方性膜及び偏光素子 - Google Patents
異方性膜用アゾ化合物、該化合物を含有する組成物、異方性膜及び偏光素子 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015057485A JP2015057485A JP2014214707A JP2014214707A JP2015057485A JP 2015057485 A JP2015057485 A JP 2015057485A JP 2014214707 A JP2014214707 A JP 2014214707A JP 2014214707 A JP2014214707 A JP 2014214707A JP 2015057485 A JP2015057485 A JP 2015057485A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- substituent
- anisotropic film
- compound
- film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 0 C*NNBCCN=N*NCCCC(C)(C)C(C)N=NC(C)(C)C1C(O)=C(C=C(*)C(*)=C2)C2=CC1*=C Chemical compound C*NNBCCN=N*NCCCC(C)(C)C(C)N=NC(C)(C)C1C(O)=C(C=C(*)C(*)=C2)C2=CC1*=C 0.000 description 1
Landscapes
- Polarising Elements (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
Description
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素子に使用した場合、その耐熱性や耐光性が十分ではなかった。また、その消光色が深い青になり、全可視スペクトル領域にわたって理想的な無彩色偏光素子とは言えなかった。
光の旋光性や複屈折性を表示原理に用いているLCDにおいて、偏光素子は重要な構成要素であり、近年、表示性能などの向上を目的に新たな偏光素子の開発が進められている。
この方法として、非特許文献1では、ガラスや透明フィルムなどの基板上に有機化合物の分子間相互作用などを利用して二色性化合物を配向させ、偏光膜(異方性膜)を形成している。しかしながら、該文献に記載の方法では、耐熱性の問題があることが知られていた。
また、該プロセスに適した材料として、特許文献4では、(クロモゲン)(SO3M)nで表される色素が提案されている。
すなわち、本発明は、遊離酸の形が下記式(1)で表されることを特徴とする、湿式成膜法により形成される異方性膜用アゾ化合物、該化合物及び溶剤を含有する異方性膜用組成物、該化合物を含有する異方性膜及び該異方性膜を備えてなる偏光素子に存する。
B1、D1およびE1は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい2価の芳香族炭化水素基を表し、B1およびD1の少なくとも1つが、少なくとも置換基としてスルホ基を
有する1,4−ナフチレン基を表す。
R1およびR2は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、
置換基を有していてもよいフェニル基または置換基を有していてもよいアシル基を表す。mおよびnは、0または1を表す。)
、高い二色性、高い分子配向度を示す異方性膜を提供できる。また、このような特性を有する異方性膜を備えてなる偏光素子は、調光素子、液晶素子、有機エレクトロルミネッセンス素子等の表示素子など多方面に利用することができる。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施形態の一例(代表例)であり、本発明はその要旨を超えない限り、これらの内容に特定はされない。
本発明でいう異方性膜とは、膜の厚み方向およ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。
本発明の異方性膜用アゾ化合物は、いわゆる色素としての機能も有する化合物であって、本発明の異方性膜用アゾ化合物を含有する異方性膜は、色素膜としても機能し得るものである。なお、ここでいう色素とは、一般に、可視光波長領域において吸収を有する化合物を意味する。
また、本明細書において「置換基の総炭素数」という場合には、その置換基中に含まれる炭素原子の数を表し、その置換基がさらなる置換基を有している場合には、さらなる置換基に含まれる炭素数も含めたすべての炭素数である。
本発明の異方性膜用アゾ化合物は、湿式成膜法により形成される異方性膜用のアゾ化合物であって、遊離酸の形が下記式(1)で表されることを特徴とする。
B1、D1およびE1は、それぞれ独立に置換基を有していてもよい2価の芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい2価の複素環基を表す。
R1およびR2は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、
置換基を有していてもよいフェニル基または置換基を有していてもよいアシル基を表す。mおよびnは、0または1を表す。)
びアミノ基が置換した電子過剰な(ベンゼン環上の電子密度が増強された)状態のナフチル基が、分子間で強く引き合い、さらに、分子中央に配置されたB1、D1、E1の環同士が分子間でπ-π相互作用することにより、分子同士が会合状態を作りやすい性質を有
している。そのため、この異方性膜用アゾ化合物は、該化合物を含有した組成物中において、湿式成膜法による異方性膜用アゾ化合物に必要とされるリオトロピック液晶のような、溶液中での高い会合状態を形成することができる。そして、このアゾ化合物を含有した組成物に湿式成膜法特有のプロセス、すなわち、基材表面に塗布などの積層プロセスを適用して得られる異方性膜中においても、本発明のアゾ化合物は高い秩序で配列し、高い二色性を示す異方性膜を提供することができるものと考えられる。
以下、本発明の前記式(1)で表される異方性膜用アゾ化合物について説明する。
<A1>
前記式(1)において、A1は、置換基として非イオン性の電子吸引基を少なくとも一つ有するフェニル基を表す。
いてもよいアルキルスルファモイル基または置換基を有していてもよいアリールスルファモイル基、ハロゲン原子が置換したアルキル基等が挙げられる。
置換基を有していてもよいアルキルカルボニル基は−CO−R31で表され、R31は置換基を有していてもよいアルキル基を表す。該アルキル基は、置換基の総炭素数が通常1以上、通常4以下、好ましくは2以下である。該アルキル基に置換していてもよい基としては、炭素数が1から4のアルコキシ基、水酸基およびハロゲン原子などが挙げられる該アルキルカルボニル基の具体例としては、アセチル基、プロピオニル基等が挙げられる。
れ、R37は置換基を有していてもよいアルキル基を表す。該アルキル基の好ましい置換基の総炭素数、有していてもよい置換基の例は、前記R31のアルキル基の場合に例示したものと同様である。該アルキルスルファモイル基の具体例としては、メチルスルファモ
イル基、エチルスルファモイル基等が挙げられる。
以上、通常14以下、好ましくは12以下である。該フェニル基および該ナフチル基に置換していてもよい基としては、炭素数が1から4のアルコキシ基、水酸基およびハロゲン原子などが挙げられる。該アリールアミノ基の具体例としては、フェニルアミノ基、ジフェニルアミノ基、フェニルメチルアミノ基、ナフチルアミノ基等が挙げられる。
前記式(1)において、B1は、置換基を有していてもよい2価の芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい2価の複素環基を表す。
B1の芳香族炭化水素基としては、フェニレン基、ナフチレン基が好ましく、該フェニレン基としては1,4−フェニレン基が、また該ナフチレン基としては1,4−ナフチレン基が分子間の相互作用を示すために好ましい。
ル基が挙げられる。
ルアミノ基の具体例としては、ベンゼンスルホニルアミノ基、p−トリルスルホニルアミノ基等が挙げられる。
れ、R58は置換基を有していてもよいアルキル基を表す。該アルキル基の好ましい置換基の総炭素数、有していてもよい置換基の例は、前記R51およびR52のアルキル基の場合に例示したものと同様である。該アルキルスルファモイル基の具体例としては、メチルスルファモイル基、エチルスルファモイル基等が挙げられる。
B1の芳香族炭化水素基は、無置換でも、上記置換基を1〜5個有していてもよく、好ましくは置換基を1〜2個有する。上記の中でも、アルキル基、アルコキシ基、水酸基、ハロゲン原子等の極性の小さい基或いは水素結合性を有する基を有することが、リオトロピック液晶を形成する上での相互作用による会合性向上の点で好ましく、水溶化の観点からは、スルホ基を有することが好ましい。
なお、上記式(5−b)において、2価の連結基Xが主鎖に窒素原子、酸素原子または硫黄原子を含むとは、該2価の基により形成される環上に窒素原子、酸素原子または硫黄原子を含むことをいう。また、上記式(5−a)または(5−b)で表される2価の複素環基が有していてもよい置換基としては、後述するB1の複素環基の置換基として列記のものと同様である。
上記式(5−a)で表される2価の複素環基としては、ピリジン、ピリダジン、ピリミジンおよびピラジンから誘導され、かつアゾ基との連結位置が2,5位または3,6位にある基が挙げられ、上記式(5−b)で表される2価の複素環基としては、キノリン、イソキノリン、ベンゾチアジアゾール、フタルイミド等から誘導され、かつアゾ基との連結位置が(5−b)で示したaおよびdの位置にある基が挙げられる。
これらの中でも、化合物全体の平面性の点から、B1の複素環基は式(5−b)で表される基であるのが好ましく、特に、5,8−キノリンジイル基および5,8−イソキノリンジイル基が好ましい。
B1の複素環基が有していてもよい置換基としては、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、アミノ基、置換基を有していてもよいアルキルアミノ基、置換基を有していてもよいアリールアミノ基、置換基を有していてもよいアシルアミノ基、ニトロ基、カルボキシ基、スルホ基、水酸基、シアノ基、ハロゲン原子等が挙げられる。該アルキル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基
およびアシルアミノ基の好ましい置換基の総炭素数、有していてもよい置換基の例および好ましい具体例は、B1が芳香族炭化水素基の場合に有していてもよい置換基として例示したものと同様である。
上記のとおり詳述したB1の中でも、本発明の異方性膜用アゾ化合物においては、スルホ基が置換したナフチレン基であることが好ましく、スルホ基が置換した1,4−ナフチレン基であることがさらに好ましい。これらはスルホ基によって分子平面と同一平面方向からの会合が阻害され、一方、ナフタレン環は広いπ共役平面を有するので、分子平面間での会合形成が起こりやすくなる。このため、分子が積み重なって形成されるカラム状の会合体に関与する分子数が多くなる、つまり、高い分子配向度の異方性膜を得ることができる。特にB1がナフチレン基であると、分子全体のアスペクト比(分子の長短軸比)が小さくなり、分子間でπ-π相互作用による力が大きくなるため、会合促進の効果が大き
い。
前記式(1)において、D1は、置換基を有していてもよい2価の芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい2価の複素環基を表す。
D1の置換基を有していてもよい2価の芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい2価の複素環基としては、前記B1の置換基を有していてもよい2価の芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい2価の複素環基と同様である。
<E1>
前記式(1)において、E1は、置換基を有していてもよい2価の芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい2価の複素環基を表す。
E1の中でも、スルホ基が置換したナフチレン基であることが好ましく、スルホ基が置換した1,4−ナフチレン基であることがさらに好ましい。その理由はB1の場合と同様である。
前記式(1)で表される本発明の異方性膜用アゾ化合物においては、B1、D1およびE1のうち少なくともいずれか一つがスルホ基が置換したナフチレン基であることが好ましく、スルホ基が置換した1,4−ナフチレン基であることがさらに好ましい。
B1、D1およびE1のうち少なくともいずれか一つがスルホ基が置換したナフチレン基であることにより、スルホ基によって分子平面と同一平面方向からの会合が阻害され、一方、ナフタレン環は広いπ共役平面を有するので、分子平面間での会合形成が起こりやすくなる。このため、分子が積み重なって形成されるカラム状の会合体に関与する分子数が多くなる、つまり、高い分子配向度の異方性膜を得ることができる。
特にB1がナフチレン基であると、分子全体のアスペクト比(分子の長短軸比)が小さくなり、分子間でπ-π相互作用による力が大きくなるため、会合促進の効果が大きいの
でより好ましい。
前記式(1)において、R1およびR2は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいフェニル基または置換基を有していてもよいアシル基を表す。
該アルキル基および該フェニル基が有していてもよい置換基としては、水酸基、カルボキシ基、スルホ基が挙げられる。
mは、0または1を表す。好ましくは1である。
<n>
nは、0または1を表す。すなわち、前記式(1)で表される本発明の異方性膜用アゾ化合物は、トリスアゾ化合物またはテトラキスアゾ化合物である。
遊離酸の形が前記式(1)で表される本発明の異方性膜用アゾ化合物(以下「本発明のアゾ化合物」ということがある)の分子量は、遊離酸の形で、600以上が好ましく、2000以下が好ましく、1500以下がさらに好ましい。
本発明のアゾ化合物は、通常、水溶性の化合物である。
本発明のアゾ化合物は、常温常圧下、具体的には25℃、1気圧において、水への溶解度が0.1重量%以上であることが好ましく、0.5重量%以上であることがより好ましい。また、この溶解度は、50重量%以下であることが好ましく、40重量%以下であることがより好ましい。例えば、後述するように、異方性膜を作製する場合、溶剤としては水、水混和性のある有機溶剤、または水と水混和性のある有機溶剤の混合物を使用するのが一般的であるため、化合物の水への溶解性が低すぎるとこのような用途への使用が難しくなる可能性がある。逆に、化合物の良好な会合状態形成の観点からは、水への溶解性が高すぎない方が好ましいことがある。
本発明のアゾ化合物は式(1)で示されるような遊離酸の形(遊離酸型)のまま使用してもよく、酸基の一部が塩型を取っているものであってもよい。また、塩型の化合物と遊離酸型の化合物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) 塩型で得られたアゾ化合物の水溶液に塩酸等の強酸を添加し、アゾ化合物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)で化合物の酸性基を中和し塩交換する方法。
2) 塩型で得られたアゾ化合物の水溶液に、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) 塩型で得られたアゾ化合物の水溶液を、強酸性陽イオン交換樹脂で処理し、アゾ化合物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)で化合物の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)で処理した強酸性陽イオン交換樹脂に、塩型で得られたアゾ化合物の水溶液を作用させ、塩交換を行う方法。
該アンモニウムの塩が有していてもよい置換基であるアルキル基もしくはヒドロキシアルキル基としては、炭素数1〜6の低級アルキル基およびヒドロキシ置換された炭素数1〜6の低級アルキル基が挙げられる。
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。また、化合物の一分子内に複数種混在してもよいし、組成物中に複数種混在していてもよい。
前記式(1)で表される本発明の異方性膜用アゾ化合物は、下記式(2)で表されることが好ましい。
けると同義である。
R3およびR4は、それぞれ独立に、水素、置換基を有してもよいアルキル基または置換基を有してもよいフェニル基を表す。)
すなわち、前記式(1)におけるA1が、カルバモイル基、置換基を有していてもよい
アルキルカルバモイル基または置換基を有していてもよいフェニルカルバモイル基を置換基として4位に有するフェニル基であって、mが1である化合物であることが好ましい。
本発明の異方性膜用アゾ化合物の具体例としては、遊離酸の形として、例えば以下に示す構造の化合物が挙げられるが、これに限定されるものではない。
前記式(1)で表される本発明の異方性膜用アゾ化合物は、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、前記式(I−1)で表されるアゾ化合物は、下記(A)〜(D)の工程に従い製造することができる。
(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、8−アミノ−2−ナフ
タレンスルホン酸(1,7−Cleves 酸)とカップリング反応を行い、ジスアゾ化合物を
製造する。
(C)得られたジスアゾ化合物を同様に、常法によりジアゾ化し、8−アミノ−2−ナフ
タレンスルホン酸(1,7−Cleves 酸)とカップリング反応を行い、トリスアゾ化合物
を製造する。
(D)得られたトリス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前記式(I−1)で表されるアゾ化合物がナトリウム塩として得られる。
本発明の異方性膜用アゾ化合物を用いた異方性膜の作製方法としては、好ましくは、例えば、該化合物を適当な溶剤に溶解して、成膜用(異方性膜形成用)の組成物(異方性膜用組成物)を調製し、この組成物を用いてガラス板などの各種基材表面に湿式成膜法にて成膜し、組成物中に含まれる該化合物を配向・積層させる方法等が挙げられる。湿式成膜法については、後に詳述する。
状態を形成することができる。従って、湿式成膜法により形成される異方性膜用のアゾ化合物として特に適しており、またその二色比も高いので、該化合物を含有する組成物を異方性膜の作製に使用すれば、二色性の高い異方性膜を得ることができる。
以下に、本発明の異方性膜用アゾ化合物を含有する異方性膜用組成物について説明する。本発明の異方性膜用組成物は、湿式成膜法により異方性膜を作製する際に好適に用いられる組成物である。
本発明の異方性膜用組成物は、前記本発明の異方性膜用アゾ化合物と溶剤を含有し、通常、本発明の異方性膜用アゾ化合物が溶剤に溶解もしくは分散されたものである。
なお、本発明の異方性膜用組成物中または以下に詳述する本発明の異方性膜において、本発明の異方性膜用アゾ化合物は1種を単独で使用することができるが、本発明の異方性膜用アゾ化合物を2種以上組み合わせて使用したり、他の二色性物質を組み合わせて使用することもできる。さらに、製造される異方性膜に所望の性能を与えたり、製造に好適な組成物とするために、種々の配合用化合物、溶剤、添加剤等を適宜組み合わせて使用することができる。
本発明の異方性膜用組成物には、異方性膜の色調を調整したり、異方性膜用アゾ化合物の会合性を向上させたり、異方性膜の耐久性の向上や欠陥の低減等の目的で、本発明の異方性膜用アゾ化合物に配合用化合物を併用してもよい。
本発明のアゾ化合物とともに併用しうる化合物の好ましい例としては、アゾ化合物、アントラキノン化合物、アミノ酸、ヒドロキシアミン等が挙げられる。
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等が挙げられる。
特開2007−178993号公報に記載されたように、前記アゾ化合物の酸性基に対して、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当量以下とを含有させるなどして、異方性膜用組成物における温度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が0.1秒以下となる組成物とすることで、異方性膜の欠陥を抑制することもできる。
じさらに緩衝物質を添加してもよい。緩衝物質としては、D.D.ペリン、B.デンプシー著「緩衝液の選択と応用」、講談社サイエンティフィク(1981)に記載されているような、一部もしくは全て中和された弱酸や弱塩基が挙げられる。具体的には、例えば、リン酸塩、炭酸塩、有機酸等が挙げられ、有機酸としては、リンゴ酸、クエン酸、シュウ酸、酒石酸、アミノ酸類等が挙げられる。中でもアミノ酸は、異方性膜用アゾ化合物の会合を促進し、配向性を向上させる働きもあるので、好ましく用いられる。また、アミノ酸が複数縮合したアミノ酸オリゴマーは、異方性膜用組成物のレオロジー調整剤としての働きも有するので好ましく、添加により流動配向性の向上が期待できる。これらの緩衝物質は、単独で用いて異方性膜上で結晶析出する場合等には、異なる緩衝物質を複数組み合わせて用いることが好ましい。
なお、本発明の異方性膜用アゾ化合物と、他の二色性物質や配合用化合物などの他の化合物を併用する場合、本発明の異方性膜用アゾ化合物による効果を十分に発揮させるために、他の併用化合物は、本発明の異方性膜用アゾ化合物に対して50重量%以下とすることが好ましく、10重量%以下とすることがさらに好ましい。
このようにして得られる異方性膜用組成物のpHは通常2〜10程度である。
本発明の異方性膜用組成物は、例えば、後述の湿式成膜法等において異方性膜形成用溶液として基材に塗布するために用いられる場合には、基材への濡れ性、塗布性を向上させるため、必要に応じて界面活性剤等の添加剤を加えることができる。界面活性剤としては、アニオン系、カチオン系、ノニオン系の何れも使用可能である。更に、上記以外にも、例えば、"Additivesfor Coating"(Editedby J.Bieleman、Willey-VCH、2000年刊)等
に記載の公知の添加剤を用いることができる。その添加濃度は、目的の効果を得るために十分であって、かつ本発明の異方性膜用アゾ化合物および必要に応じて用いられる前述の配合用化合物分子の配向を阻害しない量として、異方性膜用組成物中の濃度として通常0.05重量%以上、0.5重量%以下がより好ましい。
本発明の異方性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、グリセリン等の多価アルコール類、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または2種以上の混合溶剤が挙げられる。
本発明の異方性膜用アゾ化合物および必要に応じて用いられる前述の配合用化合物や添加剤等の他の化合物を溶解する場合の濃度としては、これらの溶質の溶解性やリオトロピック液晶状態などの会合状態の形成濃度にも依存するが、好ましくは0.1重量%以上、より好ましくは0.5重量%以上、好ましくは30重量%以下、より好ましくは20重量%以下である。
本発明の異方性膜は、本発明の異方性膜用アゾ化合物を含有することを特徴とする。該異方性膜は、好ましくは湿式成膜法で形成された異方性膜である。通常、本発明の異方性膜は、前記本発明の異方性膜用組成物を基板上に湿式成膜法により成膜することにより得られる。
オトロピック液晶状態を形成し、高次の分子配向状態を示すことができ、高い二色性を示すことができる。従って、このような本発明の異方性膜用アゾ化合物を含む本発明の異方性膜は、高い二色性を示す有用な膜となる。
本発明の異方性膜は高い二色比を示すが、二色比は8以上のものが好ましく、より好ましくは12以上、特に好ましくは15以上のものが使用される。
本発明においては、湿式成膜法により異方性膜を作製する。より好ましくは、前記本発明の異方性膜用組成物を用いる湿式成膜法により作製する。
本発明でいう湿式成膜法とは、異方性膜用組成物をガラス板などの各種基材上に何らかの手法により適用し、溶剤が乾燥する過程を経て異方性膜用化合物等を基材上で配向・積層させる方法である。湿式成膜法では、溶剤を含む該組成物そのものが基材上に形成されると、すでに組成物中で、または溶剤が乾燥する過程で、化合物自体が自己会合することにより微小面積での配向が起こる。この状態に外場を与えることより、マクロな領域で一定方向に配向させ、所望の性能を有する異方性膜を得ることが特徴である。この点で、いわゆるポリビニルアルコール(PVA)フィルム等を異方性化合物を含む溶液で染色して延伸し、延伸工程だけで該化合物を配向させることを原理とする方法とは異なる。なお、ここで外場とは、あらかじめ基材上に施された配向処理層の影響、剪断力、磁場などが挙げられ、これらを単独で用いても良いし、組み合わせて用いてもよい。また、組成物を基材上に形成する過程、外場を与えて配向させる過程、溶剤を乾燥させる過程は、逐次行っても良いし、同時に行っても良い。
前記本発明の異方性膜用アゾ化合物は、異方性膜用組成物中でリオトロピック液晶状態等の良好な分子間相互作用による会合体を形成した状態となり得る。したがって、これをガラスや樹脂等の基材上に塗布したり、塗布と同時もしくは塗布後に剪断力を与えたり、あらかじめ基材上に配向処理層を施してその影響を与えたり、かくして成された膜を乾燥させることにより、本発明の異方性膜用アゾ化合物および必要に応じて用いられる前述の配合用化合物を一定方向に配向させ、優れた異方性膜を得ることができる。
基材の表面には、異方性膜用組成物中の本発明の異方性膜用アゾ化合物および必要に応じて用いられる前述の配合用化合物分子等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)第226頁〜第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。
社シーエムシー出版、1998年3月3日発行)第118頁〜第149頁などに記載の方法や、例えば、あらかじ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、フリースパンコート法、ダイコート法などが挙げられる。
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。
前記の方法等で基材上に異方性膜を形成する場合、形成される異方性膜の厚さは、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、更に好ましくは1μm以下である。
不溶化とは、膜中の化合物の溶解性を低下させることにより該化合物の膜からの溶出を抑制し、膜の安定性を高める処理工程を意味する。例えば、本発明の異方性膜用化合物の塩型による溶解性の相違は前述のとおりであり、本工程ではそのような相違を利用することにより処理を行うことができる。
このような方法で製造された異方性膜は機械的強度が低い場合もあるので、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またはウレタン系のフィルム等の透明な高分子膜により異方性膜をラミネーションして形成され、実用に供する。
また、本発明の異方性膜をLCDやOLEDなどの各種の表示素子に偏光膜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膜を形成したり、膜を形成した基材をこれら表示素子の構成部材に用いることができる。
本発明の異方性膜は、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、本発明の異方性膜用アゾ化合物および必要に応じて用いられる前述の配合用色素等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。
本発明の異方性膜を基材上に形成して偏光素子として使用する場合、基材と形成された異方性膜のみで使用してもよく、また前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。
位相差フィルムとしての機能を有する層は、例えば特開平2−59703号公報、特開平4−230704号公報などに記載の延伸処理を施したり、特開平7−230007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。
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。
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。
なお、以下の記載において、「部」は「重量部」を示す。
また、以下の各実施例において、異方性膜の二色比は、プリズム偏光素子を入射光学系に配した分光光度計で異方性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:異方性膜の吸収軸方向の偏光に対する透過率
Ty:異方性膜の偏光軸方向の偏光に対する透過率
4−アミノベンゾニトリル4.73重量部、および水200重量部に塩酸酸性条件下、亜硝酸ナトリウム3.04重量部を加えてジアゾ化し、水600重量部に溶解した8−アミノ−2−ナフタレンスルホン酸(1,7−クレーブ酸)8.93重量部とpH=2〜3
でカップリングを行った後、中和、塩析して析出物を濾過してモノアゾ化合物を得た。
4−アミノベンズアミド5.45重量部、および水200重量部に塩酸酸性条件下、亜硝酸ナトリウム3.00重量部を加えてジアゾ化し、水240重量部に溶解した8−アミノ−2−ナフタレンスルホン酸(1,7−クレーブ酸)8.93重量部とpH=2〜3でカップリングを行った後、中和、塩析して析出物を濾過してモノアゾ化合物を得た。
H)に通し、遊離酸とした後、水酸化リチウム水溶液で中和、濃縮乾燥することにより、化合物(I−3)のリチウム塩を得た。この色素の10ppm水溶液での極大吸収波長(λmax)は627nmであった。
4−アミノベンズアミド5.45重量部、および水200重量部に塩酸酸性条件下、亜硝酸ナトリウム3.00重量部を加えてジアゾ化し、水240重量部に溶解したo−アニシジンメタンスルホン酸ナトリウム9.57重量部とpH=2〜3でカップリングを行った後、中和、塩析して析出物を濾過し、得られたケーキを水酸化ナトリウム水溶液中60℃で加水分解してモノアゾ化合物を得た。
実施例2の中間体として得たジスアゾ化合物をN−メチルピロリドン480重量部、および水720重量部に溶解し、塩酸酸性条件下、亜硝酸ナトリウム3.41重量部を加えてジアゾ化し、水1200重量部に溶解した8−アミノ−2−ナフタレンスルホン酸(1,7−クレーブ酸)8.93重量部とpH=2〜3でカップリングを行った後、塩析して析出物を濾過してトリスアゾ化合物を得た。
水87部に、前記式(I−1)で表わされるアゾ化合物のリチウム塩13部を加え、撹拌して溶解させた後、濾過して不溶分を除去することにより異方性膜用組成物を得た。スピンコート法により表面にポリイミドの配向膜が形成されたガラス製基板(75mm×25mm、厚さ1.1mm、膜厚約80nmのポリイミド配向膜に、予め布でラビング処理を施したもの)に、上記の異方性膜用組成物をギャップ4μmのアプリケーター(堀田製作所社製)で塗布した後、自然乾燥することにより異方性膜を得た。
水88部に、前記式(I−3)で表わされるアゾ化合物のリチウム塩12部を加え、撹拌して溶解させた後、濾過して不溶分を除去することにより、異方性膜用組成物を得た。該組成物を用いて、実施例5と同様の方法で異方性膜を得た。
得られた異方性膜について、最大吸収波長(λmax)と二色比(D)を測定した。その結果を下記表1に示す。本実施例の異方性膜は、偏光膜として充分機能し得る高い二色比(光吸収異方性)を有していた。
水88部に、前記式(I−7)で表わされるアゾ化合物のリチウム塩12部を加え、撹拌して溶解させた後、濾過して不溶分を除去することにより、異方性膜用組成物を得た。該組成物を用いて、実施例5と同様の方法で異方性膜を得た。
得られた異方性膜について、最大吸収波長(λmax)と二色比(D)を測定した。その結果を下記表1に示す。本実施例の異方性膜は、偏光膜として充分機能し得る高い二色比(光吸収異方性)を有していた。
水90部に、前記式(I−10)で表わされるアゾ化合物のリチウム塩10部を加え、撹拌して溶解させた後、濾過して不溶分を除去することにより、異方性膜用組成物を得た。該組成物を用いて、実施例5と同様の方法で異方性膜を得た。
得られた異方性膜について、最大吸収波長(λmax)と二色比(D)を測定した。その結果を下記表1に示す。本実施例の異方性膜は、偏光膜として充分機能し得る高い二色比(光吸収異方性)を有していた。
水85.5部に、前記式(I−3)で表わされるアゾ化合物のリチウム塩13部と、前記式(I−3)で表わされるアゾ化合物の80モル%リチウム中和塩1部と、塩化リチウム0.5部を加え、撹拌して溶解させた後、濾過して不溶分を除去することにより、異方性膜用組成物を得た。該組成物を用いて、実施例5と同様の方法で異方性膜を得た。
得られた異方性膜について、最大吸収波長(λmax)と二色比(D)を測定した。その結果を下記表1に示す。本実施例の異方性膜は、偏光膜として充分機能し得る高い二色比(光吸収異方性)を有していた。
水78.83部に、前記式(I−3)で表わされるアゾ化合物のリチウム塩14.9部、前記式(I−3)で表わされるアゾ化合物の80モル%リチウム中和塩1.1部、塩化リチウム0.57部、東京化成社製タウリン4.6部を加え、撹拌して溶解させた後、濾過して不溶分を除去することにより、異方性膜用組成物を得た。該組成物を用いて、実施例5と同様の方法で異方性膜を得た。
得られた異方性膜について、最大吸収波長(λmax)と二色比(D)を測定した。その結果を下記表1に示す。本実施例の異方性膜は、偏光膜として充分機能し得る高い二色比(光吸収異方性)を有していた。
水83部に、前記式(I−3)で表わされるアゾ化合物のリチウム塩3.7部、前記式(I−3)で表わされるアゾ化合物の50モル%リチウム中和塩7.3部、塩化リチウム
0.458部、東京化成社製グリシン1.8部、東京化成社製グリシルグリシルグリシン3.7部を加え、撹拌して溶解させた後、濾過して不溶分を除去することにより、異方性膜用組成物を得た。該組成物を用いて、実施例5と同様の方法で異方性膜を得た。
水81.8部に、前記式(I−10)で表わされるアゾ化合物のリチウム塩2部、前記式(I−10)で表わされるアゾ化合物の50モル%リチウム中和塩10部、塩化リチウム0.2部、東京化成社製グリシン2部、東京化成社製グリシルグリシルグリシン4部を加え、撹拌して溶解させた後、濾過して不溶分を除去することにより、異方性膜用組成物を得た。該組成物を用いて、実施例5と同様の方法で異方性膜を得た。
得られた異方性膜について、最大吸収波長(λmax)と二色比(D)を測定した。その結果を下記表2に示す。本実施例の異方性膜は、偏光膜として充分機能し得る高い二色比(光吸収異方性)を有していた。
Claims (8)
- 湿式成膜法により形成される異方性膜用のアゾ化合物であって、遊離酸の形が下記式(1)で表されることを特徴とする異方性膜用アゾ化合物。
B1、D1およびE1は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい2価の芳香族炭化水素基を表し、B1およびD1の少なくとも1つが、少なくとも置換基としてスルホ基を
有する1,4−ナフチレン基を表す。
R1およびR2は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、
置換基を有していてもよいフェニル基または置換基を有していてもよいアシル基を表す。mおよびnは、0または1を表す。) - 上記式(1)において、B1、D1およびE1が、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいフェニレン基または置換基を有していてもよいナフチレン基である、請求項1に記載の異方性膜用アゾ化合物。
- 上記式(1)において、B1およびD1が、置換基を有していてもよいナフチレン基である、請求項1または2に記載の異方性膜用アゾ化合物。
- 上記式(1)において、B1およびD1が、少なくとも置換基としてスルホ基を有するナフチレン基である、請求項1〜3の何れか1項に記載の異方性膜用アゾ化合物。
- 上記式(1)において、mが1である、請求項1〜4の何れか1項に記載の異方性膜用アゾ化合物。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載の異方性膜用アゾ化合物および溶剤を含有するものである、異方性膜用組成物。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載の異方性膜用アゾ化合物を含有するものである、異方性膜。
- 請求項7に記載の異方性膜を備えてなるものである、偏光素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014214707A JP6036787B2 (ja) | 2008-12-25 | 2014-10-21 | 異方性膜用アゾ化合物、該化合物を含有する組成物、異方性膜及び偏光素子 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008329072 | 2008-12-25 | ||
JP2008329072 | 2008-12-25 | ||
JP2014214707A JP6036787B2 (ja) | 2008-12-25 | 2014-10-21 | 異方性膜用アゾ化合物、該化合物を含有する組成物、異方性膜及び偏光素子 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009291480A Division JP5678429B2 (ja) | 2008-12-25 | 2009-12-22 | 異方性膜用アゾ化合物、該化合物を含有する組成物、異方性膜及び偏光素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015057485A true JP2015057485A (ja) | 2015-03-26 |
JP6036787B2 JP6036787B2 (ja) | 2016-11-30 |
Family
ID=42700990
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009291480A Active JP5678429B2 (ja) | 2008-12-25 | 2009-12-22 | 異方性膜用アゾ化合物、該化合物を含有する組成物、異方性膜及び偏光素子 |
JP2014214707A Active JP6036787B2 (ja) | 2008-12-25 | 2014-10-21 | 異方性膜用アゾ化合物、該化合物を含有する組成物、異方性膜及び偏光素子 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009291480A Active JP5678429B2 (ja) | 2008-12-25 | 2009-12-22 | 異方性膜用アゾ化合物、該化合物を含有する組成物、異方性膜及び偏光素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (2) | JP5678429B2 (ja) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5678429B2 (ja) * | 2008-12-25 | 2015-03-04 | 三菱化学株式会社 | 異方性膜用アゾ化合物、該化合物を含有する組成物、異方性膜及び偏光素子 |
JP5499791B2 (ja) * | 2010-03-12 | 2014-05-21 | 三菱化学株式会社 | 異方性膜用アゾ化合物、異方性膜用組成物、異方性膜及び偏光素子 |
KR101932467B1 (ko) * | 2011-02-07 | 2018-12-26 | 니폰 가야꾸 가부시끼가이샤 | 아조 화합물, 염료계 편광막 및 편광판 |
EP2674460B1 (en) * | 2011-02-07 | 2016-04-20 | Nippon Kayaku Kabushiki Kaisha | Azo compound, salt thereof, and dye-based polarizing film and polarizing plate containing same |
JP6008031B1 (ja) * | 2015-09-18 | 2016-10-19 | 三菱化学株式会社 | 異方性色素膜用組成物及び異方性色素膜 |
CN111205671A (zh) * | 2016-02-26 | 2020-05-29 | 日本化药株式会社 | 偶氮化合物或其盐以及含有偶氮化合物或其盐的偏振膜 |
CN113980319B (zh) * | 2017-04-07 | 2023-04-28 | 富士胶片株式会社 | 各向异性光吸收膜及层叠体 |
KR20210126046A (ko) | 2019-02-08 | 2021-10-19 | 도요보 가부시키가이샤 | 폴딩형 디스플레이 및 휴대 단말 기기 |
CN113396179A (zh) | 2019-02-08 | 2021-09-14 | 东洋纺株式会社 | 聚酯薄膜及其用途 |
JP7435448B2 (ja) | 2019-05-28 | 2024-02-21 | 東洋紡株式会社 | 積層フィルムとその用途 |
KR20220016133A (ko) | 2019-05-28 | 2022-02-08 | 도요보 가부시키가이샤 | 폴리에스테르 필름과 그 용도 |
EP3978554A4 (en) | 2019-05-28 | 2023-06-21 | Toyobo Co., Ltd. | POLYESTER FILM, LAMINATED FILM AND USE THEREOF |
EP3978967A4 (en) | 2019-05-30 | 2023-07-12 | Toyobo Co., Ltd. | FOLDABLE SCREEN |
EP3978966A4 (en) | 2019-05-30 | 2023-07-12 | Toyobo Co., Ltd. | POLARIZING PLATE FOR A FOLDING DISPLAY |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006193722A (ja) * | 2004-12-16 | 2006-07-27 | Mitsubishi Chemicals Corp | アゾ色素、これを用いた異方性色素膜用組成物、異方性色素膜および偏光素子 |
JP5678429B2 (ja) * | 2008-12-25 | 2015-03-04 | 三菱化学株式会社 | 異方性膜用アゾ化合物、該化合物を含有する組成物、異方性膜及び偏光素子 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60168743A (ja) * | 1984-02-14 | 1985-09-02 | Nippon Kayaku Co Ltd | 着色されたポリビニルアルコ−ル系フイルム |
JP4125801B2 (ja) * | 1997-01-13 | 2008-07-30 | 株式会社日本化学工業所 | アニオン性黒色染料 |
-
2009
- 2009-12-22 JP JP2009291480A patent/JP5678429B2/ja active Active
-
2014
- 2014-10-21 JP JP2014214707A patent/JP6036787B2/ja active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006193722A (ja) * | 2004-12-16 | 2006-07-27 | Mitsubishi Chemicals Corp | アゾ色素、これを用いた異方性色素膜用組成物、異方性色素膜および偏光素子 |
JP5678429B2 (ja) * | 2008-12-25 | 2015-03-04 | 三菱化学株式会社 | 異方性膜用アゾ化合物、該化合物を含有する組成物、異方性膜及び偏光素子 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6036787B2 (ja) | 2016-11-30 |
JP5678429B2 (ja) | 2015-03-04 |
JP2010168570A (ja) | 2010-08-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6036787B2 (ja) | 異方性膜用アゾ化合物、該化合物を含有する組成物、異方性膜及び偏光素子 | |
JP4876549B2 (ja) | アゾ色素、これを用いた異方性色素膜用組成物、異方性色素膜および偏光素子 | |
JP5422864B2 (ja) | トリスアゾ色素、該色素を含む異方性色素膜用組成物、異方性色素膜及び偏光素子 | |
JP2007126628A (ja) | 異方性色素膜用色素、該色素を含む組成物、異方性色素膜及び偏光素子 | |
JP2010026024A (ja) | 異方性膜用組成物、異方性膜、偏光素子及びアゾ化合物 | |
TWI407160B (zh) | Production method of water resistant polarizing film | |
WO2007010841A1 (ja) | 異方性色素膜用組成物、異方性色素膜及び偏光素子 | |
JP4736823B2 (ja) | 異方性色素膜用組成物、異方性色素膜、偏光素子及び異方性色素膜用色素 | |
JP2007178993A (ja) | 異方性色素膜用組成物、異方性色素膜及び偏光素子 | |
JP2007302807A (ja) | 異方性色素膜用アゾ色素、該アゾ色素を含有する組成物及び異方性色素膜並びに偏光素子 | |
JP6604203B2 (ja) | 異方性色素膜用組成物、異方性色素膜及び光学素子 | |
JP5092345B2 (ja) | 異方性色素膜、および偏光素子 | |
JP6922381B2 (ja) | 異方性膜用アゾ化合物、該化合物を含む異方性膜用組成物及び異方性膜 | |
JP4973100B2 (ja) | 湿式成膜法により形成された異方性色素膜及び偏光素子 | |
JP7024379B2 (ja) | 異方性色素膜形成用組成物、異方性色素膜及び偏光素子 | |
JP6008031B1 (ja) | 異方性色素膜用組成物及び異方性色素膜 | |
JP6064759B2 (ja) | 異方性色素膜用色素、該色素を含む組成物、異方性色素膜及び偏光素子 | |
JP2007148179A (ja) | 異方性色素膜用色素組成物、異方性色素膜用膜形成組成物、異方性色素膜及び偏光素子 | |
JP5499791B2 (ja) | 異方性膜用アゾ化合物、異方性膜用組成物、異方性膜及び偏光素子 | |
JP5521408B2 (ja) | 化合物、該化合物を含有する組成物、異方性膜、および偏光素子 | |
JP6107352B2 (ja) | 異方性色素膜用色素、該色素を含む組成物、異方性色素膜及び偏光素子 | |
JP5477411B2 (ja) | アゾ色素 | |
JP2007121458A (ja) | 異方性色素膜用基板、異方性色素膜及びその製造方法、並びに偏光素子 | |
JP2010018587A (ja) | 異方性膜用化合物、該異方性膜用化合物を含有する異方性膜用組成物、異方性膜、および偏光素子 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20151104 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20151228 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160524 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160701 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20161004 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20161017 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6036787 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |