JP2657416B2 - 偏光板 - Google Patents

偏光板

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JP2657416B2
JP2657416B2 JP1130214A JP13021489A JP2657416B2 JP 2657416 B2 JP2657416 B2 JP 2657416B2 JP 1130214 A JP1130214 A JP 1130214A JP 13021489 A JP13021489 A JP 13021489A JP 2657416 B2 JP2657416 B2 JP 2657416B2
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【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は染料がラビング処理を施した基板上に塗布さ
れてなる偏光板に関し、更に詳しくは任意の方向に偏光
性を与え、かつその偏光部分が連続的にパターン化され
た偏光板に関する。
従来の技術 従来、偏光板を製造する代表的な方法としては、延伸
ポリビニルアルコール膜をヨウ素で着色したのち透明基
板に貼着する方法がある。この種の偏光板は高い偏光
度、透過率の均一性、材質の安定性において優れてい
る。しかし、この偏光板は、ポリビニルアルコール膜の
延伸方向にのみ偏光性が得られるものであり、この延伸
が通常一方向にしか出来ないため、偏光方向も一方向に
限定され、円状、放射状、波状等の偏光板を製造するこ
とが出来ないという欠点がある。
従って、この種の偏光板を用いて例えば偏光軸が放射
状に伸びた偏光板を得るには、扇状形に切断された、半
径方向に偏光性を有する多数の偏光板を円状に粘着する
等の方法を採用しなければならないため、製作も困難で
あり、高価なものとなり、且つ連続的な偏光軸をもった
偏光板が得られにくいという欠点がある。
一方、ガラス、有機膜等に偏光性を直接形成させる方
法としては、例えば米国特許第2,400,877号等に記載さ
れている方法がある。この方法は、ガラス、或いは有機
膜を予め、布、紙、バフ等でラビングしておき、その
後、二色性色素をコーティングしてラビングされた方向
に二色性色素を配向させる方法である。
この方法は、二色性色素をコーティングする前に、ガ
ラス、或いは有機膜にラビング処理を行い、このラビン
グ方向に二色性色素を配向させるものであり、ラビング
方向を任意に変えることにより、連続的にパターン化さ
れた、むらの少ない偏光色を板形成することが出来る。
しかし該米国特許記載の二色性色素を用いてガラス、或
いは有機膜に偏光性を直接形成させた場合、偏光能が低
く、コントラストが優れないという欠点がある。
発明が解決しようとする課題 偏光能が高く、コントラストに優れ、任意の方向に偏
光性を与え、偏光部分が連続的にパターン化された、む
らの少ない偏光板が望まれている。
課題を解決するための手段 本発明者らは前記した課題を解決すべく鋭意検討を行
った結果、本発明に至った。
即ち、本発明はラビング処理を施した基板上に式
(I) 〔式(I)においてXは2−カルボキシビニル基又は4
−スルホフエニルアゾ基を、Aは式(a)又は式(b) (式(a)において、R1は水素原子、メチル基、メトキ
シ基又はエトキシ基を、R2は水素原子、メチル基、メト
キシ基又はエトキシ基を、式(b)においてR3は水素原
子、メトキシ基又はエトキシ基を表す)を、R4はアミノ
基、メチルアミノ基、エチルアミノ基、アセチルアミノ
基、ベンゾイルアミノ基、フエニルアミノ基又は4−カ
ルボキシフエニルアミノ基をそれぞれ表す。
なお、R4はナフタリン環の6−又は7−位に結合して
いるものとする。〕 で表わされる化合物又はこの銅錯化合物で表される化合
物を塗布してなる偏光板を提供する。
本発明で用いる式(I)の化合物は通常のアゾ染料の
製法に従い公知のジアゾ化、カップリングで容易に製造
出来る。
即ち4−アミノ桂皮酸または4−アミノアゾベンゼン
−4′−スルホン酸をジアゾ化しp−クレシジン、2,5
−ジメトキシアニリン、2,5−ジエトキシアニリン、m
−トルイジン、2,5−キシリジン、m−アセチルアミノ
アニリン、m−アセチルアミノ−o−アニシジン、クレ
ーブ酸、メトキシクレーブ酸、エトキシクレーブ酸など
に常法によりカップリングさせて中間体となるアミノ基
を有するアミノアゾ化合物を製造する。この場合、アニ
リンやm−アニシジンにカップリングさせる時はアミノ
基を一端ω−メタンスルホン酸誘導体に変えてからカッ
プリングさせたのちアルカリで加水分解してアミノ基含
有するアゾ化合物とする。
上記においてジアゾ化法はジアゾ成分の塩酸、硫酸な
どの鉱酸水溶液またはけん濁液に亜硝酸ナトリウムなど
の亜硝酸塩を混合するという順法によるか、あるいはジ
アゾ成分の中性乃至弱アルカリ性の水溶液に亜硝酸塩を
加えておき、これと鉱酸を混合するという逆法によって
もよい。ジアゾ化の温度は−10〜40℃が適当である。
カップリングはアミン類の塩酸、酢酸などの酸性水溶
液と上記ジアゾ液を混合、中和してpH3〜5にすればよ
い。カップリングの温度は−10〜40℃が適当である。
生成したアミノアゾ化合物は通常結晶として析出して
いるので過して取り出すか、所望ならけん濁液のまゝ
次のジアゾ工程へ進むこともできる。
ジアゾニウム塩が難溶性でけん濁液となっている場合
は過してプラスケーキとして次のジアゾ工程で使うこ
ともできる。
この様にして得た中間体のアミノアゾ化合物をジアゾ
化し、L−酸、γ−酸、N−メチルJ酸、N−エチルJ
酸、N−メチルγ酸、N−アセチルJ酸、N−アセチル
γ酸、N−ベンゾイルJ酸、N−フエニルJ酸、N−
(4−カルボキシフエニル)J酸、N−フエニルγ酸な
どにアルカリ性でカップリングさせて式(I)の水溶性
染料が得られる。
上記においてジアゾ化法は前記の順法によっても良い
がアミノアゾ化合物が酸性では溶解性が著しく小さい場
合には逆法による方が好ましい。ジアゾ化の温度は0〜
40℃が適当である。ジアゾ液は通常けん濁液となってい
るが、これをそのまゝ使うことも、過してジアゾニウ
ム塩のプレスケーキを取り出すこともできる。
カップリングはカップリング成分のアルカリ水溶液に
前記ジアゾニウム塩のけん濁液またはジアゾニウム塩を
小量づつ添加する。この際液がpH8〜11を保つ様必要に
応じアルカリを添加する。アルカリとしてはナトリウ
ム、カリウム、リチウムなどの炭酸塩、アンモニヤ、モ
ノ、ジ、トリエタノールアミンなどのアミンの使用が好
ましく、これ以外にナトリウム、カリウムなどの水酸化
物や重炭酸塩を併用してもよい。また必要に応じピリジ
ンや尿素などの通常のカップリング促進剤を添加しても
よい。
カップリングの温度は−10〜40℃が適当である。カッ
プリング終了後必要に応じ塩化ナトリウムまたは/およ
び塩化カリウムを加えて塩析して取り出す。
又式(I)の水溶性染料の銅錯塩を得るには通常の方
法に依ればよい。即ち式(I)の水溶性染料を水溶液
中、硫酸銅、塩化銅、酢酸銅などの銅塩と通常70〜110
℃に加熱する。この際必要に応じアンモニア、モノエタ
ノールアミン、ジエタノールアミン、モノプロパノール
アミン、ピリジンなどの有機アミンを添加することも出
来る。
式(I)で表される化合物は通常ナトリウム塩として
利用するが、それらは遊離酸として、或いは、カリウム
塩、リチウム塩、アンモニウム塩、アルキルアミン類、
エタノールアミン類の塩としても利用することが出来
る。
式(I)で表される化合物は単独で使用されるほかそ
れら同志あるいは他の染料と配合することにより種々の
色相を有する偏光板を製造することが出来る。
本発明の偏光板は、予めラビング処理を施した基材上
に、式(I)で表される化合物を含有した溶液を塗布す
ることにより得られる。
本発明の偏光板に用いられる基材としては、ガラスの
他、トリアセチルセルローズフィルム(以下TACフィル
ムという)、ジアセチルセルローズフィルム、セルロー
ズアセテートフィルム、ポリエステルフィルム、塩化ビ
ニールフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリプロピレ
ンフィルム、ポリアミドフィルム、ポリエチレンフィル
ム、ポリエーテルスルホンフィルム、ポリカーボネート
フィルム、アクリル系フィルム等が用いられるが、これ
らのうち好ましいものとしては、TACフィルム、ポリエ
ステルフィルム等を挙げることができる。これらの基材
は場合により、コロナ処理、シランカップリング処理等
の表面処理を行ってから用いることが出来る。
ラビング材としては、布、紙、皮革、綿、フエルト、
バフ等を、場合によりクレー、ジルコニア、アルミナ等
の研磨剤と共に用いることが出来る。また、ラビングの
程度はラビング剤によって異なるが、ラビングの回数は
1〜30回が望ましい。
式(I)で表される化合物を溶解するための溶剤とし
ては水及び水と混合しうる有機溶剤類が適し、その具体
例としては、水;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、エチレングリコール等の
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;アセトン;ジメチルホルムアミド等の
単独又は二種以上の混合溶剤を挙げることが出来る。
式(I)で表される化合物を溶解すべき濃度は溶媒に
より異なるが、0.5〜10%(重量比)が望ましい。更
に、場合により界面活性剤等の添加剤を加えることが出
来る。
式(I)で表される化合物溶液を基材に塗布する塗布
法としては例えば、バーコーター、スプレー、ロール等
のコート法にて塗布出来る。コート時の温度は通常0〜
80℃、好ましくは25〜40℃である。乾燥温度は25〜120
℃、好ましくは50〜80℃である。
このようにして製造される偏光板はそのまま使用され
る他、耐久性を要求される分野においてはポリエステ
ル、塩化ビニール、トリアセチルセルローズ、アクリル
樹脂、ポリエーテルスルホン等の支持フィルムを接着し
たり、特殊アクリル樹脂等でコーティングして高耐久性
の偏光板として使用に供される。
本発明の偏光板は各種ディスプレイ、装飾材料、透過
防止、フィルター等に用いることができる。
実施例 以下実施例により本発明を更に詳しく説明する。尚、
実施例において部は重量部を表し、スルホン酸基は遊離
酸の形で表すものとする。また、SはSO3H(Na)を表す
ものとする。なお極大吸収波長λmaxでの偏光率ρ(ma
x)はその波長での平行透過率T(max)、直行位透過
率T(max)を用いて次式によって定義される。
実施例1. 4−アミノアゾベンゼン−4′−スルホン酸ナトリウ
ム29.9部(1/10モル)を水300部にとかし濃塩酸25部と
亜硝酸ナトリウム6.9部を加えてジアゾ化し、この中へ
p−クレシジン13.7部を塩酸水溶液にとかして加えたの
ち、酢酸ナトリウムを加えてpH4まで中和してカップリ
ングさせた。反応終了後ろ過して次式(II)で表される
ジスアゾ化合物41.5部を含むプレスケーキを得た。
このプレスケーキを水1000部中に水酸化ナトリウムで
中和して溶解し、その中に亜硝酸ナトリウム8部を加え
た溶液を、10%塩酸溶液200部中に約20℃で滴下してジ
アゾ化した。ジアゾ化終了後過剰の亜硝酸をスルファミ
ン酸を加えて分解したのちこのジアゾニウム塩の懸濁液
をN−メチルJ酸25.3部を10%炭酸ナトリウム水溶液60
0部に溶解した液中に約20℃で滴下してカップリングさ
せた。2時間かきまぜたのち塩化ナトリウム90部を加え
て塩析し一夜かきまぜてからろ過し、5%塩化ナトリウ
ム水溶液で洗い、乾燥して次式(III)で表されるトリ
スアゾ染料70部を得た。
この染料を5部、非イオン性界面活性剤エマルゲン92
0(花王アトラス社製)0.05部を水95部に加え、加熱溶
解後冷却し、濾過して不溶解分を除去することにより染
料溶液を得た。
一方、TACフィルム(厚さ80μ)の全面を縦方向にフ
エルトで10回ラビングし、その後一定間隔で横方向に20
回ラビングした後、水洗、乾燥した。得られたフィルム
上に前記染料溶液をバーコーターで塗布した後、60℃で
乾燥することによって偏光板を得た。得られた偏光板の
極大吸収波長λmaxは575nm、単板透過率T(max)は4
0.0%、この時のρ(max)は77.0%であった。
実施例2. 水95部、イソプロピルアルコール5部の混合溶媒に式 で表される染料を3部加え、加熱溶解後冷却し、濾過し
て不溶解物を除去することにより染料溶液を得た。
一方、TACフィルム(厚さ80μ)の全面を縦方向に工
業用ワイピング材キムワイプ(十條キンバリー社製、ワ
イパーS−200)で10回ラビングし、その後一定間隔で
横方向に20回ラビングした後、水洗、乾燥した。得られ
たフィルム上に前記染料溶液をバーコーターで塗布した
後60℃で乾燥することによって偏光板を得た。
得られた偏光板の極大吸収波長λmaxは635nm、単板透
過率T(max)は38.0%、この時のρ(max)は73.2%
であった。
実施例3. 水100部に式 で表される染料を5部、非イオン性界面活性剤エマルゲ
ンL−70(花王アトラス社製)0.05部を加え、過寧溶解
後冷却し、濾過して不溶解分を除去することにより染料
溶液を得た。
他方、TACフィルム(厚さ80μ)を実施例2と同様に
ラビングした後、水洗、乾燥した。得られたフィルム上
に前記染料溶液をバーコーターで塗布した後、熱風ドラ
イヤーで40℃で乾燥することによって偏光板を得た。
得られた偏光板の極大吸収波長λmaxは630nm、単板透
過率T(max)は37.0%、この時のρ(max)は65.5%
であった。
実施例4〜20. 実施例1において使用された式(II)の染料に替えて
第1表に示す染料を用いた他は実施例1と同様の方法に
より偏光板を得た。得られた偏光板の極大吸収波長λma
x、単板透過率T(max),ρ(max)を表にした。
発明の効果 偏光軸が任意の方向に、かつ連続的にパターン化され
た高い偏光率を有する偏光板が容易にかつ安価に製造出
来るようになった。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ラビング処理を施した基板上に 下記式(I) 〔式(I)においてXは2−カルボキシビニル基又は4
    −スルホフェニルアゾ基を、Aは式(a)又は式(b) (式(a)において、R1は水素原子、メチル基、メトキ
    シ基又はエトキシ基を、R2は水素原子、メチル基、メト
    キシ基又はエトキシ基を、式(b)においてR3は水素原
    子、メトキシ基又はエトキシ基を表す)を、R4はアミノ
    基、メチルアミノ基、エチルアミノ基、アセチルアミノ
    基、ベンゾイルアミノ基、フェニルアミノ基又は4−カ
    ルボキシフェニルアミノ基をそれぞれ表す。なお、R4
    ナフタリン環の6−又は7−位に結合しているものとす
    る〕 で表わされる化合物又はこの銅錯化合物が塗布されてな
    る偏光板。
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