JPH0193703A

JPH0193703A - 偏光膜

Info

Publication number: JPH0193703A
Application number: JP25110387A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Takimoto; 滝本　浩; Tomio Yoneyama; 富雄米山
Original assignee: Mitsubishi Kasei Corp
Current assignee: Mitsubishi Kasei Corp
Priority date: 1987-10-05
Filing date: 1987-10-05
Publication date: 1989-04-12

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、偏光膜に係り、更に詳しくは、高分子フィル
ムに水溶性染料を吸着、配向させてなり、中性色で高い
偏光度を有する偏光膜に関するものである。

〔従来の技術〕

偏光膜に含有せしめる偏光素子としては、従来ヨウ素が
使用され、最近は有機系の染料の使用も検討されている
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来使用されているヨウ素は、昇華性が
大きいために偏光素子として偏光膜に含有せしめた時、
その耐熱性が十分でなく、又有機系の染料についても従
来のものは、その偏光特性がヨウ素に比べるとかなり劣
る程度の偏光素子しか得られない、という問題点があっ
た。

本発明は、上記の従来の問題点を解決し、十分な耐熱性
を有するとともに、従来のヨウ素の優れた偏光特性にも
匹敵する偏光能を兼ね備えた有機系染料の偏光素子を開
発し、これを含有せしめた新規な偏光膜の提供を目的と
する。

〔問題点を解決するだめの手段〕

本発明者等は、かかる目的を達成すべく鋭意研究を進め
た結果、本発明に到達した。すなわち、本発明は、高分
子フィルムに染料を吸着、配向させてなる偏光膜におい
て、下記−数式〔１〕Ｏ（式中、Ｘは水素原子、低級アルキル基、又は５０３Ｍ
基で置換されていてもよいフェニル基を表わし、ｍ、ｎ
は０又は１の数を表わし、Ｍは水素原子、アルカリ金属
、アンモニウム又はアミン類のカチオンを表わし、Ａ、
Ｂ。

Ｃは置換基を有していてもよいベンゼン環又はナフタレ
ン環を表わす。）及び／又は下記−数式（１）（式中、Ａ及びＢは置換基を有していても良いベンゼン
環又はナフタレン環を表わし、ｍは０又は１の数を表わ
し、Ｍは水素原子、アルカリ金属、アンモニウム又はア
ミン類のカチオンを表わす。）で示されるアゾ系染料を
含有することを特徴とする偏光膜を要旨とするものであ
る。

本発明の偏光膜に含有せしめる前爪一般式（１）及び前
爪一般式（１）で示される染料の具体例としては、下記
第１表のＡ１−Ａ２０の前爪一般式（１）で示されるト
リスアゾ染料（該式中、ｎ＝１の場合）、第２表のＡ１
〜＆１３の同じく一般式（１）で示されるジスアゾ染料
（該式中、ｎ＝００場合）及び第３表のＡ１〜應１９の
前爪一般式（１）で示されるトリスアゾ染料の合計５２
しｕのアゾ系染料などが挙げられる。

本発明で用いられる上述のようなアゾ系染料（以下、本
発明の染料と略記する。）は、例えば細田豊著「新染料
化学」　（株式会社技報堂昭和４８年１２月２１日発行
）第３９７頁２７行〜第３９８頁１９行等に記載の方法
に準じて、通常のジアゾ化、カップリングの繰り返しに
より製造することができる。

これらの染料は単独で用いることもできるが、混合して
用いるほうが、３９０〜７００ｎｍの波長域においてよ
り中性色になり、かつ偏光度も高くなるので好ましい。

なお、本発明の偏光ノｊｑは、上述の本発明の染料を用
いることによ＃）３９０〜７００ｎｍの波長範囲で十分
偏光可能なものであるが、より完全なものとするために
、下記の色素を補助的に併用するの■　Ｃ，１，Ｄｉｒ
ｅｃｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　１４２■　Ｃ９Ｉ、　Ａｃ１ｄ
　Ｙｅｌｌｏｗ　　　２５　　（染料便覧３９６頁）■
　Ｃ，１，Ａｃ１ｄ　Ｏｒａｎｇｅ　　　２８　　（同
上　４１１頁）■　Ｃ，Ｉ、　Ａｃ１ｄ　Ｏｒａｎｇｅ
　　４３　　（染料便覧４１２頁）■　Ｃ，Ｉ、　Ａｃ
１ｄ　Ｏｒａｎｇｅ　　１９　（同上４１０頁）■　Ｃ
，１，Ａｃ１ｄ　Ｇｒｅｅｎ　　２５　　（同上４９０
頁）■　有様合成化学協会編「新版染料便覧」丸善昨発
行なお、上記■〜■の色素はすべて水に１性で、■〜■は
アゾ系、■はアントラキノン系化合物。

本発明の偏光膜に用いる高分子フィルムとしては、親水
性高分子フィルムが好ブしく、その素材の具体列として
は、ポリビニルアルコール、ポリビニルホルマール、ポ
リビニルアセタール、ポリビニルブチラール、あるいは
それらをエチレン、プロピレン、アクリル酸、マレイン
酸アクリルアミド等で変性したもの、セルロース樹脂等
が挙げられる。これらの高分子重合体は、水あるいは親
水性有機溶剤への溶解性が良好でちゃ、本発明の染料と
の相容性も良好である上、製膜性にｆＱれかつ製膜後延
伸配向させたときに本発明の染料が配向し易い点で特に
有用である。

上記の高分子重合体及び本発明の染料を用いて本発明の
偏光フィルムを製造する方法としては、高分子重合体を
成膜してフィルムとした後染色する方法又は高分子重合
体の溶液に本発明の染料を添加し原液染色後成膜する方
法等を挙げることができる。

上記の染色及び製膜並びに延伸は、−船釣に下記の方法
によって行うことができる。

本発明の染料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
、２０°〜８０℃、好ましくは３Ｃ〜５０℃で１〜６０
分間、好ましくは３〜２０分間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、本発明の染料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、押出法等により製膜
して染色フィルムを製造する。

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、５〜３０車量係、好
ましくは１０〜２０重量％である。また、溶媒に５屏す
る本発明の染料の一度としては、高分子重合体の種口、
染料の種類、製膜したときのフィルム厚みあるいは偏光
膜としたときの要求性能等によって変わるが、高分子重
合体に対して０．１〜５重量係、好ましくは０．８〜２
５重量係程度である。

上記のようにして染色及び製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染料分子が配向し、偏光性能が発
現する。

−軸に延伸する方法としては、湿式法にて引張り延伸を
行う方法、乾式法にて引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
を用いて貸本ってもよい。延伸倍率は２〜９倍にて９五るが、ポリビ
ニルアルコール及びその訪導体を用いた場合は、２５〜
６倍の範囲が好ましい。

延伸・配向処理したあとで、該延伸フィルムの耐水性向
上と偏光性能向上の目的でホウ酸処理を実施する。ホウ
酸処理により、偏光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
体の種類、染料の種類によって異なるが、−船釣にはホ
ウ酸濃度としては１〜１５重量係、好ましくは５〜ｌＯ
重量係、また処理温度としては３０〜８０℃、好ましく
は５０〜８０°Ｃの範囲にあることが望ましい。ホウ酸
ｒ度が１重量製以下、温度が３０℃以下の場合は処理効
果が小さく、また、ホウ酸濃度が１５重量係以上、温度
８０℃以上の場合は偏光膜がもろくなり好ましくない。

このようにして製造した偏光フィルムは、オｉＦ々の加
工を施こして使用することができる。

例えば、フィルム又はシートにしてそのまま使用する他
、使用目的によっては、トリアセテート、アクリル又は
ウレタン系等のポリマーによりラミネーションして保獲
層を形成し、あるいは、偏光フィルムの表面に蒸着、ス
パッタリングまたは塗布法により、インジウム−スズ系
酸化物等の透明導電性膜を形成して実用に供する。

〔実施例〕

次に、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、
本発明は以下の実施例により限定されるものではない。

また、以下の実施例において本発明のポリアゾ系化合物
の色素配向系数（Ｆｄｙｅ　）は次の方法により算出し
た。

Ｆｄｙｅ＝（Ｄ−１）／（Ｄ＋２）　　　−−（１）こ
こで、Ｄは二色性色素含有フィルムの吸収２色比であり
下記式（２）による。

Ｄ”Ｌｏｇ（ＩＯ／ｌ１ｉ）／Ｌｏｇ（ＩＯ／Ｉｆ）・
・・・・・（２）但し、同一延伸条件、同一処理条件の
無染色フィルムの透過率をＩＯとし、入射光線の偏光面
と延伸軸が垂直、平行の場合の透過率の値をそれぞれＩ
ｉ、Ｉ＋＋とする。Ｆｄｙｅ値は二色性色素の配向度を
表わし、Ｆｄｙｅ値が犬なることは偏光フィルムの偏光
性能が犬なることを示す。

なお、実施例中、「部」は「重量部」である。

実施例１第１表５２のアゾ染料　　０．５部、第２表屋９のアゾ染料　　０．３部、第３表馬２のアゾ染料　　０．２部及び芒硝２．５部を
水１０００部に溶解し、４０℃±１°Ｃの染浴となし、
片面をセルローストリアセテートで接着保持した４倍延
伸ポリビニルアルコールフィルム（以下、ＰＶＡフィル
ムと略記する。）をこの染浴に５分間浸漬染色し、水洗
後６０℃で温風乾燥機で乾燥して灰色に染色されたＰＶ
Ａフィルムを得た。この染色フィルムを日立３０７型カ
ラーアナライザーの試料側に、無色の一軸延伸ＰＶＡ　
（セルローストリアセテート接着支持）フィルムを補償
側におき、二枚の平行位フィルム及び二枚の直交位フィ
ルムの透過率を測定した。

その結果、得られた染色フィルムは、３９０〜７００　
ｎｍにおいてほぼフラットな吸収を示し、又その６００
ｎｒｎにおけるＦｄｙｅは０．９２で偏光能の高いもの
であった。

実施例２ＰＶＡフィルムを、４０℃の温水中で約３．５倍に延伸
し、延伸状態を保持した状態で、紀１表扁ｌのアゾ染料
　０．３部、第２表Ａ４のアゾ染料　０．２部、第３表Ａ５のアゾ染料　０．２部及びＣ０１，Ｄｉｒｅｃｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　８６０．　ｉ部
を含む染浴８００部に浸漬染色し、水洗・ホウ酸水処理
・水洗を行った。膜表面の水滴を戸紙で十分除去した後
６０℃の温風乾燥器で乾燥することにより青味灰色の染
色フィルムを得た。この染色フィルムにつき、実施例１
と同様にして光の吸収曲線及び透過率の測定を行った。

その結果、得られた染色フィルムは、３９０〜７００　
ｎｍでほぼフラットな吸収を示し、又その３９０〜７０
０ｎｍにおける平均Ｆｄｙｅは０．８８であった。

実施例３平均重合度１７００、ケン化度９９．５　％のポリビニ
ルアルコールを水に溶解し、この溶液にポリビニルアル
コールに対して０．７重量％の第１表Ａ６のアゾ染料を
添加して完全かつ均一に溶解させた。この混合液をポリ
エチレンテレフタレートフィルム上に流延して製膜し、
乾燥させて厚さ５５μのフィルムを得た。このフィルム
を１５０℃の熱風乾燥器内に投入し、１０分間熱処理し
た。このフィルムを９０℃の一対のロール間で縦−軸に
４倍の圧縮延伸を行ったのち、ホウ酸７．５重量％から
なる６５°Ｃの水溶液に５分間浸漬後、２０℃の水で１
分間洗浄を行い、乾燥させて偏光膜を得た。

得られた偏光膜は、その最大吸収を示す６２４ｎｍでの
Ｆｄｙｅは０，９２と偏光能の高イモのであった。

実施例４〜１７これらの実施ｖ／１ｊにおいては、それぞれ下記第４表
に示す混合又は単独の本発明のアゾ染料を使用し、同じ
く第４表に示すように実施例１１実施例２又は実施例３
の各製造方法に従い、本発明の偏光膜を製造した。

得られた各偏光膜については、実施例１〜３と同様にし
てその吸収波長及びＦｄｙｅを４１：ｊ定した。それら
の結果は、下記第４表にまとめて示すとおりである。

上記実施例１〜３及び下記第４表の結果から、本発明の
偏光膜は、Ｆｄｙｅは０．９４〜０．８６で偏光能の高
いものあることが判る。

さらに、前記第１表〜第３表記載の上記実施例以外の染
料化合物について、実施例１の方法に従いＦｄｙｅを測
定した結果、はとんどが０．８８以上でいずれも良好な
偏光能を示しだ。

第４表第　　４　　表のつづき〔発明の効果〕以上の結果から明らかなように、本発明の偏光膜は、昇
華し難い水溶性有機染料の偏光素子によって、従来の昇
華し易いヨウ素の偏光素子に比べ格段に耐熱性に優れて
いるばかりでなく、特定の水溶性有機染料を用いること
により、その色素配向係数（Ｆｄｙｅ　）はほとんどが
０．８８以上でいずれも従来のヨウ素を用いた偏光膜に
匹敵する偏光能を示す、という工業的価値ある顕著な効
果を奏するものである。

特許出願人　三菱化成工具株式会社代理人　弁理士　小　川　恒　部

Claims

【特許請求の範囲】

（１）高分子フィルムに染料を吸着、配向させてなる偏
光膜において、下記一般式〔 I 〕 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・・・〔 I
〕（式中、Ｘは水素原子、低級アルキル基、又はＳＯ＿３
Ｍ基で置換されていてもよいフェニル基を表わし、ｍ、
ｎは０又は１の数を表わし、Ｍは水素原子、アルカリ金
属、アンモニウム又はアミン類のカチオンを表わし、Ａ
、Ｂ、Ｃは置換基を有していてもよいベンゼン環又はナ
フタレン環を表わす。）及び／又は下記一般式〔II〕 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・・・〔II〕（式中、Ａ及びＢは置換基を有していても良いベンゼン
環又はナフタレン環を表わし、ｍは０又は１の数を表わ
し、Ｍは水素原子、アルカリ金属、アンモニウム又はア
ミン類のカチオンを表わす。）で示されるアゾ系染料を
含有することを特徴とする偏光膜。
（２）前示一般式〔 I 〕で示されるアゾ系染料が、下
記一般式〔III〕 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・・・〔III
〕（式中、Ｙ、Ｚは水素原子、アルキル基、アルコキシ基
又はアシルアミノ基を表わし、Ｍ、Ｃ、Ｘ、ｍは前示一
般式〔 I 〕におけると同一の意義を有する。）で示さ
れる染料であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の偏光膜。
（３）前示一般式〔 I 〕で示されるアゾ系染料が、下
記一般式〔IV〕 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・・・〔IV〕（式中、Ａ、Ｍ、Ｘ、ｍは前示一般式〔 I 〕における
と同一の意義を有する。）で示される染料であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の偏光膜。
（４）前示一般式〔 I 〕で示されるアゾ系染料が、下
記一般式〔Ｖ〕 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・・・〔Ｖ〕（式中、ｌは１又は２の数を表わし、Ｙ、Ｚ、Ｍ、Ｘ、
ｍは前示一般式〔III〕におけると同一の意義を有する
。）で示される染料であることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の偏光膜。
（５）前示一般式〔II〕で示されるアゾ系染料が、下記
一般式〔VI〕 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・〔VI〕（式中、ｌは１又は２の数を表わし、Ｍ、Ｂは前示一般
式〔II〕におけると同一の意義を有する。）で示される
染料であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の偏光膜。