JPH0436189B2

JPH0436189B2 -

Info

Publication number: JPH0436189B2
Application number: JP61078451A
Authority: JP
Inventors: Katsuji Nakamura; Masakatsu Nakatsuka; Isao Nishizawa; Makoto Hosonuma; Junichi Fujio
Original assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority date: 1985-06-12
Filing date: 1986-04-04
Publication date: 1992-06-15
Also published as: JPS62269901A; JPH0430987B2; JPS62270664A; JPH07104448B2; JPS62275163A

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］本発明は特定のキノフタロン系色素及びこれを
用いた偏光フイルムに関する。［発明の背景］今日最も一般的に使用されている偏光フイルム
は、フイルム基材としてポリビニルアルコール系
樹脂を用い、これにヨード化合物および／または
選択された構造を有する酸性染料もしくは直接染
料等の二色性物質で偏光性を付与したものであ
る。この種の偏光フイルムは優れた偏光能を示す
が、耐久性が不十分であり、通常フイルムの両面
を、耐湿性がありかつ少なくとも片面が透明なフ
イルム状物（保護膜）で覆うこおにより耐久性が
保持されている。すなわち、本質的に極めて耐久
性に乏しい内部偏光フイルム（層）の欠点を両面
の保護膜（層）で保護することにより実用的な耐
久性を得る手段がとられている。近来、液晶表示素子の車載用、コンピユータ
用、産業機器用等への用途の拡大にともない、一
要素として使用される偏光フイルムの耐久性の向
上、特に耐湿性、耐候性、耐熱性の改良が強く要
望されている。このための１つの改良手段として
疎水性樹脂を基材として用いた偏光フイルムが提
案されており、公知技術として特開昭57−84409
号および本発明者らによる同58−68008号、同60
−125804号等が例示される。しかし、かかる偏光
フイルムは十分に耐久性は満たしているが、偏光
性の点で、必ずしも満足できるものではないのが
実状である。［発明の目的］本発明の第１の目的は、疎水性樹脂の着色剤と
して好適な透明性、耐湿性、耐候性、耐熱性に優
れた新規なキノフタロン系色素を提供することで
ある。本発明の他の目的は、疎水性樹脂をフイルム基
材とし、これに該新規色素を含有させた新規な偏
光フイルムを提供することにある。［発明の構成］上記目的を達成する本発明に係るキノフタロン
系色素は、一般式（）［式（）中、R¹およびR²は水素原子、ハロ
ゲン原子、メチル基またはメトキシ基であり、
R³は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基また
はアルコキシ基であり、R⁴は式(a)から(g) （式(a)〜(g)において、R⁵は水素原子またはア
リール基であり、R⁶は水素原子、アルキル基、
アルコキシ基、シクロアルキル基、アリール基、
ハロゲン原子またはカルボキシ基であり、Ｙは酸
素原子またはイオウ原子であり、ｍは１または２
の整数であり、ｍが２の場合、それらが結合する
炭素原子とともに環を形成してもよい。）を表し、
は１または２の整数であり、ｎ＝２または３の
整数である。］で表される新規な物質である。また、上記目的を達成する本発明に係る偏光フ
イルムは、疎水性樹脂中に該キノフタロン系色素
を配向して含有させたことを特徴とする。ただ
し、上記一般式（）において、ｎ＝１の場合も
含む。前記一般式（）で表される本発明のキノフタ
ロン系色素は疎水性樹脂の着色に好適であり、ま
た特に耐久性及び偏光性能が良好な偏光フイルム
製造のための着色剤として有用である。また一般式（）で表される色素のうちｎ＝２
である色素が、偏光フイルム用色素として特に好
適である。以下本発明について詳述する。前記一般式（）においてR³で表される置換
基の具体例としては、Ｈ；−CH₃，−C₂H₅，−
（CH₂）₂CH₃，−CH（CH₃）₂，−（CH₂）₃CH₃，−CH₂
CH（CH₃）₂，−CH（CH₃）C₂H₅，−（CH₂）₄CH₃，−
（CH₂）₅CH₃，−（CH₂）₆CH₃，−（CH₂）₇CH₃等のア
ルキル基；−OCH₃，−OC₂H₅，−Ｏ（CH₂）₂CH₃，
−Ｏ（CH₂）₃CH₃，−Ｏ（CH₂）₄CH₃等のアルコキ
シ基；Cl，Br，Ｉ，Ｆを挙げることができる。前記一般式（）においてR⁴で表される置換
基の具体例としては、Ｈ；−CH₃，−C₂H₅，−
（CH₂）₂CH₃，−CH（CH₃）₂，−（CH₂）₃CH₃，−CH₂
CH（CH₃）₂，−CH（CH₃）C₂H₅，−Ｃ（CH₃）₃，−
（CH₂）₄CH₃，−（CH₂）₅CH₃，−（CH₂）₆CH₃，−
（CH₂）₇CH₃．−（CH₂）₈CH₃等のアルキル基，−C₂
H₄OCH₃，−C₂H₄OC₂H₅，−C₂H₄Ｏ（CH₂）₂CH₃，
−C₂H₄Ｏ（CH₂）₃CH₃等のアルコキシアルキル
基；

【式】

【式】等のシクロアルキル基；

【式】

等のアリール基を挙げることができる。

【式】で表される置換基の具体例としては

【式】

【式】等を挙げることができる。

【式】で表される置換基の具体例としては

【式】

【式】等を挙げることができる。

【式】で表される置換基の具体例としては

【式】

【式】等を挙げることができる。

【式】で表される置換基の具体例としては

【式】

【式】等を挙げることができる。本発明において、前記一般式（）で表される
色素のうち、下記一般式（）で表されるものが
偏光フイルム用色素として好適である。一般式（）［式（）中、ｐは１または２の整数であり、
R³およびR⁴は前記一般式（）のR³およびR⁴と
同じ意味である。］また一般式（）で表される色素のうち、ｐ＝
２である色素が偏光フイルム用色素として特に好
適である。前記一般式（）で表されるキノフタロン系色
素は一般式（）［式（）中、R³およびｌは既に定義したも
のと同義である。］で表される化合物と、一般式
（）［式（）中、R¹，R²，R⁴およびｎは既に定
義したものと同義である。］で表される化合物を
０−ジクロルベンゼン、ニトロベンゼン、Ｎ，Ｎ
−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチル−２−ピロ
リドン等の有機溶剤中で加熱反応することにより
得ることができる。これらの本発明のキノフタロン系色素は偏光フ
イルムに好適であり、二色性を有すると同時に、
実質的に水、有機溶剤および液晶に不溶である。
ここで［実質的に不溶］であるとは、室温、すな
わち約25℃において、該二色性色素が、水、有機
溶剤および液晶それぞれに対し0.05重量％以下、
好ましくは0.01重量％以下の溶解性しか有しない
ことである。また、ここで有機溶剤とはアセト
ン、メチルアルコール、エチルアルコール、クロ
ロホルム、ベンゼン、トルエン、キシレン、ニト
ロベンゼン、クロルベンゼン、０−ジクロルベン
ゼン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチ
ル−２−ピロリドン、酢酸エチルなどの容易に入
手可能な、沸点250℃以下の不活性有機溶媒であ
る。さらに、液晶とは、室温で流動性を持つネマ
チツク相またはスメクチツク相を有する液晶、す
なわちシツフベース系液晶、ビフエニル系液晶、
フエニルシクロヘキサン系液晶、エステル系液
晶、ピリミジン系液晶およびこれらの混合物液晶
などである。以上、本発明のキノフタロン系色素は前記のよ
うに有機溶媒および液晶に対し、実質的に不溶で
あることが重要な特性であり、このような特性は
本発明の色素が一定の顔料適性を有していること
を示すものである。かかる色素は疎水性樹脂を基
材とする偏光フイルム用として好適であり、この
ような偏光フイルム用の色素を二色性から選択す
ることが液晶に溶解して、二色性が優れているか
否か判定することによつて不可能であることを意
味している。すなわち、本発明の二色性色素が偏
光フイルム用として好適な程度に優れた二色性を
有するか否かを判定する手段は必ずしも明確では
なかつた。本発明者らは、かかる色素の簡便、かつ有効な
二色性評価手段として、疎水性樹脂の代表例であ
るポリエチレンテレフタレート中で色素の二色性
を測定することにより、本発明の偏光フイルムに
適用する色素の適否の判定法とした。その方法
は、極限粘度0.6〜0.75を有するポリエチレンテ
レフタレートのぺレツトに適当量の色素を均一に
混合し、溶融製膜したのち、ガラス転移温度近く
もしくはそれ以上の温度で縦方向に少なくとも３
倍以上自由幅延伸して得られるフイルムを試料と
して、可視光領域範囲内最大吸収波長での色素の
二色比を測定する方法である。本発明の新規なキノフタロン系色素は、上記方
法で測定した二色比が７以上のものであり、ポリ
エチレンテレフタレートをはじめとする芳香族ポ
リエステル系樹脂およびその他の疎水性樹脂をフ
イルム基材とする偏光フイルム用色素として適し
ている。以上のような方法および基準によつて、従来、
偏光フイルム用として十分な程度に高い二色性を
有しているか否かの判定さえ困難であつた色素を
容易に選択することができる。本発明のキノフタロン系色素は、上記の方法お
よび基準に基き見出された疎水性樹脂を基材とす
る偏光フイルムに適した新規構造を有する二色性
色素である。本発明の偏光フイルムの製造において、使用さ
れる色素は、粗製のまま使用することもできる
が、再結晶その他の精製手段を用いて精製された
ものであることが好ましく、また数ミクロン以下
に粉砕して使用することが好ましい。本発明の偏光フイルムは、前記色素を少なくと
も１種含むものであり、好みの色相を得るため、
また特にニユートラルグレイ色の偏光フイルムを
得るため数種類を選択、混合して使用することが
できる。さらに本発明以外の二色性を有する色
素、場合によつては、二色性を有しない色素もし
くは紫外線吸収剤等の添加剤、その他の物質を含
んでもよい。本発明の偏光フイルムにおいては用いられる疎
水性樹脂は分子構造上、親水性基を含まない直鎖
状構造を有する有機高分子化合物であれば、特に
限定されないが熱可塑性有することが好ましく、
具体的には、ハロゲン化ビニル重合体系、アクリ
ル系、ポリオレフイン系、ポリアミド系、ポリイ
ミド系、ポリエステル系、ポリカーボネート系お
よびポリエーテルスルホン系樹脂などの例が挙げ
られる。なかでも特に耐熱性、耐湿性および透明
性に優れたポリエチレンテレフタレート、ポリエ
チレンナレフタレート、ポリブチレンテレフタレ
ート、ポリエチレンビス−α，β−（２−クロル
フエノキシ）エタン−４，4′−ジカルボキシレー
トなどの芳香族ポリエステル系樹脂成分を少なく
とも80重量％以上含む樹脂組成物が好ましい。使用する色素の上記のような疎水性樹脂である
基材樹脂に対する量は、色素の着色能力および目
的とする偏光フイルムの厚さを考慮して決定され
るが、好ましくは得られる偏光フイルム１枚当り
可視光透過率が30〜60％となるように調整する。
例えば、偏光フイルムの厚さが30〜200μmであれ
ば、色素の基材樹脂に対する量は0.01〜10重量％
の範囲である。本発明の偏光フイルムを製造するには、基材樹
脂と前記本発明の色素から選ばれた少なくとも１
種、必要により混合するその他の色素とともに溶
融して着色した後、フイルムもしくはシート状に
成形し、次いで50〜150℃の温度で縦方向もしく
は横方向に３〜10倍延伸後、100〜230℃で１秒〜
30分間加熱処理することによつて製造できる。な
お、前記延伸は一方向のみでも十分であるが、必
要に応じて主延伸方向の直角方向に約1.1〜２倍
延伸し、フイルムの機械的強度を向上させること
もできる。このように製造された偏光フイルムは、用途に
よつて種々の形態のフイルムやシートに加工して
実用に供することができる。すなわち、ａ上記の
方法で製造されたフイルムそのまま、ｂ片面もし
くは両面に光学的透明性と機械的強度に優れた保
護膜、例えば、着色もしくは無着色のガラス類ま
たは合成樹脂類よりなる保護膜（層）を設けた形
の偏光シートまたはフイルム、ｃ一般的に利用さ
れる液晶デイスプレイ、窓ガラスまたはメガネ等
への適用時の簡便さのために、片面もしくは両面
に粘着剤を塗布した形のもの、さらには、ｄ偏光
フイルムの表面に蒸着、スパツタリングまたは塗
工法等の周知の方法でインジウム−スズ系酸化物
等の透明導電性膜を付加した形のものなどが例示
される。これらは液晶表示素子用のセル形成材と
しても利用することができる。また、本発明の色素は、前記偏光フイルムへ適
用されるばかりでなく、二色性を利用して他の形
態、たとえば本発明の色素を偏光フイルムの場合
と同様の疎水性樹脂と溶融、混練後延伸された繊
維状に加工することにより、演色性に富んだ繊維
が得られ、この繊維は衣類等にも利用することが
できる。さらに本発明の色素は、その二色性を必ずしも
利用しない通常の樹脂着色剤としても有用であ
る。すなわち、基本的に耐熱性、耐光性、耐昇華
性、耐ブリード性等々の樹脂着色剤に要求される
特性を有しており、ポリ塩化ビニール、ポリスチ
レン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミ
ド、ポリイミド、ポリエステルなどに代表される
疎水性樹脂を透明性に優れた色調に着色するのに
も適している。このように、本発明の色素の応用
においては、何ら偏光フイルム用に制限されるこ
となく、利用できる。［実施例］以下、本発明の色素および該色素を用いた偏光
フイルムの代表例について具体的に実施例をあげ
て説明する。なお、実施例中の偏光度は次の方法によつて測
定した値である。すなわち、２枚の偏光フイルム
を延伸方向が平行となるように重ねて分光光度計
の光路におき測定した可視領域最大吸収波長での
光線透過率T11、および２枚の偏光フイルムを延
伸方向が直交すべく重ねて測定した同波長での光
線透過率Ｔ⊥より次式を用いて偏光度Ｖを算出し
た。参考例１で表される化合物20ｇおよび４−フエニルカルバ
モイルアニリン17ｇをＮ−メチル−ピロリドン
（NMP）1400g中、170℃で14時間かきまぜた。
室温まで冷却した後、折出物を濾取し、NMPで
洗浄、次いでメタノールで洗浄し乾燥して橙色粉
末状の色素（m.p.＞360℃）26.7gを得た。ニトロベンゼン溶液での極大吸収波長は445nm
であつた。で表される色素0.5gをニトロベンゼン100g中で加
熱後、25℃で数時間放置した。上澄液はわずかに
橙色に着色したが、ほとんどの色素が沈澱してい
た。また液晶Ｅ−８（BDH社製ビフエニル系ネマ
チツク液晶商品名）中、90℃に加熱したが、液晶
はほとんど着色しなかつた。次に同色素1gを、極限粘度0.7のポリエチレン
テレフタレート樹脂ぺレツト１Kgと均一に混合
し、280℃で溶融押出し、フイルム状に成形した。
該フイルムをロール延伸機で縦方向に５倍延伸し
て厚さ80μmのフイルム状試験片を得た。極大吸
収波長445nmでの色素の二色比は8.4であつた。実施例１ポリエチレンテレフタレート樹脂ぺレツトに参
考例１の色素を偏光フイルムの単体透過率が40％
となるように加え均一に混合した後、溶融押出し
約200μmのフイルムに成形した。このフイルムを
テンター延伸機を用いて80℃で横方向に５倍延伸
し、150℃で１分間熱処理した。鮮明な橙色偏光
フイルムが得られ、極大吸収波長445nmにおける
偏光度は82％と優れていた。この偏光フイルムを80℃、相対湿度90％の条件
下で、500時間放置したが、色相の変化および偏
光度の低下は実質的に認められなかつた。また、
フイルムの収縮率は縦方向および横方向とも１％
以下であり良好な寸法安定性を有していた。実施例２参考例１における４−フエニルカルバモイルア
ニリンの代わりに４−アミノ−4′−（４−ｎ−オ
クチルフエニルカルバモイル）−ビフエニルを用
いる他は同様にして、橙色粉末状の下記色素
（m.p.＞360℃）を得た。この色素もニトロベンゼンおよび液晶Ｅ−８に
対しほとんど不溶であり、参考例１と同様の方法
で測定したポリエチレンテレフタレート中の色素
の二色比は18.1（極大吸収波長445nm）であつた。実施例３実施例１における色素の代わりに実施例２の色
素を用いる他は同様にして、鮮明な橙色の偏光フ
イルムを得た。偏光度は90％（極大吸収波長
445nm）であり、耐久試験の結果、偏光度の低下
は実質的に認められず、また良好な寸法安定性を
有していた。実施例４で表される化合物20gおよび４−アミノ−4′−（４
−クロルフエニルカルバモイル）−ビフエニル
24gを用いる他は参考例１と同様にして、橙色粉
末状の下記色素（m.p.＞360℃）を得た。ニトロ
ベンゼン溶液の極大吸収波長は445nmであつた。この色素もニトロベンゼンおよび液晶Ｅ−８に
対しほとんど不溶であり、参考例１と同様の方法
で測定したポリエチレンテレフタレート中の色素
の二色比は17.2（極大吸収波長445nm）であつた。実施例５実施例１における色素の代わりに実施例４の色
素を用いる他は同様にして鮮明な橙色の偏光フイ
ルムを得た。偏光度は96％（極大吸収波長
445nm）であり、耐久試験の結果、偏光度の低下
は実質的に認められず、また良好な寸法安定性を
有していた。実施例６で表される化合物および４−アミノ−4′−（４−
メトキシフエニルカルバモイル）−ビフエニル用
いる他は参考例１と同様にして、橙色粉末状の下
記色素（m.p.＞360℃）を得た。ニトロベンゼン
溶液の極大吸収波長は445nmであつた。この色素もニトロベンゼンおよび液晶Ｅ−８に
対しほとんど不溶であり、参考例１と同様の方法
で測定したポリエチレンテレフタレート中の色素
の二色比は14.7（極大吸収波長445nm）であつた。実施例７実施例１における色素の代わりに実施例６の色
素を用いる他は同様にして鮮明な橙色の偏光フイ
ルムを得た。偏光度は94％（極大吸収波長
445nm）であり、耐久試験の結果、偏光度の低下
は実質的に認められず、また良好な寸法安定性を
有していた。実施例８〜30 参考例１と同様な操作により下記表１に示す色
素を製造し、実施例１と同様な操作により偏光フ
イルムを得た。色素の構造式、ポリエチレンテレフタレート中
での極大吸収波長における二色比、偏光フイルム
の極大吸収波長における偏光度（％）および色相
を下記表１に示す。

【表】

【表】である偏光フイルムの偏光度である。

Claims

【特許請求の範囲】１一般式（）［式（）中、R¹およびR²は水素原子、ハロ
ゲン原子、メチル基またはメトキシ基であり、
R³は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基また
はアルコキシ基であり、R⁴は式(a)から(g) −CO₂・R⁵ (a) −CONH・R⁵ (b) −NHCO・R⁵ (c) （式(a)〜(g)において、R⁵は水素原子またはア
リール基であり、R⁶は水素原子、アルキル基、
アルコキシ基、シクロアルキル基、アリール基、
ハロゲン原子またはカルボキシ基であり、Ｙは酸
素原子またはイオウ原子であり、ｍは１または２
の整数であり、ｍが２の場合、それらが結合する
炭素原子とともに環を形成してもよい。）を表し、
は１または２の整数であり、ｎは２または３の
整数である。］で表されるキノフタロン系色素。２疎水性樹脂中に、一般式（）［式（）中、R¹およびR²は水素原子、ハロ
ゲン原子、メチル基またはメトキシ基であり、
R³は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基また
はアルコキシ基であり、R⁴は式(a)から(g) −CO₂・R⁵ (a) −CONH・R⁵ (b) −NHCO・R⁵ (c) （式(a)〜(g)において、R⁵は水素原子またはア
リール基であり、R⁶は水素原子、アルキル基、
アルコキシ基、シクロアルキル基、アリール基、
ハロゲン原子またはカルボキシ基であり、Ｙは酸
素原子またはイオウ原子であり、ｍが２の場合、
それらが結合する炭素原子とともに環を形成して
もよい。）を表し、は１または２の整数であり、
ｎは１、２または３の整数である。］で表されるキノフタロン系色素を配向して含有さ
せたことを特徴とする偏光フイルム。