JPS62270664A

JPS62270664A - キノフタロン系色素およびこれを用いた偏光フイルム

Info

Publication number: JPS62270664A
Application number: JP7845186A
Authority: JP
Inventors: Katsuji Nakamura; 勝次中村; Masakatsu Nakatsuka; 正勝中塚; Isao Nishizawa; 西沢　功; Makoto Hosonuma; 細沼　信; Junichi Fujio; 藤生　順一
Original assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority date: 1985-06-12
Filing date: 1986-04-04
Publication date: 1987-11-25
Also published as: JPH07104448B2; JPH0436189B2; JPS62275163A; JPS62269901A; JPH0430987B2

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］本発明は特定のキノフタロン系色素及びこれを用いた偏
光フィルムに関する。

［発明の背景コ今日量も一般的に使用されている偏光フィルムは、フィ
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。この種の偏光フィルムは優れた偏
光能を示すが、耐久性が不十分であり、通常フィルムの
両面を、＃湿性がありかつ少なくとも片面が透明なフィ
ルム状物（保護膜）で覆うことにより耐久性が保持され
ている。すなわち、木質的に極めて耐久性に乏しい内部
偏光フィルム（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かとられてい
る。

近来、液晶表示素子の車載用、コンピュータ用、産業機
器用等への用途の拡大にともない、−要素として使用さ
れる偏光フィルムの耐久性の向上、特に耐温性、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
ィ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５８−５８００
８号、同６０−１２５８０４号等が例示される。しかし
、かかる偏光フィルムは十分に耐久性は満たしているか
、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、疎水性樹脂をフィルム基材とし、
これに該新規色素を配向して含有させた新規な偏光フィ
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（Ｉ）［式（１）中、ＲＩ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）〜（ｇ）−ＣＯ，・Ｒ’　　　　　　
ＣＢ） −Ｃ０ＮＨ−ＲＳ（ｂ） −ＮＨＣＯＩＲ’　　　　　　（ｃ） −１ｉ＝Ｎ−（）弓　　（ｄ）（式（ａ）〜（ｇ）において　Ｈｓは水素原子、アルキ
ル基、シクロアルキル基またはアリール基であり　１７
６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、見は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ィルムは
、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。

前記一般式（Ｉ）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てあり、また特に耐久性及
び偏光性能が良好な偏光フィルム製造のための着色剤と
して有用である。

また一般式（Ｉ）で表される色素のうちｎ＝２である色
素が、偏光フィ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（Ｉ）においてＲ３で表される置換基の具体
例としては、Ｈ；−ＣＨ３＋−〇Ｊｓ、−（ＣＩ（ｔ）
ｔｃｌｌｉ。

−ＣＨ（ＣＨ３）＊、　−（（：Ｌ）ｚｃＨユ、　−Ｃ
Ｈ２ＣＩｌ（Ｃｌｌｉ）　ｔ　。

−ＣＨ（ＣＨ３）Ｃ１８％、　−（ＣＨｚ）４ＣＨ３，
−（ＣＨｔ）ｓｃＨｓ。

１Ｃ）Ｉｔ）ａｃｌｌｚ、　−（ＣＨ２）？ＣＨ２等の
アルキル基；−０ＣＩ＋３．−ＯＣ，Ｈｓ、　−０（Ｃ
Ｈ，）、ａＣＨ，、−０（ＣＨ２）ユＣＨ，。

０（ＣＨｔ）＜ＣＨｓ等のアルコキシ基；　　Ｃ１，Ｂ
ｒ、　Ｉ、　Ｆを挙げることがてきる。

前記一般式（Ｉ）においてＲ４て表される置換基の具体
例としては、）ｌ；−ＣＨ２，−Ｃ，Ｈ，、−（Ｃ１ｌ
□）　２ｃＴｏ　。

−ＣＨ（ＣＨｓ）２．−（ＣＨｔ）ｉｃＨ：＋、　−Ｃ
Ｈ２Ｃｌ（Ｃ１ｌ＋）！、−ＣＩｌ（ＣＨ３）Ｃ，ｌｌ
ｓ、　−Ｃ（Ｃ１１２）３．−（（：＋１２）、ＣＨｌ
、　−（ＣＨｌ２）ＳＣ１１３゜−（ＣＨｔ）ｉｃＨユ
、　−（ＣＩ（ｔ）ｙｃｌＩ２．−（Ｃ１ｌｔ）ａＣＬ
等のアルキル基、　−Ｃａｌｌｎ（ｌｃＨｚ、−ＣＪ＜
０ＣＪｓ、　−ＣＪ４０（Ｃｌ１２）＊Ｃ１１ｚ。

−Ｃａｌ１４０（ＣＨｔ）３ｃＨ３等のアルコキシアル
キル基：＋（Ｃｕｔ）４ｃＨｓ、　＋（ＣＨｔ）＋ＣＨ
ｓ、　　＋（Ｃｕｔ）ｓｃＨｓ。

（＞−０（ＣＨＩ）ｓｃＨａ、　８（ＣＩＩＪ−ＣＨｓ
、　　＋（ＣＨ−）−ＣＨｓ。

−Ｃ）（ＣＨＪｔＣＨｓ、−／Ｘ）−ｏ（ＣＨｔ）ｔｃ
Ｈｓ、　　＋（ＣＨｔ）ｓｃＨａ。

［−− 等のアリール基を挙げることができる。

等を挙げることができる。

本発明において、前記一般式（Ｉ）で表される色素のう
ち、下記一般式（ｎ）で表されるものが偏光フィルム用
色素として好適である。

一般式（ｎ）［式（ＩＩ）中、ｐは１または２の整数てあり、Ｒ３お
よびＲ４は前記一般式（Ｉ）のＲ３およびＲ４と同じ意
味である。］また一般式（ｎ）で表される色素のうち、ｐ＝２である
色素が偏光フィルム用色素として特に好適である。

前記一般式（Ｉ）で表されるキノフタロン系色素は一般
式（ｍ）［式（ｍ）中、Ｒ：Ｉおよび文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（ＩＶ）Ｉｔ［式（ＩＴ）中、Ｒ１，Ｒ＊、　１４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−ジメチル本
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。

これら本発明のキノフタロン系色素は偏光フィルムに好
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″Ｃ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
持つネマチック相またはスメクチック相を有する液晶、
すなわちシッフベース系液晶、ビフェニル系液晶、フェ
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ィルム用として好適
であり、このような偏光フィ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っては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ィルム
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
った。

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
、本発明の偏光フィ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ベレットに適当量の色
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ィルムを試料として、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以上のものてあり、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ィルム基材とする偏光フィル
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って、従来。

偏光フィ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っ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ィルム
に適した新規構造を有する二色性色素である。

本発明の偏光フィ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か、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か好ま
しい。

本発明の偏光フィルムは、前記色素を少なくとも１種含
むものてあり、好みの色相を得るため、また特にニュー
トラルプレイ色の偏光フィルムを得るため数種類を選択
、混合して使用することかできる、さらに本発明以外の
二色性を有する色素、場合によっては、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。

本発明の偏光フィルムにおいて用いられる疎水性樹脂は
分子構造上、親木性基を含まない直鎖状構造を有する有
機高分子化合物てあれば、特に限定されないが熱可塑性
を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、
ポリオレフィン系、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
フェノキシ）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１色素の着色俺力および目的とする偏光フ
ィルムの厚さを考慮して決定されるが、好ましくは得ら
れる偏光フィルム１枚当りの可視光透過率が３０〜６０
％となるようにＴＩＪ整する０例えば、偏光フィルムの
厚さが３０〜２０ロアｚｍであれば１色素の基材樹脂に
対する量は０．０１〜１０重量％の範囲である。

本発明の偏光フィ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
ィルムもしくはシート状に成形し１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°Ｃで１秒〜３０分間加熱処理する
ことによって製造できる。

なお、前記延伸は一方向のみても十分であるが、必要に
応じ主延伸方向の直角方向に約１．１〜２倍延伸し、フ
ィルムの機械的強度を向上させることもてきる。

このように製造された偏光フィルムは、用途によって種
々の形態のフィ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
ィルムそのまま、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（Ｆ）
を設けた形の偏光シートまたはフィルム、Ｃ）一般的に
利用される液晶ディスプレイ、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）偏光フィルムの
表面に蒸着、スパッ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、前記偏光フィルムへ適用される
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ィ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！ａ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、何ら偏光フィ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ィルム
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って測定した値
である。すなわち、２枚の偏光フィ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ての光線透過率（Ｔｌｌ）、およ
び２枚の偏光フィ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上）より次式を用いて
偏光度（Ｖ）を算出した。

実施例１で表される化合物２０ｇおよび４−フェニルカルバモイ
ルアニリン　１７ｇをＮ−メチル−ピロリドン（ＮＭＰ
）　１，４００ｇ中、　１７０℃て１４時間かきまぜた
。室温まで冷却した後、析出物を濾取し、　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（飄、ｐ、）　３６０℃）２Ｌ７ｇを得た。

ニトロベンゼン溶液での極大吸収波長は４４５ｎｍであ
った。

Ｏで表される色素０．５ｇをニトロベンゼン１００ｇ中で
加熱後、２５°Ｃで数時間放置した。上澄液はわずかに
橙色に着色したが、はとんどの色素が沈殿していた。ま
た液晶Ｅ−８（ＢＤ１１社製ビフェニル系ネマチック液
晶商品名）中、９０°Ｃに加熱したが、液晶はほとんど
着色しなかった。

次に同色素１ｇを、極限粘度０．７のポリエチレンテレ
フタレート樹脂ペレット　１ｋｇと均一に混合し、　２
８０℃で溶融押出し、フィルム状に成形した。該フィル
ムをロール延伸機で縦方向に５倍延伸して厚さ８０７℃
ｍのフィルム状試験片を得た。極大吸収波長４４５ｎ＊
での色素の二色比は８．４てあった。

実施例２ポリエチンレンテレフタレート樹脂ベレット９一実施例
１の色素を偏光フィ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ｚｏｏ　ｐ■
のフィルムに成形した。このフィ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°Ｃで
１分間熱処理した。鮮明な橙色偏光フィルムが得られ、
極大吸収波長４４５ｎ■における偏光度は８２％と優れ
ていた。

この偏光フィルムを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った。また、フィルムの収
縮率は縦方向Ｓ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３実施例１における４−７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−オクチルフェニ
ルカルバモイル）−ビフェニルを用いる他は同様にして
、橙色粉末状の下記色素（■、ｐ、＞　３６０°Ｃ）を
得た。

Ｏ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、実施例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）てあった。

実施例４実施例２における色素の代わりに実施例３の色素を用い
る他は同様にして、鮮明な橙色の偏光フィルムを得た。

偏光度は９７％（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５で表される化合物２０ｇおよび４−アミノ−４”　−（
４−クロルフェニルカルバモイル）−ビフェニル２４ｇ
を用いる他は実施例１と同様にして、橙色粉末状の下記
色素（ｍ、ｐ、　＞　３５０℃）を得た。ニトロベンゼ
ン溶液の極大吸収波長は４４５ｎ■てあった。

この色素もニトロベンゼンおよび液晶Ｅ−１１に対しほ
とんど不溶であり、実施例１と同様の方法て測定したポ
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４４５０■）であった。

実施例６実施例２における色素の代わりに実施例５の色素を用い
る他は同様にして鮮明な橙色の偏光フィルムを得た。偏
光度は９６％（極大吸収波長４４５ｎ■）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７て表される化合物および４−アミノ−４”−（４−メト
キシフェニルカルバモイル）−ビフェニルを用いる他は
実施例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であった。

この色素もニトロベンゼンおよび液晶Ｅ−８に対しほと
んど不溶てあり、実施例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４４Ｓｎｍ）てあった。

実施例８実施例２における色素の代わりに実施例７の色素を用い
る他は同様にして鮮明な橙色の偏光フィルムを得た。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９〜３１実施例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２と同様な操作により偏光フィルムを得た。

色素の構造式、ポリエチレンテレフタレート中ての極大
吸収波長における二色比、偏光フィ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。

（注）！偏光フィルム基材樹脂が無印：ポリエチレンテレフタレートｌ）：ポリエチレンテレフタレート８０重量％とポリブ
チレンチレフタレ− 上２０重量％のブレンド２）：ポリエチレンテレフタレート８０ｉ量％とポリエ
チレンナフタレート２０ｆｆｉ量％のブレンド３）・ナイロン６である偏光フィルムの偏光度である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一般式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼ ［式（ I ）中、Ｒ＾１およびＲ＾２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、Ｒ＾３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、Ｒ＾４は式（ａ）〜（ｇ） −ＣＯ＿２・Ｒ＾５（ａ） −ＣＯＮＨ・Ｒ＾５（ｂ） −ＮＨＣＯ・Ｒ＾５（ｃ） ▲数式、化学式、表等があります▼（ｄ） ▲数式、化学式、表等があります▼（ｅ） ▲数式、化学式、表等があります▼（ｆ） ▲数式、化学式、表等があります▼（ｇ）（式（ａ）〜（ｇ）において、Ｒ＾５は水素原子、アル
キル基、シクロアルキル基またはアリール基であり、Ｒ
＾６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、
ｌ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。
（２）疎水性樹脂中に、一般式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼ ［式（ I ）中、Ｒ＾１およびＲ＾２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、Ｒ＾３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、Ｒ＾４は式（ａ）〜（ｇ） −ＣＯ＿２・Ｒ＾５（ａ） −ＣＯＮＨ・Ｒ＾５（ｂ） −ＮＨＣＯ・Ｒ＾５（ｃ） ▲数式、化学式、表等があります▼（ｄ） ▲数式、化学式、表等があります▼（ｅ） ▲数式、化学式、表等があります▼（ｆ） ▲数式、化学式、表等があります▼（ｇ）（式（ａ）〜（ｇ）において、Ｒ＾５は水素原子、アル
キル基、シクロアルキル基またはアリール基であり、Ｒ
＾６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たてよい。）を表し、
ｌ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ィルム。