JPS63159474A - アントラキノン系化合物及びこれを用いる偏光フイルム - Google Patents

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、新規なアントラキノン系化合物およびこれを
含有する偏光フィルムに関する。

〔従来の技術〕

従来の偏光フィルムとしては、ポリビニルアルコール（
ｐｖＡ）糸フィルムにヨウ素する因は二色性染料を染着
したものが周知である。しかしながら、これらの偏光フ
ィルムは偏光性ネＣはすぐれているが、耐熱性、耐湿性
などに難点があり、これを改良するために酢酸セルロー
ス系フィルムなどをラミネートした後に実用化されてい
る。しかしながら、これでも用途によっては耐湿性が十
分でない。

ＰＶＡ系以外の疎水性重合体を基材とする偏光フィルム
として、ｐｖｏ％ＰＶＤＯなどのハロゲン化ビニル系重
合体を脱ハロゲン化水素処理してポリエン構造を形成さ
せた偏光フィルムも検討されているがこれらも耐熱性お
よび光、ｒＩＲ素に対する安定性に問題があるほか色相
の自、由な選択が不可能であることなどの理由から未だ
偏光フィルムの主流を占めるには主っていない。

さらに例えは特公昭弘ター３２μμ号公報、特開昭ｊｕ
−ｕｓｉよ３号公報などＫよればポリアミド系偏光フィ
ルムが示されてｈる。しかしポリアミド−染料系偏光フ
ィルムは、耐熱性、耐湿性、力学的強度吟は、ＰＶＡ−
ヨウ素偏元フィルム、ＰＶＡ−二色性染料偏光フィルム
、ポリエン系偏光フィルムにくらべすぐれているが、偏
光性能がこれらにくらべて劣っている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、フィルム基材として有機樹脂ポリマーを使用
し、とのポリマーに良好に相浴し高い二色性を有するア
ントラキノン系化合物を含有させることにより優れた偏
光性能及び耐熱性、耐湿性、耐候性、透明性寺の特性を
有する新規偏光フィルムを提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、一般式〔Ｉ〕 〔式中　Ｒ１およびＲ２は、水素原子、）・ロゲン原子
、ヒドロキシル基またはアルキル基で置換されていても
よいアミノ基を示し　ＨａおよびＲ４は、水素原子、ハ
ロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキ
シ基、アリール基、シクロヘキシル基、μｍアル牟ルシ
クロヘキシル基、カルボン酸エステルまたはカルボン酸
アミド基を示すか　ＨａとＲ４が互に結合して壊を形成
してもよい。ＸおよびＹは、酸素原子、イオウ原子また
はイミノ基を示し、ｎは１またはλを示す。〕で弐わさ
れるアントラキノン系化合物およびこの化合物を含有す
ることを特徴とする偏光フィルムを安上とするものであ
る。

次に本発明の一般式〔Ｉ〕で表わされるアントラキノン
系化合物の構造を詳細に説明する。

一般式〔Ｉ〕における置換基Ｒ１およびＲ２は、水素原
子、塩素原子若しくは臭素原子等のハロゲン原子、ヒド
ロキシル基、アミノ基または、メチルアミン基、エチル
アミン基、プロピルアミン基等のアルキル基で置換され
たアミノ基が挙げられる。

ぽ換基Ｒ”　、Ｒ’で示されるアルキル−およびアルコ
キシ基の炭素数としては７〜／♂が挙げられるが、この
うち／〜りの炭素数が好ましい。

ｒＬ”　、Ｒ’のアリールオキシ基としては、ベンジル
オキシ基が好ましく、炭素数／−／Ｉｉ’、このうち好
ましくは７〜りのアルキル基またはアルコキシ基でｆｉ
％されていてもよい。

Ｒ”　、Ｆ、’のアリール基としては、好ましくは０１
またはｅＨｓが卆けられる（Ｒ１１は水累原子首たはＲ
１におけるアルキル基またにアルコキシ基を示す。）。

Ｈ”、Ｒ’ニオケル≠−アルキルシクロヘキシル基とし
ては好ましくは炭素数７〜りのアルキル基で置換された
トランス−≠−アルキルシクロヘ中シル基が挙げられる
。

Ｈａ　、Ｒ４におけるカルボン酸エステル基トシて一〇
　〇〇％Ｒ”　ｉ　ｆｃ　ｕ　−０００−Ｒ’　（Ｒ’
　オヨびＲ？はＲ１におけるアルキル基を示す。）等が
挙げられる。

ＲＡ　、　Ｒ４におけるカルボン酸アミド基としては、
ａ　ｏ　Ｎ　ａ−（］ヒｕ’　１−ｏ　ＯＮ　Ｒ９口〉
ベニトＲ１＋または一０ＯＮＨＲ’等が挙げられる。

またＲ３およびＲ′は互いに連結してこれらが結合して
いる炭素原子と共にｉ：Ｊ：’に形成してもよいが　Ｈ
ａおよびＲ′の連結方法として例えばられる。

Ｒ”％Ｒ４におけるハロゲン原子としては、フッ素原子
、塩素原子、臭素原子等が挙げられる。

本発明の一般式〔Ｉ〕で衆わされるアントラキノン系化
合物は、例えば、特公昭４ｔＯ−４ｔ、２λコ等に記載
の方法に準する方法によシ合成することが出来る。

例えは、下記一般式〔］〕 ＯＲ２Ｘ 〔式中、Ｒ１、Ｒ２およびＸは一般式〔Ｉ〕におけると
同意義を示す。〕で表わされるアントラキノン系化合物
と、一般式〔鵬〕 〔式中、ｆｌ”　、Ｒ’、Ｙおよびｎは一般式［１１に
おけると同意義を示す。〕で表わされる化合物を無溶媒
下あるいは、メタノール、エタノール、グロパノール、
フタノール、エチレングリコール、メチルセルソルブ等
のアルコール系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン、
モノクロルベンゼン、ジクロルベンゼン、ニトロベンゼ
ン等の芳香族系溶媒、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド、
Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン等のア
ミド系溶媒中で例えばｊθ℃〜、２００゛Ｃの湯度で反
応させることにより得ることが出来る。

本発明の偏光フィルムのフィルム基材として使用する有
巳梢脂としては、例えは、ポリエステル糸、ポリカーボ
ネート系、ポリエーテルスルホン糸、ポリイミド系、ポ
リアミド系、ハロゲン化ビニル重合体系、ハロゲン化ビ
ニリデン重合体系、ポリビニルアルコール系、エチレン
−酢酸ビニル共重合体系、セルロース系、ポリビニルプ
ブークール系あるいけ液晶性ポリマー系等が挙げられる
。液晶性ポリマー系としては、例えば、ポリエチレンテ
レフタレート−パラヒドロキシ安息香酸共重合ポリエス
テル系等カ拳げられる。

これらのポリマー系のうち、耐熱性、耐湿性等のｆｋれ
たポリエチレンプレフタレート、ポリエチレンナフタレ
ート等のポリエステル系、ポリアミド系、ポリイミド系
あるいは、ポリエチレンテレフタレート−パラヒドロキ
シ安息香酸共重合ポリエステル液晶性ポリマー系等が好
ましい。

前記フィルム基材に本発明の二色性色素である一般式〔
Ｉ〕で表わされるアントラキノン系化合物をθ、θ／〜
１０重祉ｙ’　ｓ好ましくは０．０よ〜ｊ重量免添加し
て偏光フィルムを調造する。

本発明のアントラキノン系化合物は、必衰に応じて２棹
以上を混合して使用することが出来更に、他の二色性色
素、二色性を有しない色素あるいは紫外線吸収剤、酸化
防止剤等の添加剤を加えて使用してもよい。

本発明の偏光フィルムの製造は特に制限されず、通常こ
れらのフィルム基材および二色性色素のアントラキノン
系化合物史にけ各袖添加剤等よシ成る組成物ｆｔ溶融し
て均一化しフィルムもしくはシート状に成形し、次いで
λ０−λ００℃の温度条件下、−軸方向に３〜７２倍延
伸後／ＤＯ−２ｊＯ℃で７秒〜３０分間熱処理すること
によシ例えばＪＯ−２００μｍの厚さのフィルムを製造
することが出来るが、必要に応じ主延伸方向と直角方向
に延伸してもよい。

また、フィルム基材として使用される液晶性ポリマーの
ポリエチレンテレフタレート−パラヒドロキシ安息香酸
共重合ポリエステルはポリエチレンテレフタレート成分
（Ａ）とパラヒドロキシ安息香酸成分（Ｂ）を（Ａ）対
（Ｂ）の組成比がモル九でグθ対６０からｊ対りｊの間
になるように共重合させたポリエステル樹脂であシ、該
樹脂は溶融状態においてクロスニフルの偏光顕微鏡で観
察した時異方性が観測されるいわゆるサーモトロピック
液晶を形成している。

このような液晶性ポリエステル樹脂を用いて偏光フィル
ムを製造する方法としては、該樹脂に二色性色素を混合
した後、通常該混合物を矩形、円形のダイスを用いて適
当な剪断及びドラフト条件下にて溶融製膜する。

剪断速度はよシ高す方が望ましく、一般的な製膜条件（
剪断速度：数十ｔｉｅａ−”〜数百５ｅｃ−’）でも十
分な配向性、透明性は得られるが、剪断速度を／θ００
５ｅｃ−’以上の高剪断下で製膜することによシ配向性
、透明性はさらに向上する。

又、製造フィルムは透明性付与の為、通常１０θムｍ以
下に設定される。

このようにして製造した偏光フィルムは、種々の加工を
施こして使用することが出来る。例えば、フィルムまた
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、アクリルまた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護層を形成し、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
は塗布法によシ、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〕

本発明を実施例によシ更に詳細に説明するが、本発明は
これらによって何等限定されるものではない。

なお、以下の実施例において本発明の二色性色素である
アントラキノン系化合物の色素配向系数（Ｆｄｙｅ）は
次の方法によシ算出した。

？（ｌｙｅ　＝　（Ｄ−／　）／　ＣＤ＋−２）　　　
　＝・−（１１ここで、Ｄは二色性色素含有フィルムの
吸収２色比であシ下記式（２）による。

Ｄ＝＝ＬＯｇ（エフより）／Ｌｏｇ（工。／工ｌ）・・
・・・・・・・（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系を工。とし、入射光線の偏
光面と延伸軸が垂直、平行の場合の透過ぶの値をそれぞ
れ１１”ＩＩとする。Ｆｄｙｅ値は二色性色素の配向度
を表わし、Ｆｄｙｅ値が大なることは偏光フィルムの偏
光性能が大なることを示す。

実施例１ ポリエチレンテレフタレートオリゴマー（ｌｎｈ　Ｏ，
１０ｅＬｔ／１１　）　／　００部をバラヒドロキシ安
息香ｆＩＩλＩｒＩｒ部及び酢酸第１錫０．１３部とを
２２０℃で窒素気流下／時間撹拌し、次に温度を／４４
θ℃に降下後無水酢酸２６６部を添加し１時間３０分攪
拌した。

酢酸を摺出させなから２７よ℃に温度を上げ、酢酸亜鉛
二水和物０６２３部を添加した後０．３ｔｏｒｒまで徐
々に減圧にして６時間攪拌し１合を完了した。

得られた重合物の組成はポリエチレンテレフタレート成
分が２０モルＳパラヒドロキシ安息香醸成分がｔｏモル
％であり又ヒートステージを装着した偏光顕微鏡下で溶
融特異方性を示すことを確認した。

この液晶性ポリエステル樹脂をＴダイス（ダイ巾／　２
０　ｍ　：リツプクリアランス０．２ｗａ）を備えた３
０闇押出機を用いて製膜した。この時の製膜条件は温度
２７ｊ’Ｃ１剪断速度λり００ｓｅｃ−”　ドラフト比
ノｊで冷却水槽を用いエアーギャップμθ■の水冷方式
で行った。

次に上記の液晶性ポリエステル樹脂３にｑに下記式 で示されるアントラキノン系化合物ｉｚｇをヘンシェル
ミキサーで混合し、上記と同様な方法でＴダイ製膜を行
ない厚さ７０８ｍの青色に着色した偏光フィルムを製造
した。

この偏光フィルムの極大吸収波長は、６９λｎｍであυ
、Ｆｄｙｅはｏ、ｒ弘であった。

尚、上記のアントラキノン系化合物は以下の様にして合
成した。

／、ｌＩ−ジアミノ−アントラをノン−２，３−ジカル
ボン酸無水物２．３１ｊｉ、λ−（ψ′−アミノフェニ
ル）−！−メチルベンズオキサソールλ、！ＯＩおよび
Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド／θｏ、１の混合物をｌ
ｊＯ℃で１時間加熱攪拌し、冷却後、析出物を濾過して
、メタノールで洗浄、乾燥し、本実施例で用いたアント
ラキノン系化合物へ！Ｉを得た。該化合物の融点は３２
！℃以上であった。

実施例コ ポリエチレンテレフタレート樹脂ｌに９に実施例１のア
ントラキノン系化合物／、！Ｉ＋を２１’０℃で溶融混
合し、紋りして、鮮明な青色に着色し。

たフィルムを得た。

このフィルムをロング社製の延伸機を用いり０℃で一軸
方向にｊ倍延伸し、厚さ１００μｍの青色の偏光フィル
ムを得た。

この偏光フィルムの極大吸収波長は、６りＯｎｍ　であ
シ、Ｐ’ｄｙｅは、ｏ、６／であッ７’（。

実施例３ ポリエチレンナフタレート樹脂７にｇに実施例１のアン
トラキノン系化合ｅｌＪ　／　ｉ　ｆ　ｊ　ｏ　ｏ　℃
で溶融混合し、製膜して、鮮明な青色に着色したフィル
ムを得た。

このフィルムをロング社製の延伸機を用いｉｕｏ℃で一
軸方向にｊ倍延伸し、厚さｉｏ。

μｍの青色の偏光フィルムを得た。

コノ偏光フィルムの極大吸収波長は、乙り０ｎｍ　であ
シ、Ｆ’ｄｙｅは、０．ｆθであった。

実施例弘 ／、４ｔ−ジアミノ−アントラキノン−２，３−ジカル
ボン酸無水物λ、ｏｇ、ｕ、ｓ−アントラキノ（ｕ’、
ｊ’）　−ｊ−（弘′−アミノフェニル）オキサゾール
／、！　／　ｇおよびＮ、Ｎ−ジメチルホルムアミドμ
θ−の混合物を／ｊＯ℃で６時間攪拌し、冷却後、析出
物を濾過して、メタノールで洗浄、乾燥し、下記式 で表わされる化合物Ｏ１ざｏｙを得た。この化合物の融
点は３λｊ℃以上であった。

上記で合成したアントラキノン系化合物を用いた以外は
実施例／と同様にして偏光フィルムを製造した。この偏
光フィルムの極大吸収波長は、６り／　ｎｍであυＦｄ
ｙｅはＯ１乙Ｏであった。

実施例５ 実施例１と同様な操作によシ下記の第１表に示すアント
ラキノン系化合物を製造し、それを使用して偏光フィル
ムを製造した。その極大吸収波長及びＦｄｙｅの値を合
せて第１表に示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）一般式〔 I 〕 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・〔 I 〕 〔式中、Ｒ＾１およびＲ＾２は、水素原子、ハロゲン原
   子、ヒドロキシル基またはアルキル基で置換されていて
   もよいアミノ基を示し、Ｒ＾３およびＲ＾４は、水素原
   子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリー
   ルオキシ基、アリール基、シクロヘキシル基、４−アル
   キルシクロヘキシル基、カルボン酸エステル基またはカ
   ルボン酸アミド基を示すか、Ｒ＾３とＲ＾４が互に結合
   して環を形成してもよい。ＸおよびＹは酸素原子、イオ
   ウ原子またはイミノ基を示し、ｎは１または２を示す。 〕で表わされるアントラキノン系化合物。
2. （２）一般式〔 I 〕 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・〔 I 〕 〔式中、Ｒ＾１およびＲ＾２は、水素原子、ハロゲン原
   子、ヒドロキシル基またはアルキル基で置換されていて
   もよいアミノ基を示し、Ｒ＾３およびＲ＾４は、水素原
   子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリー
   ルオキシ基、アリール基、シクロヘキシル基、４−アル
   キルシクロヘキシル、カルボン酸エステル基 またはカルボン酸アミド基を示すか、Ｒ＾３とＲ＾４が
   互に結合して環を形成してもよい。ＸおよびＹは、酸素
   原子、イオウ原子またはイミノ基を示し、ｎは１または
   ２を示す。〕で表わされるアントラキノン系化合物を含
   有することを特徴とする偏光フィルム。