TW201311826A - 偶氮化合物及含此等之染料系偏光膜 - Google Patents

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Abstract

本發明係提供一種偶氮化合物或其鹽、以及其銅錯鹽化合物，其係以下述式(1)□(式中，R1、R2係分別獨立地表示氫原子、磺酸基、低級烷基、低級烷氧基，R3~R6係分別獨立地表示氫原子、低級烷基、低級烷氧基，R7係表示低級烷基、低級烷氧基，n表示0或1)所示。

Description

偶氮化合物及含此等之染料系偏光膜
本發明係關於一種新穎的偶氮化合物或其鹽、以及其銅錯鹽化合物、以及含有其等而構成之染料系偏光膜。
具有光之透過、遮蔽功能的偏光板，係具有光的開關功能之液晶以及液晶顯示器(LCD)等的顯示裝置之基本構成要素。此LCD之適用領域亦從初期之際的電子計算機及時鐘等的小型機器，擴展至筆記型電腦、文書處理、液晶投影機、液晶電視、衛星定位器及屋內外之計測機器等之廣範圍。又，可以低溫~高溫、低溼度~高溼度、低光量~高光量的寬廣條件使用。因此，尋求偏光性能高且耐久性優之偏光板。
目前，偏光膜係藉由已延伸配向之聚乙烯醇或其衍生物之薄膜或聚氯乙烯膜之去鹽酸或聚乙烯醇系膜之脫水，對產生聚烯而配向之聚烯系的薄膜等之偏光膜基材，染色乃至含有碘或二色性染料而裝作成為偏光元件。此等之中，使用碘作為偏光元件之碘系偏光膜，係初期偏光性能優。另外，對於水及熱弱，在高溫、高溼之狀態下長時間使用時係於其耐久性上有問題。為提昇耐久性，可想到以含有福馬林或硼酸之水溶液進行處理，或使用透溼度低之高分子膜作為保護膜之方法等。但，其效果可謂不充分。另外，使用二色性染料作為偏光元件之染料系偏光膜係相 較於碘系偏光膜，耐濕性及耐熱性優，但一般偏光性能不充分。
在於高分子膜吸附配向數種之二色性染料而成之中性色的偏光膜中，使2片之偏光膜以其配向方向正交之方式重疊之狀態(正交位)，若具有在可見光區域之波長區域中之特定波長的光洩漏(色洩漏)，使偏光膜裝載於液晶面板時，在暗狀態中液晶顯示之色相有時會變化。因此，使偏光膜裝載於液晶顯示裝置時，為防止在暗狀態中因特定波長之色洩漏所造成之液晶顯示的變色，必須使在可見光區域之波長區域中之正交位的平均光透過率(正交平均光透率)一樣地降低。
又，於彩色液晶投射型顯示器亦即彩色液晶投影機之情形，於其液晶圖像形成部使用偏光板。因此用途，以前係可使用偏光性能良好且呈中性灰色之碘係偏光板。但，碘係偏光板係如前述般碘為偏光器，故有耐光性、耐熱性、耐濕熱性不充分之問題。為解決此問題，可使用以染料系之二色性色素作為偏光器之中性灰色的偏光板。中性灰色的偏光板係為平均地使在可見光波長區域之透過率、偏光性能提高，一般組含3原色的色素而使用。因此，如彩色液晶投影機，對於更明亮之市場要求，係光之透過率差，為了增亮，必須更提昇光源強度之問題仍在。為解決此問題，可使用對應於3原色亦即所謂藍色頻道用、綠色頻道用、紅色頻道用之3種偏光板。
然而，藉偏光板可大幅地吸收光，及使0.5~3英吋 之小面積的圖像擴大至數十英吋乃至百數十英吋左右等，亮度之降低係不能避免。因此，光源係可使用高亮度者。而且，強烈要求更提昇液晶投影機更明亮，其結果，自然地所使用之光源強度係漸增強。伴隨其而施加於偏光板之光、熱亦增加。
於如上述之染料係偏光膜之製造所使用之染料，可舉例如從專利文獻1~6等所記載之水溶性偶氮化合物。
但，含有前述水溶性染料而構成之習知偏光板，係從偏光特性、吸收波長區域、色相等之觀點尚未達到可充分滿足市場之需要。又，對應於彩色液晶投影機之3原色亦即所謂藍色頻道用、綠色頻道用、紅色頻道用之3種偏光板於亮度、偏光性能、高溫或高濕條件中之耐久性，進一步，對於長時間曝露之耐光性之任一者均無良好者，期盼其改良。
〔專利文獻1〕特開2003-215338號公報
〔專利文獻2〕特願2004-338876號公報
〔專利文獻3〕特許2622748號公報
〔專利文獻4〕特開昭60-168743號公報
〔專利文獻5〕特開2001-33627號公報
〔專利文獻6〕特開2002-275381號公報
〔專利文獻7〕特開平05-295281號公報
〔非專利文獻1〕染料化學；細田豐著
(發明之揭示)
本發明之目的之一係在於提供一種具有優異之偏光性能及耐濕性、耐熱性、耐光性的高性能偏光板。進一步，本發明之另一目的在於提供一種於高分子膜使二種類以上之二色性染料吸附配向而成之中性色偏光板，在可見光區域之波長區域中的正交位無色洩漏，具有優異之偏光性能及耐濕性、耐熱性、耐光性之高性能的偏光板。
更進一步之目的在於一種對應於彩色液晶投影機之3原色之亮度、偏光性能、耐久性及耐光性之任一者均良好之高性能偏光板。
本發明人等為達成如此之目的，進一步專心研究，其結果，發現含有特定染料之偏光膜及偏光板具有優異之偏光性能及耐濕性、耐熱性、耐光性，完成本發明。亦即，本發明之構成如以下般。
(1)一種偶氮化合物或其鹽、以及其銅錯鹽化合物，其係以下述式(1)
(式中，R1、R2係分別獨立地表示氫原子、磺酸 基、低級烷基、低級烷氧基，R3~R6係分別獨立地表示氫原子、低級烷基、低級烷氧基，R7係表示低級烷基、低級烷氧基，n表示0或1)所示。
(2)如(1)項之偶氮化合物或其鹽、以及其銅錯鹽化合物，其中R7為甲基、甲氧基之任一者。
(3)如(1)或(2)項之偶氮化合物或其鹽、以及其銅錯鹽化合物，其中R1、R2之中至少一個為磺酸基。
(4)如(1)~(3)項中任一項之偶氮化合物或其鹽、以及其銅錯鹽化合物，其中R1相對於偶氮基為鄰位，R2相對於偶氮基為對位。
(5)如(1)~(4)項中任一項之偶氮化合物或其鹽、以及其銅錯鹽化合物，其中R3~R6係分別獨立地表示氫原子、甲基、甲氧基。
(6)一種染料系偏光膜，其特徵係於偏光膜基材含有如(1)~(5)項中任一項之偶氮化合物及/或其鹽、以及其銅錯鹽化合物1種類以上。
(7)一種染料系偏光膜，其特徵係於偏光膜基材含有如(1)~(5)項中任一項之偶氮化合物及/或其鹽、以及其銅錯鹽化合物1種類以上、以及此等以外之有機染料1種類以上。
(8)一種染料系偏光膜，其特徵係於偏光膜基材含有如(1)~(5)項中任一項之偶氮化合物及/或其鹽、以及其銅錯鹽化合物2種類以上、以及此等以外之有機染料1種類以上。
(9)如(6)~(8)項中任一項之染料系偏光膜，其中偏光膜基材為由聚乙烯醇系樹脂所構成之薄膜。
(10)一種染料系偏光板，其特徵係於如(6)~(9)項中任一項之染料系偏光膜之至少一者的面貼合透明保護層而構成。
(11)一種液晶顯示用偏光板，其特徵在於：使用如(6)~(10)項中任一項之染料系偏光膜或染料系偏光板。
(12)一種液晶投影機用彩色偏光板，其特徵在於：使用如(6)~(10)項中任一項之染料系偏光膜或染料系偏光板。
本發明之偶氮化合物或其鹽、以及其銅錯鹽化合物係可用來作為偏光膜用之染料。繼而，含有此等之化合物的偏光膜，係具有可匹敵於使用碘之偏光膜的偏光性能，且耐久性亦優。因此，適用於各種液晶顯示體及液晶投影機用，又，必須有高的偏光性能與耐久性之車輛用途，可在各種環境使用之工業計器類的顯示用途。
(用以實施發明之最佳形態)
本發明之偶氮化合物係以式(1)表示。在式(1)中，R1、R2係分別獨立地表示礦酸基、低級烷基、低級烷氧基。低級烷基可舉例如甲基、乙基、丙基、異丙基、 正丁基、異丁基、第三丁基等。低級烷氧基係甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基、第三丁氧基等。R1、R2係其任一者均宜為磺酸基。進一步R1係相對於偶氮基為鄰佳，R2相對於偶氮基為對位。R1尤宜為氫原子、磺酸基、甲基、甲氧基、R2尤宜為磺酸基、甲氧基。R3~R6係分別獨立地表示氫原子、低級烷基、低級烷氧基。R3~R6宜為氫原子、甲基、甲氧基。R7表示低級甲基、低級甲氧基。R7宜為甲基、甲氧基。
其次，以下舉出本發明所使用之(1)所示的偶氮化合物，及其銅錯鹽化合物之具體例(式(2)~(18))。又，在以下之式中，磺酸基、羧基及氫氧基係以游離酸之形式表示。
以式(1)所示之偶氮化合物係依據如記載於非專利文獻1之一般偶氮染料之製法，藉由公知之二偶氮化，進行偶合可容易地製造。具體之製造方法係使以下式(A)所示之含胺基的化合物進行二偶氮化，與以下式(B)所示之苯胺類偶合，得到單偶氮胺基化合物(下式(C))。
(式中R1、R2係表示與式(1)中相同的意義)
(式中R3、R4係表示與式(1)中相同的意義)
然後，使此單偶氮胺基化合物進行二偶氮化，與下式(D)之苯胺類進行二次偶合，得到以下式(E)所示之順式偶氮胺基化合物。
(式中R5、R6係表示與式(1)中相同的意義)
使此順式偶氮胺基化合物進行二偶氮化，與下式(F)之萘酚類進行三次偶合，可得到以式(1)之偶氮化合物。
(式中R7係表示與式(1)中相同的意義)
在上述反應中，二偶氮化步驟係亦可依於二偶氮成份之鹽酸、硫酸等之無機酸水溶液或懸濁液中混合亞硝酸鈉等之亞硝酸鹽之順序來實施。或，於二偶氮成分之中性或弱酸性之水溶液中加入亞硝酸鹽，此與無機酸混合之相反法來實施。二偶氮化之溫度係以-10~40℃為適宜。又，與苯胺類之偶合步驟係鹽酸、醋酸等之酸性水溶液與上述各二偶氮液混合、在溫度為-10~40℃下以pH2~7之酸性條件實施。
進行偶合步驟所得到之單偶氮化合物及順式偶氮化合物係直接成藉酸析或鹽析出，過濾而取出。或亦可溶液成懸濁液直接於如下步驟進行。二偶氮鎓鹽為難溶性且成為 懸濁液之時係亦可進行過濾，形成押塊於如下之偶合步驟中使用。
順式偶氮胺基化合物之二偶氮化物與以式(F)所示之萘酚類之三次偶合反應係從溫度為-10~40℃下pH7~10之中性至鹼性條件下實施。反應終了後，藉鹽析等析出並過濾而取出。進一步，使其水溶液在氨、單乙醇胺、二乙醇胺等之存在下，與硫酸銅、氯化銅、醋酸銅等之銅鹽在80~100℃下反應，藉鹽析等析出並過濾俾可得到銅錯鹽化物。又，必須精製時係只要反覆鹽析或使用有機溶劑而從水中析出即可。使用於精製之有機溶劑，係可舉例如甲醇、乙醇等之醇類、丙酮等之酮類等的水溶性有機溶劑。
又，在本發明中以式(1)所示之偶氮化合物係除形成游離酸而使用以外，可使用偶氮化合物之鹽。如此之鹽可舉例如鋰鹽、鈉鹽、鉀鹽等之鹼金屬鹽、銨鹽、胺鹽等之有機鹽。一般可使用鈉鹽。
用以合成以式(1)所示之偶氮化合物及水溶性染料的起始原料之以A所示的胺，係A為具有取代基之苯基的情形，可舉例如4-胺基苯磺酸、3-胺基苯磺酸、2-胺基苯磺酸、2-胺基-5-甲基苯磺酸、4-胺基-2-甲基苯磺酸、2-胺基-5-甲氧基苯磺酸、3-胺基-4-甲氧基苯磺酸等。其中宜為4-胺基苯磺酸、2-胺基-5-甲氧基苯磺酸或4-胺基-2-甲基苯磺酸等。
亦可具有一次及二次偶合成分之取代基(R3、R4或 R5、R6)之苯胺類(式(B)或(D))中之取代基係可舉例如氫原子、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基或乙醯基胺基。此等之取代基係可1個或2個結合。其結合位置相對於胺基，亦可為2位、3位、2位與5位、3位與5位、或2位與6位。宜為3位、或2位與5位。苯胺類可舉例如苯胺、2-甲基苯胺、3-甲基苯胺、2-乙基苯胺、3-乙基苯胺、2,5-二甲基苯胺、2,5-二乙基苯胺、2-甲氧基苯胺、3-甲氧基苯胺、2-甲氧基-5-甲基苯胺、2,5-二甲氧基苯胺、3,5-二甲基苯胺、2,6-二甲基苯胺或3,5-二甲氧基苯胺等。此等之苯胺類係亦可被胺基保護。
保護基可舉例如其ω-甲烷磺酸基。使用於一次偶合之苯胺類與使用於二次偶合之苯胺類係可為相同，亦可為相異。
以上述之三次偶合成分即可以成(F)所示之萘酚類宜R7為甲基或甲氧基者。
又，本發明之染料系偏光膜或染料系偏光板中係可以式(1)所示之偶氮化合物或其鹽或其銅錯鹽化合物以一種或複數使用以外，依需要亦可併用其他之有機染料一種以上。併合之有機染料並無特別限定，但宜於與本發明之偶氮化合物或其鹽或其銅錯鹽化合物之吸收波長區域相異之波長區域具有吸收特性之染料而二色性高者。可舉例如C.I.指示劑.黃-12、C.I.指示劑.黃-28、C.I.指示劑.黃-44、C.I.指示劑.橘26、C.I.指示劑.橘39、C.I.指示劑.橘71、C.I.指示劑.橘107、C.I.指示劑.紅2、C.I.指示劑.紅31、 C.I.指示劑.紅79、C.I.指示劑.紅81、C.I.指示劑.紅247、C.I.指示劑.綠80或C.I.指示劑.綠59及專利文獻1~4所記載之染料等。此等之色素係可形成游離酸、或鹼金屬鹽(例如Na鹽、基鹽、Li鹽)、銨鹽或胺類之鹽而使用。
依需要而併用其他之有機染料時，作為目的之偏光膜藉由中性色之偏光膜、液晶投影機用彩色偏光膜、其他之彩色偏光膜，俾分別進行調配之染料的種類係相異。其調配比率係無特別限定，但一般，以式(1)之偶氮化合物或其鹽或其銅錯鹽化合物之重量為基準，宜以前述有機染料之至少一種以上的合計於0.1~10重量份的範圍使用。
使以式(1)所示之偶氮化合物或其鹽或其銅錯鹽化合物依需要而與其他之有機染料一起與偏光膜材料之高分子膜以公知之方法含有，俾可製造於本發明之偏光膜或液晶投影機用偏光板所使用之各種色相及具有中性色之偏光膜。所得到之偏光膜係附保護膜，作為偏光板，依需要而設置保護層或AR(防止反射)層及支撐體等，可使用於液晶投影機、電子計算機、時鐘、筆記型電腦、文書處理機、液晶電視、衛星導航器及屋內外之計測器或顯示器等。
使用於本發明之染料系偏光膜的基材(高分子膜)宜為聚乙烯醇系基材。聚乙烯醇系基材係可舉例如使聚乙烯醇或其衍生物、及此等之任一者以如乙烯、丙烯之烯烴、或巴豆酸、丙烯酸、甲基丙烯酸或馬來酸之不飽和酸等改性者。其中，由聚乙烯醇或其衍生物所構成之薄膜從染料 之吸附性及配向性而言，較適宜使用。基材之厚度一般為30~100μm，宜為60~90μm左右。
於如此之高分子膜中含有式(1)所示之偶氮化合物或其鹽或其銅錯鹽化合物時，一般可採用使高分子膜染色之方法。染色例如以下般實施。首先，使本發明之偶氮化合物或其鹽或其銅錯鹽化合物及依需要此以外之染料溶解於水而調裝染料。染溶中之染料濃度並無特別限制，但一般係可從0.001~10重量%左右的範圍選擇。又，依需要，亦可使用染料助劑，例如，宜以0.1~10重量%左右的濃度使用芒硝。於如此所調整之染浴中浸漬高分子膜1~10分鐘，進行染料。染色溫度宜為40~80℃左右。
水溶性染料之配向係使如上述般做法所染色之高分子膜進行延伸來實施。延伸之方法係亦可使用例如濕式法、乾式法等公知之任一者方法。高分子膜之延伸視情況，亦可於染色之前實施。此時係在染色之時點進行水溶性染料之配向。含有/配向水溶性染料之高分子膜係依需要以公知之方法實施硼酸處理等之處裡。如此之後處裡係就提昇偏光膜之光線透過率及偏光度之目的實施。硼酸處裡之條件係依所使用之高分子膜的種類或使用之染料的種類而異。一般係硼酸水溶液之硼酸濃度0.1~15重量%，宜為1~10重量%之範圍，處理係在30~80℃較佳係40~75℃之溫度範圍浸漬0.5~10分鐘而實施。進一步依需要，亦可以含有陽離子系高分子化合物之水溶液合併薄膜處理來實施。
如此做法所得到之本發明的染料系偏光膜係於其單面或雙面，貼合光學透明性及機械強度優之透明保護層，而作為偏光板。形成保護膜之材料係例如除了纖維素乙酸酯系薄膜或丙烯酸系薄膜之外，可使用如四氟化乙烯/六氟化丙烯系共聚物之氟系薄膜、聚酯樹脂、聚烯烴樹脂或聚醯胺樹脂所構成之薄膜等，保護膜之厚度一般為40~200μm。
可使用於貼合偏光膜與保護膜之接著劑係可舉例如聚乙烯醇系接著劑、胺基甲酸酯乳液系接著劑、丙烯酸系接著劑、聚酯-異氰酸酯系接著劑等。宜為聚乙烯醇系接著劑。
於本發明之染料系偏光板的表面係亦可進一步設有透明之保護層。保護層係可舉例如丙烯酸系或聚矽氧烷系之硬塗層或胺基甲酸酯系之保護膜等。又，為更提昇單板平均光透率，宜於保護膜上設有AR層。AR層係可藉蒸鍍或濺鍍處理二氧化矽、氧化鈦等之物質來形成。又，可藉由很薄地塗佈氟系物質來形成。又，本發明之染料系偏光板係可使用來黏貼相位差板之橢圓偏光板。
如此所構成之本發明的染料系偏光板係具有中性色，在可見光區域之波長區域中無正交位的色洩漏，偏光性能優，進一步即使在高溫、高濕狀態亦不引起變色或偏光性能之降低，而具有在可見光區域之正交位的光洩漏少之特徵。
在本發明中之液晶投影機用偏光板係含有式(1)所 示之偶氮化合物或其鹽或其銅錯鹽化合物依需要進一步一起含有前述之其他的有機染料作為二色性分子者。又，於本發明之液晶投影機用彩色偏光板所使用之偏光膜，亦可以與前述染料系偏光膜之製造方法同樣之方法來製造。於該偏光膜係進一步作為附有偏光膜之偏光板，依需要而設有保護膜或AR層及支撐體等，可使用來作為液晶投影機用彩色偏光板。
液晶投影機用彩色偏光板係宜使用該偏光板之必須波長區域(A.使用超高壓水銀燈之情形；藍色頻道用420~500nm、綠色頻道用500~580nm、紅色頻道600~680nm；B.使用3原色LED燈時之譜峰波長：藍色頻道用430~450nm、綠色頻道用520~535nm、紅色頻道620~635nm)中之單板平均透過率為39%以上，正交位之平均光透率為0.4%以下。更佳係該偏光板之必須波長區域中之單板平均光透率為41%以上，正交位之平均光透過率為0.3%以下，更宜為0.2%以下。更佳係該偏光板之必須波長區域中之單板平均光透率為42%以上，正交位之平均光透過率為0.1%以下。本發明之液晶投影機用彩色偏光板係如以上述般具有明亮度與優異之偏光性能者。
本發明之液晶投影機用彩色偏光板係於由偏光膜與保護膜所構成之偏光板設有前述AR層，宜為形成附有AR層之偏光板。進一步更宜貼黏於透明玻璃板等之支撐體的AR層及附支撐體的偏光板。
又，單板平均光透率係於AR層及透明玻璃板等之支 撐體未設有之一片的偏光板(以下僅稱為偏光板時係以同樣之意義使用)入射自然光時之特定波長區域中的光線透過率的平均值。正交位之平均透過率係使配向方向配置於正交位之二片的偏光板入射自然光時之特定波長區域中的光線透過率的平均值。
本發明之液晶投影機用彩色偏光板係一般可使用來作為附支撐體之偏光板。支撐體係為黏貼偏光板，宜具有平滑面部。又，因係光學用途，宜為玻璃成型品。玻璃成型品係可舉例如玻璃板、透鏡、稜鏡(例如三角稜鏡、立方稜鏡)等。於透鏡貼黏偏光板者係於液晶投影機中可利用來作為附偏光板之電容器透鏡。又，於稜鏡貼黏偏光板者係於液晶投影機中可利用來作為附偏光板之偏光束分離器或附偏光板之兩向色稜鏡。又，亦貼黏於液晶格室。玻璃之材質可舉例如鈉玻璃、硼矽酸玻璃、藍寶石玻璃等之無機系玻璃或丙烯酸、聚碳酸酯等之有機系玻璃等。宜為無機系之玻璃。玻璃板之厚度或大小宜為所希望之尺寸。又，附玻璃之偏光板係為更提昇單板平均光透過率，於其玻璃面或偏光板面之一者或兩者之面宜設有AR層。
為製造附液晶投影機用支撐體之彩色偏光板，係只要例如於支撐體平面部塗佈透明之接著(黏著)劑，繼而於此塗佈面黏貼本發明之染料系偏光板即可。又，此處，所使用之接著(黏著)劑，宜為例如丙烯酸酯系者。又，使用此偏光板作為橢圓偏光板時，一般使相位差板側貼黏於支撐體側，但亦可使偏光板側貼黏於玻璃成型品。
亦即，使用本發明之染料系偏光板的彩色液晶投影機中係於液晶格室之入射側或射出側的任一者或兩者配置本發明之染料系偏光板。於該偏光板係可接觸於液晶格室，亦可不接觸，但若從耐久性之觀點，宜為不接觸。於射出側，偏光板接觸於液晶格室時，可使用以液晶格室作為支撐體之本發明的染料系偏光板。偏光板不接觸於液晶格室時，宜使用一利用液晶格室以外之支撐體的本發明之染料系偏光板。又，若從耐久性之觀點，於液晶格室之入射側或射出側的任一者亦可配置本發明之染料系偏光板。進一步，宜使本發明之偏光板的偏光板面配置於液晶格側，使支撐體面配置於光源側。又，液晶格室之入射側謂光源側，相反側謂射出側。
使用本發明之染料系偏光板的彩色液晶投影機中係宜使紫外線截波濾色膜配置於光源與上述入射側之附支撐體的偏光板之間者。又，所使用之液晶格室係例如為主動矩陣型，宜於形成電極及TFT之透明基板與形成對向電極之透明電極之間封入液晶所形成者。從超越高壓水銀燈(UHP燈)或甲基鹵素燈、白色LED等之光源所射出之光，係通過紫外線截波濾色膜，分離成3原色後，通過藍色、綠色、紅色之個別的頻道用附支撐體的彩色偏光板，繼而，合體，藉投影透鏡擴大而投影於螢幕上。或使用藍色、綠色、紅色之LED而從各色之LED放射出之光係通過藍色、綠色、紅色之個別的頻道用附支撐體的彩色偏光板，繼而，合體，藉投影透鏡擴大而投影於螢幕上。
如此所構成之液晶投影機用彩色偏光板係具有偏光性能優，進一步即使高溫、高溼狀態下亦不產生變色或偏光性能降低的特徵。
〔實施例〕
以下，依實施例更詳細說明本發明，但此等係例示者，而無任何限定本發明。例中之%及份係只要無特別聲明，均為重量基準。
實施例1
使4-(4’-胺基苯基)-偶氮苯磺酸27.7份加入於水500份中，以氫氧化鈉熔解。加入35%鹽酸32份，其次加入亞硝酸鈉6.9份，攪拌1小時。另外，使以下式(19)所示之萘酚化合物55份加入於20%吡啶水溶液250份中，以碳酸鈉溶解成弱鹼性。繼而，於此溶液注入先前所得到之順式偶氮化合物的二偶氮化物保持於pH7~10，攪拌，完成偶合反應。以氯化鈉進行鹽析，過濾而得到以前述式(2)所示之三偶氮化合物24.7份。此化合物係呈紅紫色，20%吡啶水溶液中之極大吸收波長為542nm。
實施例2
除使實施例1所使用之前述式(19)所示之萘酚化合物取代成下式(20)之化合物以外，其餘係與實施例1同樣做法而得到以前述式(3)所示之化合物25.3份。此化合物係呈紫色，20%吡啶水溶液中之極大吸收波長為542nm。
實施例3
使4-(4’-胺基苯基)-偶氮苯磺酸27.7份加入於水500份中，以氫氧化鈉溶解。加入35%鹽酸32份，其次加入亞硝酸鈉6.9份，攪拌1小時。於其中再加入已溶解於稀鹽酸水之2,5-二甲基苯胺12.1份，一邊以30~40℃進行攪拌一邊加入碳酸鈉而形成pH3。進一步進行攪拌，完成偶合反應。得到以下述式(21)所示之順式偶氮化合物32.8份。
使上述式(21)之順式偶氮化合物40.9份分散於水600份後，加入35%鹽酸32份，其次加入亞硝酸鈉6.9份，於25~30℃下進行攪拌2小時而進行二偶氮化。另外，使以上述式(20)所示之萘酚化合物34.5份加入於水250份中，以碳酸鈉溶解成弱鹼性。繼而，於此溶液注入先前所得到之順式偶氮化合物的二偶氮化物保持於pH7~10，攪拌，完成偶合反應。以氯化鈉進行鹽析，過濾而得到以前述式(5)所示之三偶氮化合物45份。此化合物之20%吡啶水溶液中之極大吸收波長為563nm。
實施例4
使4-胺基苯磺酸17.3份加入於水500份中，以氫氧化鈉溶解。進行冷卻在10℃以下加入35%鹽酸32份，其次加入亞硝酸鈉6.9份，在5~10℃下攪拌1小時。於其中再加入已溶解於稀鹽酸水之2,5-二甲基苯胺12.1份，一邊以30~40℃進行攪拌一邊加入碳酸鈉而形成pH3。進一步進行攪拌，完成偶合反應，過濾而得到單偶氮化合物。於所得到之單偶氮化合物中加入35%鹽酸32份，其次加入亞硝酸鈉6.9份，在25~30℃下攪拌2小時。於其中再加入已溶解於稀鹽酸水之2-甲氧基-5-甲基苯胺13.7份，一邊以20~30℃進行攪拌一邊加入碳酸鈉而形成pH3。進一步進行攪拌而完成偶合反應，過濾而得到以下述式(22)所示之順式偶氮化合物30份。
使上述式(22)之順式偶氮化合物45.3份分散於水600份後，加入35%鹽酸32份，其次加入亞硝酸鈉6.9份，於25~30℃下進行攪拌2小時而進行二偶氮化。另外，使以上述式(20)所示之萘酚化合物34.5份加入於水250份中，以碳酸鈉溶解成弱鹼性。繼而，於此溶液注入先前所得到之順式偶氮化合物的二偶氮化物保持於pH7~10，攪拌，完成偶合反應。以氯化鈉進行鹽析，過濾而得到以前述式(6)所示之三偶氮化合物58份。此化合物之20%吡啶水溶液中之極大吸收波長為585nm。
實施例5
除使上述式(22)所示之化合物的1次偶合劑從2,5-二甲基苯胺取代成2-甲氧基-5-甲基苯胺以外，其餘係與實施例4同樣做法而得到以前述式(7)所示之化合物33份。此化合物之20%吡啶水溶液中之極大吸收波長為598nm。
實施例6
使2-胺基-5-甲氧基苯磺酸20.3份加入於水500份中，以氫氧化鈉溶解。進行冷卻在10℃以下加入35%鹽酸 32份，其次加入亞硝酸鈉6.9份，在5~10℃下攪拌1小時。於其中再加入已溶解於稀鹽酸水之2,5-二甲基苯胺12.1份，一邊以30~40℃進行攪拌一邊加入碳酸鈉而形成pH3。進一步進行攪拌，完成偶合反應，過濾而得到單偶氮化合物。於所得到之單偶氮化合物中加入35%鹽酸32份，其次加入亞硝酸鈉6.9份，在25~30℃下攪拌2小時。於其中再加入已溶解於稀鹽酸水之2,5-二甲基苯胺12.1份，一邊以20~30℃進行攪拌一邊加入碳酸鈉而形成pH3。進一步進行攪拌而完成偶合反應，過濾而得到以下述式(23)所示之順式偶氮化合物16.8份。
使上述式(23)之順式偶氮化合物16.8份分散於水600份後，加入35%鹽酸12份，其次加入亞硝酸鈉2.5份，於25~30℃下進行攪拌2小時而進行二偶氮化。另外，使以上述式(19)所示之萘酚化合物份加入於水250份中，以碳酸鈉溶解成弱鹼性。繼而，於此溶液中注入先前所得到之順式偶氮化合物的二偶氮化物保持於pH7~10，攪拌，完成偶合反應。以氯化鈉進行鹽析，過濾而得到以前述式(10)所示之三偶氮化合物11.6份。此化合物之20%吡啶水溶液中之極大吸收波長為572nm。
實施例7
除使實施例6所使用之前述式(19)所示之萘酚化合物取代成上式(20)之化合物以外，其餘係與實施例6同樣做法而得到以前述式(11)所示之化合物11.9份。此化合物係之20%吡啶水溶液中之極大吸收波長為574nm。
實施例8
除使實施例4所使用之上述式(22)所示之化合物的起始原料即4-胺基苯磺酸取代成4-胺基苯-1,3-二磺酸以外，其餘係與實施例4同樣做法而得到以前述式(16)所示之三偶氮化合物24份。此化合物之20%吡啶水溶液中之極大吸收波長為588nm。
實施例9
除使實施例8所使用之化合物的1次偶合劑即2,5-二甲基苯胺、2次偶合劑即2-甲氧基5-甲基苯胺分別變更成3-甲基苯胺以外，其餘係與實施例8同樣做法而得到以前述式(17)所示之化合物27份。此化合物之20%吡啶水溶液中之極大吸收波長為561nm。
實施例10
除使實施例8所使用之化合物的1次偶合劑即2,5-二甲基苯胺變更成苯胺、2次偶合劑即2-甲氧基5-甲基苯胺變更成2,5-二甲基苯胺以外，其餘係與實施例8同樣做法 而得到以前述式(18)所示之化合物25份。此化合物之20%吡啶水溶液中之極大吸收波長為575nm。
實施例11
形成於實施例1所得到之前述式(2)的化合物0.02%及芒硝0.1%之濃度的45℃水溶液中，浸漬厚75μm之聚乙烯醇4分鐘。將此薄膜於3%硼酸水溶液中50℃下延伸成5倍，保持拉緊狀態，直接水洗，乾燥而得到偏光膜。
所得到之偏光膜係(a)極大吸收波長為553nm，(b)偏光率為99.9%。又，(c)耐光性(照射前後之偏光率的變化)為5.44%。亦即，可知在對於長時間曝露之耐光性中相較於如下所示比較例1，優，又，即使在高溫且高溼之狀態下亦顯示長時間之耐久性。上述(a)~(c)之特性的試驗方法表示於下述。
(a)偏光膜之極大吸收波長(λ max)之測定
使上述所得到之偏光膜2片以其配向方向正交之方式重疊的狀態(正交位)，使用分光光度計(日立製作所製U-4100)而測定極大吸收波長。
(b)偏光率之測定
以上述之分光光度計測定平行位之透過率(Tp)、正交位(Tc)。偏光率=〔(Tp-Tc)/(Tp+Tc)〕1/2×100 (%)算出。
(c)耐光性(照射前後之偏光率之變化)
使用促進氙氣(Xe)弧光褪色計(Wacom公司製)而照射576時光，以(b)記載之方法求出照射後之偏光率，以照射前後之偏光率變化=(照射前之偏光率-照射後之偏光率)/照射前之偏光率×100%算出。
實施例12~20
使用前述式(3)、(5)~(7)、(10)、(11)及(16)~(18)之偶氮化合物取代前述式(2)之化合物，與實施例11同樣作法而得到偏光膜。將所得到之偏光膜之極大吸收波長及偏光率表示於表1中。如表1所示般，使用此等之化合物所製成之偏光膜，係具有高的偏光率。又，如表2~表4所示般，使用前述式(2)、(3)、(5)、(10)、(11)及(16)之化合物所製成之偏光膜，係可知在對於長時間曝露之耐光性中相較於後述之比較例1~4，優，又，此等之偏光膜即使在高溫且高溼之狀態下亦顯示長時間之耐久性。
比較例1
除使用在專利文獻1之實施例1中所公開的下述式(24)之構造所示的化合物取代實施例1所得到之前述式(2)之化合物以外，其餘係與實施例11同樣做法而製成偏光膜。使用WACOM公司製之促進氙氣(Xe)弧光褪色計而光照射該偏光膜576小時。光照射前後之偏光率的變化為12.29%，相較於使用在實施例11及12之式(2)及(3)的化合物所製成之偏光膜，為1/2以下之耐光性。
比較例2、3
除使用在專利文獻7之實施例1中所公開的下述式(25)及在專利文獻3之實施例1中所公開的下述式(26)之構造所示的化合物取代實施例13所得到之前述式(5)之化合物以外，其餘係與實施例13同樣做法而製成偏光膜。使用WACOM公司製之促進氙氣(Xe)弧光褪色計而光照射該偏光膜720小時。光照射前後之偏光率的變化為如表3所示般，相較於使用在實施例13之式(5)的化合物所製成之偏光膜，為1/2以下之耐光性。
比較例4
除使用在專利文獻2之實施例1中所公開的下述式(27)之構造所示的化合物取代實施例16所得到之前述式(10)之化合物以外，其餘係與實施例16同樣做法而製成偏光膜。使用WACOM公司製之促進氙氣(Xe)弧光褪色計而光照射該偏光膜720小時。光照射前後之偏光率的變化為如表4所示般，相較於使用在實施例16~18之式(10)、(11)及(16)的化合物所製成之偏光膜，為1/2以下之耐光性。
實施例21
於使實施例3所得到之前述式(5)之化合物為0.04%、C.I.指示劑紅81為0.04%、C.I.指示劑橘為39為0.03%、在專利文獻4之實施例23中所公開的下述式(28)之構造式所示的化合物為0.03%及芒硝0.1%之濃度的45℃水溶液中浸漬厚75μm之聚乙烯醇4分鐘。將此薄膜於3%硼酸水溶液中50℃下延伸成5倍，保持拉緊狀態，直接水洗，乾燥而得到中性色(平行位為灰色、正交位為黑色)之偏光膜。所得到之偏光膜係單板平均光透過率為41%，正交位之平均光透率為0.1%以下。具有高的偏光率。而且，即使高溫且高溼之狀態亦顯示長時間之耐久性。
實施例22
於使實施例7所得到之前述式(11)之化合物為0.05%、C.I.指示劑橘39為0.1%之濃度的45℃水溶液中浸漬厚75μm之聚乙烯醇4.5分鐘。將此薄膜於3%硼酸水溶液中50℃下延伸成5倍，保持拉緊狀態，直接水洗，乾燥而得到偏光膜。使用PVA系之接着劑而於所得到之偏 光膜的一者之面黏貼TAC膜(膜厚80μm、商品名TD-80U、富士照片膜公司製)，另一者之面，貼黏使TAC膜之單側形成約10μm之UV(紫外線)硬化型硬塗層之膜，得到本發明之偏光板。形成於此偏光板之單側賦予丙烯酸酯系之黏着劑而形成附黏着層的偏光板。進一步，於硬塗層之外側藉真空蒸鍍實施AR(防止反射)多層塗層加工，截切成30mm×40mm之大小，貼黏於相同大小之透明單面附AR層的玻璃板而得到附AR支撐體之本發明的偏光板(液晶投影機綠色頻道用)。本實施例之偏光板係最大吸收波長(λ max)為570nm，在500~580nm之單板平均光透過率為44.1%，正交位之平均光透率為0.02%以下，具有高的偏光率。而且，即使高溫且高溼之狀態亦顯示長時間之耐久性。又，對此偏光板使來自投影機之光源所使用的200W之UHP燈(超高壓水銀燈)的光藉PBS(偏光變換元件)齊聚成偏向光外，尚選擇性地取出其中之495~595nm之光，以吸收其光之配置設置此偏光板。照射823小時之前後的570nm中之偏光率的變化量(偏光率變化量(%)=光照射前之偏光率(%)-光照射後之偏光率(%))為0.03%，相較於如下所示之式較例5，顯示高的耐光性。
比較例5
除使用於使比較例4所示之式(27)的化合物為0.05%、C.I.指示劑橘39為0.08%之濃度的45℃水溶液以 取代於使實施例7所得到之前述式(11)所示的化合物為0.05%、C.I.指示劑橘39為0.1%之濃度的45℃水溶液以外，其餘係與實施例22同樣做法而得到偏光板。對此偏光板與實施例22同樣做法而使來自投影機之光源所使用的200W之UHP燈(超高壓水銀燈)的光藉PBS(偏光變換元件)齊聚成偏向光外，尚選擇性地取出其中之495~595nm之光，以吸收其光之配置設置此偏光板。照射823小時之前後的570nm中之偏光率的變化量為0.12%，相較於實施例22，顯示耐光性非常差。
〔產業上之利用可能性〕
本發明之偶氮化合物或其鹽、以及其銅錯鹽化合物係用來作為偏光膜用的材料。含有此等之化合物的偏光膜係作為各種液晶顯示體及液晶投影機，具體上適宜在車輛用途，各種環境所使用之工業計器類的顯示用途。

Claims (11)

  1. 一種偏光膜用偶氮化合物或其鹽、以及其銅錯鹽化合物，其係以下述式(1) (式中，R1、R2係分別獨立地表示氫原子、磺酸基、低級烷基、低級烷氧基，R3~R6係分別獨立地表示氫原子、低級烷基、低級烷氧基，R7係表示甲基、或甲氧基，n表示0)所示。
  2. 如申請專利範圍第1項之偏光膜用偶氮化合物或其鹽、以及其銅錯鹽化合物，其中R1、R2之中至少一個為磺酸基。
  3. 如申請專利範圍第1項之偏光膜用偶氮化合物或其鹽、以及其銅錯鹽化合物，其中R1相對於偶氮基為鄰位，R2相對於偶氮基為對位。
  4. 如申請專利範圍第1項之偏光膜用偶氮化合物或其鹽、以及其銅錯鹽化合物，其中R3~R6係分別獨立地表示氫原子、甲基、甲氧基。
  5. 一種染料系偏光膜，其特徵在於偏光膜基材含有如申請專利範圍第1~4項中任一項之偏光膜用偶氮化合物及/或其鹽、以及其銅錯鹽化合物1種類以上。
  6. 一種染料系偏光膜，其特徵在於偏光膜基材含有如 申請專利範圍第1~4項中任一項之偏光膜用偶氮化合物及/或其鹽、以及其銅錯鹽化合物1種類以上、以及此等以外之有機染料1種類以上。
  7. 一種染料系偏光膜，其特徵在於偏光膜基材含有如申請專利範圍第1~4項中任一項之偏光膜用偶氮化合物及/或其鹽、以及其銅錯鹽化合物2種類以上、以及此等以外之有機染料1種類以上。
  8. 如申請專利範圍第5~7項中任一項之染料系偏光膜，其中偏光膜基材為由聚乙烯醇系樹脂所構成之薄膜。
  9. 一種染料系偏光板，其特徵在於：於如申請專利範圍第5~8項中任一項之染料系偏光膜之至少一面貼合透明保護層而構成。
  10. 一種液晶顯示用偏光板，其特徵在於：使用如申請專利範圍第5~9項中任一項之染料系偏光膜或染料系偏光板。
  11. 一種液晶投影機用彩色偏光板，其特徵在於：使用如申請專利範圍第5~9項中任一項之染料系偏光膜或染料系偏光板。
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