JPH01103667A

JPH01103667A - アントラキノン系色素および該色素を用いた偏光フィルム

Info

Publication number: JPH01103667A
Application number: JP63178047A
Authority: JP
Inventors: Tsuguyoshi Misawa; 伝美三沢; Naoto Ito; 伊藤　尚登; Isao Nishizawa; 西沢　功; Hiroyuki Katayama; 裕之片山; Masami Nakano; 中野　正巳
Original assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority date: 1987-07-22
Filing date: 1988-07-19
Publication date: 1989-04-20
Anticipated expiration: 2010-10-11
Also published as: JPH0794609B2

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）本発明はアントラキノン系色素及び該色素を配向して含
有した偏光フィルムに関する。

〔従来の技術〕

今日最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性能を示すが耐久性
が不十分であり、通常フィルムの両面を耐湿性がありか
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、本質
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８便膜（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
ィルムが提案されており、公知技術として特開昭５７−
８４４０９号及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、
かかる偏光フィ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。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、疎水性樹脂をフィルム基材とした偏光
フィルムに好適なアントラキノン系色素および該色素を
配向して含有した偏光フィルムを提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成する本発明に係るアントラキノン系色素
は一般式（＋）Ｑ’　−Ｚ’＋Ａ−Ｚ”÷、Ｑ２　（１）〔式中、Ｑ’
およびＣ２は各々独立に置換又は未置換のアントラキノ
ニル基を示し、ＺｌおよびＺ２は連結基を示し、Ａは芳
香族の二官能性基を示す。

ｎは０または１を示す。］で表されるアントラキノン系
色素であり、該色素は分子両端に発色基を有し、その間
を分子の平面性及び直線性を維持する連結基及び芳香族
二官能性基で結んだ化合物である。

Ｚｌ及びＺ２で示される連結基としては、−〇−１−Ｓ
−２ＣＨ２−１−ＣＯ−１５Ｏ２−１−３Ｏ□ＮＨ−１
−ＣＨ＝Ｎ−１−ＣＨ＝ＣＨ−１−Ｃ０〇−及び−ＣＯ
ＮＨ−などが挙げられ、特に−ＣＨ−Ｎ−１−ＣＨ＝Ｃ
Ｈ−１−ＣＯＯ−１及び−ＣＯＮＨ−が好ましい。ｎが
０のときは、さらにＺｌは−ＣＨ＝Ｎ−Ｎ＝ＣＨ−また
は−ＣＯＮＨＮＨＯＣ−であってもよい。

Ａで示される芳香族二官能性基は、基の長袖方向にＺｌ
及びＺ２の結合を有している芳香族基が好ましく、さら
に好ましくは式（ＩＩａ）〜（Ｉ［ｇ）〔式（Ｉｆ　ａ
）　〜（ＩＩ　ｇ）中、Ｒ＋〜Ｒ＋ｚは各々独立に水素
原子、ハロゲン原子、メチル基、水酸基またはメトキシ
基である。Ｙ、は−ＣＯ−または一〇−であり、Ｙｔは
−Ｎｌ（ＣＯ−１−０−１−Ｓ−１−ＳＯｔ−または−
ＣＯ−であり、Ｙ、は−０−１または−５−を示す、〕
で表される基である。又、Ｑ’及びＣ２で示されるアン
トラキノニル基は、アミノ基、アルキルアミノ篭、ヒド
ロキシ基、アルコキシ基、ハロゲン原子、アルコキシカ
ルボニル基、シアノ基、スルホニルアミノ基、ニトロ基
などの置換基で置換されていてもよく、好ましくは式（
Ｉ［［）〔式（Ｉ［［）中、Ｘ＋　、Ｘｉ−χ３　％　Ｘ４　、
Ｘ、、Ｘ、およびＸ７は各々独立に水素原子、ハロゲン
原子、ヒドロキシ基、アミノ基又は低級アルキルアミノ
基を示す、〕で表されるところのβ位に前記連結基Ｚｌ
またはＺ２を有するアントラキノニル基である。

アントラキノニル基のさらに好ましい例として本発明の
アントラキノン系色素は、疎水性樹脂を基材とする偏光
フィルムに適した構造を有する二色性色素である。

本願発明の色素が偏光フィルム用色素として好適な理由
は、分子の構造が長い直線的棒状構造であり、分子を構
成する芳香族環が同一平面を保ち易く、長い共役を有し
、フィルム基材との相互作用を有する連結基、官能基を
有することにより配向したフィルム構成分子に平行に配
列出来るためであると推定される。

本願発明の色素（一般式（■））を合成するには、下記
一般式（ＩＶ）Ｑ−Ｚ”　　　　　　（ｒＶ）〔式（ＩＶ）中、Ｑは式（１）中のＱ’　、Ｑ”と同＝
のアントラキノニル基を示し、Ｚ３は−ＣＨ０ｌ−ＣＯ
ＣＩ、−ＳＯ□Ｃ１，ハロゲン原子を示す、〕で表され
るアントラキノン誘導体１〜２種と下記一般式（Ｖ）Ｚ’−Ａ−Ｚ’　　　　　（Ｖ）〔式（Ｖ）中、Ａは一般式（Ｉ）中のＡと同一の意味を
表し、Ｚ４及びＺＳは各々独立にアミノ基、ヒドロキシ
基、チオール基、ＸＯＲｘ　Ｐ　ＯＣＨｔ−１（ＲＯ）
ｚ（Ｐ○）−ＣＨ２−などＺ３と反応して連結基Ｚｌ　
、　Ｚ！を生成するのに必要な反応基を示す。〕で表さ
れる化合物を溶媒存在下、必要ならば塩酸を加えて反応
させることにより得られる。

式（ＥＶ）で示されるアントラキノン誘導体と式（Ｖ）
で示される化合物のモル比は、好ましくは式（ＩＶ）の
総モル数を１とした時、式（Ｖ）のモル数は０．３〜０
．７モルである。また、使用する塩基としてはＮａＯＨ
，’　ＫＯＨ、Ｃａ（、ＱＨ）ｚ　、ＭｇＯ、ＮａＨ。

Ｎ）１．０）１　、などの無機物質、ＣＨｚＯＮａ、　
ｆｊｌ＊ＯＬ＋。

ＣｚＨｓＯＮａ　、　Ｃ４１１９０になど（７）　７　
ＪＬ／　：ｌキシド、ＣＨ３ＣＯ０ＮＨ。

Ｃｌｌ３ＣＯＯＫ　、　ＣＨ３ＣＯ０ＮＨ，などのカル
ボン酸塩、ジアザビシクロウンデセン、ピペリジン、ピ
リジンなどの含窒素化合物、ＣＨｚＬｉ　、　ＣＪｑＬ
ｌ、　ＣＪｓＭｇＢｒ。

（ＣｓＨ？）　ＪＬｉなどのアルキル金属化合物などで
ある。

溶媒としては、式（１）の化合物の１〜１００重量倍を
用いる。好ましい溶媒としてはジメチルホルムアミド、
ジメチルスルホキシド、スルホラン、ジメチルイミダゾ
リジノンなどの非プロトン性極性溶媒、ベンゼン、トル
エン、キシレン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、
クロロナフタレン、ニトロベンゼンなどの芳香族溶媒、
メタノール、エタノール、プロパツールのようなアルコ
ール類、酢酸、プロピオン酸などのカルボン酸類である
。

また、反応温度としては、室温から２００°Ｃが好まし
く、反応時間としては、１〜２０時間である。

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が再結晶その他の
精製手段を用いて精製されたものが好ましく、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。

本発明の偏光フィルムは、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、また特にニュー
トラルグ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
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ツクレート、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（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
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枚当たりの可視光透過率が３０〜６
０％となるように調整する０例えば、偏光フィルムの厚
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、延伸することにより
製造することができる。

このように製造された偏光フィルムは、用途によってさ
らに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（層）を設けた形の
偏光シートまたはフィルム、Ｃ）−船釣に利用される液
晶デイスプレィ、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。

〔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上げて説明する。

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
るべく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（Ｔ／／’）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（ＴＪＬ　）より次式を用いて偏光
度（Ｖ）を算出し実施例１１−アミノ−アントラキノン−２−カルボキシアルデヒ
ド１０ｇ及びベンジジン３．７ｇをニトロベンゼン２０
０ｄ中、２１０°Ｃに４時間かきまぜた０反応液を室温
まで冷却した後、析出物を濾取し、少量のニトロベンゼ
ンで洗浄、次いでＮ、Ｎ−ジメチルホルムアミド、メタ
ノールで洗浄し乾燥して下記の色素１２ｇを得た。　＋
ｓ、ｐ、３００°Ｃ以上元素分析値　　　ＣＨＮ計算値　　　７７．５３　　４．０３　８．６１実測値
　　　７７．３０　　３．９５　８．７２この色素をポ
リエチレンテレフタレート樹脂ペレットに偏光フィルム
の単体透過率が４０％となるように加え均一に混合した
後、溶融押出し厚さ約２００　μｍのシート状に成形し
た。このシートをテンター延伸機を用いて８０°Ｃで横
方向に５倍延伸し、１５０°Ｃで１分間熱処理した。Ｗ
−さ１００μ閑の赤色偏光フィルムが得られ、極大吸収
波長５４０ｎｍにおける偏光度は９９．９％と優れてい
た。この偏光フィルムを８０°Ｃ相対湿度９０％の条件
下で５００時間放置したが、色相の変化及び偏光度の低
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
安定性を有してした。

実施例２４．４°〜ビス（ジェトキシホスフォツメチル）−ビフ
ェニル９．１ｇのＮ、Ｎ−ジメチルホルムアミド溶液１
２０ｄを金属ナトリウム１．４ｇをエタノール４０ｒｎ
１に溶かした溶液に加え、室温で３０分間撹拌した後、
１−アミノ−アントラキノン−２−カルボキシアルデヒ
ド１０ｇを加え、室温で４時間撹拌した。析出物を濾取
しＮ、Ｎ−ジメチルホルムアミド次いでメタノールで洗
浄し、乾燥して下記の色素１１ｇを得た。　ｍ、ｐ、　
３００°Ｃ以上元素分析値　　　　ＣＨＮ計算値　　　　８１．４７　４．３５　４．３２実測値
　　　　８１．２６　４．２１　４．１５実施例１と同
様にフィルム加工して赤色の偏光フィルムを得た。極大
吸収波長５３０ｎｍにおける偏光度は９９．９％であり
、同様な耐久性試験の結果、偏光度の低下はなく、良好
な寸法安定性を有していた。

実施例３１−アミノ−２−ホルミルアントラキノン６０ｇ。

２．６−ジアミツアントラキノン２８ｇと酢酸３１を還
流下４時間反応した。析出した結晶を熱時濾過して下記
の色素７０ｇを得た。

元素分析値　　　ＣＨＮ計算値　　　７５．００　３．４１　７．９５実測値　
　　７４．９３　３．４０　７．８９この色素を実施例
１と同様にフィルム加工して赤色の偏光フィルムを得た
。極大吸収波長５４５ｎｍにおける偏光度は９９．９％
であり、耐久性試験の結果、良好な耐久性を有していた
。

実施例４金属ナトリウム０．７ｇをエタノール１００ｒｄに熔解
した。４，４゛−ビス（ジェトキシホスフォツメチル）
−ヒフェニル２．３８のＮ、Ｎ−ジメチルホルムアミド
溶液を滴下した。室温で１時間反応後、２−ホルミルア
ントラキノン３ｇのＮ、Ｎ−ジメチルホルムアミド溶液
を滴下し、室温で２時間反応した。生成した結晶を濾別
、乾燥して下記の色素３．５ｇを得た。

元素分析値　　　　ＣＨ計算値　　　　８５．４２　　４．２４実測値　　　　
８５．７１　　４．０１この色素を実施例１と同様にフ
ィルム加工して黄色の偏光フィルムを得た。極大吸収波
長４４５ｎｍにおける偏光度は９９．９％であり、良好
な耐久性を有していた。

実施例５〜１９実施例１及び実施例２と同様にして第１表に示す各種ア
ントラキノン色素を得た。色素の構造式、色調を第１表
に示し、元素分析結果を第２表に示す。これらの色素を
用いて実施例１および実施例２と同様に偏向フィルムを
作成したところいずれも優れた偏向性能を有していた。

（以下余白）第２表　　元素分析結果実施例番号　　　　元素分析結果（％）ＣＨＮ　　　Ｃ
１（）内は計算値を示す。

比較例特開昭６０−１２５８０４号において公開されている下
式の色素は連結基として本願発明の基を有しておらず、又
、分子の中央にある２官能性芳香族基も、分子全体の平
面性及び直線性を維持するのに不適切な構造のため偏光
性も本願発明の色素より劣っていた。

特許出願人　　三井東圧化学株式会社

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▼（ I ）〔式中、Ｑ＾１およびＱ＾２は各々独立に置換又は未置
換のアントラキノニル基を示し、Ｚ＾１およびＺ＾２は
連結基を示し、Ａは芳香族の二官能性基を示す。ｎは０または１を示す。〕で表されるアントラキノン系
色素。２）一般式（ I ）においてＺ＾１およびＺ＾２で表さ
れる連結基が−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯＯ
−及び−ＣＯＮＨ−である請求項１記載のアントラキノ
ン系色素。３）疎水性樹脂中に一般式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ）〔式中、Ｑ＾１およびＱ＾２は各々独立に置換又は未置
換のアントラキノニル基を示し、Ｚ＾１およびＺ＾２は
連結基を示し、Ａは芳香族の二官能性基を示す。ｎは０または１を示す。〕で表されるアントラキノン系
色素を少なくとも１種含有することを特徴とする偏光フ
ィルム。