JPH0470603B2

JPH0470603B2 -

Info

Publication number: JPH0470603B2
Application number: JP56166441A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Yamada; Isao Nishizawa; Junichi Fujio; Makoto Hosonuma
Original assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority date: 1981-10-20
Filing date: 1981-10-20
Publication date: 1992-11-11
Also published as: JPS5868008A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は有機高分子フイルムまたはシートおよ
び染料を主要構成要素とするカラー偏光板に関す
る。従来有機高分子フイルムを用いた偏光板とし
て、ポリビニルアルコール系高分子膜とヨードを
組合せたいわゆるニユートラルグレー色調の偏光
板が使用されて来た。この種の偏光板をたとえば
液晶表示素子と組合せて白黒表示する方法があ
り、多種多様の電卓、計器等の表示に利用されて
いる。しかるに近年フアツシヨン性、商品の差別
化あるいは表示情報の多様化を満足させるべく、
好みの色に着色された表示が可能となるカラー偏
光板の開発が要望されている。従来、この種のカ
ラー偏光板としてポリビニルアルコール等の親水
性高分子フイルムを直接染料もしくは、酸性染料
等の水溶性基を有する染料で染色し、しかるの
ち、一軸方向に延伸して得た偏光子を、透明な保
護板例えば、アクリル系樹脂板もしくはガラス板
等で挟み込んだ方式のカラー偏光板が知られてい
る。この種のカラー偏光板は、高分子実験学講座
４、111（共立出版）および日本公開特許公報昭55
−90926号等に述べられているごときものである。
しかしながら、近年、かかる偏光板の用途の拡大
にともない元来の偏光能等の性能はもとより、耐
光性、耐湿性、耐熱性等の耐久性の向上が強く要
望されるようになつて来た。この結果、前述のご
とき従来の親水性高分子フイルムを直線染料等で
染色したタイプのカラー偏光板では、かかる耐久
性の向上に限界があり、要望を満足させることは
不可能となつている。本発明者らは、かかる要望を満足させるべく鋭
意研究した結果、本発明を完成したものである。
即ち、本発明は、有機高分子フイルムまたはシー
トおよび染料を主構成要素とするカラー偏光板に
おいて、使用する染料が水溶性基を有しない下記
式（）で表されるアントラキノン系、下記式
（）で表されるフタロン系または下記式（）
で表されるペリレン系構造〔式（）中、R₁，R₂は、同じか、もしくは
異なつていてもよく、それぞれ水素原子、ヒドロ
キシ基、ニトロ基、ハロゲン原子またはアミノ基
であり、かつR₁、R₂のうち少なくとも１個はア
ミノ基もしくはヒドロキシ基であり、環Ｂはアン
トラキノン母核（AQ）に融着した式（）〜
（）で示される５員環であり、A₂は炭素数１〜15個
のアルキル基、シクロヘキシル基、炭素数１〜15
個のアルコキシアルキル基または炭素数１〜９個
のアルキル基もしくはアルコキシ基で置換されて
いてもよいフエニル基を表わし、X₁はハロゲン
原子又はシアノ基を表わし、ｎは０、１、２の整
数を表わす。〕〔式（）中、X₁はハロゲン原子、シアノ基
であり、ｎは０、１、２を表わし、A₃は水素原
子、ハロゲン原子、アルコキシカルボニル基、置
換されていてもよいフエノキシカルボニル基であ
り、ｐは１または２の整数を表わす〕〔式（）Ｋ、A₃およびｐは式（）と同様
の意味を表わす〕を有する二色性染料の少なくとも一種を含み、か
つ、有機高分子フイルムまたはシートの基材がポ
リビニルアルコール系、ポリ塩化ビニル系、部分
脱塩酸ポリ塩化ビニル系、ポリアミド系またはポ
リエステル系樹脂であることを特徴とするカラー
偏光板に関するものである。本発明によれば、有機高分子フイルムおよび染
料を主構成要素とするカラー偏光板であつて、使
用する染料が水溶性基を有しないアントラキノン
系、ペリレン系またはフタロン系構造を有する二
色性染料の少なくとも１種を含むことを特徴とす
るカラー偏光板が提供される。すなわち、本発明は選択された構造式を有する
水不溶性二色性染料で有機高分子フイルムを染料
もしくは着色し、延伸することにより優れた偏光
性能および耐久性を有するカラー偏光子が得られ
るという事実にもとずく。本発明のカラー偏光板の重要な構成基材である
有機高分子フイルムまたはシートとしては、基本
的には種々の線状分子構造を有する有機系樹脂化
合物が使用出来るが、好ましくは、ポリビニルア
ルコール系、エチレン−酢酸ビニル共重合体もし
くはこのケン化物系、セルロース系、ポリビニル
ブチラール系、ハロゲン化ビニル重合体系、部分
脱塩酸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、部分脱塩酸ハロゲン化ビニリ
デン重合体系、ポリアミド系およびポリエステル
系樹脂フイルムもしくはシートが使用出来る。特
に耐湿性が要求される分野での使用のためには、
ハロゲン化ビニル重合体系、ポリアミドおよびポ
リエステル系樹脂フイルムまたはシートの使用が
好ましいことは当業者には容易に理解される。さらに本発明の最も重要な点は、選択された構
造式を有する水不溶性二色性染料の該偏光板への
応用にある。すなわち、本発明になる二色性染料
は、いずれも棒状の分子構造を有しており、分子
軸平行方向において強い可視光線吸収を示しかつ
分子軸垂直方向においてはほとんど同光線の吸収
を示さない、いわゆる強い二色性を有する染料で
ある。これらの二色性染料が前記の線状高分子フ
イルムまたはシート中に一定方向に平行配列する
べく処理することにより、該線状高分子フイルム
またはシートは、有色の優れた偏光性を有するカ
ラー偏光子となるという原理にもとずく。従来技術においても、上記原理にもとずく、
種々の色素が提案されている。しかしながら、こ
の分野において使用される色素としては、基材と
して使用される線状高分子フイルムを染色するこ
とが重要な要件であり、従来該基材としてはポリ
ビニルアルコール系樹脂以外は実用化されていな
かつたため、ポリビニルアルコール系樹脂の染色
に適したスルホン酸基等の水溶性基を有する構造
のいわゆる直接染料または酸性染料のみが検討さ
れてきた。さらに水不溶性の色素で良好な二色性
を有するものが見出されていなかつたことも、耐
久性にすぐれたカラー偏光板の開発を妨げてきた
要因の一つである。本発明者らによる有用な水不溶性二色性染料の
発見とカラー偏光板への利用と言う発見は、要望
されているカラー偏光板の性能、特に耐久性の向
上を可能にした。すなわち、線状高分子基材として、従来吸湿性
等性能低下の原因となり得る欠点を有しながら使
用されて来たポリビニルアルコール系基材に限定
されることなく、より耐久性に優れたポリ塩化ビ
ニル系、ポリアミド系およびポリエステル系基材
等の使用をも可能とするものである。特に本発明
の二色性染料とポリ塩化ビニル系、ポリアミドま
たはポリエステル系基材の線状高分子フイルムと
を組合せることにより、極めて耐久性に優れたカ
ラー偏光子を得ることができる。本発明のカラー偏光板は常法により製造するこ
とができる。たとえば、基材となる線状高分子樹
脂を本発明の二色性染料により溶融着色後フイル
ムもしくはシート状に成形し、延伸する方法、該
樹脂および染料を有機溶剤に加熱溶解した溶液を
平板上に流延し、有機溶剤を蒸発させて成膜し、
該成膜を延伸する方法、もしくは、あらかじめフ
イルムまたはシート状に成形された該高分子樹脂
を、水または有機溶媒系染色浴中、本発明の染料
で染色後、延伸する方法、本発明の染料を含有す
る染色のりを用いて捺印染色したのち延伸する方
法、本発明の染料をインク化し、該インクを用い
て印刷したのち延伸する方法等により製造される
が、製造方法は上記例に何ら限定されることなく
実施出来る。本発明の偏光板において使用される
二色性染料の量は、特に制限されないが、通常用
いられる偏光子の厚さ数μ〜数10μの場合基材の
樹脂に対し0.01〜５重量％、特に好ましくは0.01
〜２重量％の範囲が適している。このように製造してなるカラー偏光子は基材の
種類もしくは用途によつてはそのままでも使用出
来るが、片面もしくは両面に光学的透明性と物理
的強度に優れた保護膜を設けた形の偏光板とする
ことも出来る。該保護膜を形成する材料例として
は、光学的透明性を有し、表面硬度等の物理的強
度に優れるガラス類あるいは合成樹脂類をあげる
ことが出来る。該保護膜は光学的透明性を有する
範囲において、着色されていてもよく、また紫外
線吸収剤等を含んでいてもよい。該表面保護膜
は、通常カラー偏光子の偏光能を阻害しない接着
剤例えばポリ酢酸ビニル系接着剤などで、該偏光
子に貼り合わせて使用されるが、これ以外の保護
膜の形成方法として、偏光子面に塗布硬化し得る
重合系樹脂を塗布し硬化させて得ることも出来
る。該重合系樹脂の代表例としてアクリル系重合
樹脂またはウレタン系重合樹脂をあげることが出
来る。表１に本発明になる水不溶性二色性染料を用い
て作成したポリエステル基材の偏光子（もしくは
偏光板）２枚を、延伸方向が夫々直交すべく重ね
合せた時の透過光色調と該二色性染料構造式との
関係を例示する。本発明の２色性染料の偏光子へ
の使用法として、該二色性染料を表１の例に示す
ように単独で使用する以外に、本発明の二色性染
料を２種以上混合し好みの色調として使用する方
法または本発明の染料と他の二色性染料もしくは
二色性のない染料とを混合して使用することもで
きる。さらに場合によつては、ヨードもしくはヨ
ード系化合物と本発明の二色性染料を混合して使
用することも可能であり、本発明はかかる組合せ
により何ら制限されることなく実施できる。【表】【表】【表】表１に示す二色性染料は本発明に使用可能な染
料の代表例であつて、何ら特許請求の範囲第１項
に一般式で示される染料を制限するものではな
い。以下、本発明にかかる二色性染料を用いた偏光
板について具体的実施例をあげて説明する。実施例１ナイロン６樹脂を溶融押出し、実質的に無配向
なフイルムを製膜した。これをロール法、延伸温
度、100〜110℃でフイルム製膜方向に３倍に延伸
した。この延伸フイルムを表１、染料No.11の染料
の微分散水溶液（0.1％濃度）中に120℃で５分間
浸漬し、淡青色に染色した。この染色フイルムを
延伸試験機を用いて更に前記延伸方向と同方向に
延伸温度150℃で２倍に延伸した。このようにして得た偏光フイルムを、分光光度
計（島津製UV−200）を用いて可視領域におけ
る透過率を測定し、次式に基づき偏光度(V)を算出
した。但しT₁₁は偏光フイルム２枚を平行位に重ねた
時の透過率を示し、T⊥は直交位に重ねた時の透
過率を示す。極大吸収波長690nmにおける偏光度は91％であ
り良好な偏光性を示した。また、この偏光フイルムを80℃、相対湿度90％
の条件下で２週間放置したが偏光度の低下はほと
んどなく、すぐれた耐湿性を示した。実施例２ポリエチレンテレフタレート樹脂500部および
表１、染料No.７の染料２部を十分混練後溶融押出
し、製膜した。この着色フイルムを延伸試験機を
用いて、延伸温度90〜120℃でフイルム製膜方向
に６倍延伸した。実施例１と同様の方法での、波長506nmにおけ
る偏光度は75％であり、良好な偏光性を示した。
このフイルムを80℃、相対湿度90％の条件下で、
２週間放置したが、偏光度の低下はほとんどな
く、すぐれた耐湿性を示した。実施例３ポリエチレンテレフタレート樹脂ペレツト１Kg
に表１、染料No.１の染料を２部を加え、均一に混
合した後、溶融押出し、厚さ約100μのフイルム
をテンターに延伸し、180℃で数秒間熱処理した。
鮮明な黄色偏光フイルムが得られ、極存吸収波長
480nmにおける偏光度は85％と優れていた。この
偏光フイルムを80℃、相対湿度90％の条件下に２
週間放置したが、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。実施例４〜９表１の各種の染料を用い、実施例３と同様の方
法で偏光フイルムを作成した。得られた各フイル
ムの極大吸収波長における偏光度の結果を表２に
示した。【表】

Claims

【特許請求の範囲】１有機高分子フイルムまたはシートおよび染料
を主構成要素とするカラー偏光板において、使用
する染料が水溶性基を有しない下記式（）で表
されるアントラキノン系、下記式（）で表され
るフタロン系または下記式（）で表されるペリ
レン系構造を有する二色性染料の少なくとも一種
を含み、かつ、有機高分子フイルムまたはシート
の基材がポリビニルアルコール系、ポリ塩化ビニ
ル系、部分脱塩酸ポリ塩化ビニル系、ポリアミド
系またはポリエステル系樹脂であることを特徴と
するカラー偏光板。〔式（）中、R₁、R₂は、同じか、もしくは
異なつていてもよく、それぞれ水素原子、ヒドロ
キシ基、ニトロ基、ハロゲン原子またはアミノ基
であり、かつR₁、R₂のうち少なくとも１個はア
ミノ基もしくはヒドロキシ基であり、環Ｂはアン
トラキノン母核（AQ）に融着した式（）〜
（）で示される５員環であり、A₂は炭素数１〜15個
のアルキル基、シクロヘキシル基、炭素数１〜15
個のアルコキシアルキル基または炭素数１〜９個
のアルキル基もしくはアルコキシ基で置換されて
いてもよいフエニル基を表わし、X₁はハロゲン
原子又はシアノ基を表わし、ｎは０、１、２の整
数を表わす。〕〔式（）中、X₁はハロゲン原子、シアノ基
であり、ｎは０、１、２を表わし、A₃は水素原
子、ハロゲン原子、アルコキシカルボニル基、置
換されていてもよいフエノキシカルボニル基であ
り、ｐは１または２の整数を表わす〕〔式（）中、A₃およびｐは式（）と同様
の意味を表わす〕２カラー偏光板の片面もしくは両面に保護膜層
を有することを特徴とする請求項１記載のカラー
偏光板。