DE3590479C2 - - Google Patents
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- G02B5/3033—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid
Description
Die Erfindung betrifft polarisierende Filme, Feinfolien
oder dünne Überzüge (im folgenden kurz als "Filme" be
zeichnet) und insbesondere einen neuen polarisierenden
Film mit außergewöhnlich hervorragender Feuchtigkeitsbe
ständigkeit und Wärmebeständigkeit.
Polarisierende Filme, die zur Zeit meistens verwendet wer
den, umfassen einen Grund- oder Basisfilm, der aus einem
Polyvinylalkoholharz gebildet und mit Polarisationsfähig
keit durch eine Jodverbindung und/oder eine dichroitische
Substanz wie einen Säurefarbstoff oder direkten Farbstoff
mit einer vorgewählten Struktur ausgestattet ist. Bei
diesem Typ von polarisierenden Filmen wird Dauerhaftigkeit
üblicherweise dadurch erreicht, daß beide Seiten derselben
mit filmartigen Materialien abgedeckt werden (die hier
im folgenden als Schutzschichten bezeichnet werden), die
Feuchtigkeitsbeständigkeit und wenigstens auf einer Seite
Transparenz aufweisen. Das heißt, daß der Nachteil der
inneren polarisierenden Filmschicht (hier im folgenden
als Polarisationsschicht bezeichnet), der offensichtlich
die Dauerhaftigkeit aufgrund ihrer Natur fehlt, dadurch
beseitigt worden ist, daß ihre beiden Seiten mit den
Schutzschichten geschützt wurden, um die erforderliche
Dauerhaftigkeit für praktische Anwendungszwecke zu gewähr
leisten.
Als ein wichtiges Bestandteilelement von Flüssigkristall-
Anzeigevorrichtungen werden derzeit polarisierende Filme
in großen Mengen verwendet. Da jedoch das Anwendungsge
biet für Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen vergrößert
wird, besteht eine wachsende starke Nachfrage nach ver
besserter Dauerhaftigkeit, insbesondere Feuchtigkeitsbe
ständigkeit und Wärmebeständigkeit, für die darin verwen
deten polarisierenden Filme.
Es ist eine Anzahl von Vorschlägen gemacht worden, um die
ses Bedürfnis zu erfüllen. Insgesamt können diese Vor
schläge in drei Verfahren eingeteilt werden. Das erste
Verfahren ist, einen herkömmlichen Polarisator zu ver
wenden, der eine Kombination von einem Polyvinylalkohol
harz und einem wasserlöslichen dichroitischen Farbstoff
umfaßt, und ihn mit Schutzschichten zu schützen, die aus
einem Material (wie z. B. Zelluloseacetatharz, einem Acryl
harz, einem Polyesterharz, einem Polyurethanharz oder
dergleichen) gebildet sind und bessere Dauerhaftigkeit
als das Polyvinylalkoholharz besitzen. Dieses Verfahren
kann eine merkliche Verbesserung der Dauerhaftigkeit brin
gen. Eine derartige Verbesserung der Dauerhaftigkeit be
sitzt jedoch ihre Grenze, weil die Kanten des Polarisators,
der an den geschnittenen Enden des Polarisationsfilmes
offenliegen, schlechte Feuchtigkeitsbeständigkeit aufwei
sen und weil das Grund- oder Basisharz des Polarisators
seiner Natur nach geringe Wärmebeständigkeit aufweist.
Das zweite Verfahren ist, einen polarisierenden Film aus
einem hydrophoben Polymer mit einer Polyenstruktur mit
konjugierten Doppelbindungen zu bilden. Dieses Verfahren
hat jedoch noch nicht technische Vollständigkeit erlangt,
weil ein derartiger polarisierender Film, obgleich er ver
besserte Feuchtigkeitsbeständigkeit besitzt, derartige
Nachteile aufweist wie eine Änderung der Durchlässigkeit
aufgrund einer Zunahme der Polyenstruktur, die durch Wärme
oder andere Gründe verursacht wird, einen grundsätzlich
niedrigen Grad der Polarisation und dergleichen. Das dritte
Verfahren ist ein Versuch, einen polarisierenden Film
oder Polarisator durch Färben eines hydrophoben Polymeren,
für das Polyester, Polyamide und dergleichen typisch sind,
mit einem dichroitischen Farbmittel zu bilden und dann
den entstehenden Film oder die entstehende Feinfolie zu
strecken, und die vorliegende Erfindung gehört grundsätz
lich zu diesem Verfahren. Gemäß dem dritten Verfahren ist
es im Prinzip möglich, die lange bestehenden Probleme der
Feuchtigkeitsbeständigkeit, Wärmebeständigkeit und der
gleichen, dem Wesen nach zu lösen. In der Praxis sind je
doch nur wenige dichroitische Farbmittel beschrieben wor
den, die einen hohen Grad an Dichroismus in solch einem
hydrophoben Polymer zeigen, und diese Tatsache bringt
Einschränkungen für die Durchführung der Technik zur Bil
dung polarisierender Filme nach dem dritten Verfahren.
Der Stand der Technik, der sich auf beständige oder halt
bare polarisierende Filme bezieht, umfaßt beispielsweise
die japanische Patentoffenlegungsschrift No. 84 409/1982,
die japanische Patentoffenlegungsschrift No. 68 008/1983
auf den Namen der gleichen Erfinder wie bei der vorliegen
den Erfindung und dergleichen. Alle diese betreffen pola
risierende Filme, auf die dichroitische Farbstoffe ange
wendet werden, die für die Verwendung bei Flüssigkristallen
entwickelt worden sind. Sofort nach der Herstellung können
diese polarisierenden Filme Polarisationsleistungsfähig
keit aufweisen, die mit derjenigen von herkömmlichen Po
larisationsfilmen om PVA-Typ vergleichbar sind. Sie sind
jedoch vom praktischen Standpunkt aus deshalb nachteilig,
weil ihre Langzeitverwendung, insbesondere in einem er
hitzten Zustand, eine merkliche Verringerung ihrer Pola
risierungsfähigkeit bewirkt. Der Hauptgrund für diesen
Nachteil liegt in der Tatsache, daß dichroitische Farb
stoffe für die Verwendung bei Flüssigkristallen im all
gemeinen so ausgewählt worden sind, daß sie eine Struktur
besitzen, die es gestattet, daß sie in Flüssigkristallen
in der höchst-möglichen Konzentration gelöst werden. In
einem Folien- oder Filmbasismaterial, das ein hydrophobes
Harz wie Polyäthylenterephthalat umfaßt, bewegen sich je
doch die Moleküle von einem derartigen Farbstoff vermut
lich leicht aufgrund ihrer thermischen Bewegung oder der
gleichen, insbesondere in einem erhitzten Zustand, und
zerstören ihre eigene Orientierung. Weiterhin wird während
der Herstellung eines derartigen polarisierenden Filmes
(bzw. einer Folie) der Film, der einen Streckungsverfah
rensschritt durchlaufen hat, üblicherweise einem Wärme
behandlungsschritt zum Zwecke der Verhinderung seiner
Schrumpfung oder dergleichen und zur Sicherung seiner
Dimensionsstabilität unterworfen. Wenn ein Farbmittel
(wie z. B. ein dichroitischer Farbstoff für die Verwen
dung bei Flüssigkristallen) mit sehr hoher Löslichkeit
in dem hydrophoben Grundharz verwendet wird, kann der
Grad der Polarisation des entstehenden Filmes (oder der
Folie) sofort nach dem Streckungsverfahrensschritt bemer
kenswert hoch sein. Dieser Film besitzt jedoch den Nach
teil, daß sein Grad der Polarisation wesentlich verrin
gert wird, nachdem er den Wärmebehandlungsschritt durch
laufen hat. Wenn es demzufolge gewünscht wird, einen hohen
Grad der Polarisation in solch einem polarisierenden Film
zu erreichen, kann der gestreckte Film (bzw. die Folie)
nicht einer angemessenen Wärmebehandlung für Thermofixie
rungszwecke unterworfen werden, was es unmöglich macht,
einen polarisierenden Film mit einem ausreichenden Grad
an Dimensionsstabilität und einem stabilisierten Grad der
Polarisation herzustellen. Im Gegensatz dazu muß, wenn es gewünscht
wird, einen polarisierenden Film mit einem ausreichenden
Grad an Dimensionsstabilität und einem stabilisierten
Grad der Polarisation zu erhalten, der gestreckte Film
einer angemessenen Wärmebehandlung unterworfen werden,
was es unmöglich macht, einen hohen Grad an Polarisation
zu erreichen.
Um diese Probleme zu lösen, haben die Erfinder der vorlie
genden Erfindung ausgedehnte Untersuchungen durchgeführt
und gefunden, daß bei polarisierenden Filmen, bei denen
ein hydrophobes Harz als Filmbasismaterial verwendet wird,
das wichtigste Charakteristikum, das ein Farbmittel haben
muß, wenn es zur Lösung der vorstehend beschriebenen Pro
bleme eingesetzt wird, ein hoher Grad an Dichroismus ist
und daß darüber hinaus solch ein Farbmittel einen gewissen
Grad an Pigmentnatur aufweisen muß. Die vorliegende Erfin
dung ist auf der Grundlage dieser Ergebnisse fertiggestellt
worden.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen neuen polari
sierenden Film zu schaffenn der gebildet wird durch die Ver
wendung eines hydrophoben Polymeren mit hervorragender Trans
parenz, Feuchtigkeitsbeständigkeit, Wärmebeständigkeit, Wetter
beständigkeit und dergleichen als Filmbasismaterial und Ein
verleibung eines Farbstoffes der in der Lage ist demselben
ausgezeichnete Polarisationseigenschaften zu verleihen.
Diese Aufgabe der Erfindung kann gelöst werden mit einem
polarisierenden Film aus einem hydrophoben Polymer, das einen
dichroitischen organischen Farbstoff in einem orientierten
Zustand enthält und der dadurch gekennzeichnet ist, daß
der dichroitische organische Farbstoff in Wasser, organischen
Lösungsmitteln und Flüssigkristallen unlöslich ist, und das
dichroitische Verhältnis des Farbstoffs nicht kleiner als 7
ist, gemessen an einem Film, der durch inniges Mischen des
Farbstoffs mit Polyethylenterephthalat, Schmelzen der ent
stehenden Mischung und Bilden eines Films daraus erhalten
wird.
Die Bezeichnung dichroitisches Verhältnis (Rd) ist durch
folgende Formel definiert:
worin A|| und A⟂ die Absorptionen darstellen, die mit ein
fallenden linear polarisierten Strahlen parallel bzw. senkrecht
zur Streckrichtung des gebildeten Filmes bestimmt werden.
Gemäß den von der Anmelderin durchgeführten Untersuchungen
sind die Zusammensetzungen der Flüssigkristalle, E-8 in
Beispiel 1 und ZLI-1840 in Beispiel 6 wie folgt:
E-8: | ||
4-cyano-4′-n-pentylbiphenyl | 43% | |
4-cyano-4′-n-propoxybiphenyl | 17% | |
4-cyano-4′-n-pentoxybiphenyl | 13% | |
4-cyano-4′-n-octoxybiphenyl | 17% | |
4-cyano-4′-n-pentylterphenyl | 10% | |
ZLI-1840: @ | 4-(4-n-propylcyclohexyl)-benzonitril | 28% |
4-(4-n-butylcyclohexyl)-benzonitril | 15% | |
4-(4-n-pentylcyclohexyl)-benzonitril | 30% | |
4-(4-n-heptylcyclohexyl)-benzonitril | 15% | |
4-(4-n-butylcyclohexyl)-carboxy-(4-n-pentylcyclohexyl)-benzene | 5% | |
4-cyano-4′-(4-n-pentylcyclohexyl)-biphenyl | 5% | |
4-cyano-4′-n-pentylterphenyl | 5% | |
4,4′-bis (4-n-butylcyclohexyl)-biphenyl | 5% |
Das dichroitische organische Farbmittel oder der dichroi
tische organische farbgebende Stoff, der bei der vorlie
genden Erfindung verwendet wird, wird aus den folgenden
Gruppen ausgewählt:
- (1) Küpenfarbstoffe und organische Pigmente oder Pigment farbstoffe;
- (2) Verbindungen der allgemeinen Formel worin X₁, X₂, X₃, X₄, X₅ und X₆ Wasserstoffatome, Halogen atome, Hydroxylgruppen oder Aminogruppen darstellen, die durch eine Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen sub stituiert sein können, und wenigstens eines von den X₁, X₂, X₃ und X₆ eine Hydroxylgruppe oder eine Aminogruppe ist, die durch eine Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoff atomen substituiert sein kann; Z ein Sauerstoffatom, ein Schwefelatom oder eine Iminogruppe darstellt; R₁ und R₂ unabhängig voneinander Wasserstoffatome, Halogenatome, Methylgruppen oder Methoxygruppen darstellen, R₃ -COOH, -COOR₄, -CONH₂, -CONHR₄, -OOCR₄, -NHCOR₄, -N=N-R₄, darstellt, worin R₄ ein Phenyl-, Biphenyl- oder Naphthalin- Rest ist, der durch R₁, R₂, -COOH und/oder -COOCH₃ substi tuiert sein kann, und der Ring A ein Phenyl-, Biphenyl- oder Naphthalin-Rest ist, der durch R₁, R₂, -COOH und/oder -COOCH₃ substituiert sein kann, oder ein Antrachinon-Rest ist, der durch X₁, X₂, X₃, X₄, X₅ und/oder X₆ substituiert sein kann; und n eine ganze Zahl gleich 1, 2 oder 3 dar stellt;
- (3) Verbindungen der allgemeinen Formel wobei R₁ und R₂ so wie vorstehend definiert sind; R₅ -COOH; -COOCH₃, -COOC₂H₅, -COOR₆, Alkylgruppen mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, Alkoxygruppen mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, darstellt, wobei R₆ ein Phenylrest ist, der durch R₁ und R₂ substituiert sein kann, und n eine ganze Zahl gleich 1, 2 oder 3 darstellt;
- (4) Verbindungen der allgemeinen Formel worin Y ein Sauerstoffatom oder ein Schwefelatom dar stellt, X₇, X₈, X₉, X₁₀, X₁₁ und X₁₂ Wasserstoffatome, Halogenatome, Hydroxylgruppen oder Aminogruppen dar stellen, die durch die Alkylgruppe mit 1 bis 3 Koh lenstoffatomen substituiert sein können, Q ein Anthra chinonrest, der durch X₇, X₈, X₉, X₁₀, X₁₁ oder X₁₂ substituiert sein kann, oder eine Gruppe der Formel darstellt, worin R₁ und R₂ wie vorstehend definiert sind, m eine ganze Zahl gleich 1, 2 oder 3 darstellt und R₇-COOH, -COOR₄, -CONH₂, -CONHR₄, -COCR₄, -NHCOR₄, -N=N-R₄, darstellt, worin R₄ und der Ring B Phenyl-, Biphenyl- oder Naphthalin-Reste darstellen, die durch R₁, R₂, -COOH und/oder -COOCH₃ substituiert sein können, und
- (5) Verbindungen der allgemeinen Formel wobei R₁, R₂ und n wie vorstehend definiert sind, R₁′ ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Methylgruppe oder eine Methoxygruppe darstellt, R₈ ein Wasserstoff atom, -COOH, -COOR₄, -CONH₂, -CONHR₄, -COCR₄, -NHCOR₄, -N=N-R₄, darstellt, worin R₄ und der Ring B wie vorstehend definiert sind.
Es ist wichtig, daß diese dichroitischen organischen Farb
mittel für die Verwendung in dem polarisierenden Film der
vorliegenden Erfindung nicht nur Dichroismus zeigen, son
dern auch im wesentlichen in Wasser, organischen Lösungs
mitteln und flüssigen Kristallen unlöslich sind. Der Aus
druck "im wesentlichen unlöslich", wie er hier verwendet
wird, bedeutet, daß bei Raumtemperatur, nämlich etwa 25°C,
die Löslichkeiten des dichroitischen Farbmittels in Was
ser, organischen Lösungsmitteln und flüssigen Kristallen
nicht größer als 0,05 Gew.-% und vorzugsweise nicht größer
als 0,01 Gew.-% ist. Weiterhin bezeichnet der Ausdruck
"organische Lösungsmittel", wie er hier verwendet wird,
leicht erhältliche inerte organische Lösungsmittel mit
einem Siedepunkt von 250°C oder tiefer und umfaßt Aceton,
Methylalkohol, Äthylalkohol, Chloroform, Benzol, Toluol,
Xylol, Nitrobenzol, Chlorbenzol, o-Dichlorbenzol, N,N-
Dimethylformamid, Äthylacetat und dergleichen. Weiterhin
bezeichnet der Ausdruck "flüssige Kristalle", wie er hier
verwendet wird, flüssige Kristalle mit einer nematischen
oder smektischen Phase, die Fluidität bei Raumtemperatur
aufweisen, und zwar flüssige Kristalle vom Schiff-Grund
typ, flüssige Kristalle vom Biphenyltyp, flüssige Kristalle
vom Phenylcyclohexantyp, flüssige Kristalle vom Estertyp,
flüssige Kristalle vom Pyrimidintyp und Mischungen dersel
ben.
Wie vorstehend beschrieben wurde, ist es notwendig, daß das
dichroitische Farbmittel, das ein wichtiges Element bei
der vorliegenden Erfindung bildet, im wesentlichen unlös
lich in organischen Lösungsmitteln und flüssigen Kristal
len sein sollte. Dieser Grundzug beruht auf der Tatsache,
daß das Farbmittel der vorliegenden Erfindung eine gewisse
Pigmentnatur aufweist. Dies bedeutet, daß ein Farbmittel
für die Verwendung bei der vorliegenden Erfindung nicht
ausgewählt werden kann, indem es in einem flüssigen Kri
stall gelöst wird und bestimmt wird, ob es einen hohen
Grad an Dichroismus besitzt oder nicht. Mit anderen Worten,
ein gut definiertes Mittel zum Bestimmen, ob ein dichroiti
sches Farbmittel für die Verwendung bei der vorliegenden
Erfindung einen ausreichend hohen Grad an Dichroismus für
die Verwendung in polarisierenden Filmen besitzt, war
durchaus nicht verfügbar.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein bequemes und
wirksames Verfahren zum Bestimmen des Geeignetseins eines
Farbmittels für die Verwendung bei der vorliegenden Erfin
dung dadurch geliefert, daß sein Grad des Dichroismus in
Polyäthylenterephthalat, das ein typisches hydrophobes
Polymer ist, gemessen wird. Dieses Verfahren umfaßt das
innige Mischen einer geeigneten Menge an Farbmittel mit
Tabletten oder Pellets aus Polyäthylenterephthalat mit
einer inneren oder Grundviskosität von 0,6 bis 0,75,
Schmelzen der entstehenden Mischung, Ausformen der ge
schmolzenen Mischung zu einem Film oder einer Folie, Strecken
des Filmes oder der Folie in Längsrichtung mit einem
Streckverhältnis von wenigstens 3 bei einer Temperatur,
die nahe ihrem Glasübergangspunkt liegt oder diesen über
schreitet, um so zu gestatten, daß seine Breite frei vari
iert, und nachfolgendes Verwenden des gestreckten Filmes
oder der gestreckten Folie als eine Probe zum Messen des
dichroitischen Verhältnisses des Farbmittels bei seiner
maximalen Absorptionswellenlänge in dem Bereich des sicht
baren Lichtes. Die dichroitischen Farbmittel, die bei der
vorliegenden Erfindung verwendet werden können, besitzen
ein dichroitisches Verhältnis von nicht weniger als 7,
wenn es nach diesem Verfahren gemessen wird. Diese Farb
mittel sind für die Verwendung in polarisierenden Filmen
geeignet, die ein Filmbasismaterial umfassen, das aus
aromatischen Polyestern (einschließlich Polyäthylentereph
thalat) und anderen hydrophoben Polymeren ausgewählt ist.
Wie vorstehend angegeben wurde, haben die Erfinder der
vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Messen der di
chroitischen Verhältnisse von dichroitischen Farbmitteln
und ein Kriterium zum Beurteilen des Geeignetseins derar
tiger dichroitischer Verhältnisse für die Verwendung bei
der vorliegenden Erfindung gefunden.
Das vorstehende Verfahren und das Kriterium machen es
leicht, Farbmittel auszuwählen, die, obgleich sie eine
Pigmentnatur besitzen, bisher Schwierigkeiten bereiteten,
wenn bestimmt werden sollte, ob sie einen ausreichend
hohen Grad an Dichroismus für die Verwendung in polari
sierenden Filmen besitzen oder nicht. Außerdem liefert
die Verwendung eines so ausgewählten Farbmittels einen
polarisierenden Film mit hervorragender Polarisations
fähigkeit und mit hervorragender Haltbarkeit und Bestän
digkeit vom Standpunkt der Feuchtigkeitsbeständigkeit
und der Wärmebeständigkeit.
Die Farbmittel der vorliegenden Erfindung werden nachfol
gend in näheren Einzelheiten beschrieben.
Die erste Gruppe besteht aus Farbmitteln, die aus gut be
kannten Küpenfarbstoffen und organischen Pigmenten ausge
wählt sind. Spezieller gesagt, sie sind ausgewählt aus
den Farbstoffen und Pigmenten, die in "New Dye Handbook"
(herausgegeben von der Japanese Society of Organic Syn
thetic Chemistry und veröffentlicht von Maruzen am 20. Juli
1970), Seiten 683-721 und Seiten 977-1109, sowie in Yutaka
Hosoda, "Chemistry of Dyes (5. Ausgabe)" (veröffentlicht
von Gihodo am 15. Juli 1968), Seiten 250-336 und Seiten
697-759, beschrieben sind. Diese Farbmittel haben die all
gemeinen Eigenschaften, daß sie in Wasser unlöslich sind
und ein relativ hohes Molekulargewicht besitzen. Typische
Beispiele für die dichroitischen Farbmittel, die zu dieser
Gruppe gehören, sind in Tabelle 1 angegeben.
Die zweite Gruppe besteht aus Farbmitteln mit einer neuen
Struktur, die durch die allgemeine Formel
dargestellt werden, worin X₁, X₂, X₃, X₄, X₅, X₆, Z, R₁,
R₂, R₃ und n dieselben Bedeutungen besitzen, wie sie vor
stehend definiert wurden.
Die Farbmittel, die durch die vorstehende allgemeine For
mel (I) dargestellt werden, können nach irgendeinem an
sich gut bekannten Verfahren synthetisiert werden, ein
schließlich zum Beispiel durch solche Verfahren, wie sie
in der japanischen Patentveröffentlichung No. 3 710/1966
und dergleichen beschrieben sind. Typischerweise können
Verbindungen der allgemeinen Formel (I) erhalten werden,
indem eine Verbindung der allgemeinen Formel
wobei X₁, X₂, X₃, X₄, X₅, X₆ und Z die gleiche Bedeutung
besitzen, wie sie für die allgemeine Formel (I) angegeben
wurde, mit einer Verbindung der allgemeinen Formel
worin R₁, R₂, R₃ und n die gleiche Bedeutung besitzen, wie
sie für die allgemeine Formel (I) definiert wurde, unter
Heizbedingungen in einem organischen Lösungsmittel wie bei
spielsweise einem Alkohol (z. B. Methanol, Äthanol, Propa
nol, Butanol, Äthylenglycol, Methylzellosolve, Äthylzello
solve oder dergleichen), Benzol, Toluol, Xylol, Monochlor
benzol, Dichlorbenzol, Nitrobenzol, N,N-Dimethylformamid
oder dergleichen, umgesetzt wird. Alternativ dazu können
auch Verbindungen der allgemeinen Formel (I) nach verschie
denen Kombinationen anderer gut bekannter Einheitsreak
tionen erhalten werden.
Alle Verbindungen, die innerhalb des Umfanges der allge
meinen Formel (I) fallen, besitzen hervorragende Eigen
schaften, die die Erfordernisse für das in dem polarisie
renden Film der vorliegenden Erfindung zu verwendenden
Farbmittel erfüllen. In der allgemeinen Formel (I) schließen
bevorzugte Beispiele für X₁, X₂, X₃ und X₆ Wasserstoffato
me, Halogenatome, Hydroxylgruppen, Aminogruppen, Methyl
aminogruppen, Äthylaminogruppen, Propylaminogruppen und
dergleichen ein. Farbmittel mit bemerkenswert hoher Pola
risationsleistungsfähigkeit können insbesondere erhalten
werden, wenn X₁ und X₂ oder X₃ und X₆ oder X₁, X₂, X₃ und
X₆ gleichzeitig und unabhängig voneinander Hydroxylgruppen,
Aminogruppen oder Methylaminogruppen darstellen. In diesen
Fällen sollten X₄ und X₅ vorzugsweise Wasserstoffatome
sein. Z kann geeigneterweise aus einem Sauerstoffatom,
einem Schwefelatom und einer Iminogruppe ausgewählt werden,
aber ein Sauerstoffatom und ein Schwefelatom werden vom
Standpunkt der Polarisationsleistungsfähigkeit bevorzugt.
Als Farbmittel zur Verwendung in polarisierenden Filmen
werden Verbindungen der allgemeinen Formel (I) am ausge
prägtesten charakterisiert durch Auswahl der Substituenten
gruppe R₃. Mit anderen Worten, sie dienen als Farbmittel
für die Verwendung in polarisierenden Filmen, wenn die
Substituentengruppe R₃ so geeignet ausgewählt ist, daß
sie besonders hohe Anfangspolarisierungsleistungsfähigkeit
und stabile Langzeit-Polarisierungsleistungsfähigkeit be
sitzen. Genauer gesagt, bevorzugte Beispiele für die Sub
stituentengruppe R₃ umfassen -COOH, -COOH₂,
und dergleichen.
Insbesondere bevorzugt werden Aminogruppen wie -NHCOR₄,
-CONHR₄, usw.; Imidgruppen, die durch
dargestellt werden, und Gruppen, die
einen Benzoxazol- oder Benzothiazol-Rest enthalten.
Weiterhin werden Verbindungen der allgemeinen Formel (I),
in denen n=2 ist, insbesondere als Farbmittel für die Ver
wendung in polarisierenden Filmen bevorzugt.
Typische Beispiele für die dichroitischen Farbmittel, die
zu der zweiten Gruppe gehören, sind in Tabelle 2 aufge
führt.
Die dritten Gruppe besteht aus Farbmitteln, die durch die
allgemeine Formel
dargestellt werden, worin R₁, R₂, R₅ und n die gleiche
Bedeutung besitzen, wie es vorstehend definiert wurde.
Die Farbmittel, die durch die vorstehende allgemeine For
mel (II) dargestellt werden, können leicht synthetisiert
werden, beispielsweise durch Kochen eines Perylentetra
carbonsäure-Anhydrids mit der Formel
und eines aromatischen Amins mit der allgemeinen Formel
worin R₁, R₂, R₅ und n die gleichen Bedeutungen besitzen,
wie sie vorstehend definiert wurden, in einem inerten Lö
sungsmittel wie beispielsweise Nitrobenzol.
Typische Beispiele für die dichroitischen Farbmittel, die
zu der dritten Gruppe gehören, sind in Tabelle 3 aufgeführt.
Die vierte Gruppe besteht aus Farbmitteln, die durch die
allgemeine Formel
dargestellt werden, worin X₇, X₈, X₉, X₁₀, X₁₁, X₁₂, Y
und Q die gleichen Bedeutungen haben, wie sie vorstehend
definiert worden sind.
Die Farbmittel, die durch die obige allgemeine Formel (III)
dargestellt werden, können synthetisiert werden, indem
eine Verbindung mit der allgemeinen Formel
wobei X′₇, X′₈, X′₉, X′₁₀, X′₁₁ und X′₁₂ entsprechend die
gleichen Atome oder Gruppen sind X₇, X₈, X₉, X₁₀,
X′₁₁ und X′₁₂ in Formel (III) oder Atome oder Gruppen dar
stellen, die in diese umgewandelt werden können oder da
durch ersetzt werden können, und Y hat die gleiche Bedeu
tung, wie sie für Formel (III) angegeben ist, mit einem
Carbonsäurechlorid der allgemeinen Formel
wobei R′₁, R′₂ und R′₇ jeweils entsprechend die gleichen
Atome oder Gruppen wie R₁, R₂ und R₇ in Formel (IIIa)
sind oder Atome oder Gruppen darstellen, die in diese
umgewandelt werden können oder durch sie ersetzt werden
können, und m so ist, wie es für Formel (IIIa) definiert
wurde, in einem inerten Lösungsmittel wie beispielsweise
Nitrobenzol oder o-Dichlorbenzol kondensiert wird, um
eine Ringschlußreaktion zu bewirken, und, wenn es not
wendig ist, in die Atome oder Gruppen, die durch X₇, X₈,
X₉, X₁₀, X₁₁, X₁₂ und dergleichen dargestellt werden, um
gewandelt wird oder durch sie substituiert wird.
Typische Beispiele für die dichroitischen Farbmittel, die
zu der vierten Gruppe gehören, sind in Tabelle 4 aufge
führt.
Die fünfte Gruppe besteht aus Farbmitteln, die durch die
allgemeine Formel
dargestellt werden, worin R₁, R₂, R₈, R₁′ und n die
Bedeutungen besitzen, die vorstehend definiert worden
sind.
Die Farbmittel, die durch die obige allgemeine Formel (IV)
dargestellt werden, können synthetisiert werden, indem
eine Verbindung mit der allgemeinen Formel
in der R₁′ wie vorstehend definiert ist, mit einer
Aminverbindung der allgemeinen Formel
worin R₁, R₂, R₈ und n die gleichen Bedeutungen besitzen,
wie sie vorstehend definiert worden sind, in einem inerten
Lösungsmittel wie z. B. Nitrobenzol oder o-Dichlorbenzol
kondensiert wird.
Typische Beispiele für die dichroitischen Farbmittel, die
zu der fünften Gruppe gehören, sind in Tabelle 5 angege
ben.
Als die Farbmittel, die zum Herstellen des polarisierenden
Filmes der vorliegenden Erfindung verwendet werden, kön
nen kommerziell erhältliche Produkte oder synthetische
Produkte ohne weitere Reinigung verwendet werden. Sie
sollten jedoch vorzugsweise durch Umkristallisation oder
durch andere Mittel gereinigt werden. Es ist auch vorzu
ziehen, sie in der Form von Pulver mit einer Teilchen
größe von einigen Mikrometern oder weniger zu verwenden.
Der polarisierende Film der vorliegenden Erfindung ent
hält wenigstens eines der vorstehend beschriebenen Farb
mittel oder farbgebender Stoffe. Um einen polarisierenden
Film mit einer gewünschten Farbe und insbesondere einer
neutralen grauen Farbe zu erhalten, ist es vorzuziehen,
eine Anzahl derartiger Farbmittel auszuwählen und sie in
Mischung zu verwenden. Außerdem können derartige Farb
mittel in Kombination mit dichroitischen Farbmitteln
außerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung und in
einigen Fällen nicht-dichroitischen Farbmitteln oder ande
ren polarisierende Substanzen verwendet werden.
Das hydrophobe Polymer, das bei der vorliegenden Erfindung
verwendet wird, kann irgendeines der verschiedenen orga
nischen hochmolekularen Verbindungen sein, deren Moleküle
eine geradkettige Struktur besitzen und keine hydrophile
Gruppe enthalten. Es ist jedoch vorzuziehen, solch ein
Polymer zu verwenden, das Thermoplastizität besitzt. Spe
zifische Beispiele hierfür umfassen halogenierte Vinyl
polymerharze, Acrylharze, Polyolefinharze, Polyamidharze,
Polyimidharze, Polyesterharze, Polycarbonatharze, Poly
äther-Sulfonharze und dergleichen. Unter anderem werden
Harze bevorzugt, die wenigstens 80 Gew.-% aromatische
Polyesterharzbestandteile enthalten (wie Polyäthylen
terephthalat, Polyäthylennaphthalat, Polybutylentereph
thalat und dergleichen) mit hervorragender Wärmebeständig
keit, Feuchtigkeitsbeständigkeit und Transparenz.
Die Menge des verwendeten Farbmittels relativ zu dem Basis
polymer, das ein hydrophobes Polymer umfaßt, wie vorstehend
beschrieben wurde, wird unter Berücksichtigung der Färbe
fähigkeit des Farbmittels und der Dicke des gewünschten
polarisierenden Filmes bestimmt. Die Menge des verwendeten
Farbmittels wird jedoch vorzugsweise so eingestellt, daß
die Durchlässigkeit des entstehenden polarisierenden Filmes
für sichtbares Licht 30 bis 60% pro Blatt sein wird. Wenn
ein standardmäßiges Farbmittel verwendet wird und die Dicke
des entstehenden polarisierenden Filmes 30 bis 200 µm be
trägt, kann die Menge des verwendeten Farbmittels von 0,01
bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Basisharz, reichen.
Der polarisierende Film der vorliegenden Erfindung kann
hergestellt werden, indem ein Basispolymer zusammen mit
wenigstens einem Farbmittel, das aus den oben beschriebe
nen Gruppen ausgewählt ist, und anderen Farbmitteln, die
nach Wunsch hinzugegeben werden, geschmolzen wird, das
gefärbte geschmolzene Polymer zu einem Film, einer Folie
oder einem Blatt ausgeformt wird, dieses in Längsrichtung
oder in Querrichtung bei einer Temperatur von 50 bis 150°C
mit einem Streckverhältnis von 3 bis 10 gestreckt wird
und dann bei einer Temperatur von 100 bis 230°C über eine
Zeitdauer, die von 1 Sekunde bis zu 30 Minuten reicht,
wärmebehandelt wird. Obgleich das vorgenannte Strecken in
einer Richtung ausreichend sein kann, kann die mechanische
Festigkeit des Filmes weiter vergrößert werden, wenn es
gewünscht wird, indem dieser mit einem Streckverhältnis
von etwa 1,1 bis 2 in der Richtung rechtwinklig zu der
ersten Streckrichtung gestreckt wird.
Der so hergestellte polarisierende Film kann in verschiede
ne Formen von Filmen, Folien oder Blättern entsprechend
dem gewünschten Zweck weiterverarbeitet werden und in prak
tischen Einsatz genommen werden. Spezieller gesagt, der
nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellte
Film oder die Folie kann z. B. verwendet werden (a) so wie
er ist; (b) in der Form eines polarisierenden Blattes oder
Filmes, wobei er auf einer oder auf beiden Seiten mit
einer Schutzschicht versehen wird, die hervorragende op
tischer Klarheit und mechanische Festigkeit besitzt und
z. B. eine Schicht aus gefärbtem oder ungefärbtem Glas oder
Kunstharz ist; (c) in Form eines polarisierenden Filmes
(bzw. Folie), der auf einer Seite oder auf beiden Seiten
mit einem Klebstoff zum leichten Anbringen an Flüssigkri
stallanzeigen, Fensterscheiben und Brillen beschichtet
ist, an denen der polarisierende Film üblicherweise ver
wendet wird; (d) in Form eines polarisierenden Filmes
(bzw. Folie), der auf einer Oberfläche eine transparente
elektrisch leitfähige Schicht von Indium-Zinnoxid oder
anderem Material trägt, die durch ein an sich bekanntes
Verfahren wie Dampfniederschlagen, Zerstäuben oder Be
schichten gebildet ist, und dergleichen. Sie können auch
als Materialien für die Bildung der Zellen von Flüssig
kristallanzeigeeinrichtungen verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung kann noch klarer verstanden wer
den durch Bezugnahme auf die folgenden Beispiele, die
typische Farbmittel in Übereinstimmung mit der Erfindung
und typische polarisierende Filme oder Folien, bei denen
derartige Farbmittel verwendet werden, erläutern. In die
sen Beispielen wurde der Grad der Polarisation nach dem
folgenden Verfahren bestimmt: Zwei Stücke von einem pola
risierenden Film wurden in solch einer Weise aufeinander
gelegt, daß ihre Richtungen der Orientierung parallel zu
einander waren, und in den Lichtweg eines Spektrophoto
meters gebracht, um ihre Lichtdurchlässigkeit (T||) bei
ihrer maximalen Absorptionswellenlänge in dem sichtbaren
Bereich zu messen. Dann wurden diese Stücke in solch einer
Weise aufeinander gelegt, daß ihre Richtungen der Orien
tierung rechtwinklig zueinander verliefen, und dann wurde
ihre Lichtdurchlässigkeit (T⟂) bei der gleichen Wellenlän
ge gemessen. Danach wurde der Grad der Polarisation (v)
des polarisierenden Filmes nach der folgenden Gleichung
berechnet.
0,5 g Farbmittel No. 1 wurden in 100 g Nitrobenzol er
hitzt und dann bei 25°C mehrere Stunden stehen gelassen.
Obgleich die überstehende Flüssigkeit leicht gelb gefärbt
war, war der größte Teil des Farbmittels ausgefällt.
Andererseits wurde 1 mg des gleichen Farbmittels zu flüssi
gem Kristall E-8 (ein Flüssigkristall vom Biphenyltyp,
hinzugegeben.
Die entstandene Mischung wurde auf 90°C erhitzt, gerührt
und dann bei 25°C mehrere Stunden stehen gelassen. Als
Folge war der Flüssigkristall kaum gefärbt.
Als nächstes wurde 1 g des gleichen Farbmittels innig mit
1 kg Tabletten oder Pellets aus einem Polyäthylentereph
thalatharz mit einer inneren oder Grundviskosität von
0,7 gemischt. Die entstandene Mischung wurde bei 280°C
schmelzextrudiert, um einen Film zu bilden. Unter Verwen
dung einer Walzenstreckmaschine wurde dieser Film in Längs
richtung gestreckt mit einem Streckverhältnis von 5, um
eine Filmprobe mit einer Dicke von 80 µm zu erhalten. Das
dichroitische Verhältnis des Farbmittels bei der maxima
len Absorptionswellenlänge von 415 nm betrug 8,7.
2 g Farbmittel No. 1-1 wurden zu 1 kg Polyäthylentereph
thalatharz-Pellets hinzugegeben und mit ihnen innig ver
mischt. Die entstandene Mischung wurde bei 280°C schmelz
extrudiert, um einen Film (eine Feinfolie) mit einer
Dicke von etwa 200 µm zu bilden. Unter Verwendung einer
Rahmenspannmaschine wurde dieser Film bei 80°C mit einem
Streckverhältnis von 5 in Querrichtung gestreckt und dann
bei 150°C 1 Minute wärmebehandelt. Auf diese Weise wurde
ein hellgelber polarisierender Film erhalten, dessen Grad
der Polarisation bei der maximalen Absorptionswellenlänge
von 415 nm eine Höhe von sogar 89% aufwies. Als dieser
polarisierende Film bei einer Temperatur von 80°C und einer
relativen Feuchtigkeit von 90% 500 Stunden stehen gelassen
wurde, wurden weder eine wesentliche Änderung in der Far
be noch eine wesentliche Verringerung im Grad der Polari
sation beobachtet. Das Schrumpfungsverhältnis des Filmes
war nicht größer als 1% sowohl in der Längsrichtung als
auch in der Querrichtung, was seine gute Dimensionsstabi
lität anzeigte.
31 g gereinigtes 1,4-Diaminoanthrachinon-2,3-dicarbon
säureanhydrid und 27 g p-Benzamidoanilin wurden zu 500 ml
N,N-Dimethylformamid (DMF) hinzugegeben, und die entstande
ne Mischung wurde unter Rückfluß mit Rühren 5 Stunden er
hitzt. Nachdem sie auf Raumtemperatur abgekühlt war, wurde
der entstandene Niederschlag durch Filtrieren abgetrennt,
mit einer kleinen Menge DMF und dann mit Methanol gewa
schen und getrocknet, um 41 g Farbmittel No. 2-1 in Form
von grünlich-blauen Nadeln (Schmelzpunkt <360°C) zu er
halten. Seine Löslichkeit in Nitrobenzol war nicht größer
als 0,05% und sein dichroitisches Verhältnis (bei der
maximalen Absorptionswellenlänge von 685 nm) war 8,5, ge
messen in einem Polyäthylenterephthalatfilm.
2 g Farbmittel No. 2-1 wurden zu 1 kg Polyäthylentereph
thalatharz-Pellets hinzugegeben und mit ihnen gut ge
mischt. Die entstandene Mischung wurde bei 280°C ge
schmolzen und in einen Film ausgeformt. Dieser Film war
transparent und hatte eine helle grünlich-blaue Farbe.
Unter Verwendung einer Rahmenspannmaschine wurde dieser
gefärbte Film transversal gestreckt bei 80°C mit einem
Streckverhältnis von 5 und dann bei 180°C für einige Se
kunden wärmegehärtet. Auf diese Weise wurde ein polari
sierender Film mit einer Dicke von 70 µm erhalten. Dieser
polarisierende Film nahm eine zyaninblaue Farbe an (mit
einer maximalen Absorptionswellenlänge λmax von 685 nm)
und sein Grad der Polarisation bei λmax war 88%. Als
dieser polarisierende Film bei einer Temperatur von 80°C
und einer relativen Feuchtigkeit von 90% über 500 Stunden
stehen gelassen wurde, wurden weder eine wesentliche Än
derung in der Farbe noch eine wesentliche Verringerung
im Grad der Polarisation beobachtet.
Unter Verwendung von p-Phthalimidoanilin anstelle des
p-Benzamidoanilins wurde das Verfahren von Beispiel 3
wiederholt, um Farbmittel No. 2-2 in der Form feiner
grünlich-blauer nadelartiger Kristalle (Schmelzpunkt <360°C)
zu erhalten. Seine Löslichkeit in o-Dichlorbenzol war nicht
größer als 0,05% und sein dichroitisches Verhältnis (bei
der maximalen Absorptionswellenlänge von 690 nm) betrug
8,9, gemessen in einem Polyäthylenterephthalatfilm. Nach
dem Verfahren von Beispiel 4 wurde ein heller grünlich-
blauer polarisierender Film mit einem Grad der Polarisa
tion von 90% erhalten.
Unter Verwendung von 4-Amino-4′-(2′′,3′′-naphthalindicarbox
imido)biphenyl anstelle des p-Benzamidoanilins wurde das
Verfahren von Beispiel 3 wiederholt, um das Farbmittel
No. 2-3 in Form feiner grünlich-blauer nadelartiger Kri
stalle (Schmelzpunkt <360°C) zu erhalten. Seine Löslich
keit in N,N-Dimethylformamid war nicht größer als 0,05%,
und es war praktisch unlöslich in Flüssigkristall ZLI-1840
vom Phenylcyclohexantyp (einem nematischen Flüssigkristall).
Sein dichroitisches
Verhältnis (bei der maximalen Absorptionswellenlänge von
685 nm) war 11,2, gemessen in einem Polyätylenterephtha
latfilm.
20 g 1,4-Diamino-3-cyanoanthrachinon-2-carbonyl-4′-amino
anilid⁺) wurden in 300 g konzentrierter Schwefelsäure ge
löst und die entstandene Lösung wurde bei 50 bis 60°C
3 Stunden gerührt. Nachdem sie in 2 Liter Eiswasser gegos
sen worden war, wurde der entstandene Niederschlag durch
Filtrieren abgetrennt, mit Wasser gewaschen und dann ge
trocknet. Dieses Produkt wurde mit 1 Liter Nitrobenzol und
7 g Anthrachinon-2,3-dicarbonsäureanhydrid gemischt und
die entstandene Mischung wurde 5 Stunden bei 205°C gerührt.
Danach wurde die Mischung filtriert, während sie heiß war,
und das Filtrat wurde auf Raumtemperatur abgekühlt. Der
entstandene Niederschlag wurde durch Filtrieren abgetrennt,
mit Methanol gewaschen und dann getrocknet. Auf diese Weise
wurde das Farbmittel No. 2-4 in Form feiner grünlich-blauer
nadelartiger Kristalle (Schmelzpunkt <360°C) erhalten.
Es war praktisch unlöslich in Wasser, einem organischen
Lösungsmittel (Toluol) und einem Flüssigkristall (E-8),
und sein dichroitisches Verhältnis (bei der maximalen Ab
sorptionswellenlänge von 710 nm) war 7,2, gemessen in
einem Polyäthylenterephthalatfilm.
5 g Farbmittel No. 2-4, das in Beispiel 7 erhalten worden
war, wurde zu 1 Liter o-Dichlorbenzol hinzugegeben, und
Hydrogensulfidgas wurde 10 Stunden bei 130°C hindurchge
blasen. Nach dem Abkühlen wurde der entstandene Nieder
schlag durch Filtrieren abgetrennt, mit Methanol gewa
schen und dann getrocknet, um Farbmittel No. 2-5 in Form
dunkelblauer Kristalle (Schmelzpunkt <360°C) zu erhalten.
Es war praktisch unlöslich in Wasser, einem organischen
Lösungsmittel (Toluol) und einem Flüssigkristall (E-8),
und sein dichroitisches Verhältnis (bei der maximalen
Absorptionswellenlänge von 740 nm) betrug 9,3, gemessen
in einem Polyäthylenterephthalatfilm.
20 g 5,8-di(N-Methylamino)anthrachinon-2,3-dicarbonsäure
anhydrid und 14 g 4′-Aminobiphenyl-4-carbonsäure wurden
zu 1 Liter Nitrobenzol hinzugegeben, und die entstandene
Mischung wurde unter Rückfluß 10 Stunden gerührt. Nach
dem Abkühlen wurde der entstandene Niederschlag durch
Filtrieren abgetrennt und durch Umkristallisation von
N,N-Dimethylformamid gereinigt, um 24 g Farbmittel No. 2-6
in Form eines dunkelblauen Pulvers (Schmelzpunkt <360°C)
zu erhalten. Es war praktisch unlöslich in Wasser, einem
organischen Lösungsmittel (Toluol) und einem Flüssigkri
stall (E-8), und sein dichroitisches Verhältnis (bei der
maximalen Absorptionswellenlänge von 675 nm) betrug 11,2.
Es wurden andere Farbmittel auf die gleiche Weise wie in
Beispiel 1 bewertet mit der Ausnahme, daß diese Farbmittel
anstelle von Farbmittel No. 1-1 verwendet wurden. Die so
erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 6 angegeben. Alle
diese Farbmittel, die in Tabelle 6 angegeben sind, waren
praktisch unlöslich in Wasser, einem organischen Lösungs
mittel (Toluol) und einem Flüssigkristall (E-8).
Weiterhin wurden polarisierende Filme auf die gleiche Weise
wie in Beispiel 2 mit der Ausnahme hergestellt, daß andere
Farbmittel anstelle des Farbmittels No. 1-1 verwendet wur
den. Der Grad der Polarisation der einzelnen polarisieren
den Filme und die Farbe der einzelnen jeweiligen polari
sierenden Filme sind auch in Tabelle 6 angegeben. Alle
die in Tabelle 6 aufgeführten polarisierenden Filme be
saßen hervorragende Lichtbeständigkeit, Feuchtigkeitsbe
ständigkeit und Wärmebeständigkeit.
Es wurde ein blauer polarisierender Film auf die gleiche
Weise wie in Beispiel 2 mit der Ausnahme hergestellt, daß
ein dichroitischer Farbstoff für die Verwendung bei Flüssigkristallen
(mit der nachfolgend angegebenen Strukturformel A
und einem dichroitischen Verhältnis von 8,0, gemessen
in Polyäthylenterephthalat) anstelle des Farbmittels
No. 1-1 verwendet wurde.
Sein Polarisationsgrad bei der maximalen Absorptionswellenlänge
von 640 nm betrug nur 52%. Wenn jedoch ein ähnlicher
Film unter Weglassung des Wärmebehandlungsschrittes, der
auf den Streckungsverfahrensschritt folgte, hergestellt
wurde, zeigte er einen Polarisationsgrad von 78% bei der
gleichen Wellenlänge. Dies zeigt deutlich an, daß der Wärmebehandlungsschritt
eine merkliche Verringerung des Grades
der Polarisation bewirkte. Andererseits war das Schrumpfungsverhältnis
des wärmebehandelten Filmes nicht größer
als 1% sowohl in der Längsrichtung als auch in der Querrichtung,
wohingegen der Film, der ohne Wärmebehandlung
hergestellt worden war, höhere Schrumpfungsverhältnisse
von 8% in der Längsrichtung und 15% in der Querrichtung
zeigte und deshalb mangelnde Dimensionsstabilität aufwies.
Die Löslichkeit von Farbstoff A in Flüssigkristall E-8
(einem nematischen Flüssigkristall)
war etwa 2,0 Gew.-%.
Ein rötlich-orange polarisierender Film wurde auf die
gleiche Weise wie in Beispiel 2 mit der Ausnahme hergestellt,
daß ein dichroitischer Farbstoff für die Verwendung
bei Flüssigkristallen (mit der nachfolgend angegebenen
Strukturformel B und einem dichroitischen Verhältnis
von 8,0, gemessen in Polyäthylenterephthalat) anstelle
des Farbmittels No. 1-1 verwendet wurde.
Sein Grad der Polarisation bei der maximalen Absorptionswellenlänge
von 495 nm betrug nur 47%. Der Grad der Polarisation
eines ähnlichen Filmes, der ohne Wärmebehandlung
hergestellt worden war, war hoch und betrug 80%, aber
sein Schrumpfungsverhältnis war 6% in der Längsrichtung
und 12% in der Querrichtung, was einen Mangel an Dimensionsstabilität
darstellte.
Die Löslichkeiten von Farbstoff B in Flüssigkristall E-8
und Nitrobenzol war etwa 1,0 Gew.-% bzw. etwa 0,6 Gew.-%.
Es wurden polarisierende Filme auf die gleiche Weise wie
in Beispiel 2 mit der Ausnahme hergestellt, daß jedes der
Farbmittel mit der Strukturformel C bzw. D, die nachfolgend
angegeben sind (und mit den dichroitischen Verhältnissen
von 6,7 bzw. 8,0, gemessen in Polyäthylenterephthalat)
anstelle des Farbmittels No. 1-1 verwendet wurden.
Diese polarisierenden Filme wurden zusammen mit den polarisierenden
Filmen der vorstehend beschriebenen Beispiele
4 und 77 in einem Ofen bei 120°C über 1000 Stunden erhitzt.
Der Grad der Polarisation der einzelnen polarisierenden
Filme vor und nach dem Wärmetest war so, wie es
in Tabelle 7 angegeben ist. Somit zeigten die polarisierenden
Filme, bei denen die Farbmittel aus den Beispielen
4 und 77 verwendet wurden, stabilere Polarisierungsleistungsfähigkeit
als diejenigen, bei denen die Bezugsfarbmittel
C und D verwendet wurden.
Die Löslichkeiten der Farbmittel C und D in Flüssigkristall
E-8 waren 0,7 Gew.-% bzw. 1,0 Gew.-%.
Claims (7)
1. Polarisierender Film aus einem hydrophoben Polymer,
das einen dichroitischen organischen
Farbstoff in einem orientierten Zustand enthält,
dadurch gekennzeichnet,
daß der dichroitische organische Farbstoff in
Wasser, organischen Lösungsmitteln und Flüssigkristallen
unlöslich ist und das dichroitische
Verhältnis an einem Film, der durch inniges Mischen
des Farbstoffs mit Polyethylenterphthalat,
Schmelzen der entstehenden Mischung und Bilden
eines Films daraus erhalten wird.
2. Polarisierender Film nach Anspruch 1, bei dem
der dichroitische organische Farbstoff ein
Küpenfarbstoff oder organische Pigment ist.
3. Polarisierender Film nach Anspruch 1, bei dem
der dichroitische organische Farbstoff eine
Verbindung der Formel
ist, wobei X₁, X₂, X₃, X₄, X₅ und X₆ Wasserstoffatome,
Halogenatome, Hydroxylgruppen oder Aminogruppen
darstellen, die durch eine Alkylgruppe
mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen substituiert sein
können, und wenigstens eines von X₁, X₂, X₃ und
X₆ eine Hydroxylgruppe oder eine Aminogruppe ist,
die durch eine Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen
substituiert sein kann; Z ein Sauerstoffatom,
ein Schwefelatom oder eine Iminogruppe
darstellt; R₁ und R₂ unabhängig voneinander
Wasserstoffatome, Halogenatome, Methylgruppen
oder Methoxygruppen darstellen; R³ -COOH,
-COOR₄, -CONH₂, -CONHR₄, -OOCR₄, -NHCOR₄, -N=N-R₄,
in denen R₄ ein Phenyl-, Biphenyl- oder Napthalinrest
ist, der durch R₁, R₂, -COOH und/oder
-COOCH₃ substituiert sein kann, und der Ring A
ein Phenyl-, Biphenyl- oder Napthalinrest ist,
der durch R₁, R₂, -COOH und/oder -COOCH₃ substituiert
sein kann, oder ein Anthrachinonrest ist,
der durch X₁, X₂, X₃, X₄, X₅ und/oder X₆ substituiert
sein kann; und n eine ganze Zahl darstellt,
die gleich 1, 2 oder 3 ist.
4. Polarisierender Film nach Anspruch 1, bei dem
der dichroitische organische Farbstoff eine
Verbindung der Formel
ist, worin R₁ und R₂ unabhängig voneinander Wasserstoffatome,
Halogenatome, Methylgruppen oder
Methoxygruppen darstellen; R₅ -COOH, -COOCH₃,
-COOC₂H₅, -COOR₆, Alkylgruppen mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen,
Alkoxygruppen mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen,
ist, worin R₆ ein Phenylrest ist, der durch R₁
und R₂ substituiert sein kann; und n eine ganze
Zahl darstellt, die gleich 1, 2 oder 3 ist.
5. Polarisierender Film nach Anspruch 1, bei dem
der dichroitische organische Farbstoff eine
Verbindung der Formel
ist, in der Y ein Sauerstoffatom oder ein Schwefelatom
darstellt; X₇, X₈, X₉, X₁₀, X₁₁ und X₁₂
Wasserstoffatome, Halogenatome, Hydroxylgruppen
oder Aminogruppen darstellen, die durch eine
Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen substituiert
sein können; Q einen Anthrachinonrest,
der durch X₇, X₈, X₉, X₁₀, X₁₁ oder X₁₂ substituiert
sein kann, oder eine Gruppe mit der Formel
darstellt, worin R₁ und R₂ Wasserstoffatome,
Halogenatome, Methylgruppen oder Methoxygruppen
darstellen, m eine ganze Zahl darstellt, die
gleich 1, 2 oder 3 ist, und R₇ -COOH, -COOR₄,
-CONH₂, -CONHR₄, -COCR₄, -NHCOR₄, -N=N-R₄,
darstellt, worin R₄ und der Ring B Phenyl-,
Biphenyl- oder Napthalinreste darstellen, die
durch R₁, R₂, -COOH und/oder -COOCH₃ substituiert
sein können.
6. Polarisierender Film nach Anspruch 1, bei dem
der dichroitische organische Farbstoff eine
Verbindung der Formel
ist, in der R₁, R₂ und R₁′ Wasserstoffatome,
Halogenatome, Methylgruppen oder Methoxygruppen
darstellen; R₈ ein Wasserstoffatom, -COOH,
-COOR₄, -CONH₂, -CONHR₄, -COCR₄, -NHCOR₄, -N=N-R₄,
darstellt, worin R₄ und der Ring B Phenyl-,
Biphenyl- oder Naphthalinreste darstellen, die
durch R₁, R₂, -COOH und/oder -COOCH₃ substituiert
sein können.
7. Polarisierender Film nach Anspruch 1, bei dem
das Filmbasisharz wenigstens 80 Gew.-% Polyethylenterephthalat,
Polyethylennaphthalat und/
oder Polybutylenterephthalat enthält.
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