(57)【要約】      （修正有）【課題】高純度の芳香族ビスアゾ化合物を含む組成物の製法を実現し、芳香族ビスアゾ化合物が十分に配向した、二色比が高い偏光膜を提供する。【解決手段】工程Ａと工程Ｂを含み、工程Ａでは、スルホン酸塩基を有する芳香族ビスアゾ化合物、または、カルボン酸塩基を有する芳香族ビスアゾ化合物を、逆相クロマトグラフィーを用いて精製し、高速液体クロマトグラフィーによるＵＶ２５４ｎｍ検出の純度が９０％以上となるようにする。工程Ｂでは、工程Ａで得られた精製済の芳香族ビスアゾ化合物を含む水溶液を、薄膜状に流延して、偏光膜を得る。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
高速液体クロマトグラフィーによるＵＶ２５４ｎｍ検出の純度が９０％以上の芳香族ビスアゾ化合物を含む組成物。
【請求項２】
前記芳香族ビスアゾ化合物が、逆相クロマトグラフィーを用いて精製された芳香族ビスアゾ化合物である、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記芳香族ビスアゾ化合物がスルホン酸塩基を有する、請求項１または２に記載の組成物。
【請求項４】
前記芳香族ビスアゾ化合物がカルボン酸塩基を有する、請求項１または２に記載の組成物。
【請求項５】
高速液体クロマトグラフィーによるＵＶ２５４ｎｍ検出の純度が９０％以上となるように、芳香族ビスアゾ化合物を精製する工程Ａと、
前記工程Ａで得られた精製済の芳香族ビスアゾ化合物を含む水溶液を、薄膜状に流延して、偏光膜を得る工程Ｂを含む、偏光膜の製造方法。
【請求項６】
前記工程Ａが、前記芳香族ビスアゾ化合物を逆相クロマトグラフィーを用いて精製する工程である、請求項５に記載の偏光膜の製造方法。
【請求項７】
前記芳香族ビスアゾ化合物がスルホン酸塩基を有する、請求項５または６に記載の偏光膜の製造方法。
【請求項８】
前記芳香族ビスアゾ化合物がカルボン酸塩基を有する、請求項５または６に記載の偏光膜の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、芳香族ビスアゾ化合物を含む組成物、および、その組成物を用いた偏光膜の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
汎用の偏光フィルムは、ポリビニルアルコールフィルムを延伸、染色して得られる。これに対して、リオトロピック液晶性をもつ芳香族ビスアゾ化合物が従来から知られている（例えば特許文献１）。リオトロピック液晶性とは、溶液状態で液晶性を示すことである。このような芳香族ビスアゾ化合物を含む水溶液を流延して得られる偏光膜は、汎用の偏光フィルムに比べて、厚みが格段に薄い。そのため、芳香族ビスアゾ化合物の水溶液から作られる偏光膜は将来性が期待される。しかし、従来の芳香族ビスアゾ化合物の水溶液から作られる偏光膜は、芳香族ビスアゾ化合物が十分に配向しないため、二色比が低いという問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３２３３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
芳香族ビスアゾ化合物を含む従来の偏光膜は、芳香族ビスアゾ化合物の純度が低く、芳香族ビスアゾ化合物が十分に配向しないため、偏光膜の二色比が低いという問題点がある。本発明の目的は、高純度の芳香族ビスアゾ化合物を含む組成物の製法を実現することである。また、本発明の目的は、前記の組成物を用いて、芳香族ビスアゾ化合物が十分に配向した、二色比が高い偏光膜を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）本発明の組成物は芳香族ビスアゾ化合物を含む。本発明の組成物に含まれる芳香族ビスアゾ化合物は、高速液体クロマトグラフィーによるＵＶ２５４ｎｍ検出の純度が９０％以上である。
【０００６】
（２）本発明の組成物に含まれる芳香族ビスアゾ化合物は、逆相クロマトグラフィーを用いて精製されたものである。
【０００７】
（３）本発明の組成物に含まれる芳香族ビスアゾ化合物はスルホン酸塩基を有する。
【０００８】
（４）本発明の組成物に含まれる芳香族ビスアゾ化合物はカルボン酸塩基を有する。
【０００９】
（５）本発明の偏光膜の製造方法は、工程Ａと工程Ｂを含む。工程Ａでは、芳香族ビスアゾ化合物を精製し、純度が９０％以上となるようにする。芳香族ビスアゾ化合物の純度は、高速液体クロマトグラフィーによるＵＶ２５４ｎｍ検出の純度とする。工程Ｂでは、工程Ａで得られた精製済の芳香族ビスアゾ化合物を含む水溶液を、薄膜状に流延して、偏光膜を得る。
【００１０】
（６）本発明の偏光膜の製造方法は、工程Ａと工程Ｂを含む。工程Ａでは、芳香族ビスアゾ化合物を逆相クロマトグラフィーを用いて精製し、純度が９０％以上となるようにする。芳香族ビスアゾ化合物の純度は、高速液体クロマトグラフィーによるＵＶ２５４ｎｍ検出の純度とする。工程Ｂでは、工程Ａで得られた精製済の芳香族ビスアゾ化合物を含む水溶液を、薄膜状に流延して、偏光膜を得る。
【００１１】
（７）本発明の偏光膜の製造方法に用いられる芳香族ビスアゾ化合物はスルホン酸塩基を有する。
【００１２】
（８）本発明の偏光膜の製造方法に用いられる芳香族ビスアゾ化合物はカルボン酸塩基を有する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、純度の高い芳香族ビスアゾ化合物を含む組成物が得られる。また、本発明により、芳香族ビスアゾ化合物が十分に配向した、二色比が高い偏光膜が得られる。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明者らの研究によると、従来の偏光膜において芳香族ビスアゾ化合物が十分に配向しない原因は、芳香族ビスアゾ化合物の原料に、極性の異なる不純物が存在するためである。本発明者らは、逆相クロマトグラフィーを用いて、純度の高い芳香族ビスアゾ化合物が得られることを見出した。純度の高い芳香族ビスアゾ化合物は十分に配向するため、二色比が高い偏光膜が得られる。
【００１５】
［偏光膜の製造方法］
本発明は、芳香族ビスアゾ化合物を含む偏光膜の製造方法である。本発明の製造方法は、次の工程Ａと工程Ｂを含む。本発明の製造方法により得られる偏光膜は、二色比が高い（例えば、２０以上）という特徴をもつ。
【００１６】
［工程Ａ］
工程Ａでは、芳香族ビスアゾ化合物を、好ましくは、逆相クロマトグラフィーを用いて精製する。芳香族ビスアゾ化合物の精製度合は、高速液体クロマトグラフィーによるＵＶ２５４ｎｍ検出の純度が、９０％以上となる精製度合である。
【００１７】
本発明において、「芳香族ビスアゾ化合物」とは、２個のアゾ基（−Ｎ＝Ｎ−）と、芳香環を持つ化合物をいう。本発明に用いられる芳香族ビスアゾ化合物は、好ましくは、水への溶解性を高めるため、スルホン酸塩基の極性基、またはカルボン酸塩基の極性基をさらに持ち、溶媒に溶解した状態で液晶相を示す。スルホン酸塩基は、好ましくは、スルホン酸リチウム塩基またはスルホン酸ナトリウム塩基である。カルボン酸塩基は、好ましくは、カルボン酸リチウム塩基またはカルボン酸ナトリウム塩基である。
【００１８】
このような芳香族ビスアゾ化合物は、例えば、細田豊著「理論製造  染料化学（５版）」（１９６８年７月１５日、技法堂発行）１３５ページ〜１５２ページに従って合成することができる。
【００１９】
上記の芳香族ビスアゾ化合物は、好ましくは、
１）アニリン誘導体をジアゾニウム塩化し、
２）これをアミノナフタレン誘導体とカップリング反応させて、モノアゾアニリン化合物を得、
３）モノアゾアニリン化合物をジアゾニウム塩化し、
４）これを置換ナフタレンスルホン酸化合物（通称アルファベット酸化合物）と、弱アルカリ性にてカップリング反応させて、得られる。
【００２０】
「逆相クロマトグラフィー」（Reversed Phase Liquid Chromatography）とは、移動相に、水、メタノール、アセトニトリルのような極性溶媒を用い、固定相に、オクタデシル基などを化学結合した無極性の充填剤を用いたクロマトグラフィーをいう。逆相クロマトグラフィーによれば、極性の大きい物質ほど、早く分離して溶出する。そのため、純度の高い芳香族ビスアゾ化合物を、早く精製して得ることができる。
【００２１】
高速液体クロマトグラフィー（High Performance Liquid Chromatography）は、少量の液体試料をカラムで分離し、分光光度計などでスペクトルを検出し、スペクトルの強度分布から、試料の純度を測定する方法である。
【００２２】
本発明においては、分光光度計の光源として、２５４ｎｍの紫外線（ＵＶ２５４ｎｍ）を用いる。ＵＶ２５４ｎｍを用いることにより、二色性低下の原因となる不純物を、精度良く検出することができる。
【００２３】
偏光膜の二色性を高くするために、好ましくは、ＵＶ２５４ｎｍ検出の純度が９０％以上になるように、芳香族ビスアゾ化合物を精製する。さらに好ましくは、ＵＶ２５４ｎｍ検出の純度が９５％以上になるように、芳香族ビスアゾ化合物を精製する。
【００２４】
本発明において、ＵＶ２５４ｎｍ検出の純度が９０％以上になるように、芳香族ビスアゾ化合物を精製するためには、逆相クロマトグラフィーを用いることが望ましい。逆相クロマトグラフィー以外に、例えば、塩析や再沈殿を組合せてもよい。
【００２５】
［工程Ｂ］
工程Ｂでは、工程Ａで得られた芳香族ビスアゾ化合物を含む水溶液を、薄膜状に流延して、偏光膜を得る。水溶液中の芳香族ビスアゾ化合物の濃度は適宜選択されるが、例えば、２重量％〜４０重量％である。水溶液を薄膜状に流延する手段としては、スライドコータ、バーコータ、スロットダイコータなどが用いられる。
【００２６】
本発明の製造方法は、工程Ａと工程Ｂ以外に、他の工程を含んでもよい。そのような他の工程としては、例えば、工程Ｂにより得られた偏光膜を乾燥させる工程（工程Ｃ）がある。また、工程Ｂにより得られた偏光膜の表面に、アルカリ土類金属を含む水溶液を接触させて、偏光膜の耐水性を高める工程（工程Ｄ）がある。
【００２７】
［組成物］
本発明の組成物は芳香族ビスアゾ化合物を含む。芳香族ビスアゾ化合物は、好ましくは、スルホン酸塩基、またはカルボン酸塩基を有する。芳香族ビスアゾ化合物は、好ましくは、逆相クロマトグラフィーを用いて精製されたものである。その精製度は、高速液体クロマトグラフィーによるＵＶ２５４ｎｍ検出の純度が９０％以上である。
【００２８】
本発明の組成物には、芳香族ビスアゾ化合物以外に、界面活性剤などの添加剤が含まれていてもよい。本発明の組成物は、好ましくは、組成物の総重量の７０重量％以上の芳香族ビスアゾ化合物を含む。
【００２９】
本発明の組成物を水に溶解させた水溶液は、ある濃度範囲で液晶性を示す。本発明の組成物の水溶液を、薄膜状に流延することにより、例えば、偏光膜が得られる。
【００３０】
［偏光膜］
本発明の製造方法により得られる偏光膜は、芳香族ビスアゾ化合物を含む。偏光膜は、好ましくは、偏光膜の総重量の７０重量％以上の芳香族ビスアゾ化合物を含む。
【００３１】
この偏光膜は、芳香族ビスアゾ化合物の配向度が高いため、二色比が高い。偏光膜の、ＸＹＺ表色系における、視感度補正したＹ値の二色比は、例えば、２０以上である。なお、従来の芳香族ビスアゾ化合物を用いた偏光膜の二色比は、１０程度である。
【００３２】
偏光膜の厚みは、好ましくは、０．１μｍ〜１０μｍであり、さらに好ましくは、０．１μｍ〜５μｍである。
【実施例】
【００３３】
［実施例１］
精製前の芳香族ビスアゾ化合物（化学式１）と、逆相クロマトグラフィーを用いて精製した芳香族ビスアゾ化合物（化学式１）を準備した。それぞれを純水に溶解して、芳香族ビスアゾ化合物（化学式１）の水溶液を２種類調製した。
【００３４】
【化１】
2012194297.tif 000002
【００３５】
それぞれの水溶液を、ラビング処理およびコロナ処理の施されたシクロオレフィン系ポリマーフィルム（日本ゼオン社製ゼオノア）上に、バーコータ（ＢＵＳＨＭＡＮ社製Ｍａｙｅｒｒｏｔ  ＨＳ５）を用いて流延した。
【００３６】
それぞれの水溶液を、自然乾燥させて、厚み０．３μｍの偏光膜を作製した。
【００３７】
表１に、精製前の芳香族ビスアゾ化合物（化学式１）の純度と、精製後の芳香族ビスアゾ化合物（化学式１）の純度を示す。また、精製前の芳香族ビスアゾ化合物（化学式１）を用いて作製した偏光膜の単体の二色比と、精製後の芳香族ビスアゾ化合物（化学式１）を用いて作製した偏光膜の単体の二色比を示す。
【００３８】
［実施例２］
精製前の芳香族ビスアゾ化合物（化学式２）と、逆相クロマトグラフィーを用いて精製した芳香族ビスアゾ化合物（化学式２）を準備した。それぞれを純水に溶解して、芳香族ビスアゾ化合物（化学式２）の水溶液を２種類調製した。
【００３９】
【化２】
2012194297.tif 000003
【００４０】
実施例１と同様にして、それぞれの水溶液から、厚み０．３μｍの偏光膜を作製した。
【００４１】
表１に、精製前の芳香族ビスアゾ化合物（化学式２）の純度と、精製後の芳香族ビスアゾ化合物（化学式２）の純度を示す。また、精製前の芳香族ビスアゾ化合物（化学式２）を用いて作製した偏光膜の単体の二色比と、精製後の芳香族ビスアゾ化合物（化学式２）を用いて作製した偏光膜の単体の二色比を示す。
【００４２】
［実施例３］
精製前の芳香族ビスアゾ化合物（化学式３）と、逆相クロマトグラフィーを用いて精製した芳香族ビスアゾ化合物（化学式３）を準備した。それぞれを純水に溶解して、芳香族ビスアゾ化合物（化学式３）の水溶液を２種類調製した。
【００４３】
【化３】
2012194297.tif 000004
【００４４】
実施例１と同様にして、それぞれの水溶液から、厚み０．３μｍの偏光膜を作製した。
【００４５】
表１に、精製前の芳香族ビスアゾ化合物（化学式３）の純度と、精製後の芳香族ビスアゾ化合物（化学式３）の純度を示す。また、精製前の芳香族ビスアゾ化合物（化学式３）を用いて作製した偏光膜の単体の二色比と、精製後の芳香族ビスアゾ化合物（化学式３）を用いて作製した偏光膜の単体の二色比を示す。
【００４６】
［実施例４］
精製前の芳香族ビスアゾ化合物（化学式４）と、逆相クロマトグラフィーを用いて精製した芳香族ビスアゾ化合物（化学式４）を準備した。それぞれを純水に溶解して、芳香族ビスアゾ化合物（化学式４）の水溶液を２種類調製した。
【００４７】
【化４】
2012194297.tif 000005
【００４８】
実施例１と同様にして、それぞれの水溶液から、厚み０．３μｍの偏光膜を作製した。
【００４９】
表１に、精製前の芳香族ビスアゾ化合物（化学式４）の純度と、精製後の芳香族ビスアゾ化合物（化学式４）の純度を示す。また、精製前の芳香族ビスアゾ化合物（化学式４）を用いて作製した偏光膜の単体の二色比と、精製後の芳香族ビスアゾ化合物（化学式４）を用いて作製した偏光膜の単体の二色比を示す。
【００５０】
［実施例５］
精製前の芳香族ビスアゾ化合物（化学式５）と、逆相クロマトグラフィーを用いて精製した芳香族ビスアゾ化合物（化学式５）を準備した。それぞれを純水に溶解して、芳香族ビスアゾ化合物（化学式５）の水溶液を２種類調製した。
【００５１】
【化５】
2012194297.tif 000006
【００５２】
実施例１と同様にして、それぞれの水溶液から、厚み０．３μｍの偏光膜を作製した。
【００５３】
表１に、精製前の芳香族ビスアゾ化合物（化学式５）の純度と、精製後の芳香族ビスアゾ化合物（化学式５）の純度を示す。また、精製前の芳香族ビスアゾ化合物（化学式５）を用いて作製した偏光膜の単体の二色比と、精製後の芳香族ビスアゾ化合物（化学式５）を用いて作製した偏光膜の単体の二色比を示す。
【００５４】
［実施例６］
精製前の芳香族ビスアゾ化合物（化学式６）と、逆相クロマトグラフィーを用いて精製した芳香族ビスアゾ化合物（化学式６）を準備した。それぞれを純水に溶解して、芳香族ビスアゾ化合物（化学式６）の水溶液を２種類調製した。
【００５５】
【化６】
2012194297.tif 000007
【００５６】
実施例１と同様にして、それぞれの水溶液から、厚み０．３μｍの偏光膜を作製した。
【００５７】
表１に、精製前の芳香族ビスアゾ化合物（化学式６）の純度と、精製後の芳香族ビスアゾ化合物（化学式６）の純度を示す。また、精製前の芳香族ビスアゾ化合物（化学式６）を用いて作製した偏光膜の単体の二色比と、精製後の芳香族ビスアゾ化合物（化学式６）を用いて作製した偏光膜の単体の二色比を示す。
【００５８】
［実施例７］
精製前の芳香族ビスアゾ化合物（化学式７）と、逆相クロマトグラフィーを用いて精製した芳香族ビスアゾ化合物（化学式７）を準備した。それぞれを純水に溶解して、芳香族ビスアゾ化合物（化学式７）の水溶液を２種類調製した。
【００５９】
【化７】
2012194297.tif 000008
【００６０】
実施例１と同様にして、それぞれの水溶液から、厚み０．３μｍの偏光膜を作製した。
【００６１】
表１に、精製前の芳香族ビスアゾ化合物（化学式７）の純度と、精製後の芳香族ビスアゾ化合物（化学式７）の純度を示す。また、精製前の芳香族ビスアゾ化合物（化学式７）を用いて作製した偏光膜の単体の二色比と、精製後の芳香族ビスアゾ化合物（化学式７）を用いて作製した偏光膜の単体の二色比を示す。
【００６２】
【表１】
2012194297.tif 000009
【００６３】
表１から明らかなように、芳香族ビスアゾ化合物は、逆相クロマトグラフィーを用いて精製することにより、純度が大幅に高くなる。また、精製した芳香族ビスアゾ化合物を用いた偏光膜の単体二色比は、精製していない芳香族ビスアゾ化合物よりも、１０〜３０高い値を示す。
【００６４】
［二色比の測定方法］
グラントムソン偏光子を備えた分光光度計（日本分光社製Ｖ−７100）を用いて、直線偏光の測定光を入射させ、視感度補正したＹ値のｋ１およびｋ２を求め、下式により二色比を算出した。
二色比＝ｌｏｇ（１／ｋ２）／ｌｏｇ（１／ｋ１）
ここで、ｋ１は最大透過率方向の直線偏光の透過率を表わし、ｋ２は最大透過率方向に直交する方向の直線偏光の透過率を表わす。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明の製造方法により得られた偏光膜は、液晶テレビや携帯電話などの液晶ディスプレイに、好ましく用いられる。