CN101528461A - 用于保护薄膜的增塑剂 - Google Patents
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Abstract
用于等离子显示器、眼镜或尤其是起偏器(例如基于三乙酸纤维素)的保护薄膜,其具有作为液晶型成像装置或眼镜的成分的特定的增塑剂,所述保护薄膜的制备及用途以及由此所制备的液晶显示器装置和薄膜起偏器,以及其它在说明书中提到的本发明的主题,特别适合于薄的薄膜并具有有利的性能,例如低的水蒸气透过率。作为增塑剂,一种或多种式(I),其中基团具有在其余公开内容中所提到的含义并为具有9或10个碳原子的支化链的烷基,且有利地使用一种或多种其它增塑剂。
Description
技术领域
本发明涉及的用于屏幕(显示器),尤其是用于起偏器的新型(基于纤维素酯,尤其是基于三乙酰基纤维素(=TAC)的)保护薄膜,其具有作为液晶型成像装置或眼镜的成分的特定增塑剂,所述保护薄膜的制备及用途以及以此制备的液晶显示装置和薄膜起偏器,以及其它下文提到的本发明主题。
背景技术
起偏器,如尤其是可用于液晶显示装置的那些,但也用于制造(例如)太阳镜,在一侧或多数在两侧保护薄膜,其通常在使用粘合材料的情况下层合到(例如经拉伸的,经固定的且经清洗的)起偏器上。保护薄膜,实际的起偏器(起偏性薄膜)和粘合层共同形成在本文所使用的术语表中的(由此多层的)薄膜起偏器。
作为用于实际的起偏器(改变光的偏振的层)的材料,通常使用合适的聚合物材料。
经常使用起偏振器,其具有通过拉伸取向的基于聚乙烯醇的聚合物作为基体,并此外含有碘(Iod)和/或二色性染料作为用于光的偏振化的实际的试剂,任选地在例如采用硼酸酯的交联条件下。所述起偏器因此是相对极性且亲水的。因此,通过湿气作用(水)可容易发生干扰性过程和例如与碘的反应,其造成起偏器的结构和功能能力的损害。
因此,也出于保护以免受其它的,尤其是机械的影响的原因,必要的是,实际的起偏器通过加载保护薄膜,尤其是通过其粘合,以保护其免受这样的干扰性影响。
对于等离子显示器,这样的保护薄膜作为功能薄膜,例如具有附加的抗反射涂层,也是重要的部件。
作为保护薄膜通常使用纤维素酯薄膜,其尤其具有基于三乙酸纤维素(TAC)、三乙酸纤维素-丁酸酯、三乙酸纤维素-丙酸酯和类似物的基体。优选的是三乙酸纤维素,其优选具有2.50至2.97,尤其是2.90至2.96范围内的乙酰化度(纤维素中每个碳水化合物单元中乙酰基数目),可按照例如ASTM-D817-96测量(其中乙酰化度涉及用于表面的亲水化作用的采用碱液、如含水NaOH或KOH的可能的皂化作用之前的状态)。
液晶显示器(例如LCD-、STN-、TSTN-、FST-、LC-和TFT-显示器)通常含有至少两个在如下区域之上或者之下的起偏器,所述区域包括液晶、(透明的)电极、间隔垫片和用于调节定向和储存液晶化合物自身的(例如玻璃-)板,此外任选地还在每种情况下可包括一个或多个补偿膜,亮度放大膜、棱镜膜、漫射体膜、光导板、反射层和光源以及作为实际的液晶盒的组成部件的薄层晶体管(TFT)。等离子显示器也需要适合的保护薄膜,一方面作为保护,另一方面作为用于功能涂层,如抗反射涂层的基底。
目前存在越来越大的对非常薄的薄膜起偏器的需求,以便减少例如液晶显示器的总厚度,例如,以便也在大面积(例如用于平面屏幕)的情况下节省材料,或另一方面尤其是在小(如移动电话-或PDA-)屏幕方面达到适当的最小化。
因为需要至少两个用于液晶显示器的起偏器,且其中的每一个通常在两侧上均涂覆有保护薄膜,所以该保护薄膜的厚度(其现在大多在约80μm的范围内)的降低,也将引起薄膜起偏器的总厚度明显降低并由此总体上引起液晶显示器的总厚度明显降低。
已经存在一系列试验以实现更薄的保护薄膜。在此已证明成问题的是,存在大量参数,其通过经常相反的效果在所述保护薄膜的组分变化的情况下经常对立地发展,并这样导致合适的较薄的保护薄膜(例如具有在10至60μm范围内的厚度)非常难以符合所要求的需求特征。属于这些性能的有散射(雾度)、光透过率(透射率)、表面硬度、收缩性能、机械稳定性、吸水率和水蒸气透过率、弹性、光学延迟、为了与粘合剂接合的适合的亲水性的可调节性,所述粘合剂由于用于实际的起偏器的亲水性材料(如PVA)自身必须是充分亲水的,以及其它更多性能。
因此,本发明的目的是提供保护薄膜,尤其是用于起偏器,但还有所提到的其它目的(眼镜镜片、等离子屏幕)的那些,其具有使甚至在较低的厚度下的使用成为可能的组成。
US 2006/0062933提到用于适合的保护薄膜的特定组合物,但所述保护薄膜在实施例部分中具有80μm的厚度。在那里没有提及在本申请中所使用的增塑剂。
发明内容
本发明的一般性描述
现已令人惊奇地表明,在具有80μm厚度或其以下厚度的薄的薄膜的情况下,上述至今仍未在起偏器保护薄膜领域使用的式I的增塑剂可实现特别有利的性能,尤其是在与一种或多种其它增塑剂的混合物中,尤其是其在较薄的保护薄膜的情况下保证非常有利地低的水蒸气透过率,且表明这不取决于由所述薄膜的吸水率而发生,其中没有或仅很少地,在一些情况下甚至有利地影响其它重要的性能。
低的水蒸气透过率相对于低的吸水率可能是更重要的参数,因为其允许水少量进入到(尤其是在使用碘的情况下)非常湿气敏感的实际的起偏器中-而水吸收性不一定必然带来实际的起偏器被湿气的更高损害,因为这也可能意味着在所述保护薄膜中的更强的水储存(更牢固的键合与向水敏感层上的减少的释放)且由此水蒸气透过率看起来是更重要的参数。
换言之,所发现的水蒸气透过率和吸水率与特定的增塑剂尤其是在较薄的薄膜(80μm以下厚度)的情况下的脱离开使薄的薄膜的制造成为可能,而无须成比例地降低这两个参数。
此外,在本发明的薄膜的情况下相对于具有以前所使用的增塑剂(如尤其是磷酸三苯酯)的那些薄膜可发现提高的玻璃化转变温度。提高的玻璃化转变温度带来提高的硬度和由此带来所述保护薄膜的稳定性,并因此是值得力取的。
本发明的详细描述
本发明的保护薄膜含有尤其是式I的增塑剂
其中用R标记的环为环己烷环或苯环,且A和B分别彼此独立地表示具有7至8个碳原子的线性烷基,其以这样的方式由甲基、乙基或正丙基所取代:A或B为支化的烃链,前提是基团A和B中每一个分别具有总共9或10个碳原子。
优选本发明的保护薄膜包含以纯物质形式的式I的增塑剂,尤其是相应的环己烷-1,2-二羧酸酯,特别是相应的二异壬基酯。
在本发明优选的实施方式中,本发明的保护薄膜除了至少一种式I的增塑剂外还含有一种或多种其它的增塑剂,尤其是一种其它的增塑剂。有利地,在保护薄膜中式I的增塑剂的重量比例,基于所有增塑剂的总量计,为10至90重量%,优选20至80重量%,尤其是33至67重量%。
在保护薄膜中的增塑剂的重量比例,基于成品保护薄膜的重量计,优选在5至15重量%,尤其是8至13重量%的范围内,例如10至12重量%。
作为其它增塑剂考虑常规增塑剂,如脂族二羧酸酯,例如己二酸二辛酯、己二酸二环己酯或琥珀酸二苯酯、不饱和或饱和的脂环族或杂环的二羧酸或多羧酸的酯和/或氨基甲酸酯,如二-2-萘基-1,4-环己烷二羧酸酯、三环己基三氨基甲酸酯、四氢呋喃-2,3,4,5-四羧酸四-3-甲基苯基酯、1,2,3,4-环戊烷四羧酸四丁基酯、1,3,5-环己基三羧酸三苯基酯、三苯基苯-1,3,5-四羧酸酯、除式I的增塑剂以外的基于苯二甲酸的增塑剂,如邻苯二甲酸二乙酯、二甲氧基乙酯、二甲酯、二辛酯、二丁酯、二-2-乙基己酯或二环己酯,对苯二甲酸二环己酯、甲基邻苯二甲酰基乙醇酸甲酯、乙基邻苯二甲酰基乙醇酸乙酯、丙基邻苯二甲酰基乙醇酸丙酯、丁基邻苯二甲酰基乙醇酸丁酯,甘油酯,如甘油三乙酸酯,基于柠檬酸的增塑剂如柠檬酸乙酰基三甲酯、柠檬酸乙酰基三乙酯或柠檬酸乙酰基丁酯,基于聚醚的增塑剂,或优选(由于改进的直至尤其是与式I增塑剂的协同的效力,但也出于环境相容性和良好的可加工性的原因,考虑基于磷酸酯的增塑剂如磷酸三苯酯(非常优选)、磷酸三甲苯酯、磷酸联苯基二苯酯、亚丁基-双(磷酸二乙酯)、亚乙基-双(磷酸二苯酯)、亚苯基-双(磷酸二丁酯)、亚苯基-双(磷酸二苯酯)、亚苯基-双(磷酸二(二甲苯)酯)、双酚-A-磷酸二苯酯、磷酸二苯基-(2-乙基己基)酯、磷酸辛基二苯基酯或磷酸三乙酯。
“含有(beinhalten)”或“包括”或“具有”的意思是,除了所列举的特征和/或成分外,还可能存在其它的特征,方法步骤和/或成分,即存在非穷尽的列举。与此不同,“包含(enthalten)”的意思是,在如此表征的实施方式中只存在所提到的特征、方法步骤和/或成分。
可将一种或多种其它的功能层如硬-保护层(硬涂层)、防眩目层、抗反射层(低或抗反射层)、防污层、抗静电层、导电层、光学各向异性层、液晶层、粘接层和中间层施加或者已施加到本发明的保护薄膜上,例如按照涂覆、蒸发、溅射、等离子放电、火焰放电等常规方法进行。
根据本发明的保护薄膜可含有其它的(例如在制备所述保护薄膜组分的溶液或分散体时所添加的)添加剂,如分散剂、染料(优选)、荧光染料、磷光染料、颜料、填料、无机聚合物、有机聚合物、消泡剂、润滑剂、抗氧剂(如受阻酚、受阻胺、基于磷的抗氧剂、基于硫的抗氧剂、氧捕获剂等,例如以0.1至10重量%的量,基于成品保护薄膜计)、酸捕获剂(例如聚二醇的二缩水甘油醚,金属环氧化物,环氧化的醚缩合产物,例如双酚-A的二缩水甘油醚、环氧化的不饱和脂肪酸酯、环氧化的植物油等,例如以0.1至10重量%的量,基于成品保护薄膜的重量计)、自由基捕获剂、用于提高导电能力的试剂、增稠剂、抗漂白剂、防腐剂、化学稳定剂如位阻胺(如2,2,6,6-四烷基哌啶)或酚、UV-吸收剂(如基于羟基二苯甲酮的化合物、基于苯并三唑的化合物、基于水杨酸的化合物、基于二苯甲酮的化合物、基于氰基丙烯酸酯的化合物、基于镍络合物的化合物或基于三嗪的化合物等,例如以0.1至5重量%的量,基于成品薄膜计)、IR-吸收剂、用于调节折射率的试剂、降低气体透过率的试剂、抗微生物的试剂、防粘连剂(特别优选,也称作消光剂),其例如使上下彼此重叠放置的保护薄膜的良好的可分离性成为可能,例如金属氧化物,如二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氧化锆、碳酸钙、高岭土、滑石、经煅烧的硅酸钙、水合硅酸钙、硅酸铝、硅酸镁或磷酸钙,基于磷酸盐、硅酸盐或(der)羧酸盐的小的无机颗粒,或小的交联聚合物颗粒,例如以0.001至5重量%的量,基于成品保护薄膜计,除了已提到的以外其它的稳定剂等,或者两种或更多种这样的添加剂的混合物。用于制备用于液晶显示器中的起偏器的保护薄膜目的的这类添加剂对于本领域技术人员是熟悉的。全部所使用的这类其它添加剂的总量优选为0.1至25重量%。
本发明的其它实施方式
本发明的其它实施方式涉及制备本发明类型的(如上下文或在权利要求书中定义的)保护薄膜的方法,其中在用于制备这类保护薄膜的常规方法的范围内将所述一种或多种式I的增塑剂和所述一种或多种其它增塑剂添加到在制备所述保护薄膜时所使用的混合物中。
优选配混(angesetzt)(在一个批次中或优选逐步地,例如在使用(例如在搅拌或分散下)由组分,如纤维素酯,所述一种或多种增塑剂和任选地一种或多种添加剂及其混合物形成的预制溶液的情况下)所使用的混合物的成分(在薄膜流延法的情况下在溶剂或溶剂混合物中),并然后借助常规方法,优选“溶液浇铸”=薄膜流延法在相应的薄膜流延机械上在受控的铺展到合适的底材,如金属带上,并在受控的干燥的条件下加工成根据本发明的保护薄膜,优选根据已知的方法,如例如在UE 2005/0045064 A1中所述,在此通过引用将其并入本文。
作为溶剂或溶剂混合物考虑例如各自具有3至12个碳原子的环状或无环的酯、酮或醚,或合适的卤化的(尤其是氯化的)溶剂,如尤其是二氯甲烷或氯仿,优选在与线性、支化或环状的醇,尤其是甲醇的混合物中,其中所述醇也可是氟化的。优选使用由氯化的烃,如尤其是二氯甲烷,和醇,尤其是甲醇组成的混合物。在由一种所提及的非醇类和一种所提到的醇类溶剂形成的混合物的情况下,体积比例为优选75∶25至95∶5,例如为90∶10(非醇类溶剂∶醇类溶剂,v/v)。
为了达到与用于层合起偏器层(尤其是基于PVA)的粘合剂的良好的可组合性,将所获得的保护薄膜优选在另一个步骤中部分地水解,以便(至少在表面上)提高亲水性,例如借助含水碱,如碱金属氢氧化物,尤其是KOH或NaOH,在0至80℃范围内的温度下,例如在约50℃下,其中所述水解可持续例如0.1至10分钟,在可能的优选变化方案中可持续例如1至3分钟。随后进行一个或多个洗涤步骤,例如用适合纯度的水,并进行干燥。
根据本发明的保护薄膜也可配备有另外的涂层,如上文所述,例如在与起偏器的层合之前或之后或者还有在固定到液晶显示器或眼镜的其它部件上之后才配备。
本发明的另外的实施方式涉及在上下文(也在权利要求书中)所述的保护薄膜中所提到的增塑剂或增塑剂混合物在制备用于眼镜镜片、等离子显示器并优选用于薄膜起偏器,尤其是用于眼镜和特别是用于液晶显示器的保护薄膜的用途,其特征在于,除了在说明方法时提到的溶剂和希望的如在此所述的其它任选的添加物外,将一种或多种(尤其是标示为优选的),尤其是一种或进一步两种式I的增塑剂,和任选地一种或多种在制备保护薄膜中所述其它增塑剂(尤其是标记为优选的)(优选以标示为优选的用量和用量比例)添加到所述用于此的成分的混合物中,并由如此获得的混合物制备保护薄膜。优选所述一种或多种增塑剂的用途包括如上文和在权利要求书中所述的方法。尤其是所述用途可用于制备薄膜起偏器,其中在前面提到的方法步骤之外还进行部分水解,优选在上述条件下,并随后进行在起偏器的一侧或两侧上的层合。
本发明也涉及眼镜镜片,等离子显示器或优选薄膜起偏器,其具有一种或多种,优选一种或两种本发明的保护薄膜(即具有一种或多种式I的增塑剂和如果需要至少一种其它增塑剂的那些,尤其是以作为优选指出的用量比例)。
本发明也涉及等离子显示器,眼镜(例如太阳镜)或尤其是液晶显示器,其具有至少一个根据本发明的保护薄膜(并可具有任选地其它的开头提到的组件)。
优选本发明的保护薄膜为基于纤维素酯,尤其是基于三乙酰基纤维素的保护薄膜,特别是具有2.50至2.98,尤其是2.90至2.96的乙酰化度的那些。
优选本发明的保护薄膜具有10至200,优选20至80,尤其是10至75,优选10至80,特别是20至60,非常优选35至45μm的厚度。
强烈优选的是本发明的保护薄膜,其中式I的增塑剂为邻苯二甲酸双(2-丙基庚基)酯或为1,2-环己烷二羧酸二异壬酯。
强烈优选的还有本发明的保护薄膜,其除了一种或多种,优选一种式I的增塑剂外,还含有一种或多种,优选一种其它增塑剂,尤其是一种基于磷酸酯的增塑剂,尤其是磷酸三苯酯。
非常优选的是本发明的保护薄膜,其中所述一种或多种式I的增塑剂的总量与所述一种或多种其它增塑剂的总量的比例为1∶4至4∶1重量比例(20∶80至80∶20重量%),尤其是1∶3至3∶1(25∶75至75∶25重量%),优选1∶2至2∶1重量比例(33∶67至67∶33重量%),基于增塑剂总重量计。
非常优选的特别是本发明的保护薄膜,其中在成品保护薄膜中的增塑剂的比例,基于所述成品保护薄膜的重量计,总共在5至15重量%,优选8至13重量%,尤其是10至12重量%的范围内。
非常优选的是本发明的保护薄膜,其具有一种或多种其他的功能层,其尤其选自硬-保护层、防眩目层、抗反射层、防污层、抗静电层、导电层、光学各向异性层、液晶层、粘接层和中间层。
非常特别优选的是本发明的薄膜,其具有低于在使用相同量的磷酸三苯酯作为惟一的增塑剂代替根据权利要求1-12任一项的所述一种或多种增塑剂的情况下的水蒸气透过率,优选具有相对于使用磷酸三苯酯作为增塑剂降低至少10%的水蒸气透过率,尤其是在40μm厚度的情况下,具有每天175g/m2以下,优选每天165g/m2以下的水蒸气透过率。
非常特别优选的还有本发明的保护薄膜,其具有相对于采用磷酸三苯酯作为惟一的增塑剂而其它方面相同的薄膜,提高10℃或更高,优选13℃或更高的玻璃化转变温度。
优选的还有制备本发明的保护薄膜的方法,其中所述保护薄膜由其成分在合适的溶剂混合物中的溶液通过干燥而在薄膜流延法中制得。
优选在本发明的制备方法中随后为了提高亲水性在另一个步骤中使所述保护薄膜部分地水解。
本发明尤其涉及作为实施例提到的本发明的实施方式和/或如在权利要求书中提到的实施方式,其在此通过引用并入,以及在摘要中提到的实施方式,其在此同样通过引用并入。在使用较宽的特征定义之处,可通过较窄的在本发明公开内容范围内经证实的定义(单个或多个)将其替代,这导致本发明优选的实施方式。
具体实施方式
实施例
以下的实施例用于举例说明本发明,而不限制本发明的范围:
在下文中所列举的试验中,实施例编号总是在大括号{}中强调给出,{REF}表示参比实施例。
试验1:含有不同增塑剂的TAC-薄膜
用选自下表的各种不同的增塑剂制备具有40μm厚度的TAC-薄膜:
表1:增塑剂
*)也在下文中作为名称使用
所述制备过程在使用由16重量%的三乙酸纤维素(键合的乙酰基含量为60.8%)在二氯甲烷/甲醇(90/10v/v)中构成的漆料的情况下在没有增塑剂的情况下进行,经过Calmuc(棉织物)过滤所述漆料。然后在卷帘柜中保存过夜(在此视需要可添加染料)。只要添加防粘连剂(二氧化硅)(如果也在下文的实施例中提及),则这借助具有8%的三乙酸纤维素的在二氯甲烷/甲醇90/10v/v中的添加物溶液发生。然后将所述漆料分份,并且在每种情况下以12重量%的比例添加TPP或以7重量%的比例添加TPP,并且在每种情况下以5重量%的比例添加其它的增塑剂之一,以及加入其它的二氯甲烷/甲醇(90/10),以便再次获得16%的漆料,并为了溶解而在卷帘柜中搅动过夜。将该漆料在水浴中排气,并在每种情况下借助Erichsen GmbH & Co.KG,Hemer,德国公司的509 MC刮板(浇铸缝隙325μm,滚动速度25mm/sec)将手动流延件在10mm的玻璃板上铺展,并在80℃下干燥过夜,并由此制得40μm厚的薄膜。在干燥后直接用该手动流延件(薄膜)测量雾度和透射率:
测量雾度和透射率的规程:
a)雾度:为了测量将幻灯片打到试样上并进入到积分球中。在探测器中测量由球壁的无光泽白色涂层均匀分散的光。总透射率在封闭的,浊度(雾度)在开放的球出口中测定。在出口中的环形感应器缺少图像清晰度。具体地用Gardener BYK Haze-Guard plus 4725-仪器(Byk-Gardner GmbH,Geretsried,德国)进行该测量。所述试样被垂直地照明并以光电方式测量在所述积分球中透过的光(0°/漫射-几何)。使光谱敏感度适应于在标准光C下的CIE-比色系数函数y。测量仪符合ASTM D-1003(用于透明塑料的雾度和光透过率的标准测试方法)和ASTM D-1044(用于透明塑料对表面磨损的抵抗力的标准测试方法)标准。
测定的具有所提到的增塑剂的手动流延件的雾度值均在0.2%以下,透射率在95至96%的范围内。它们没有显著区别。
然后,为了测试收缩率、吸水率和重量损失率而将该手动流延件在23℃在50%的相对空气湿度下调理24h。
为了测定在105℃下的收缩率对10×10cm直径的试样进行双重测定。测量在横向方向(TD)和机械方向(MD)上的线膨胀,然后在105℃下在干燥箱中储存120h,然后在23℃和50%的相对空气湿度下在空气调节箱中调理24h,并重新在TD和MD上测量线膨胀。借助游标卡尺以0.05mm的精度测定线膨胀。
吸水率对8×8cm的试样在50℃下干燥3天并随后在空气调节箱中在23℃和50%的相对湿度下调理24h后以双重测定的方式进行。在调理后在具有±0.1mg精度的分析天平上测定干燥薄膜的百分比重量增加。
在23℃和50%相对空气湿度下调理24h后,对10×10cm的试样以双重测定的方式在具有±0.1mg精度的分析天平上在Messschicker中测量重量损失率。
下面的表格显示吸水率,收缩率TD,收缩率MD和重量损失率,如从上面的测量中所获得的那些:
表2:吸水率和其它参数:
增塑剂7%TPP加上 | 吸水率[%] | 收缩率TD[%] | 收缩率MD[%] | 重量损失率(经调理的)[%] |
5%TPP{REF} | 0.36 | 1.07 | 1.20 | 1.67 |
5%EPEG{REF} | 0.28 | 1.37 | 1.37 | 2.36 |
5%Diplast L7-9{REF} | 0.30 | 1.28 | 1.30 | 2.85 |
5%Diplast L11{REF} | 0.45 | 1.03 | 0.85 | 1.94 |
5%Diplast TM8-10{REF} | 0.26 | 1.13 | 1.07 | 1.40 |
5%TMTM{REF} | 0.34 | 1.13 | 1.05 | 2.45 |
5%Palamoll 652{REF} | 0.40 | 1.15 | 1.07 | 2.67 |
5%Palatinol N{实施例1} | 0.28 | 1.28 | 1.15 | 2.62 |
5%Palatinol 10-P{实施例2} | 0.26 | 1.08 | 1.27 | 2.41 |
5%Hexamoll DINCH{实施例3} | 0.32 | 1.10 | 1.10 | 2.45 |
5%Crodamol HCS-50{REF} | 0.13 | 1.50 | 1.55 | 3.81 |
5%Triacetin{REF} | 0.21 | 1.67 | 1.60 | 4.41 |
5%Adimoll DO{REF} | 0.33 | 1.35 | 1.33 | 3.35 |
5%Disflamoll DPO{REF} | 0.31 | 1.32 | 1.22 | 2.39 |
在平均值方面还允许偏差并评价维持该平均值的试样为0,因此4种增塑剂(在表格中斜体标示的)与TPP组合在所述4个测量变量中的至少2个中好于在手动流延件中的12%TPP的情况,且5种增塑剂与TPP组合在4个测量变量中的至少3个中等于或好于(加下划线)在手动流延件中12%TPP的情况。见表3:
表3:比较概要
*)=在每种情况下7%所给出的增塑剂+5%的TPP
由此显示TPP与Diplast L11(但其显示相对高的吸水率)、TMTM(但其显示太高的蒸发速率)、Diplast TM8-10(但其在随后的试验中显示太高的水蒸气透过率)、Palatinol N和Hexamoll DINCH的混合物关于所述参数方面优越的或至少相当的性能。
试验2:在105℃下从具有总共12重量%的增塑剂的40μm薄膜
中增塑剂的蒸发
从干燥过夜的,类似试验1制备的40μm薄膜中,分别切割出两个10×10cm大的试样,在23℃和50%相对(rel.)空气湿度下在空气调节箱中调理5.5h,在105℃下储存113h并然后再次调理3h。测量厚度、剩余溶剂含量(RLM,按GC-测量)、雾度和透射率(如在试验1中那样)和重量损失率。
在此,通过借助具有磨平和球状的测试面的厚度卡钳依据DIN53379的测量而测量厚度,其中在试件的测量前检测杂质(如灰尘),要注意的是,没有凸面造成测量误差并将上方的测量面无冲击地放上。在每次测量之前和之后校验测量仪的零点。测量点具有4-5cm的距离。试件的厚度以每个试样5次单独测量的算术平均值形式给出。RLM的测量通过“顶空气相色谱法”借助具有TurboMatrix 40顶空进样器(Perkin-Elmer)和聚甲基二硅氧烷柱OV-1的Perkin Elmer GC-系统Autosystem XL(Perkin Elmer,Inc,Wellesley,马萨诸塞,美国)进行。氮气用作载运气体(40kPa压力和分流-模式)。在探针上温度为150℃,用于传输的温度为180℃,在炉中的温度为150℃。循环时间为20min,顶空的调温在150℃下进行120min。对薄膜称出初始重量为40至50mg。
表4:增塑剂的蒸发:
增塑剂 | 厚度(μm) | RLM[%] | 雾度[%] | 透射率[%] | 重量损失率(平均值,n=2)[%] |
12%TPP{REF} | 48 | 0.05 | 0.2 | 95.7 | 1.93 |
7%TPP+5%Diplast L11{REF} | 42 | 0.01 | 0.28 | 95.9 | 1.83 |
7%TPP+5%TMTN{REF} | 43 | 0.02 | 0.25 | 95.8 | 3.47 |
7%TPP+5%Palatinol N{实施例7} | 41 | 0.05 | 0.29 | 95.8 | 3.04 |
7%TPP+5%Palatinol 10P{实施例8} | 45 | 0.04 | 0.24 | 95.9 | 1.98 |
7%TPP+5%Hexamoll DINCH{实施例9} | 42 | 0.01 | 0.25 | 95.9 | 2.25 |
在此显示,TMTM显然不在考虑之列,Palatinol N同样显示较高的损失率值,而其它增塑剂较慢地或与TPP同样快地蒸发。
试验3:水蒸气透过率
如下测定水蒸气透过率:
用在金属盒开口侧的边缘上的热熔粘合剂将薄膜粘合到所述金属盒上,并在一定的条件下测量重量损失率(被蒸发的水)。
该测量依据DIN EN ISO 7783-1通过如下方式进行:由薄膜制备的圆形试件(直径90mm)固定于铝壳上并借助热熔粘合剂密封。温度为23±2℃,在该壳之外的相对空气湿度为50±5%,在该壳内为93%(通过磷酸二氢铵饱和溶液产生)。在192h之后计算水蒸气-扩散流密度。
类似于试验1制备薄膜(厚度40μm)。发现如下结果:
表5:水蒸气透过率
增塑剂 | 水蒸气透过率[g/(m2d)] |
12%TPP{REF} | 218 |
7%TPP+5%Diplast L11{REF} | 171 |
7%TPP+5%Diplast TM8-10{REF} | 199 |
7%TPP+5%TMTM{REF} | 157 |
7%TPP+5%Palatinol N{实施例10} | 158 |
7%TPP+5%Palatinol 10-P{实施例11} | 160 |
7%TPP+5%Hexamoll DINCH{实施例12} | 157 |
由此显示,尤其是在纯的在链中具有9或10个碳原子的邻苯二甲酸二酯发现非常好的(低的)水蒸气透过率,并非常特别地在环己烷-1,2-二羧酸酯Hexamoll DINCH的情况下。
试验4:对比在不同的组合的情况下的水蒸气透过率
在增塑剂的不同的组合情况下测试如试验1中那样所制备的40μm厚度的薄膜的水蒸气透过率。
为此描述了如上文在实施例1中那样所制备的40μm手动流延件,但是在使用在下表中所给出的增塑剂的重量百分比比例的情况下。
这次代替金属盒而使用具有0.5升容积和两个密封衬垫的螺纹环玻璃器皿。将待测量的薄膜试样(事先在空气调节箱中调理约5h并用切圆机切割)分别放置于所述两个密封衬垫之间并借助玻璃器皿上的螺纹环固定。在玻璃器皿中通过100ml冷的饱和磷酸二氢铵溶液和1g磷酸二氢铵调节93%的相对湿度。在该玻璃器皿之外在每种情况下将在空气调节箱中的相对湿度调节到在23℃下50%。借助天平测量重量损失率(化整到0.01g),并对于第一值在所提到的条件下储存至少24小时,然后计算水蒸气-扩散流密度。
因为水蒸气透过率取决于手动流延件的厚度,所以关于厚度用采用10%TPP的相关曲线修正。
表6:不同的组合情况的对比:
增塑剂组合 | 水蒸气透过率(关于薄膜厚度修正)[g/(m2d)] |
12%Hexamoll DINCH{REF} | 175.9 |
4%TPP/8%Hexamoll DINCH{实施例13} | 163.1 |
8%TPP/4%Hexamoll DINCH{实施例14} | 161.0 |
12%Palatinol 10-P{实施例15} | 171.4 |
4%TPP/8%Palatinol 10-P{实施例16} | 166.6 |
8%TPP/4%Palatinol 10-P{实施例17} | 158.8 |
4%TPP/4%Palatinol 10-P/4%Hexamoll DINCH{实施例18} | 163.6 |
4%Hexamoll DINCH/8%Palatinol 10-P{实施例19} | 179.4 |
8%Hexamoll DINCH/4%Palatinol 10P{实施例20} | 166.2 |
由这些结果可得出,尤其是Palatinol 10-P或Hexamoll DINCH分别与TPP的混合物显示出良好的(低的)水蒸气透过率。
试验5:玻璃化转变温度的测定
如试验1中所述,薄膜采用防粘连剂(如在实施例中所述的溶液,通过20μm的Hydac多层(Hydac International GmbH,Sulzbach,德国)预过滤和各种增塑剂的玻璃化转变温度如下通过热流-差值-量热器如下测定:用采用液氮冷却的热流-差值-量热器NETZSCH-DSC 204 F1(NetzschGmbH,Selb,德国)测量热效应作用,其允许在-185至+700℃的温度范围内的研究。试样准备和测量条件:温度程序1.+2.加热0℃...220℃,冷却:220℃...0℃,加热速率/冷却速率20K/min,氮气气氛(40ml/min),坩锅:具有打孔的盖的铝,试样质量:约7-8mg。
表7:玻璃化转变温度
增塑剂 | 玻璃化转变温度[℃] |
10%TPP{REF} | 141.3 |
6%TPP/6%Hexamoll DINCH{实施例21} | 155.5 |
4%TPP/8%Palatinol 10-P{实施例22} | 160.6 |
在此,在Hexamoll DINCH或Palatinol 10-P与TPP的混合物的情况下相对于单独的TPP,显示明显提高的玻璃化转变温度的值。提高的玻璃化转变温度带来提高的硬度和由此所述保护薄膜的稳定性并因此是值得力取的。
由所有前面的试验(实施例和参比实施例)概括可得出结论,即用式I的化合物,尤其是在与磷酸酯-增塑剂如特别是TPP的混合物中,尤其是也在薄的薄膜的情况下,发现良好的(低的)水蒸气透过率值,其中其它的参数如在试验中提到的,此外还有在1.5M NaOH中于50℃下皂化后的雾度和透射率,接触角(作为10μl-水滴的直径测量)机械性能如抗拉强度、断裂伸长率和E-模量,延迟R0和Rth,硬度和耐储存性,很大程度上保持不受损害或甚至比在参比实施例的情况下更好。
实施例23:以工业规模制备由三乙酸纤维素构成的具有40μm厚
度的流延薄膜
由2000kg三乙酸纤维素(乙酰化度2.96),11330kg二氯甲烷∶甲醇混合物(9∶1v/v),136kg TPP,136kg Hexamoll30kgUV-吸收剂(二苯甲酮-6),在搅拌、冷却-和加热循环下制得均匀的溶液并将该溶液为了脱气加热到约40℃。经由中间罐使溶液通过多个由金属无纺布构成的过滤器(孔尺寸5-7μm)在提高的压力和温度下过滤,并然后直接(在线)与同样经过滤的计量添加溶液混合,所述计量添加溶液除了上文提到的物质外还包含另外的二氯甲烷∶甲醇混合物(9∶1v/v)和防粘连添加剂。
在调温到31℃后,将溶液在具有约3至15体积%的二氯甲烷蒸气-含量的二氯甲烷-气氛下和35℃的温度下以需要的厚度(浇铸缝隙约235μm)流延到以18m/min回转的连续的60m长和约1.5m宽的钢带上。如此将含有二氯甲烷-甲醇的空气在浇铸缝隙区域中输入,使得产生在带方向上的线性气体速度。
将在带沟槽中的温度朝向取样位置逐级提高到约85℃并将所形成的薄膜取下。随后将该薄膜经过23m长度在板牙链中引导,在那里在60至120℃的温度下干燥。随后将该薄膜经过约360m的长度在80至约140℃的温度下干燥,并最后在冷却后将其切边成1335mm的宽度并卷绕。
在调节静态操作状态后,获得具有约0.1-0.8重量%的溶剂残余含量和约0.5-2.5nm光学延迟的薄膜。
实施例24:玻璃化转变温度
与仅用磷酸三苯酯作为增塑剂的那些薄膜相比,在类似于实施例
23的生产条件下制备的薄膜具有提高的玻璃化转变温度:
表8:玻璃化转变温度
所述薄膜的水蒸气透过率比其中仅使用TPP单独作为增塑剂的其
它方面相应的薄膜的水蒸气透过率低至少10%。
Claims (20)
2.根据权利要求1的保护薄膜,其特征在于,所述保护薄膜为基于纤维素酯,尤其是基于三乙酰基纤维素的保护薄膜。
3.根据权利要求2的保护薄膜,其特征在于,所述保护薄膜为基于三乙酰基纤维素的保护薄膜,其具有2.50至2.98,尤其是2.90至2.96的乙酰化度。
4.根据权利要求1-3任一项的保护薄膜,其特征在于,所述保护薄膜具有10至200,优选20至80,尤其是10至75,优选10至80,特别是20至60,非常优选35至45μm的厚度。
5.根据权利要求1-4任一项的保护薄膜,其中式I的增塑剂为邻苯二甲酸双(2-丙基庚基)酯或为1,2-环己烷二羧酸二异壬酯。
6.根据权利要求1-5任一项的保护薄膜,其特征在于,所述保护薄膜除了一种或多种,优选一种,式I的增塑剂外,还含有一种或多种,优选一种,其它增塑剂。
7.根据权利要求6的保护薄膜,其特征在于,所述保护薄膜含有基于磷酸酯的增塑剂,尤其是磷酸三苯酯作为其它增塑剂。
8.根据权利要求6或7的保护薄膜,其特征在于,所述一种或多种式I增塑剂的总量与所述一种或多种其它增塑剂的比例为1∶4至4∶1重量比例(20∶80至80∶20重量%),尤其是1∶3至3∶1(25∶75至75∶25重量%),优选1∶2至2∶1重量比例(33∶67至67∶33重量%),基于增塑剂总重量计。
9.根据权利要求1-8任一项的保护薄膜,其特征在于,在成品保护薄膜中的增塑剂比例,基于成品保护薄膜的重量计,总共在5至15重量%,优选是8至13重量%,尤其是10至12重量%的范围内。
10.根据权利要求1-9任一项的保护薄膜,其特征在于,所述保护薄膜含有一种或多种其它添加剂,其选自分散剂、染料、荧光染料、磷光染料、颜料、填料、无机聚合物、有机聚合物、消泡剂、润滑剂、抗氧剂、酸捕获剂、自由基捕获剂、用于提高导电能力的物质、增稠剂、抗漂白剂、防腐剂、化学稳定剂、UV-吸收剂、IR-吸收剂、用于调节折射率的物质、降低气体透过率的试剂、抗微生物试剂、防粘连剂和除了已提到的以外其它的稳定剂,所述添加剂优选总共以0.1至25重量%的重量比例存在,基于成品保护薄膜的重量计。
11.根据权利要求1-10任一项的保护薄膜,其特征在于,所述保护薄膜具有一种或多种另外的功能层,其尤其选自硬-保护层、防眩目层、抗反射层、防污层、抗静电层、导电层、光学各向异性层、液晶层、粘接层和中间层。
12.根据权利要求1-11任一项的保护薄膜,其特征在于,所述保护薄膜具有的水蒸气透过率低于在使用相同量的磷酸三苯酯作为惟一增塑剂代替根据权利要求1-12任一项的增塑剂的情况下的水蒸气透过率,优选具有相对于使用磷酸三苯酯作为增塑剂的情况下降低至少10%的水蒸气透过率,尤其是在40μm厚度的情况下具有每天175g/m2以下,优选每天165g/m2以下的水蒸气透过率。
13.根据权利要求1-12任一项的保护薄膜,其特征在于,所述保护薄膜相对于具有磷酸三苯酯作为惟一增塑剂而其它方面相同的薄膜,具有提高10℃或更高,优选13℃或更高的玻璃化转变温度。
14.制备如在权利要求1-13任一项中所定义的保护薄膜的方法,其特征在于,将所述一种或多种式I的增塑剂和所述一种或多种其它增塑剂添加到在制备所述保护薄膜时所使用的混合物中。
15.根据权利要求14的方法,其特征在于,所述保护薄膜由其成分在合适的溶剂混合物中的溶液通过干燥而以薄膜流延法制得。
16.根据权利要求14或15任一项的方法,其特征在于,随后为了提高亲水性而在另一个步骤中使所述保护薄膜部分地水解。
17.至少一种前述权利要求1或5任一项中所提到的在添加或未添加根据权利要求6或7任一项的其它增塑剂的条件下的增塑剂或增塑剂混合物在制备根据权利要求1-13任一项的用于眼镜镜片、等离子显示器或优选薄膜起偏器,尤其是用于眼镜和特别是用于液晶显示器的保护薄膜中的用途,其特征在于,除了在所述方法的说明中所提到的溶剂和一种或多种如其中所述的其它添加物之外,在制备保护薄膜时添加一种或多种(尤其是作为优选标示的),尤其是一种或进一步地两种,在添加或未添加一种或多种根据权利要求7或8任一项的其它增塑剂条件下的根据权利要求1或5的式I的增塑剂到为此所使用的成分的混合物中,并由如此获得的混合物制备所述保护薄膜,优选根据权利要求14-16所提到的方法之一。
18.根据权利要求17的用途,进一步含有用于制备薄膜-起偏器的用途,其中在权利要求18中所提到的步骤之外,进行部分水解,优选在上述条件下,并随后进行在起偏器的一侧或两侧上的层合。
19.薄膜起偏器,其具有一种或多种,优选一种或两种根据权利要求1-13任一项的保护薄膜。
20.等离子显示器或尤其是液晶显示器,或眼镜如尤其是太阳镜,其具有至少一个,优选1至4个根据权利要求1-13任一项的保护薄膜。
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