CN107787344B - 高度透明的经涂层的三乙酸纤维素彩膜和溶解介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种以三乙酸纤维素为基础的、经涂层的高透明度薄膜,其包括:a)一层起基材涂层作用的基材薄膜,该基材薄膜含有三乙酸纤维素或者由纤维素酯和作为主成分的三乙酸纤维素构成的混合物,其中三乙酸纤维素或者混合物具有高纯度和质量,该质量由在拉成薄膜的、事先溶解在二氯甲烷或丙酮内的、厚度为100μm的三乙酸纤维素或混合物上测得的<0.5%的雾度值界定;以及b)一层在涂层溶液中在一侧或两侧涂敷在基材薄膜上的多功能涂层。此外,本发明涉及一种用于部分地溶解高度透明薄膜的多功能涂层的溶解介质,该溶解介质也可以用作覆盖介质。本发明的高度透明的薄膜可以用作能够在部分溶解或热处理后附着在玻璃、木材、金属、陶瓷、纤维素衍生物薄膜或塑料上的窗贴膜、太阳镜贴膜、层压薄膜、家具贴膜、盖膜(Eindeckfolie)、显微术用的载片膜、盖片备用膜和/或保护膜。
Description
技术领域
本发明涉及一种高度透明的、以三乙酸纤维素(CTA)为基础的薄膜,该薄膜通过多功能的涂层既有在由玻璃、木材、陶瓷、金属和塑料构成的表面上的提高的附着也拥有利用涂层本身对能够置入涂层母体内的材料的保存的和保护的功能。
此外,本发明涉及一种适合于作为溶解介质的、用于特别是为了将薄膜粘着在由玻璃、木材、陶瓷、金属和塑料构成的表面上部分地溶解多功能涂层的混合溶剂。部分地溶解理解为通过一种或多种溶剂发生作用将之前固体的涂覆层转换到一种高粘度的状态。
背景技术
100多年以来一直制作以纤维素衍生物为基础的胶片,这些胶片用作照相的活性层的基材,用作膜片的基材或者-特别是在过去的10年里-还用作液晶显示(LCD)-晶体层的和LCD显示屏内的偏光膜的光学惰性的防护材料。作为优选的材料此处使用纤维素酯,诸如三乙酸纤维素(CTA)、二醋酸纤维素(DAC)、醋酸丁酸纤维素(CAB)或者乙酸丙酸纤维素(CAP)或者这些纤维素衍生物的组合。
大约自二十世纪初以来将以三乙酸纤维素为基础的软片还用作保护膜、太阳镜、滑雪镜、护目镜和专用眼镜的组成部分。
通常,在此将不同厚度和功能的各种软片相互粘合,其中为了改善粘合性能必须对三乙酸纤维素膜的表面进行化学改良(皂化)。
利用一种成本比较高的浇注法(Giessverfahren)制造为此使用的CTA薄膜,该浇注法基本上以溶解、过滤、脱气、涂敷和烘干的工艺步骤为基础,其中每个薄膜制造商都具有特殊的、独自开发的制造方法。
在这种情况下,可以根据所要求的用户规格通过添加添加剂改变或优化产品的性能,诸如抗紫外线性、热稳定性、延伸性能、透射、吸收性能或阻断性能(Blockingverhalten)。
此外,为了实现提高的抗静电性能或例如提高的滑动性能,常常还在薄膜表面的一侧或两侧上涂敷一层功能性的涂层。这个方法主要使用在照相软片用的胶片生产中。
根据相应的特性设备(Eigenschaftsausstattung)提供作为紫外线防护膜、硬化膜(gehaerteter Film)、彩色膜、相位差膜、PVA(聚醋酸乙烯酯)防护膜、可承受热负荷的中间层膜(Zwischenlagefilm)、黑白底片(Schwarzweiss-Unterlagefilm)、彩色底片的CTA薄膜。为了生产最终产品,诸如LCD显示屏或护目太阳镜,始终需要粘合不同的功能性软片以获得尽可能好的总体性能(Eigenschaftsprofil)。
当希望将CTA薄膜例如用作窗户保护膜(红外线薄膜、紫外线薄膜或诸如此类)或用作家具板保护贴膜或家具功能性贴膜(Moebelfunktionsfolie)时,也需要粘合。
在这种情况下,使用水基的粘合材料是有问题的,因为CTA薄膜表面具有不充分的接触角和很难浸湿。其次,CTA容易吸水和因此变形。
一个可选方案是溶剂基的粘合材料,就是说,以非水性的溶剂为基础的粘合材料,然而这些粘合材料同样有问题,因为薄膜表面大多受到过重腐蚀和界面上的薄膜的外观质量大幅下降。残留溶剂大多在界面层内保留很长时间和仅仅非常缓慢地从母体中扩散出来,这还可能长期导致复合结构的变形。
此外,在市场上可以获得的粘合材料中的很多具有与CTA不同的折射率和因此在界面上造成对复合结构的光学参数的影响直到衍射光谱或者出现透明的贴合面的有纹影的总体印象为止。
一个另外的缺点存在于CTA薄膜的增强附着力的涂层的复杂的制造方法和涂敷方法中和对特殊使用情况的限制中。
CTA薄膜上的增强附着力层的典型的应用情况例如出现在显微领域内作为盖膜的应用中,如它们例如在公开文献US 4853262A、EP 1 070 273A1或WO 2002012857A1中详细说明的那样。
此处使用仅仅限定在显微领域和完全搁置了所述薄膜作为窗贴膜,光保护膜(Lichtschutzfolie)或者作为家具贴膜的多功能可用性。
在此找不到紫外线范围和可视范围内的雾度值和最大可实现的透光值的数据,尽管它恰恰对于在太阳辐射的影响下的透射光应用来说是重要的评估参数。
在探求一种高透明度的、外观上不显眼的、用于将三乙酸纤维素膜相互以及与另外的基材如玻璃、木材、金属、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和另外的基材粘合的粘合剂材料中意外地确定:通过使用一种由一种溶剂或混合溶剂,一种丙烯酸酯共聚物,一种纤维素衍生物以及一种增塑剂组成的涂层溶液可以获得一种与粘合材料类似的涂层,该涂层不仅通过加温而且还通过微量地使用一种溶剂就使CTA薄膜与玻璃表面,塑料表面,木材以及其他的CTA薄膜的良好的可粘合性成为可能。这个涂层是高度透明的并且几乎具有与三乙酸纤维素相同的折射率。
其他的研究表明:通过以薄增附层形式对CTA薄膜表面的改良可以达到对长期附着特性的改善。此外,通过对各种不同的添加剂的优化和组合可以为一定的应用实现将使用温度提高到95℃。
一个另外的优点是这样涂层的CTA薄膜对于窗户领域,太阳镜领域,显微领域或家具制造领域内的应用的多功能的适用性,其中在需要时可以完全放弃用于部分溶解粘合层的芳香族溶剂。在此使用毒性比在苯的情况中小得多的、专门开发的、含乙醇的乙醚溶液或者含乙醇的羧酸酯溶液(Carbonsaeureesterloesung)就已经足够。
发明内容
本发明的目的在于:通过制造和涂敷一种尽可能简单构成的和可广泛地使用在专门匹配的CTA薄膜上的多功能涂层溶液显著扩大这些CTA薄膜通过提高的可粘合性的使用范围并且利用一层唯一的薄膜或者这些薄膜的组合使作为窗贴膜,盖膜,太阳镜贴膜,家具贴膜,保护膜或者作为易损表面的保存膜(Konservierungsfolie)的应用成为可能。
在这种情况下,应该不仅通过使用毒性尽可能小的溶剂或混合溶剂,而且还直接通过热辅助的挤压法实现粘合。
此外,通过将这种粘着的涂层涂敷在具有例如吸收紫外线或红外线功能的或一个界定的颜色的多功能CTA薄膜上应该使为了制造层压材料和复合结构系统(Verbundsystem)简化地组合这些薄膜成为可能。
本发明的目的通过具有权利要求1的特征的、以三乙酸纤维素为基础的、高度透明的薄膜得以实现。以三乙酸纤维素为基础的、高度透明的本发明薄膜包括:
a)一个起基材涂层作用的基材薄膜,该基材薄膜含有三乙酸纤维素或者由纤维素酯和作为主成分的三乙酸纤维素构成的混合物,其中三乙酸纤维素或者混合物具有高纯度和质量,该质量由在拉成薄膜的、事先溶解在二氯甲烷或丙酮内的、厚度为100μm的三乙酸纤维素或混合物上测得的≤0.5%的雾度值界定;其中基材薄膜为了改善长期附着特性优选具有一个一侧或两侧存在的、以在卤代烷烃、酮类、醚类、酯类、低共熔溶剂或醇类内完全溶解的或部分地溶解的纤维素衍生物或纤维素衍生物混合物和/或一种利用紫外线、化学地或通过输入热能可交联的丙烯酸酯混合物为基础的表面层和
b)在一种涂层溶液中在一侧或两侧涂敷在基材薄膜上的多功能涂层,该涂层包括下列成分:
b1)出自下面列出的组的一种或多种溶剂:
◆醇类:甲醇,乙醇,丙醇,丁醇,己醇;
◆含卤有机溶剂:氯仿,二氯甲烷,三氯甲烷,四氯甲烷,三氯乙烷;
◆醚类:二甲醚,乙醚,二丙醚,聚醚,乙二醇醚,四氢呋喃,二氧杂环乙烷;
◆酯类:羧酸酯,特别是乙酸甲酯,乙酸乙酯,乙酸丙酯,乙酸丁酯,γ丁内酯,γ戊內酯,碳酸二甲酯,乳酸乙酯,环己醇醋酸酯,
◆酮类:丙酮,甲乙酮,己酮(Butylmethylketon),
◆苯类:苯,甲苯,二甲苯,乙苯,
◆以第四系氨化合物和氢桥连供体为基础的低共熔溶剂(DES):氯化胆碱/尿素;胆碱醋酸盐/尿素;四丁基氯化铵/草酸;氯化胆碱/乙二醇,
b2)至少一种丙烯酸酯共聚物,其具有:(在20℃的情况下测量)1.30与1.60之间的折射率;10,000与300,000g/摩尔之间的平均分子量Mw;至少35℃的玻璃临界温度;和在出自芳香族的溶剂,含卤有机的溶剂,酯类,醚类,酮类,低共熔溶剂或醇类的组的至少一种溶剂中的良好可溶性或可膨胀性;
b3)至少一种单一的或多种纤维素衍生物,这些纤维素衍生物要么与在必要时使用在接触层,就是说,基材薄膜的表面层中的纤维素衍生物相同要么至少在一种出自下面列出的卤代烷烃,酮类,醚类,酯类,低共熔溶剂或醇类的溶剂组的至少一个组的溶剂中拥有至少10g/升的可溶性,
b4)数量份额在总共质量百分比0.01%与质量百分比15%之间的一种或多种增塑剂。
通过这种方式获得具有提高的、粘着的和保护的特性的、高度透明的薄膜。根据设计,它是一种由一个涂层与以三乙酸纤维素为基础的、专门匹配的薄膜构成的组合。
其中优选薄膜基材含有
a1)一种三乙酸纤维素或一种由三乙酸纤维素和纤维素酯构成的混合物,其具有由下列特性界定的高纯度和质量:
◆棉短绒和/或Wood pulp(木浆)作为原料基础,
◆低的水分,就是说≤1%,
◆无乙酸的份额低,就是说≤300ppm,
◆形成凝胶的成分的份额低,就是说≤0.5%,
◆非常小的黄色着色,特征在于<70的低的色值(APHA-值)(在三乙酸纤维素的16%的溶液上测定的,根据ASTM D-1209方法溶解在二氯甲烷中),
◆异性纤维和上或下衍生的粒度小于40μm的微粒的份额低,就是说≤0.5%,
◆拉成薄膜的、事先溶解在二氯甲烷或丙酮内的、层厚为100μm的纤维衍生物的雾度值低,就是说≤0.5%,
a2)至少一种有机的或无机的物质,该物质具有三乙酸纤维素的分子链之间的粘合介质和定距物的作用和在增塑剂的意义中导致薄膜的改善的柔韧性和弹性,以及使在涂层后的烘干过程期间最佳地去除在涂层过程的范围内进入薄膜内的溶剂成为可能;
a3)在必要时上述的、在需要时为了改善接触角和/或耐划性一侧或两侧上存在的、以完全溶解或部分溶解在卤代烷烃,酮类,醚类,酯类,低共熔溶剂或醇类内的纤维素衍生物或纤维素衍生物混合物和/或能够利用紫外线,化学地或通过输入热能交联的丙烯酸酯混合物为基础的、层厚≤5μm的表面层,
a4)在必要时出自下列组的、其他的功能添加剂:
◆具有在300nm至2,500nm的波长范围内影响透射的吸收功能的有机或无机的物质,
◆用于改善附着,滑动性能或者静电特性的微米级的或纳米级的添加剂,
◆稳定剂,
◆交联剂和/或
◆抗氧化剂。
利用BYK Gardner公司的雾度测量仪器“haze-gard plus(4725)”根据方法ASTM D1003,D 1044测定了雾度值的数据。纳米范围内的所述粒度由制造商借助X射线衍射测量术和在微米范围内通过过滤法经过分别精确界定的孔径,例如20μm,10μm或5μm的不同过滤器测定。
根据本发明的一个优选的实施方式,根据a2)和b4)选取的、起增塑剂成分作用的物质源于磷酸酯,邻苯二甲酸酯,聚酯,羧酸酯,诸如柠檬酸酯(Zitronensaeureester),脂肪酸酯,己二酸酯,和/或低共熔溶剂和/或乙二醇的组中,其中也可以使用具有类似功能性的其他材料。优选这些物质具有大于60℃的沸点。
其中可以将例如磷酸三苯酯,磷酸苯二苯,磷酸三甲苯酯,磷酸甲酚二苯酯,磷酸辛基二苯基酯,乙基己基二苯基磷酸酯,磷酸异癸基二苯酯,丁烯双(磷酸二乙酯),乙烯双(磷酸二苯酯),磷酸三乙酯,磷酸三丁酯,亚苯基双(磷酸二苯酯),亚苯基双(磷酸二丁酯)和/或间苯二酚双(磷酸二苯酯)用作磷酸酯。
作为邻苯二甲酸酯例如可以选择邻苯二甲酸二乙酯,邻苯二甲酸二甲氧基乙酯,邻苯二甲酸二甲酯,邻苯二甲酸二辛酯,邻苯二甲酸二环己酯,邻苯二甲酸二异壬酯,邻苯二甲酸二苄酯,邻苯二甲酸乙酯,邻苯二甲酸丁苄酯,甲基磷苯二乙醇酸甲酯,乙基邻苯二甲酰基甘酸乙酯,丙基邻苯二丙基乙醇酸,丁基邻苯二甲酰基甘醇酸丁酯和/或二环己基对苯二甲酸。
例如山梨醇丙酸乙酯,木糖醇五乙酸酯,三甲基苯三酸,三乙基苯三酸,三丁基苯三酸,二苯甲酸二甘醇酯,二苯甲酸二丙二醇酯,三甘醇双-(2-已酸乙酯),酒石酸盐,油酸盐,癸二酸盐,醋酸盐,蓖麻酸盐,丁二酸二苯酯,二-2-萘基-1,4-环己基-二羧酸酯,三环己基三氨基甲酸酯,四-3-甲苯基苯基四氢呋喃-2,3,4,5-四羧酸酯,四-丁基-1,2,3,4-环戊基四羧酸酯,三苯基-1,3,5-环己基三羧酸酯,三苯基苄基-1,3,5-四羧酸酯,柠檬酸三乙酯,乙酰柠檬酸三乙酯,乙酰柠檬酸三甲酯,乙酰柠檬酸三乙酯,乙酰柠檬酸三丁酯,己二酸二甲酯,己二酸二辛酯,己二酸两个环己酯,2,2,4,4-四甲基环丁烷-1,3-二醇二乙酸酯,2,2-二甲基-4,4-二乙基环丁烷-1,3-二醇二异丁酸酯,2,2,4,4-四甲基环丁烷-1,3-二醇二正癸酸酯,2,2,4,4-二甲基环丁烷-1,3-二醇双(2-已酸乙酯),辛基环氧树脂和/或2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇-二异丁酸酯适合作为羧酸酯包括柠檬酸酯,脂肪酸酯和己二酸酯。
由第四系的氨化合物和氢桥连授体(Wasserstoffbrueckenbindungsdonor)构成的混合物,诸如由氯化胆碱和尿素,氯化胆碱和乙二醇,氯化胆碱和糖,胆碱醋酸盐和尿素,四丁基氯化铵和草酸构成的混合物以及由卤盐和羧酸构成的、起低共熔作用的化合物优选作为低共熔溶剂。低共熔溶剂通常以英文专业用语“Deep eutectic solvents”(DES)而为众所周知。多组分的盐溶液称为低共熔溶剂,这些盐溶液的单一成分处于相平衡中和它们的共同熔点低于单一成分的熔点较远。这些溶液是强离子的和由此起用于金属盐以及用于纤维素的溶剂的作用。
甘油三醋酸酯(甘油三乙酸酯),甘油三丙酸酯(Triproprionin),聚乙二醇,三甘醇双-(2-已酸乙酯),二苯甲酸二甘醇酯和/或二苯甲酸二丙二醇酯优选作为乙二醇。
可以将例如聚酯琥珀酸和/或己二酸聚酯用作聚酯。
例如樟脑,樟脑酸酐或丁基苄基磺酰胺适合作为具有类似功能性的其他材料。
特别是乙酸纤维素(CA),二乙酸纤维素(CDA),三乙酸纤维素(CTA),醋酸丁酸纤维素(CAB)和乙酸丙酸纤维素(CAP)适合作为用于根据a3)的可选表面层或接触层的涂层原料。这些涂层原料优选可以溶解在一种单一的溶剂或出自卤代烷烃,酮类,酯类,醚类,低共熔溶剂和醇类的组的溶剂混合物中和借助一个橡皮刮板,一个涂辊,一个喷头或一个缝隙式喷嘴要么在薄膜制作过程期间要么在处于真正的涂层过程前的过程的范围内涂敷在薄膜基材上,其中烘干的涂层的层厚为最大5μm。
在市场上可以获得的硬膜漆,诸如Kriya Materials B.V.公司(赫伦,荷兰)的“硬膜EC200-08”或Momentive Performance Materials Inc.公司(勒沃库森,德国)的“SilFORT UVHC 7800”适合作为用于以能够紫外线,化学或加热交联的丙烯酸酯混合物为基础的接触层和硬膜涂层的、根据a3)的涂层原料。
优选具有下列性能的物质用作根据a4)的功能添加剂:
◆吸收紫外线的物质,
◆吸收红外线的物质,
◆吸收可见光的着色剂,
◆吸收或者反射300nm至2,500nm的波长范围内的光的、平均粒度≤200nm的纳米级物质,这些物质仅仅最低限度地,就是说以△雾度≤0.05影响雾度值,
◆光至变色的着色剂,
◆热至变色的着色剂,
◆发光着色剂
◆平均粒度在1μm与5μm之间的微米级防粘连剂或消光剂,
◆平均粒度在20nm与800nm之间的纳米级抗粘连剂,
◆作为稳定剂起抗氧化作用的、不影响雾度值的透明物质和
◆透明的增附剂和交联剂。
根据本发明,基材薄膜设置有多功能的,特别是提高粘附力的和保存的涂层。与涂层结合的“多功能的”概念说明:通过该涂层在保持基材的高透明度的同时能够产生或改变/提高涂敷有该涂层的薄膜的各种性能。这一点特别是涉及粘附性能的改善,作为粘合材料的适宜性,对基材以及置入涂层内的对象免受环境影响的保护,在必要时耐划性的、滑移性能的改变以及通过溶剂-在这些溶剂内基材不能溶解-的可部分溶解性。
在一种溶液内根据上述涂层方法中的任一种将多功能涂层涂敷在薄膜上和紧接着进行烘干,其中涂层溶液优选含有下列成分:
b1)上述溶剂中的一种或多种,其中至少一种溶剂不仅能够溶解涂层原料,而且还能够至少部分地溶解三乙酸纤维素或者或使其膨胀和具有35℃以上的沸点,
b2)至少一种丙烯酸酯共聚物,其具有:(在20℃的情况下测量)1.30与1.60之间的折射率;10,000g/摩尔与300,000g/摩尔之间的平均分子量Mw;和至少35℃的玻璃临界温度;和在至少一种出自芳香族的溶剂,含卤有机的溶剂,酯类,醚类,酮类,低共熔溶剂或醇类的组的溶剂中的良好可溶性或可膨胀性,
b3)至少一种单一的或多种纤维素衍生物,这些纤维素衍生物要么与使用在按照点a3)的接触层中的纤维素衍生物相同要么至少在一种出自下面列出的卤代烷烃,酮类,醚类,酯类,低共熔溶剂或醇类的溶剂组中的任一组的溶剂中拥有至少10g/升的可溶性,
b4)在必要时一种或多种与附属于点a2)列出的增塑剂相当的增塑剂。
根据本发明的一个特别优选的实施方式,b1)的成分是一种由最多两种溶剂构成的混合溶剂,其中至少一种溶剂必须具有能够至少部分地溶解三乙酸纤维素或使之膨胀的性能,其中两种溶剂属于下列溶剂组之任一种:
◆含卤有机溶剂:二氯甲烷,氯仿,
◆酮类:丙酮,甲乙酮,
◆醚类:二甲醚,乙醚,二丙醚,聚醚,乙二醇醚,四氢呋喃,二氧杂环乙烷,
◆酯类:羧酸酯,诸如乙酸甲酯,乙酸乙酯,乙酸丁酯,γ丁内酯,环己醇醋酸酯,
◆醇类:甲醇,乙醇,丙醇,丁醇,己醇和
◆苯类:苯,二甲苯,甲苯,乙苯,
◆以第四系氨化合物和氢桥连供体为基础的低共熔溶剂(DES):氯化胆碱/尿素;胆碱醋酸盐/尿素;四丁基氯化铵/草酸;氯化胆碱/乙二醇。
然而,使用一种单一的溶剂或两种出自同样的溶剂组的溶剂是特别有益的,因为通过这种方式能够非常有效率地和与系统相匹配地进行随后的烘干过程和回收过程。此外,使用一种单独的溶剂或者两种出自同样的溶剂组的溶剂具有能够制造持久稳定的和非常均匀的、具有精确界定的粘度的涂层溶液的优点。通过这种方式还可以实施具有高质量和可复制性的真正的涂层过程。
开发多功能涂层的研究表明:在丙烯酸酯共聚物与三乙酸纤维素之间长期存在大多仅仅一种不能令人满意的连接或者附着。由于与CTA表面的不良的附着性能只有不多的材料适合作为丙烯酸酯共聚物,其中特别是具有高于80℃的高的玻璃临界温度的丙烯酸酯共聚物是难题。所以通常(参见专利说明书US 4853262 A)将各种具有不同的玻璃临界温度的共聚物相互组合,然而由此在使涂层重新部分溶解和再次凝固时可能产生外观问题,如形成条痕,或附着问题。
在多功能涂层的优选的实施变型中,放弃了不同丙烯酸酯共聚物的组合和取而代之作为本发明的重要的特征使用一种由一种单一的丙烯酸酯共聚物和一种纤维素衍生物构成的组合,该组合具有好得多的附着性能和良好的耐热能力。
为此出自下列组中的聚合物适合作为丙烯酸酯共聚物:
◆甲基丙烯酸甲酯共聚物:例如Elvacite 2669,2823,2927,2552C(LuciteInternational Inc.,科尔多瓦,美国),丙烯酸树脂B44,A14,A101(Rohm and Haas/DowChemical Company,美国),
◆丙烯酸乙酯共聚物或甲基丙烯酸乙酯共聚物:例如Elvacite 2042,2043(Lucite International Inc.,科尔多瓦,美国),丙烯酸树脂B 66,B 72,B 82(Rohm andHaas/Dow Chemical Company,美国),Optema TC 110(Exxon Mobil Chemical,休斯顿,美国),
◆丙烯酸丁酯共聚物或丁基甲基丙烯酸酯共聚物:例如Elvacite 2044,2045,2776,2823,4028(Lucite International Inc.,科尔多瓦,美国),丙烯酸树脂B48N,B48S,B66,B67,B99(Rohm and Haas/Dow Chemical Company,美国),Neocryl B723(DSM CoatingResins B.V.,兹沃勒,荷兰)。
可以由下列物质类别中选取纤维素衍生物成分:
◆乙酸纤维素:例如Celanese公司(苏尔茨巴赫,德国)的乙酸纤维素,EastmanTMCellulose Acetate(CA-398-x)(金斯波特,美国),
◆醋酸丁酸纤维素:例如EastmanTM Cellulose Acetate Butyrate(CAB-381-x,CAB 551-x)(金斯波特,美国),Sigma-Aldrich Cellulose Acetate Butyrate(圣路易斯,美国),
◆乙酸丙酸纤维素:例如EastmanTM Cellulose Acetate Propionate(CAP-482-x);Sigma-Aldrich Cellulose Acetate Propionate(圣路易斯,美国),
◆三乙酸纤维素:例如EastmanTM Cellulose Triacetat(CA-436-80S),
◆甲基纤维素:例如METHOCEL甲基纤维素(DOW Chemical Company,美国),
◆乙基纤维素:例如乙基纤维素ET200(克雷默颜料,艾希斯特滕,德国),DowETHOCEL乙基纤维素(DOW Chemical Company,美国),
◆羟丙基纤维素:例如KlucelTM(Ashland Speciality Incredients,威尔明顿,美国);羟丙基纤维素MW 370.000(Sigma-Aldrich,圣路易斯,美国)。
根据出自a1)至a4)和b1)至b4)的成分的相应的组合和通过应用专门匹配的涂层方法和烘干方法获得在基本结构中高度透明的、经涂层的、具有如下性能的三乙酸纤维素膜:
◆膜厚:40μm至350μm,
◆涂层层厚:0.5μm至100μm,
◆<0.5%的很小的雾度值,针对120μm的膜厚和20μm的涂层厚度,
◆很高的透明度,在380nm至780nm的范围内特征为经20μm涂层的、未染色的120μm厚的薄膜的透光值平均>89%,利用日立U-3010分光光度计测量,
◆薄膜基材与涂层的大致相同的折射率,
◆作为卷材或作为裁开的薄膜层在温度<40℃和空气相对湿度<60%的情况下很好的保存能力和运输能力,其特征为7日后开卷的薄膜卷材的或彼此分开的单层的下列性能:
>相互粘合的、仅仅利用>10N的机械消耗就能够相互分开的区域的份额:<0.1%,
>薄膜边缘区域以外的2mm剥落的表面所占份额:<0.1%,
>可见变形的区域的份额:<0.1%,
>在保存之后额外出现的表面变化的份额,诸如涂层侧和相反的薄膜侧上的浑浊的斑痕:<1%,
◆所使用的单一成分的和作为其结果经涂层的CTA薄膜的、卓越的长期稳定性,其特征为基体与涂层之间的雾度值的,透光值的和附着稳定性的变化率<5%/1,000小时,
◆通过<25mg/cm2逐滴地微量添加有机溶剂,诸如二氯甲烷,乙醇,丙酮,MEK(甲乙酮),甲苯,二甲苯,乙苯,丙二醇单甲醚,乙酸甲酯,乙酸乙酯,醋酸丁酯,涂层在最多5秒钟内的快速可部分溶解性和接着在以下列材料为基础的平坦表面上的良好的可粘合性和持久的附着:
>玻璃,例如窗玻璃,载片玻璃,
>纤维素衍生物薄膜,例如三乙酸纤维素膜,
>木材或复合木材材料,例如刨花板,
>纸板,纸,例如240g/m2的相纸,
>金属,例如优质钢板,铝板,铜板,
>陶瓷,例如玻璃陶瓷瓦,
◆通过短时间地、平面地使用热能直到加温到最高150℃在表面上的良好粘附,
◆即使在粘合之后依然保持透明度,折射率,雾度值和与三乙酸纤维素基材薄膜的附着力,
◆不仅通过提起薄膜边缘后的力的作用而且还通过使用溶剂如乙醇或丙酮的良好的可剥离性。
根据本发明的一个特别优选的实施方式,涂层溶液含有最多两种出自仅仅一组溶剂组的溶剂,一种丙烯酸酯共聚物,一种纤维素衍生物和一种增塑剂,由此为了利用它们以5μm至35μm的层厚涂层的、总厚度为120μm至270μm的三乙酸纤维素膜产生下列特性:
◆高透明度,其特征为雾度值小于0.3%,
◆可视范围(380nm至780nm)内的透视:平均>89%,
◆残留溶剂含量:<2.0%,
◆玻璃载片上的良好的可粘着性,就是说,利用少量的、液滴状分散的<25mg/cm2的溶剂量就已经能够在5秒钟内达到薄膜材料在玻璃载片上的稳定的粘附,
◆在粘贴在载片上之后没有形成在显微镜下放大40倍至400倍可识别的条纹状微结构,
◆在粘贴在载片上之后没有形成在显微镜下可识别的不均匀性,
◆切割边缘上<1mm的非常窄的边缘剥落区域,
◆在<40℃下保存7日以上的情况中卷材的良好的热稳定性和储存稳定性,就是说,在开卷后没有可识别的粘连或涂层脱落,
◆为了使溶剂滴在粘贴前更好地分散和为了改善自动制膜机内的识别,涂层表面的机械和/或热辅助的良好的可挤压性,
◆即使在卷材在35℃下保存7日之后压花结构的高的形状稳定性,就是说,在保持散射光性能和分散性能的情况下压花结构高度降低最多30%,
◆可选的溶剂诸如选择的醇类,醚类或酯类与通常使用的芳香族的溶剂如二甲苯,乙苯或甲苯的任意适用性,而不出现微结构,条痕和不均匀性的逐渐形成,
◆在持续时间3个月,保存温度23℃和空气相对湿度50%的保存稳定性试验中,在粘贴在玻璃载片上之后的光学性能和附着性能的高的长期稳定性,
◆在从单卷中取出的、长度为50mm和宽度为24mm的薄膜部段的情况中,薄膜边缘与接触面的翘起高度(Anhebungshoehe)(卷曲)<5mm,
◆层厚误差的平均值:<3%,分别在3米长度上直线测量。
通过将一层或多层硬膜涂层附加地涂覆在根据点a3)所述的薄膜基材上和/或使用根据点a4)所述的、不同的功能添加剂,可以获得配备了一层粘着的涂层的、具有下列扩大的应用特性的三乙酸纤维素膜:
◆防止机械损伤,划伤或溶剂腐蚀的提高的保护,其特征是铅笔硬度值>1H,利用No.553-M胶片硬度测试器,降压变压器,45°角,接触重量(Auflagegewicht)500g,圆形的三菱铅笔芯测量;23℃,55%的相对湿度和钢丝球测试值0,利用YT-520镜片表面硬度计在接触重量为300g,12次循环的情况下测量;23℃,55%的相对湿度和/或
◆通过在薄膜母体内和/或在涂层母体内使用紫外线吸收剂而提高的紫外线保护,其特征是透射在380nm的情况中<3%和在400nm的情况中<10%和/或
◆通过在薄膜母体内和/或在涂层母体内使用红外线吸收剂而提高的红外线保护和热辐射吸收,其特征是透射在900nm的情况中<15%和在1,200nm的情况中<20%和/或
◆通过在薄膜母体内和/或在涂层母体内使用可导电的聚合物,纳米级的、有传导能力的添加剂,低共熔溶剂(DES)或者使用金属微粒而提高的导电性或静电放电能力,
◆通过在薄膜母体内和/或在涂层母体内使用吸收或反射光线的物质可有针对性调节的色度,其特征是下列色值,根据CIE-Lab模式1976;10°;D65:
>L:30至90,
>a:﹣100至﹢100,
>b:﹣150至﹢150。
新型的、配备有提高粘附力的和保存的多功能涂层的、高度透明的三乙酸纤维素膜可以使用在下列应用领域内:
◆可粘贴的和能够可逆移除的、具有紫外线和红外线保护功能,可有针对性调节的色度和耐划的表面的功能性窗贴膜,
◆可粘贴的或可热层压的、具有可有针对性调节的色度和耐划性的,作为可选方案需喷涂的高光泽漆表面的、功能性的家具保护膜或家具贴膜,
◆可粘贴在玻璃载片上的、用于单件使用或在自动封装机(Eindeckautomat)中的盖膜,
◆作为用于显微用途的、经涂层的玻璃载片或玻璃盖片(Glasdeckglas)的替代材料,
◆作为用于长期保存平坦的或平面的、层厚<50μm薄的对象的固定膜和保存膜,这些对象为了显微镜检查必须在光学上长期地可以接近,诸如组织标本,毛发标本,纸张标本,
◆作为太阳镜片内的或遮光罩内的成分。
在对新型的、经涂层的、高度透明的三乙酸纤维素膜的应用和使用可能性的研究中意外地表明:特别是存在一种作为使用在自动覆膜机中的盖膜或者用作对通常使用的、经涂层的玻璃载片或经涂层的玻璃盖片的替代薄膜的非常良好的适宜性,其中当为了被常常使用在自动设备内的散光传感器探测到而为涂层的表面设置一个在几何上精确界定的和通过热作用或溶剂处理能够可逆移除的表面结构时,它由于高的透明度已经证实为有益的。
表面结构可以具有由蜂房,斜方形,菱形,正方形,三角形,圆形或正弦曲线组成的图案,其中优选相应的基本结构具有5至500μm的尺寸。这个界定的表面结构还有利于使提高的湿润成为可能和使滴上的溶剂很好地分散。
优选利用压花方法(Praegeverfahren)借助一个具有表面纹理的精密压辊在机械和热能的作用下进行表面结构的敷设。
与已经存在的盖膜产品相比,新型的、经涂层的三乙酸纤维素膜的出众之处在于下列特性的组合:
◆卓越的透明度,其特征是小于0.3%的雾度值,
◆可视范围(380nm至780nm)内平均>89%的很高的透视,
◆<2.0%的低残留溶剂含量,
◆玻璃载片上的非常好而快的可粘着性,就是说,利用<25mg/cm2(液滴状分散)的少量的溶剂量就已经能够在5秒钟内达到薄膜材料在玻璃载片上的稳定的粘附,
◆在粘贴在载片上之后没有短期和长期地形成在显微镜下放大40倍至400倍可识别的微结构,
◆在粘贴在载片上之后没有形成条痕或在显微镜下可识别的不均匀性,
◆切割边缘上的非常窄的边缘剥落区域,就是说,<1mm,
◆在35℃下保存7日以上的情况中卷材的良好的热稳定性和储存稳定性,就是说,在开卷后没有可识别的粘连或涂层脱落,
◆为了使溶剂滴在粘贴前更好地分散和为了改善自动制膜机内的识别,涂层表面的机械和/或热辅助的良好的可挤压性,
◆即使在卷材在35℃下保存7日之后压花结构的高的形状稳定性,就是说,在保持散射光性能的情况下压花结构高度降低最多30%,
◆通过有机溶剂和/或温度的作用可简单地移除或降低敷设的压花结构,
◆在粘贴在玻璃载片上之后在保存温度23℃和空气相对湿度50%的情况中光学性能和附着性能的卓越的长期稳定性,
◆从单卷中取出的、长度为50mm和宽度为24mm的薄膜部段的很好的形状稳定性,就是说,薄膜边缘与接触面的翘起为<5mm,
◆基材薄膜和涂层的很好的厚度稳定,就是说,在3米长度上直线测量,复合结构的总厚度的平均值误差为<3%。
本发明的高度透明的薄膜的一个或多个可以用作在部分溶解或热处理后可附着在玻璃,木材,金属,陶瓷,纤维素衍生物薄膜或塑料上的窗贴膜,太阳镜贴膜,层压薄膜,家具贴膜,盖膜,用于显微术的载片膜,盖片备用膜和/或保护膜。鉴于上述总体性能(Eigenschaftsprofil)将新型的、配备有提高粘附力的多功能涂层的三乙酸纤维素膜作为显微术用的盖膜和/或载片膜和/或玻璃盖片膜的应用构成本发明的主要应用领域。
此外,在应用研究的范围内意外地发现:不只在组织学中通常使用的二甲苯,二甲苯/乙苯混合物或者二甲苯-甲苯混合物能够用作用于覆盖介质的溶剂,而且还能够通过使用替代的、毒性或者对环境危害不那么大的溶剂,诸如选择的醚类,酯类或醇类获得卓越的光学性能。与其他的通用的盖膜不同,在使用这些替代的、毒性不那么大的溶剂和混合溶剂的情况中长期地,就是说,在覆盖后的2至4周内不发生渐渐形成基材薄膜的涂层的微结构,条痕和不均匀性或剥落的情况。
在庞大的系列试验的分析中,已经鉴别出与二甲苯,甲苯或乙苯相比毒性不那么大的溶剂,这些溶剂非常地适合于将新型的、经涂层的三乙酸纤维素膜粘合在玻璃,金属,木材和一些塑料上。
根据这些实验结果,最终开发出一种溶解介质,该溶解介质为了在显微领域的应用也可以用于对盖膜的覆盖介质或涂覆层的部分溶解和在一个特定的实施变型中甚至在相应的固体浓度情况中适合作为覆盖介质。
这个溶解介质包括下列成分:
◆一种或多种与甲苯,乙苯或二甲苯相比毒性不那么大的羧酸酯,诸如乙酸甲酯,乙酸乙酯,乙酸丙酯,乙酸丁酯,碳酸二甲酯,乳酸乙酯,
◆和/或一种或多种与甲苯,乙苯或二甲苯相比毒性不那么大的醚类,优选出自乙二醇醚的组,诸如二乙二醇乙醚,二乙二醇丁醚,丙二醇-1-单甲醚,二丙二醇甲醚和/或出自烷基苯基醚的组,诸如苯甲醚,
◆一种或多种与甲苯,乙苯或二甲苯相比毒性不那么大的醇类,优选乙醇,异丙醇和/或丁醇和
◆一种丙烯酸酯共聚物,优选出自在涂层中使用的丙烯酸酯共聚物的物质类别。
用于在自动封装机中或对显微标本的覆盖时使用的这种新型的混合溶剂的特别的特征是使用一种丙烯酸酯共聚物,该丙烯酸酯共聚物属于在涂层中使用的丙烯酸酯共聚物的物质类别并且应该满足下列功能:
◆为了将混合溶剂在不发生过剩的、流动性大的溶剂从边缘区域中不必要地流出或溢出并因此持久地污染自动封装机的情况下可精确计量地滴在覆盖介质上,对最佳的粘度的调节,
◆对由涂层的为覆盖标本所需的层厚和用于部分溶解涂层所需的溶剂量构成的最佳组合的调节,
◆只要将溶解介质在即将粘着前直接滴在玻璃上的话,持久地改善玻璃表面上和需覆盖的标本上的粘着,
◆根据丙烯酸酯共聚物的使用量对部分溶解速度的可调节性,
◆减少或防止在溶剂渐渐蒸发期间从边缘区域起产生并导致涂层成分的和所使用的溶剂的不同折射率的条痕或结构缺陷的形成,和
◆在将溶解介质用作覆盖介质的情况中形成保存的、逐渐凝固的覆盖层,
对使用二甲苯覆盖的毛发标本在放大100倍的情况下获得的显微照片与使用新型的混合溶剂覆盖的毛发标本的比较显示在最后提到的标本中改善的景深清晰度和界面的更高的溶解度。
此外,在直接比较中发现利用新型混合溶剂部分溶解的覆盖介质凝固更快,就是说,经覆盖的标本更快地机械凝固。毛发区域内的凝固时间在使用二甲苯的情况下在40至48小时之间和在使用新型混合溶剂的情况下在24至36小时之间。
通过本发明的经涂层的薄膜不仅为薄膜制造商,而且还为进一步加工的企业以及为最终用户产生一系列经济、生态和质量方面的优点。
由于经涂层的高度透明薄膜在它们的总体性能方面是非常均匀的,所以它们在继续加工成例如用于保护罩,太阳镜,窗贴膜等的层压材料的范围内能够非常简单地相互组合,而在粘合面上不发生由于公差值相加导致的光折射效应,衍射现象或有碍外观的不均匀性。因此可以将制造的薄膜复合产品的雾度值保持得低得多,就是说,显著地低于1%。一个重要的优点是薄膜不仅通过使用不同的溶剂,而且还通过在完全不必使用溶剂的情况下热能的作用的多重可粘合性。
在将经涂层的薄膜优选地用作盖膜的情况中不仅可以使用载片大小的单块,还可以将薄膜卷绕成一个适合自动设备的狭长的单卷或者将经涂层的主卷(Masterrolle)相应地切开。其中由于小的厚度公差和界定的定距(Abstandshalterung)和经敷设的表面结构的附着力,这些狭长的单卷的长度可以最长达500米,而不发生料卷断裂或不均匀性。温度稳定性(40℃最长24小时)允许在世界的很多地区内在无需如迄今为止那样强制指定用于保障</=25℃的运输温度的冷藏运输的情况下将卷材发送给最终用户。
由于不仅在制造过程中而且还在最终用户处可以使用非芳香族的或至少在毒理学上明显不那么危险的溶剂或混合溶剂,能够显著降低不仅对于生产工人,而且还对于显微镜和自动封装机的设置区域内的作业人员的毒理学方面的潜在危险。在这种情况下,在对比产品中常常可以观察到的芳香族溶剂化合物的略微的气体排出早就在制造过程或覆盖过程之后不再发生。
对于将盖膜从载片上重新分离来说不再非要使用迄今使用的高度易燃的溶剂丙酮或甲乙酮,而是既可以在可选的溶剂诸如乙醇的短时作用后也可以在短时加温到约60℃后-如果这一点对于标本来说是允许的话-进行分离。
通过将界定的分散结构(Verteilungsstruktur)压印在涂层上,可以减少为了部分溶解附着层所需的溶剂使用量,而不发生对粘合性的损害。这一点在生态方面由于资源保护的原因也可以视为优点。
在使用相应适宜的添加剂的情况中,可以获得经涂层的彩色CTA薄膜和/或经涂层的、具有红外线或紫外线保护功能的CTA薄膜。这些薄膜在涂敷一层外部的耐划涂层之后既适合作为窗贴膜也适合作为家具贴膜并且能够要么加热地要么借助微小的溶剂量直接粘贴在相应的表面上。由于粘合是可长期保持的和尽管如此能够可逆移除的,所以在可能出现的损伤的情况中或者在使用要求变化的情况中可以将CTA薄膜从基材上移除,而不发生对基材的破坏或损伤。
本发明构造的其他的细部,特征和优点出自下文对实施例的说明。
具体实施方式
实施例1:
多功能涂层的三乙酸纤维素彩膜(Cellulosetriacetatfarbfolie),其具有与由玻璃,木材和金属构成的表面的提高的可粘合性
如下地对一种层厚为80μm的薄膜进行涂层,该薄膜由一种雾度值尽可能低的、≤0.4%的三乙酸纤维素,一种浓度≤12%的增塑剂(磷酸三苯酯)和浓度<1%的彩色添加剂(例如克雷默颜料公司的奥丽素红395)组成:
◆制作10%的纤维素衍生溶剂(Cellulosederivatloesung),其由溶解在一种由39%的丙酮和1%的甲乙酮和60%的乙酸甲酯构成的混合物中的10%的乙酸丙酸纤维素组成,和接着借助一个橡皮刮板将溶液以最大20μm的湿膜厚度涂敷在80μm厚的CTA薄膜上,紧接着为了尽可能快地去除溶剂进行强力对流的烘干,
◆制作涂层溶液,其由下列成分组成,这些成分在30℃的温度下经过至少12个小时以上相互搅匀:
>质量百分比75%的混合溶剂,其由45%的甲苯,40%的丙二醇单甲醚,15%的二氯甲烷组成,
>质量百分比22%的丙烯酸酯共聚物混合物,其由75%的丙烯酸树脂B48N和25%的丙烯酸树脂B72组成,
>质量百分比1.5%的乙酸丙酸纤维素(CAP),
>质量百分比1.5%的增塑剂混合物,其由80%的磷酸三苯酯(TPP)和20%的三(2-羧乙基)膦(TCEP)组成。
在搅拌时间之后借助一个橡皮刮板将涂层溶液以约30μm的湿膜厚度涂敷在CTA薄膜的已初次涂层的侧面上并且紧接着在至少120℃下强力烘干20分钟。
现在可以将这样制作的高度透明的、经涂层的彩色CTA薄膜通过利用丙酮或甲苯对涂层的部分溶解在使用一个窗贴膜橡胶刮板的情况下粘贴在一个玻璃表面,木材表面或金属表面上,而不发生薄膜从表面上自行脱落。多功能涂层还允许使用热能粘贴薄膜,就是说,已经能够通过短时间地放上一个熨斗或一个类似的加热装置和紧接着将薄膜短暂地压紧在表面上实现CTA薄膜的一个持久然而能够可逆地分开的附着。
与未涂层的彩色CTA薄膜相比,产生在上述表面上的好得多的附着,其中始终保持基材的高透明度。
实施例2
用于作为显微术用的盖膜的多功能涂层的三乙酸纤维素膜
如下地对一种层厚在120至130μm范围内的薄膜(雾度值<0.5%)进行涂层,该薄膜由三乙酸纤维素和一种浓度≤12%的增塑剂(磷酸三苯酯)组成:
◆制作涂层溶液,其由下列成分组成,这些成分在30℃的温度下经过至少8个小时以上相互搅匀:
>质量百分比70%的混合溶剂,其由75%的乙酸乙酯和25%的丙二醇单甲醚组成,
>质量百分比22%的丙烯酸酯共聚物混合物,其由50%的丙烯酸树脂B99和50%的丙烯酸树脂B72组成,
>质量百分比1.5%的乙酸丙酸纤维素(CAP),
>质量百分比1.5%的醋酸丁酸纤维素(CAB),
>质量百分比5%的增塑剂混合物,其由50%的邻苯二甲酸二乙酯和50%的邻苯二甲酸二异壬酯组成。
在搅拌时间之后借助一个橡皮刮板将涂层溶液以约65μm的湿膜厚度涂敷在CTA薄膜上并且紧接着在至少125℃下强力烘干45分钟。
在这种情况下将一个3D表面结构-例如通过使用多个具有界定的粗糙度和/或表面几何形状的压辊-敷设在薄膜的经涂层的侧面上已经得到证明。
现在可以将这样制作的、经涂层的CTA薄膜剪切成用作盖膜所必要的尺寸-例如作为单件(Einzelschnitt)50mm×24mm或者作为卷材75m×24mm。这些批量生产的盖膜可以在5℃至35℃的温度下贮存和运输超过至少12个星期,而不发生产品损害。
通过从一个5ml的一次性滴管中将3至5滴二甲苯或乙苯滴在经涂层的侧面上可以将涂层部分地溶解并将薄膜立刻粘合在显微对象已经涂在其上的一个载片上。在此为了将薄膜均匀地固定在载片玻璃上推荐使用一个涂有橡胶层的辊作为压紧辊。
紧接着可以立刻对对象进行显微检查,其中由于CTA薄膜的和涂层的高的透明度不对观察母体造成干扰。
通过在20℃至25℃的温度和约50%的空气相对湿度下存放这些经覆盖的载片可以实现对经覆盖的对象超过至少12个星期的长期保存,而不发生对需显微镜检查的对象的外观上明显的损害。
通过将经覆盖的载片短时间地(约30秒钟)放入丙酮内还可以在数月之久的存放时间之后非常快速地将薄膜与载片重新分开。需检查的对象然后重新可供继续检查。
在对现在通用的、不同制造商的盖膜的比较中显示:根据这个实施例制造的经涂层的CTA薄膜具有同样的应用特性和保存特性,这些特性使作为显微术用的盖膜的使用和在自动封装机中的应用显得可靠。
Claims (15)
1.一种以三乙酸纤维素为基础的高透明度的薄膜,其包括:
a)起基材涂层作用的基材薄膜,该基材薄膜含有三乙酸纤维素或者由纤维素酯和作为主成分的三乙酸纤维素构成的混合物,其中三乙酸纤维素或者混合物具有高纯度和质量,该质量由在拉成薄膜的、事先溶解在二氯甲烷或丙酮内的、层厚为100μm的三乙酸纤维素或混合物上测得的≤0.5%的雾度值界定,以及
b)在涂层溶液中在一侧或两侧涂敷在基材薄膜上的多功能涂层,该涂层包括下列成分:
b1)出自下面列出的组的一种或多种溶剂:
◆醇类:甲醇,乙醇,丙醇,丁醇,己醇;
◆含卤有机溶剂:氯仿,二氯甲烷,三氯甲烷,四氯甲烷,三氯乙烷;
◆醚类:二甲醚,乙醚,二丙醚,聚醚,乙二醇醚,四氢呋喃,二氧杂环乙烷;
◆酯类:羧酸酯,包括:乙酸甲酯,乙酸乙酯,乙酸丙酯,乙酸丁酯,γ丁内酯,γ戊内酯,碳酸二甲酯,乳酸乙酯,环己醇醋酸酯,
◆酮类:丙酮,甲乙酮,己酮,
◆苯类:苯,甲苯,二甲苯,乙苯,
◆以第四系氨化合物和氢桥连供体(Wasserstoffbrueckenbindungsdonator)为基础的低共熔溶剂(DES):氯化胆碱/尿素;胆碱醋酸盐/尿素;四丁基氯化铵/草酸;氯化胆碱/乙二醇,
b2)至少一种丙烯酸酯共聚物,其具有:在20℃的情况下测量的在1.30与1.60之间的折射率;10,000g/摩尔与300,000g/摩尔之间的平均分子量Mw;至少35℃的玻璃临界温度;和在至少一种出自芳香族的溶剂,含卤有机的溶剂,酯类,醚类,酮类,低共熔溶剂或醇类的组的溶剂中的良好可溶性或可膨胀性;
b3)至少一种单一的或多种纤维素衍生物,所述纤维素衍生物与使用在基材薄膜的表面层中的纤维素衍生物相同,或者出自下面列出的卤代烷烃,酮类,醚类,酯类,低共熔溶剂或醇类的溶剂组中的至少一组的溶剂中拥有至少10g/升的可溶性,
b4)数量份额在总共质量百分比0.01%与质量百分比15%之间的一种或多种增塑剂。
2.根据权利要求1所述的高透明度的薄膜,其特征在于:起基材涂层作用的基材薄膜包括下列成分:
a1)三乙酸纤维素或由纤维素酯和作为主成分的三乙酸纤维素构成的混合物,其除了由≤0.5%的雾度值之外还由下列特性界定:
◆作为原料基础棉短绒和/或木质纤维素,其中,所述木质纤维素为Wood pulp(木浆),
◆≤1%的水分,
◆无乙酸的份额≤300ppm,
◆形成凝胶的成分的份额≤0.5%,
◆非常小的黄色着色,特征在于≤70的低的色值(Hazen-Farbzahl)(APHA-值),其中,所述色值在三乙酸纤维素的16%的溶液上测定的,根据ASTM D-1209方法溶解在二氯甲烷中,
◆异性纤维和粒度为≤40μm的、上或下衍生的(ueber-oder unterderivatisiert)微粒的份额≤0.5%,和
a2)至少一种有机的或无机的物质,该物质具有三乙酸纤维素的分子链之间的粘合介质和定距物的作用和起增塑剂的作用,因而这个物质除了溶剂的提高的可移除性之外还导致薄膜的改善的柔韧性和弹性,
a3)为了改善基材薄膜的接触角和/或耐划性,一侧或两侧存在的、以完全溶解或部分溶解在卤代烷烃,酮类,醚类,酯类,低共熔溶剂或醇类内的纤维素衍生物或纤维素衍生物混合物和/或能够利用紫外线,化学地或通过输入热能交联的丙烯酸酯混合物为基础的表面层,
a4)出自下列组的、数量份额在重量百分比0.001%与重量百分比15%之间的功能添加剂:
◆有机或无机的物质,其具有在300nm至2,500nm的波长范围内影响透射的吸收功能,
◆用于改善附着,滑动性能或者静电特性的微米级的或纳米级的添加剂,
◆交联剂,
◆稳定剂和/或
◆抗氧化剂。
3.根据权利要求2所述的高透明度的薄膜,其特征在于:根据a2)和b4)用作增塑剂成分的物质/多种物质由磷酸酯,邻苯二甲酸酯,羧酸酯,乙二醇,低共熔溶剂和/或聚酯的组中选取并且具有大于60℃的沸点。
4.根据权利要求3所述的高透明度的薄膜,其特征在于:分别使用的纤维素衍生物/多种纤维素衍生物是乙酸纤维素(CA)和/或二乙酸纤维素(CDA)和/或三乙酸纤维素(CTA)和/或乙酸丁酸纤维素(CAB)和/或乙酸丙酸纤维素(CAP)和/或甲基纤维素(MC),乙基纤维素(EC)和/或羟丙基纤维素(HPC)。
5.根据权利要求4所述的高透明度的薄膜,其特征在于:涂层溶液含有至少一种溶剂,该溶剂既能够溶解为涂层使用的丙烯酸酯共聚物也能够至少部分地溶解为基材薄膜使用的三乙酸纤维素或者使它们膨胀并且具有大于35℃的沸点。
6.根据权利要求5所述的高透明度的薄膜,其特征在于:涂层溶液含有一种或多种平均分子量在10,000g/摩尔与300,000g/摩尔之间的丙烯酸酯共聚物,这些丙烯酸酯共聚物由甲基丙烯酸甲酯共聚物,丙烯酸乙酯共聚物,甲基丙烯酸乙酯共聚物,丙烯酸丁酯共聚物和/或甲基丙烯酸丁酯共聚物的组中选取。
7.根据权利要求6所述的高透明度的薄膜,其特征在于:获得以涂层溶液为基础的多功能涂层,该涂层溶液最多含有
◆两种根据权利要求3所述的高透明度的薄膜中的增塑剂,
◆最多两种根据权利要求4所述的高透明度的薄膜中的纤维素衍生物,
◆最多两种根据权利要求5所述的高透明度的薄膜中的溶剂和
◆最多两种根据权利要求6所述的高透明度的薄膜中的丙烯酸酯共聚物。
8.根据权利要求7所述的高透明度的薄膜,其特征在于:基材薄膜的厚度为40μm至350μm和涂层的干层厚度为0.5μm至100μm。
9.根据权利要求7或8所述的高透明度的薄膜,其特征在于:获得以涂层溶液为基础的多功能涂层,该涂层溶液含有
◆仅仅一种根据权利要求3所述的高透明度的薄膜中的增塑剂,
◆仅仅一种根据权利要求4所述的高透明度的薄膜中的纤维素衍生物,
◆最多两种根据权利要求5所述的高透明度的薄膜中的溶剂,
◆仅仅一种根据权利要求7所述的高透明度的薄膜中的丙烯酸酯共聚物。
10.根据权利要求9所述的高透明度的薄膜,其特征在于:涂层具有5μm至35μm的干层厚度和薄膜具有120μm至270μm的范围内的总厚度。
11.根据权利要求10所述的高透明度的薄膜,其特征在于:涂层表面具有界定的表面结构,该表面结构能够通过在使用机械能和/或热能的情况下借助精密压花辊的压印获得,能够通过后续的溶剂作用和/或热能影响其厚度并且能够通过下述二维重复的几何图案表示特征:
◆内径或间距尺寸为10μm至500μm,线的隔板高度为2μm至15μm和隔板宽度为1μm至200μm的六角形的蜂房,菱形,正方形,矩形,圆形,正弦曲线的圆弧和/或三角形。
12.一种用于将根据权利要求1至11中任意一项所述的高透明度的薄膜的多功能涂层在粘着在由玻璃,木材,金属,陶瓷,纤维素衍生物或塑料构成的表面上之前部分地溶解的溶解介质,其包括
◆一种或多种低毒的羧酸酯,包括乙酸甲酯,乙酸乙酯,乙酸丙酯,乙酸丁酯,碳酸二甲酯,乳酸乙酯,和/或
◆一种或多种低毒的醚类,包括出自乙二醇醚的组,所述乙二醇醚的组包括二乙二醇乙醚,二乙二醇丁醚,丙二醇-1-单甲醚,二丙二醇甲醚和/或出自烷基苯基醚的组,包括苯甲醚,和
◆一种或多种低毒的醇类,包括乙醇,异丙醇和/或丁醇,
其中,所述溶解介质用作覆盖介质(Eindeckmedium),此外包括附加份额的丙烯酸酯共聚物,该丙烯酸酯共聚物源自在根据权利要求1.b)所述的涂层中使用的丙烯酸酯共聚物的物质类别。
13.根据权利要求12所述的溶解介质,其特征在于:该溶解介质具有下列成份:
◆一种或多种低毒的羧酸酯,包括出自乙酸烷基酯的组和/或出自碳酸烷基酯的组和/或出自乳酸烷基酯的组,沸点低于225℃和折射率>1.35,以至少10%的质量份额存在于溶液中和/或
◆一种或多种低毒的醚类,包括出自乙二醇醚的组和/或出自烷基苯基醚的组,沸点低于250℃和折射率>1.35,以总质量的至少10%的质量份额存在于溶液中和
◆一种或多种低毒的醇类,沸点低于100℃和折射率>1.35,以总质量的至少10%的质量份额存在于溶液中和
◆平均分子量Mw在10,000g/摩尔与300,000g/摩尔之间和折射率>1.35的丙烯酸酯共聚物,该丙烯酸酯共聚物包括源自在涂层中使用的丙烯酸酯共聚物的物质类别和以总质量的最大65%的质量份额包含在溶液中。
14.根据权利要求13所述的溶解介质,其特征在于:溶解介质在20℃时具有下列特性:
◆折射率:1.40至1.50,
◆动态粘度:<500mPa*s,
◆颜色:透明,
◆密度:<1.05g/cm3,
◆水分:<0.5%和
◆固体含量:<65%。
15.将一种或多种根据权利要求1至11中任意一项所述的高透明度的薄膜用作能够在部分溶解或热处理后附着在玻璃,木材,金属,陶瓷,纤维素衍生物薄膜或塑料上的窗贴膜,太阳镜贴膜,层压薄膜,家具贴膜,盖膜,显微术用的载片膜,盖片备用膜和/或保护膜。
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Legal Events
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---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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