CN110128707A - 一种三醋酸纤维素酯膜 - Google Patents

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Abstract

一种三醋酸纤维素酯膜，所述纤维素酯膜采用下述组分制备，各组分的含量按质量份数计为：三醋酸纤维素酯：60‑120份，白色染料：0.01‑0.3份，紫外吸收剂：1.0‑5.0份，增塑剂：6‑21份，混合溶剂：300‑600份。本发明的防蓝光三醋酸纤维素酯膜性能优越，双层膜的透光率L≥93％，400nm处吸收率≥99.5％。本发明通过采用白色染料和紫外吸收剂，制备的三醋酸纤维素酯膜双层色值b*＜2.0，制成的防蓝光镜片400nm处吸收率为100％；本发明白色染料中含有大π键，与紫外吸收剂混合使用产生协同作用，可以减少紫外吸收剂的用量，降低生产成本，减少紫外吸收剂高温析出。

Description

一种三醋酸纤维素酯膜
技术领域
本发明涉及三醋酸纤维素酯膜技术领域，特别涉及一种防蓝光用三醋酸纤维素酯膜。
背景技术
随着社会发展，人们在工作、生活中对电视、电脑、手机、平板型PC等各种电子产品的依赖性逐渐上升，与此同时，电子产品荧幕发出的蓝光会对人体健康造成伤害，尤其波长为400nm-450nm的蓝光能量高达6.1-6.7×1014Hz，可能引起视网膜产生自由基，导致视网膜色素上皮细胞衰亡，让光敏细胞缺少养分而引起视力损伤，严重则导致黄斑变性、青光眼等严重的致盲性眼病。随着人们对电子产品防蓝光意识的提高，市场对防蓝光产品的需求快速增长。
采用防蓝光三醋酸纤维素酯膜作为保护膜，贴合于偏光片、眼镜片内外两侧，制成的产品光学性能和防蓝光效果极佳，受到市场广泛欢迎。
但是目前市场上的防蓝光三醋酸纤维素酯膜存在颜色较深、物体颜色显示失真的问题。究其原因，主要是防蓝光三醋酸纤维素酯膜中加入了大量的紫外吸收剂。大量紫外吸收剂的添加不仅成本高、颜色深，而且在高温生产中容易析出附着在膜的表面，对下游用户进行偏光片、眼镜片制作造成困扰。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种颜色较浅、析出较少的防蓝光的三醋酸纤维素酯膜。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种三醋酸纤维素酯膜，所述纤维素酯膜采用下述组分制备，各组分的含量按质量份数计为：
三醋酸纤维素酯：60-120份
白色染料：0.01-0.3份
紫外吸收剂：1.0-5.0份
增塑剂：6-21份
混合溶剂：300-600份。
上述三醋酸纤维素酯膜，所述白色染料为以下两种结构通式中的一种：
其中，R1、R2、R3、R4为氢原子、烷基、羟基、酯基、羧酸、苯基、C＝C或噻吩，或者具有取代基。
上述三醋酸纤维素酯膜，所述紫外吸收剂的结构通式为：
其中，X为氢原子、卤原子，Y及Z中至少一个为烷基，Y及Z所表示的烷基是碳原子数为2～20的取代或未取代的烷基；烷基是直链，或具有支链，或者是芳香环。
上述三醋酸纤维素酯膜，所述增塑剂为磷酸三苯酯和磷酸联苯基二苯基酯的混合物，磷酸三苯酯和磷酸联苯基二苯基酯的质量比为1:2-3:1。
上述三醋酸纤维素酯膜，所述混合溶剂为二氯甲烷和甲醇的混合物，其质量比为90:10-96:4。
上述三醋酸纤维素酯膜，所述三醋酸纤维素酯的酰化度为57.5％-62.5％。
上述三醋酸纤维素酯膜，所述三醋酸纤维素酯膜的厚度为60-300μm。
有益效果
本发明与有技术相比，具有如下有益效果。
1、本发明防蓝光三醋酸纤维素酯膜性能优越，双层膜的透光率L≥93％，400nm处吸收率≥99.5％。
2、本发明通过采用白色染料和紫外吸收剂，制备的三醋酸纤维素酯膜双层色值b*＜ 2.0，制成的防蓝光镜片400nm处吸收率为100％；
3、本发明白色染料中含有大π键，与紫外吸收剂混合使用产生协同作用，可以减少紫外吸收剂的用量，降低生产成本，减少紫外吸收剂高温析出。
具体实施方式
三醋酸纤维素酯膜在制作偏光片、镜片时通常使用两层，普通防蓝光三醋酸纤维素酯膜双层透光率L≥92％，400nm处吸收率≥99.5％，色值b*＞5.0。研究表明，色值b*＞3的三醋酸纤维素酯膜制作的偏光片、镜片色偏严重，显示失真，舒适性较差。经分析，紫外吸收剂的种类和用量对三醋酸纤维素酯膜的色值起到关键作用，对蓝光吸收效果较强的紫外吸收剂会造成三醋酸纤维素酯膜的色值加深，而单纯通过减少紫外吸收剂用量可以降低产品色值，但400nm处的蓝光吸收率将下降。为了平衡色值和防蓝光效果之间的矛盾，本发明选择将含有大π键的白色染料与优选的紫外吸收剂混合使用，使其产生协同作用，一方面减少了紫外吸收剂用量，减轻了三醋酸纤维素酯膜的色值和生产析出风险，另一方面，该白色染料对400nm处蓝光有很强的吸收，满足了三醋酸纤维素酯膜的性能指标。通过调整两者的配比，本发明防蓝光三醋酸纤维素酯膜双层的透光率L≥93％，400nm处吸收值≥ 99.5％，色值b*＜2.0，制成的偏光片、镜片不仅满足防蓝光的性能指标，而且正常显色，提高了视觉舒适性。
以下对白色染料和紫外吸收剂做进一步详述。
【白色染料】
所述式(1)白色染料，主要是香豆素型白色染料，通式中R1、R2为氢原子、烷基、羟基、酯基、羧酸、苯基，可能的话，它们可以进一步具有取代基。
R1常见的取代基有：
R2常见的取代基有：
举例
所述式(2)白色染料，主要是对称的苯并恶唑型白色染料，通式中R3可以是氢原子、嗪基、C1-C5的烷基。
可列举的C1-C5的烷基有甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、异丙基、叔丁基、异丁基、仲丁基。
R4为含有共轭体系的基团，常见的取代基团有：
枚举如下：
【紫外吸收剂】
所述式(3)通式中，X为氢原子、卤原子、C1-C5的烷基、C1-C5的烷氧基、羟基、氨基或酰胺基，它们可以进一步具有取代基。
C1-C5的烷基主要有甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、异丙基、叔丁基、异丁基、仲丁基；C1-C5的烷氧基主要有甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、异丙氧基、叔丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基。
所述式(3)通式中，Y及Z分别独立的为烷基，Y及Z所表示的烷基可以是碳原子数为2～20的取代或未取代的烷基，烷基可以是直链，也可以是支链，还可以是芳香环。Y及 Z常见的取代基为异丙基、叔丁基、叔戊基、叔辛基、羟基乙基、甲氧基甲基、丁氧基乙基、苯环。
枚举如下：
以下提供几个实施例对本发明的制备过程进行详细说明，例中所示原料、使用量、比例、处理步骤等只要不脱离本发明的核心技术原则，均可做适当等同变化，本发明的保护范围不受这些实施例的限定。
本发明中各实施例、对比例中的操作处理方式一致，但各具体配方见表1，操作步骤如下：
1、混合溶剂配制：按照表1配方，根据质量百分比，称取各配方对应量的二氯甲烷和甲醇混合均匀配制成混合溶剂。
2、三醋酸纤维素酯胶液制备：将配方中的三醋酸纤维素酯、白色染料、紫外吸收剂、增塑剂按照表1配方用量添加到混合罐中，按照配方依次加入1配制的混合溶剂，密封搅拌3h，制备成均匀透明的三醋酸纤维素酯胶液。
3、制膜：将三醋酸纤维素酯胶液经自动刮膜机刮膜，制备不同厚度的三醋酸纤维素酯膜。
4、干燥：将所制备的三醋酸纤维素酯膜在125℃的烘箱中干燥0.5h。
5、测试：裁取双层2cm×5cm大小的上述三醋酸纤维素酯膜作为样品，测试双层样品的透光率L值、400nm处吸收率、色值b*值，测试结果见表2。
另外，因制备偏光片、镜片时一般使用两层三醋酸纤维素酯膜，本发明产品为双层膜测试数据。
6、将上述制备的三醋酸纤维素酯膜制成防蓝光眼镜片，但不局限于仅制备防蓝光眼镜片。用紫外可见分光光度计UV-1800测试镜片在400nm处吸收率，测试结果见表2。
测试方法：
厚度：采用SP2000厚度仪测试产品厚度；
透光率L值：采用紫外可见分光光度计UV-1800测试双层产品透光率；
400nm处吸收率：采用紫外可见分光光度计UV-1800测试双层产品400nm处吸收率；
色值b*值：采用紫外可见分光光度计UV-1800测试双层产品色值。
表1：实验配方
备注：表中TAC代表三醋酸纤维素酯、TPP代表磷酸三苯酯、BDP代表磷酸联苯基二苯基酯。
表2测试数据

Claims (7)

1.一种三醋酸纤维素酯膜，其特征在于，所述纤维素酯膜采用下述组分制备，各组分的含量按质量份数计为：
三醋酸纤维素酯：60-120
白色染料：0.01-0.3
紫外吸收剂：1.0-5.0
增塑剂：6-21
混合溶剂：300-600。
2.根据权利要求1所述三醋酸纤维素酯膜，其特征在于，所述白色染料为以下两种结构通式中的一种：
其中，R1、R2、R3、R4为氢原子、烷基、羟基、酯基、羧酸、苯基、C＝C或噻吩，或者具有取代基。
3.根据权利要求1所述三醋酸纤维素酯膜，其特征在于，所述紫外吸收剂的结构通式为：
其中，X为氢原子、卤原子，Y及Z中至少一个为烷基，Y及Z所表示的烷基是碳原子数为2～20的取代或未取代的烷基；烷基是直链，或具有支链，或者是芳香环。
4.根据权利要求1所述三醋酸纤维素酯膜，其特征在于，所述增塑剂为磷酸三苯酯和磷酸联苯基二苯基酯的混合物，磷酸三苯酯和磷酸联苯基二苯基酯的质量比为1:2-3:1。
5.根据权利要求1所述三醋酸纤维素酯膜，其特征在于，所述混合溶剂为二氯甲烷和甲醇的混合物，其质量比为90:10-96:4。
6.根据权利要求1所述三醋酸纤维素酯膜，其特征在于，所述三醋酸纤维素酯酰化度为57.5％-62.5％。
7.根据权利要求1所述三醋酸纤维素酯膜，其特征在于，所述三醋酸纤维素酯膜的厚度为60-300μm。
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