專利名稱：纖維素酯膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種纖維素酯膜，尤其涉及一種用于偏振板的纖維素酯膜和一種偏振板保護(hù)膜。
本發(fā)明的背景最近已進(jìn)行開發(fā)以降低信息處理設(shè)備如筆記本型個人計算機(jī)的厚度和重量。伴隨此項開發(fā)，已急切地要求用于液晶顯示器的偏振板保護(hù)膜不斷變薄。乙酸纖維素膜一般用于該偏振板保護(hù)膜，但已證實，簡單降低乙酸纖維素膜的厚度產(chǎn)生各種問題。
用于偏振板保護(hù)膜的三乙酸纖維素包含增塑劑以提高膜柔韌性或水蒸氣滲透性能。但簡單降低三乙酸纖維素膜的厚度會增加水蒸氣滲透性，使耐水性最小，而且偶爾會損害用于制備偏振板的偏振膜或粘合劑。為了補(bǔ)償厚度下降，考慮到與厚度下降成比例地增加增塑劑在膜中的加入量。但已發(fā)現(xiàn)，降低增加增塑劑的加入量不會充分改進(jìn)水蒸氣滲透性能，而且引起和產(chǎn)生新的問題如留著性能下降。膜的重量在高濕和高溫下因為添加劑如增塑劑的揮發(fā)或沉淀而下降。添加劑如增塑劑留在膜中的性能稱作留著性能。常規(guī)纖維素酯膜留著性能低，這降低了采用該纖維素酯膜的液晶顯示器的性能。日本專利O.P.I.公開Nos.11-092574公開了一種采用檸檬酸酯的技術(shù)，日本專利O.P.I.公開Nos.11-114445公開了一種采用季戊四醇酯或二季戊四醇酯的技術(shù)，日本專利O.P.I.公開Nos.11-246704公開了一種采用甘油酯的技術(shù)，或日本專利O.P.I.公開Nos.12000-63560公開了一種二甘油酯的技術(shù)。但這些技術(shù)不能充分改進(jìn)水蒸氣滲透性并降低留著性能。
本發(fā)明的概述本發(fā)明的一個目的是提供一種具有優(yōu)異的水蒸氣傳輸率和優(yōu)異的留著性能的纖維素酯膜。
本發(fā)明的詳細(xì)描述本發(fā)明的以上目的通過以下要素實現(xiàn)1.一種包含多元醇酯的纖維素酯膜，所述酯是一種或多種單羧酸與脂族多元醇的酯，其中所述纖維素酯膜在25℃和90％RH條件下測得的水蒸氣傳輸率為20-260克/米2·24小時。
2.根據(jù)項1的纖維素酯膜，其中所述纖維素酯膜的留著性能為0.0-2.0％。
3.根據(jù)項1的纖維素酯膜，其中所述單羧酸在其分子結(jié)構(gòu)中具有芳環(huán)或環(huán)烷基環(huán)。
4.根據(jù)項1的纖維素酯膜，其中所述脂族多元醇的羥基數(shù)目為2-20。
5.根據(jù)項1的纖維素酯膜，其中所述纖維素酯膜的厚度為10-65μm。
6.根據(jù)項1的纖維素酯膜，其中所述脂族多元醇由以下結(jié)構(gòu)式(1)表示結(jié)構(gòu)式(1)(R1)-(OH)n其中R1表示n價脂族基團(tuán)，且n表示不低于2的整數(shù)。
7.根據(jù)項6的纖維素酯膜，其中所述n價脂族基團(tuán)選自亞烷基、亞鏈烯基、亞炔基、亞環(huán)烷基和烷三基。
8.根據(jù)項1的纖維素酯膜，其中所述多元醇酯的分子量為300-1500。
9.根據(jù)項1的纖維素酯膜，其中所述多元醇酯的分子結(jié)構(gòu)中的芳環(huán)或環(huán)烷基環(huán)的總數(shù)不低于3。
以下詳細(xì)解釋本發(fā)明。本發(fā)明人進(jìn)行深入研究以實現(xiàn)前述目的，結(jié)果成功地得到一種具有優(yōu)異的水蒸氣傳輸率和優(yōu)異的留著性能的纖維素酯膜，盡管采用該纖維素酯膜的光學(xué)膜厚度下降。
即，本發(fā)明的以上目的通過一種纖維素酯膜而實現(xiàn)，它包含脂族多元醇和一種或多種單羧酸的酯并具有落入本發(fā)明所定義的范圍內(nèi)的水蒸氣傳輸率。
多元醇酯在本發(fā)明中的作用不完全了解，但可以假設(shè)，增塑劑的加入量可因為加入該多元醇酯而下降。
本文所提及的留著性能是指該膜中的添加劑如增塑劑在高溫和高濕條件下留在膜中而不沉淀或揮發(fā)的一種性能。在本發(fā)明中，膜的留著性能通過以下步驟得到將膜樣品在23℃和55％RH下放置1天并稱重。將樣品進(jìn)行熱處理，其中將樣品在80℃和90％RH下儲存2周。所得樣品再次在23℃和55％RH下放置1天，然后稱重。留著性能由下式計算留著性能(％)＝(熱處理之前的膜重-熱處理之后的膜重)×100/熱處理之前的膜重留著性能優(yōu)選不超過2.0％，更優(yōu)選不超過1.0％，進(jìn)一步更優(yōu)選不超過0.5％，最優(yōu)選不超過0.1％。
在本發(fā)明中提及的水蒸氣傳輸率按照J(rèn)IS Z 0208所述的方法在25℃和90％RH條件下測定。
以下詳細(xì)解釋用于本發(fā)明的多元醇酯。本文所提及的多元醇酯是指脂族多元醇和一種或多種單羧酸的酯。
(脂族多元醇)用于本發(fā)明的脂族多元醇是指具有兩個或多個羥基的醇，由以下式(1)表示結(jié)構(gòu)式(1) R1-(OH)n其中R1表示n價有機(jī)基團(tuán)，且n表示不低于2的整數(shù)。
n-價有機(jī)基團(tuán)的例子包括亞烷基(例如，亞甲基，亞乙基，三亞甲基，四亞甲基，等)，亞鏈烯基(例如，亞乙烯基，等)，亞炔基(例如，亞乙炔基，等)，亞環(huán)烷基(例如，1，4-環(huán)己烷二基，等)，和烷烴三基(例如，1，2，3-丙三基，等)。上述的n價有機(jī)基團(tuán)包括具有取代基(例如，羥基，烷基，鹵素原子，等)的那些。
″n″表示優(yōu)選2-20，更優(yōu)選2-15，最優(yōu)選3-10的整數(shù)。
多元醇的優(yōu)選例子包括核糖醇，阿糖醇，乙二醇，二甘醇，三甘醇，四甘醇，1，2-丙二醇，1，3-丙烷二醇，二丙二醇，三丙二醇，1，2-丁烷二醇，1，3-丁二醇，1，4-丁烷二醇，二丁二醇，1，3，4-丁烷三醇，1，5-戊二醇，1，6-己二醇，己烷三醇，半乳糖醇，甘露糖醇，3-甲基戊烷-1，3，5-三醇，頻哪醇，山梨醇，三羥甲基丙烷，三羥甲基乙烷，和木糖醇。三甘醇，四甘醇，二丙二醇，三丙二醇，山梨醇，三羥甲基丙烷，和木糖醇是特別優(yōu)選的。
(單羧酸)在本發(fā)明中用于制備多元醇酯的單羧酸并不特別限定。單羧酸包括脂族單羧酸，脂環(huán)族單羧酸，和芳族單羧酸，且脂環(huán)族單羧酸和芳族單羧酸優(yōu)選用于改進(jìn)水蒸氣傳輸率和留著性能。
單羧酸的優(yōu)選例子包括稍后描述的化合物，但本發(fā)明并不局限于此。
脂族單羧酸是一種碳原子數(shù)優(yōu)選為1-32，更優(yōu)選1-20，最優(yōu)選1-10的直鏈或支鏈脂肪酸。乙酸優(yōu)選用于增加與纖維素酯的相容性，而且乙酸和其它單羧酸的組合更為優(yōu)選。
脂族單羧酸的優(yōu)選例子包括飽和脂肪酸如乙酸，丙酸，丁酸，戊酸，己酸，庚酸，壬酸，癸酸，2-乙基-己烷羧酸，十一烷酸，月桂酸，十三烷酸，肉豆蔻酸，十五烷酸，棕櫚酸，十七烷酸，硬脂酸，十九烷酸，花生酸，二十二烷酸，二十四烷酸，蠟酸，二十七烷酸，褐煤酸，蜂花酸或紫膠蠟酸；和不飽和脂肪酸如十一烯酸，油酸，山梨酸，亞油酸，亞麻酸或花生四烯酸。這些物質(zhì)包括具有取代基的那些。
脂環(huán)族單羧酸的優(yōu)選例子包括環(huán)戊烷羧酸，環(huán)己烷羧酸，環(huán)辛烷羧酸，及其衍生物。
芳族單羧酸的優(yōu)選例子包括苯甲酸，烷基-取代的苯甲酸如甲苯酸，具有兩個或多個苯環(huán)的芳族單羧酸如聯(lián)苯甲酸，萘甲酸，或四氫萘甲酸(tetrarin carboxylic acid)。及其衍生物苯甲酸是特別優(yōu)選的。
(多元醇酯)用于本發(fā)明的多元醇酯的分子量并不特別限定，但優(yōu)選300-1500，更優(yōu)選350-750。具有較高分子量的多元醇酯在留著性能上是優(yōu)選的，而具有較低分子量的多元醇酯在水蒸氣傳輸率及其與纖維素酯的相容性上是優(yōu)選的。
在本發(fā)明中用于制備多元醇酯的單羧酸可單獨或兩種或多種混合使用?？甚セ嘣嫉乃辛u基或可酯化多元醇的一部分羥基從而保留游離羥基。
優(yōu)選的是，本發(fā)明中的多元醇酯優(yōu)選在分子中具有芳環(huán)和/或環(huán)烷基環(huán)。更優(yōu)選，本發(fā)明中的多元醇酯的芳環(huán)和/或環(huán)烷基環(huán)的總數(shù)不低于3，即，本發(fā)明中的多元醇酯具有三個或更多芳環(huán)，具有三個或更多環(huán)烷基環(huán)，或具有三個或更多芳環(huán)和環(huán)烷基環(huán)。在此，對于芳環(huán)，一個稠合的芳環(huán)(例如，萘環(huán)、或蒽環(huán))是一個芳環(huán)。
以下例舉本發(fā)明中的多元醇酯的例子。
多元醇酯在纖維素酯中的加入量優(yōu)選3-30％重量，更優(yōu)選5-25％重量，最優(yōu)選5-20％重量，基于纖維素酯的重量。
(纖維素酯)用于本發(fā)明的纖維素酯優(yōu)選為纖維素的低級脂肪酸酯。用于制備纖維素的低級脂肪酸酯是指碳原子數(shù)不超過6的脂肪酸。纖維素的低級脂肪酸酯的例子包括乙酸纖維素，丙酸纖維素，丁酸纖維素，以及纖維素的混合脂肪酸酯如乙酸丙酸纖維素，或乙酸丁酸纖維素，例如公開于日本專利O.P.I.公開Nos.10-45804和8-231761以及美國專利2319052。在纖維素的這些低級脂肪酸酯中，三乙酸纖維素或乙酸丙酸纖維素是特別優(yōu)選的。
考慮到膜的強(qiáng)度，三乙酸纖維素的聚合度優(yōu)選為250-400且平均乙酸值(乙酸含量)優(yōu)選為54.0-62.5％，更優(yōu)選58.0-62.5％。
最優(yōu)選的纖維素的低級脂肪酸酯具有作為取代基的碳原子數(shù)為2-4的?；瑫r滿足下式(I)和(II)式(I)2.6≤X+Y≤3.0式(II)0≤X≤2.5其中X表示乙?；〈龋襓表示丙?；蚨□；〈?。
在纖維素酯中，乙酸丙酸纖維素更加優(yōu)選，且滿足1.9≤X≤2.5且0.1≤Y≤0.9的乙酸丙酸纖維素最優(yōu)選。游離羥基存在于未被?；〈牟课簧稀＿@些纖維素酯可按照常規(guī)合成方法合成。
在本發(fā)明中，可單獨或結(jié)合使用由皮棉、樹漿或洋麻(kenaf)之類的原料合成的纖維素酯。特別優(yōu)選，單獨或結(jié)合使用由皮棉之類的原料(以下也稱作棉絨)合成的纖維素酯。
(纖維素酯膜的制造方法)以下解釋本發(fā)明纖維素酯膜的制造方法。
本發(fā)明的纖維素酯膜通過在載體上鑄塑其中纖維素酯溶于有機(jī)溶劑中的涂布漆(dope)，并干燥而制成。該涂布漆可任選地包含各種添加劑。
涂布漆的纖維素酯濃度優(yōu)選較高，這樣可降低鑄塑在載體上的涂布漆的干燥負(fù)荷。涂布漆的纖維素酯濃度太高會增加過濾時的過濾負(fù)荷，導(dǎo)致過濾精度下降。因此，涂布漆的纖維素酯濃度優(yōu)選為10-30％重量，更優(yōu)選15-25％重量。
在本發(fā)明中，用于涂布漆的溶劑可單個使用，但從生產(chǎn)效率來看優(yōu)選作為纖維素酯的良溶劑與纖維素酯的不良溶劑的混合溶劑使用。優(yōu)選的是，該混合溶劑的良溶劑含量優(yōu)選為70-98％重量，且該混合溶劑的不良溶劑含量優(yōu)選為2-30％重量。
在本發(fā)明中，良溶劑定義為單獨能夠溶解纖維素酯的溶劑，且不良溶劑定義為僅能溶脹纖維素酯或不能溶解纖維素酯的溶劑。因此，溶劑是否為纖維素酯的良溶劑或不良溶劑取決于所用纖維素酯的平均乙酸值。例如，丙酮是平均乙酸值為55％的纖維素酯的良溶劑，但卻是平均乙酸值為60％的纖維素酯的不良溶劑。
用于本發(fā)明的良溶劑的例子包括有機(jī)含鹵化合物如二氯甲烷和二氧戊環(huán)。乙酸丙酸纖維素的良溶劑包括二氯甲烷、丙酮和乙酸甲酯。
用于本發(fā)明的不良溶劑的例子包括甲醇、乙醇、正丁醇、和環(huán)己烷、丙酮和環(huán)己酮。
在制備上述涂布漆時，將纖維素酯按照常規(guī)方法，且纖維素酯優(yōu)選在攪拌下在增壓下在該溶劑的大氣壓沸點至溶劑不再沸騰時的溫度下溶解在溶劑中，這樣不會產(chǎn)生未溶解的物質(zhì)如膠凝塊。還優(yōu)選這樣一種方法，其中將纖維素酯與不良溶劑混合以溶脹纖維素酯，然后向其中加入良溶劑以溶解纖維素酯。
施壓一般通過向容器中加入具有壓力的惰性氣體如氮氣或通過加熱增加容器中的溶劑蒸氣壓而進(jìn)行。加熱優(yōu)選在容器外部進(jìn)行，且優(yōu)選一種夾套型容器，這樣容易控制溫度。
考慮到纖維素酯的溶解度，加熱溫度優(yōu)選為所用溶劑在普通壓力下的沸點至溶劑不再沸騰時的溫度。太高的加熱溫度需要較高壓力，導(dǎo)致生產(chǎn)效率不好。加熱溫度優(yōu)選為45-120℃，更優(yōu)選60-110℃，進(jìn)一步更優(yōu)選70-150℃。調(diào)節(jié)所施加的壓力使得溶劑在設(shè)定溫度下不沸騰。
然后，將纖維素酯溶液濾過一個合適的過濾器如濾紙。用于過濾的過濾介質(zhì)優(yōu)選具有較小的絕對過濾精度以去除未溶物質(zhì)。太小的絕對過濾精度往往堵塞過濾介質(zhì)，因此用于纖維素酯溶液或涂布漆的過濾介質(zhì)具有優(yōu)選不超過0.008毫米，更優(yōu)選0.001-0.008毫米，進(jìn)一步更優(yōu)選0.003-0.006毫米的絕對過濾精度。
過濾介質(zhì)的材質(zhì)并不特別限定，但優(yōu)選為塑料如聚丙烯或Teflon(R)或金屬如不銹鋼，但不排除織物。
涂布漆的過濾采用常規(guī)方法進(jìn)行。涂布漆的過濾優(yōu)選在增壓下在該溶劑的大氣壓沸點至溶劑不再沸騰時的溫度下進(jìn)行，這樣過濾壓力增加小。過濾時的溫度優(yōu)選為45-120℃，更優(yōu)選45-70℃，進(jìn)一步更優(yōu)選45-55℃。
過濾壓力優(yōu)選較低。過濾壓力優(yōu)選不超過1.6×106Pa，更優(yōu)選不超過1.2×106Pa，最優(yōu)選不超過1.0×106Pa。
(鑄塑工藝)用于涂布漆鑄塑工藝的載體是一種環(huán)形帶形式或轉(zhuǎn)筒形式的載體，其表面是鏡面。優(yōu)選的是，載體在鑄塑工藝中的表面溫度為0℃至低于所用溶劑的沸點?？紤]到干燥速度，溫度越高越優(yōu)選。但太高的溫度可導(dǎo)致發(fā)泡或膜平整性的下降。載體的表面溫度優(yōu)選為0-50℃，更優(yōu)選5-30℃。控制載體溫度的方法并不特別限定，但有一種將熱或冷空氣吹到載體上的方法或一種將載體與含熱水的容器接觸的方法。后一方法是優(yōu)選的，這樣可有效地進(jìn)行熱傳導(dǎo)且載體受熱至恒定溫度所需的時間短。在前一方法中，可以使用溫度高于預(yù)期溫度的熱空氣。
為了得到良好的載體平整性，當(dāng)膜從載體上剝離時，膜的殘余溶劑含量優(yōu)選為10-120％，更優(yōu)選20-40％或60-120％，最優(yōu)選20-30％或70-110％。
在本發(fā)明中，膜的殘余溶劑含量由下式表示殘余溶劑含量＝(熱處理之前的膜重量-熱處理之后的膜重量)×100(％)/(熱處理之后的膜重量)
其中熱處理是在115℃下加熱膜1小時。
在纖維素酯膜的干燥過程中，由載體上剝離的纖維素酯膜進(jìn)一步干燥得到優(yōu)選不超過3％重量，更優(yōu)選不超過0.5％重量的膜殘余溶劑含量。
在膜干燥過程中，膜一般在干燥的同時在輥上或拉幅機(jī)中傳輸。
在提高膜尺寸穩(wěn)定性方面，優(yōu)選在固定膜的寬度或拉伸該膜的同時干燥該膜，按照拉幅機(jī)方法，該膜在從載體上剝離之后不久仍具有較高的殘余溶劑含量。用于干燥膜的裝置并不特別限定，但一般使用熱空氣、紅外光、受熱輥或微波。熱空氣因其方便而優(yōu)選使用。優(yōu)選的是，干燥溫度在40-140℃的范圍內(nèi)逐漸升高。考慮到尺寸穩(wěn)定性，干燥溫度更優(yōu)選在50-140℃的范圍內(nèi)逐漸升高。
纖維素酯膜的厚度優(yōu)選較小，這樣采用它的偏振板或液晶顯示器就更薄。但太低厚度的膜會損害膜的水蒸氣傳輸率或撕裂強(qiáng)度。為了克服該缺陷，纖維素酯膜的厚度優(yōu)選為10-65μm，更優(yōu)選20-60μm，進(jìn)一步更優(yōu)選35-50μm。
(用途)本發(fā)明的纖維素酯膜因低水蒸氣傳輸率和優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性而優(yōu)選應(yīng)用于液晶顯示器材料。液晶顯示器材料是一種用于液晶顯示器的材料，例如偏振板、偏振板的保護(hù)膜、相差膜、反射板、視角增加膜、抗眩光膜、非反射膜或抗靜電膜。本發(fā)明的纖維素酯膜特別優(yōu)選應(yīng)用于偏振板或偏振板的保護(hù)膜。
偏振板可按照常規(guī)方法制成。例如有這樣一種方法，其中將本發(fā)明纖維素酯膜進(jìn)行堿皂化，然后將所得膜通過一種完全皂化聚乙烯醇水溶液粘附到已通過將聚乙烯醇膜浸漬在碘溶液中而制成的偏振膜的兩個表面上，然后拉伸該膜。堿皂化是指其中將纖維素酯膜在高溫下浸漬在強(qiáng)堿溶液中以增強(qiáng)該膜對含水粘合劑的潤濕性并得到良好的膜粘附性的處理。
在本發(fā)明中，在以上得到的纖維素酯膜平面上的延遲R0(納米)越小越好。平面延遲R0(納米)優(yōu)選不超過100納米，更優(yōu)選不超過10納米，最優(yōu)選不超過5納米。如果纖維素酯膜用作相差膜，R0(納米)優(yōu)選為30-1000納米。
在本發(fā)明中，通過自動雙光折射儀測定纖維素酯膜在波長590納米處的三維折射指數(shù)并得到延遲相角θ1和折射指數(shù)NX和NY，纖維素酯膜的平面延遲R0可由下式計算R0＝(Nx-Ny)xd其中NX表示在平行于膜的機(jī)械方向(對應(yīng)于縱向)上的折射指數(shù)，NY表示在垂直于膜的機(jī)械方向上的折射指數(shù)，且d表示膜的厚度。
優(yōu)選在本發(fā)明中，膜的機(jī)械方向相對延遲相軸方向的角度θ0更接近于0°、+90°、或-90°。這時，如果該纖維素酯膜用作偏振板保護(hù)膜，它可用于提高偏振板的偏振度。本文所提及的延遲相軸是指在膜的平面上得到最大折射指數(shù)的方向。
另外，優(yōu)選θ1(弧度)(由θ0°得到)和平面延遲R0滿足下式P≤1-sin2(2θ1)·sin2(πR0/λ)在上式中，P優(yōu)選不低于0.99900，更優(yōu)選不低于0.99990，進(jìn)一步更優(yōu)選不低于0.99995，最優(yōu)選不低于0.99999。λ表示用于測定三維折射指數(shù)以得到R0和θ1的光的波長，且在380-650納米的范圍內(nèi)。優(yōu)選的是，如果λ為590納米，上式得到滿足，且更優(yōu)選的是，如果λ不低于400納米，上式得到滿足。
以下詳細(xì)解釋本發(fā)明。
(添加劑)本發(fā)明的纖維素酯膜視需要包含添加劑如增塑劑、紫外吸收劑，消光劑和染料。
在本發(fā)明中，多元醇酯和常規(guī)增塑劑可結(jié)合使用。如果不使用多元醇酯，常規(guī)增塑劑的加入量優(yōu)選為0或更低。常規(guī)增塑劑在纖維素酯膜中的加入量優(yōu)選為0-30％重量，更優(yōu)選0-25％重量，和進(jìn)一步更優(yōu)選0-20％重量。
用于本發(fā)明的增塑劑并不特別限定，但優(yōu)選為磷酸酯增塑劑、鄰苯二甲酸酯增塑劑或羥乙酸酯增塑劑。磷酸酯增塑劑的例子包括磷酸三苯基酯，磷酸三甲酚酯，磷酸甲酚二苯基酯，磷酸辛基二苯基酯，磷酸二苯基聯(lián)苯基酯，磷酸三辛基酯或磷酸三丁基酯。鄰苯二甲酸酯增塑劑的例子包括鄰苯二甲酸二乙基酯，鄰苯二甲酸二甲氧基乙基酯，鄰苯二甲酸二甲基酯，鄰苯二甲酸二辛基酯，鄰苯二甲酸二丁基酯，或鄰苯二甲酸二-2-乙基己基酯。羥乙酸酯增塑劑的例子包括丁基(羥乙酸丁酯)酞酸酯，乙基(羥乙酸乙酯)酞酸酯，或甲基鄰苯二甲?；u乙酸乙酯。這些增塑劑可單獨或結(jié)合使用。
為了清楚地顯示液晶圖像，用于本發(fā)明的UV吸收劑優(yōu)選為對波長為370納米或更低的紫外光具有優(yōu)異吸收，且對波長為400納米或更高的可見光具有降低吸收的UV吸收劑。UV吸收劑在370納米處的透過率優(yōu)選不超過10％，更優(yōu)選不超過5％，最優(yōu)選不超過2％。
加入本發(fā)明纖維素酯膜的UV吸收劑優(yōu)選為在其分子結(jié)構(gòu)中具有兩個或多個芳環(huán)的UV吸收劑。
用于本發(fā)明的UV吸收劑并不特別限定，且UV吸收劑的例子包括羥二苯酮化合物，苯并三唑化合物，水楊酸酯化合物，二苯酮化合物，氰基丙烯酸酯化合物，鎳配合物化合物，和無機(jī)粉末。作為用于本發(fā)明的UV吸收劑，優(yōu)選使用具有高透明性且使偏振板或液晶的損害最小化的苯并三唑或二苯酮類型UV吸收劑。特別優(yōu)選使用使非所需著色最小化的苯并三唑類型UV吸收劑。優(yōu)選用于本發(fā)明的UV吸收劑的典型例子包括TINUBIN109，171，326，327，和328(分別由Ciba specialty Chemicals Co.，Ltd.生產(chǎn))，且本發(fā)明不限于此。
這些UV吸收劑可單獨或作為兩種或多種的混合物使用。作為UV吸收劑，也優(yōu)選使用聚合物UV吸收劑。還特別優(yōu)選使用公開于日本專利O.P.I.出版物No.6-148430的聚合物UV吸收劑。
UV吸收劑也可以固體的形式或以溶液的形式加入涂布漆中，其中UV吸收劑溶解在有機(jī)溶劑如醇、二氯甲烷或二氧戊環(huán)中。使用溶解器或砂磨機(jī)將不溶于溶劑的材料如有機(jī)粉末分散在有機(jī)溶劑和纖維素酯的混合物中，然后加入涂布漆中。
UV吸收劑的加入量隨所用的UV吸收劑的種類和使用條件而變化，但如果纖維素酯膜的厚度為30-200μm，該加入量優(yōu)選為0.5-4.0％重量，更優(yōu)選0.6-2.0％重量，基于纖維素酯膜的重量。
本發(fā)明的纖維素酯膜視需要包含氧化硅細(xì)顆粒作為消光劑。表面用有機(jī)化合物處理的消光劑顆粒優(yōu)選用于提供較低的膜霧度。
用于表面處理的有機(jī)化合物的例子包括鹵代硅烷，烷氧基硅烷(尤其是，甲基硅烷)，硅氮烷，和硅氧烷。平均粒徑較大的細(xì)顆粒具有高消光作用，而平均粒徑較小的細(xì)顆粒具有良好的透明性。在本發(fā)明中，細(xì)顆粒的原始(primary)級顆粒的平均原始粒徑優(yōu)選為5-50納米，更優(yōu)選7-20納米。
氧化硅細(xì)顆粒并不特別限定，且包括，例如，AEROSIL 200，200V，300，R972，R972V，R972CF，R974，R202，R805，R812，OX50，或TT600(分別由NihonAerosil Co.，Ltd.生產(chǎn))，且氧化硅顆粒優(yōu)選為 AEROSIL200，200V，R972，R972V，R974，R202，R805或R812。
各種添加劑可分批加入包含纖維素酯的涂布漆中，和以包含添加劑的溶液的形式在線加入涂布漆中。特別是對于消光劑，一部分或所有的消光劑優(yōu)選在線加入涂布漆中以降低所用過濾器的負(fù)荷。
如果添加劑溶液在線加入纖維素酯涂布漆中，該添加劑溶液優(yōu)選包含少量的纖維素酯，這樣可增加添加劑溶液與涂布漆的相容性。添加劑溶液的纖維素酯含量優(yōu)選為1-10重量份，優(yōu)選3-5重量份，基于100重量份溶劑。
消光劑的分散方法并不特別限定，但高壓分散裝置如溶解器的使用可得到其中將消光劑分散在細(xì)顆粒中的分散體。該分散體可與纖維素酯混合。為了將其中纖維素酯溶解在溶劑中的涂布漆與包含各種添加劑和少量纖維素酯的溶液進(jìn)行混合，優(yōu)選使用在線混合器如靜態(tài)混合器(由Toray工程有限公司生產(chǎn))、或SWJ(Toray靜態(tài)管混合器Hi-Mixer)。如果使用在線混合器，所得混合物優(yōu)選在高壓下濃縮，且所用的壓力容器并不特別限定，只要它能夠耐高壓，而且可在增壓下進(jìn)行加熱和攪拌。壓力容器優(yōu)選配備溫度計和壓力計之類的儀表。
實施例本發(fā)明用以下實施例進(jìn)一步解釋，但不限于此。
實施例1(涂布漆的制備)(涂布漆組合物)三乙酸纖維素(棉絨，乙酸值為62.0％) 160kg二苯甲酸二丙二醇酯 40kg二氯甲烷 770kg乙醇 65kg將以上涂布漆組合物加入密閉容器中，并攪拌得到涂布漆。使用一種帶注塑裝置，將所得涂布漆在33℃下在不銹鋼帶上均勻注塑1500毫米寬以形成膜。不銹鋼帶的溫度控制為25℃。將注塑膜蒸發(fā)至殘余溶劑量達(dá)到25％，然后在127牛頓/米的剝離張力下從不銹鋼帶剝離。將剝離的三乙酸纖維素膜干燥，同時在于燥區(qū)中在許多輥上傳輸。這樣制備出三乙酸纖維素膜樣品101。樣品101的厚度為40μm。
三乙酸纖維素膜樣品102-118按照以上三乙酸纖維素膜樣品101的相同方式制成，只是加入表1所述的添加劑替代二苯甲酸二丙二醇酯。三乙酸纖維素膜樣品119按照以上樣品105的相同方式制成，只是進(jìn)一步向涂布漆中加入TINUVIN 109，171和326(分別由Ciba specialtyChemicals Co.，Ltd.生產(chǎn))。
對于樣品101-119，測定水蒸氣傳輸率和留著性能。對于樣品101-114，測定延遲R0和延遲相軸角θ1，并由測量值計算偏振度。結(jié)果在表1中給出。
(水蒸氣傳輸率)水蒸氣傳輸率按照J(rèn)IS Z 0208所述的方法在25℃和90％RH條件下測定。
水蒸氣傳輸率優(yōu)選為20-260克/米2·24小時，更優(yōu)選20-200克/米2·24小時，進(jìn)一步更優(yōu)選20-150克/米2·24小時。
(留著性能)
將每個樣品切成10×10厘米2大小。將切割樣品在23℃和55％RH下放置1天，然后稱重。將所得樣品在80℃和90％RH下熱處理2周。在此之后，使樣品再次在23℃和55％RH下放置1天，然后稱重。留著性能由下式表示留著性能(％)＝(熱處理之前的樣品重量-熱處理之后的樣品重量)×100(熱處理之前的樣品重量)(延遲R0，延遲相軸角θ1)在23℃和55％RH下利用雙光折射計KOBRA-21ADH(由Oji Keisokukiki有限公司生產(chǎn))測定在樣品101的三個軸方向上的波長590納米處的折射指數(shù)，并確定延遲相軸角θ0(°)以及NX、NY和NZ。平面延遲R0由較早描述的公式計算。
另外，偏振度由下式計算(θ1(弧度)得自θ0°)P＝1-sin2(2θ1)·sin2(πR0/λ)其中λ表示用于測量的波長(納米)且為590納米。
在上式中，P優(yōu)選不低于0.99900，更優(yōu)選不低于0.9999，進(jìn)一步更優(yōu)選不低于0.99995，最優(yōu)選不低于0.99999。
表1
表1(續(xù))
Inv.本發(fā)明；Comp.對比例酯A三羥甲基丙烷和乙酸/苯甲酸(1/1)的混合酯；酯B三羥甲基丙烷和環(huán)己烷甲酸的酯；酯C三羥甲基丙烷和乙酸/環(huán)己烷甲酸(1/1)的混合酯；酯D3-甲基戊烷-1，3，5-三醇和苯甲酸的酯；酯E3-甲基戊烷-1，3，5-三醇和環(huán)己烷甲酸的酯；酯F木糖醇和苯甲酸的酯；酯G木糖醇和環(huán)己烷甲酸的酯。
從上表1顯然看出，本發(fā)明的三乙酸纖維素膜樣品與對比例三乙酸纖維素膜樣品相比提供低的水蒸氣傳輸率，和優(yōu)異的留著性能。
實施例2將在實施例1中制成的三乙酸纖維素膜樣品101-114和樣品119分別進(jìn)行堿皂化，然后通過完全皂化的聚乙烯醇水溶液粘附到已通過在碘溶液中浸漬和拉伸聚乙烯醇膜而制成的偏振膜的兩個表面上。這樣得到偏振板樣品。
將偏振板從15 TYPE TFT彩色液晶顯示器LA-1529HM(由NEC有限公司生產(chǎn))的液晶元件的兩個面上剝離。將以上制備的偏振板按照液晶元件的尺寸切割。隨后，將采用實施例1所得三乙酸纖維素膜樣品101-114和樣品119制成的偏振板樣品分別重疊到液晶元件的兩個面上，這樣它們的偏振方向與剝離之前的原方向一致且相互垂直，這樣得到液晶顯示板。將所得液晶顯示板安裝在彩色液晶顯示器中，并評估用于偏振板的三乙酸纖維素膜樣品。
結(jié)果確認(rèn)，采用本發(fā)明三乙酸纖維素膜樣品的液晶顯示板具有優(yōu)異的顯示性能以得到高對比圖像，而且按照本發(fā)明的纖維素酯膜是一種優(yōu)異的用于圖像顯示裝置如液晶顯示器的偏振板。
本發(fā)明的效果本發(fā)明可提供一種具有優(yōu)異的水蒸氣傳輸率和優(yōu)異的留著性能的纖維素酯膜。
權(quán)利要求
1.一種包含多元醇酯的纖維素酯膜，所述酯是一種或多種單羧酸與脂族多元醇的酯，其中所述纖維素酯膜在25℃和90％RH條件下測得的水蒸氣傳輸率為20-260克/米2·24小時。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的纖維素酯膜，其中所述纖維素酯膜的留著性能為0.0-2.0％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的纖維素酯膜，其中所述單羧酸在其分子結(jié)構(gòu)中具有芳環(huán)或環(huán)烷基環(huán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的纖維素酯膜，其中所述脂族多元醇的羥基數(shù)目為2-20。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的纖維素酯膜，其中所述纖維素酯膜的厚度為10-65μm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的纖維素酯膜，其中所述脂族多元醇由以下式(1)表示結(jié)構(gòu)式(1)(R1)-(OH)n其中R1表示n價脂族基團(tuán)，且n表示不低于2的整數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的纖維素酯膜，其中所述n價脂族基團(tuán)選自亞烷基、亞鏈烯基、亞炔基、亞環(huán)烷基和烷三基。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的纖維素酯膜，其中所述多元醇酯的分子量為300-1500。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的纖維素酯膜，其中所述多元醇酯的分子結(jié)構(gòu)中的芳環(huán)或環(huán)烷基環(huán)的總數(shù)不低于3。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種包含多元醇酯的纖維素酯膜,所述酯是一種或多種單羧酸與脂族多元醇的酯,其中所述纖維素酯膜在25℃和90%RH條件下測得的水蒸氣傳輸率為20－260克/米
文檔編號C08L1/10GK1382741SQ0211616
公開日2002年12月4日 申請日期2002年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月25日
發(fā)明者齋藤浩一 申請人:柯尼卡株式會社