酰化纤维素膜,具功能性薄膜的酰化纤维素膜,及其生产方法技术

本发明专利技术涉及具有高弹性模数和高表面硬度的酰化纤维素膜。本发明专利技术的酰化纤维素膜的特征在于含有１～９９体积％平均粒径为１～４００ｎｍ的金属氧化物。这里所用的金属氧化物优选为莫氏硬度至少为７的金属氧化物，其具体实例包括氧化铝和二氧化硅。这种金属氧化物可以经过表面处理。此外，可以在含有该金属氧化物的酰化纤维素膜上形成功能性薄膜如硬罩层（ｈａｒｄｃｏａｔｌａｙｅｒ）。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
,具功能性薄膜的,及其生产方法
本专利技术涉及一种用于液晶显示装置的起偏振片的，一种保护膜等，此外，它涉及一种具有改善的机械性能如表面硬度和弹性模数的。
技术介绍
由于可以容易地以具有极好透明度和低折光指数各向异性的膜的形式生产，它们广泛用于光学用途如起偏振片的保护膜。随着液晶显示装置应用范围及其所用地点的增加，为了防止对显示屏的损伤，对具有高机械强度的保护膜的需求日益增加。然而，与常用作保护膜等的聚酯膜相比，具有弹性模数小，表面硬度低的缺点。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的是提供一种具有高弹性模数和高表面硬度的，它的第二个目的是提供一种具有表面硬度高的功能性薄膜的。现已发现上述目的可以通过以下手段实现。(1)含有1～99体积％平均粒径为1～400nm的金属氧化物的。(2)根据(1)的，其中金属氧化物是莫氏硬度至少为7的金属氧化物。(3)根据(1)或(2)的，其中金属氧化物是氧化铝或二氧化硅。(4)根据(1)～(3)之任一项的，其中金属氧化物已经经过了用表面改性剂进行的表面处理。(5)根据(1)～(4)之任一项的，其中其表面弹性模数至少为4Gpa。(6)具有分层结构的，其至少包含两层，即，一个由(1)～(5)之任一项的形成的层，以及一个基本上不含金属氧化物的层。(7)具有功能性薄膜的，其中该功能性薄膜在前述(1)～(6)之任一项的上形成。(8)生产的方法，所述方法包括流延含有1～99体积％平均粒径为1～400nm的金属氧化物微粒的微分散体的酰化纤维素浓液，该金属氧化物微粒已经经过了用表面改性剂进行的表面处理。在本专利技术中，“浓液”指的是酰化纤维素的浓厚溶液。酰化纤维素指的是纤维素的低级羧酸酯，它可以是单一的酯或混合的酯。就上述而言，如下文所述，在所有情况下三乙酸纤维素膜都是优选的。具体实施例方式下面详细用于形成本专利技术的的酰化纤维素。就用于本专利技术的酰化纤维素的原材料的纤维素而言，有棉绒、木纸浆等。可以使用由任何起始纤维素获得的酰化纤维素，也可以使用混合物。就由这些纤维素获得的酰化纤维素而言，有三乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、乙酸丙酸纤维素等。就纤维素羟基的取代度而言，用于本专利技术的酰化纤维素优选满足以下(I)～(IV)的所有表达式。(I)2.6≤A+B≤3.0(II)2.0≤A≤3.0(III)0≤B≤0.8(IV)1.9＜A-B在以上表达式中，A和B指的是酰基对纤维素羟基的取代度；A是乙酰基的取代度，而B是具有3～5个碳的酰基的取代度。纤维素在每个葡萄糖单元上具有三个羟基；上述数字指的是就这三个羟基而言的取代度，因此最大的取代度是3.0。取代度通过测量取代纤维素羟基的乙酰基和具有3～5个碳的酰基的结合度获得。计算方法与ASTM D-817-91一致。在三乙酸纤维素的情况中，取代度可以通过皂化方法测量。也就是，精确称量干燥的三乙酸纤维素，并将其溶解在丙酮和二甲亚砜的混合溶剂中(体积比为4∶1)，接着向其中加入预定量的1M氢氧化钠水溶液，在25℃下皂化2小时，加入酚酞作为指示剂，用0.5M硫酸滴定过量的氢氧化钠，以相同方式进行空白试验，用以下等式可以获得乙酰化度。乙酰化度(％)＝(6.005×(B-A)×F)/W取代度可以用以下等式由乙酰化度计算获得。取代度＝(3.86×乙酰化度)/(142.9-乙酰化度)在该等式中，A指的是滴定样品所需的1mol/l硫酸的量(ml)，B指的是空白试验中所需的1mol/l硫酸的量(ml)，F指的是1mol/l硫酸的系数，W指的是精确称量的三乙酸纤维素的重量(g)。在非三乙酸纤维素的酰化纤维素的情况中，就所有酰基而言，取代度首先通过以与用于三乙酸纤维素取代度相同的方式计算获得，乙酰化度接着通过在T.Sei，K.Ishitani，R.Suzuki和K.Ikematsu，Polymer Journal Vol.17，p.1065(1985)中描述的方法计算，非乙酰基的酰基取代度可以由其间的差别确定。本专利技术的酰化纤维素优选为三乙酸纤维素，其中所有酰基均为乙酰基，或者其中乙酰基至少为2.0，具有3～5个碳的酰基至多为0.8，优选至多为0.3，未取代的羟基至多为0.4。其中，尤其优选取代度A为2.6～3.0，且B＝0的三乙酸纤维素。这些酰化纤维素可以通过用酰化试剂如酸酐或酰氯将纤维素酰化而形成。在例如JP-A-10-45804(JP-A指的是未经审查的日本专利申请公开)中描述了生产用于本专利技术的酰化纤维素的具体方法。用于本专利技术的酰化纤维素的聚合度(粘度平均聚合度；DP)优选为200～700(200～700意思是至少为200，至多为700，下同)，尤其优选为250～550。一般而言，为了酰化纤维素，包括三乙酸纤维素的膜、纤维或模塑的机械强度变得强韧，聚合度优选至少为200，如在H.Sofue与N.Uda编辑的Serurosu Handobukku(纤维素手册)，Asakura出版社(1958)和H.Marusawa与K.Uda编辑的PurasuchikkuZairyo Koza 17(塑料材料过程17)，The Nikkan Kogyo Shimbun，Ltd.(1970)中所述。酰化纤维素的粘度平均聚合度可以通过以下步骤获得精确称量约0.2g烘干的酰化纤维素，将其溶解在100ml二氯甲烷∶乙醇＝9∶1(重量比)的混合溶剂中，测量在25℃下在Ostwald粘度计中其落下所需秒数，用混合溶剂进一步重复稀释，并测量其落下所需的秒数，以获得特性粘度，接着用以下等式进行计算。ηsp＝T/T0-1＝limc→0(ηsp/C)DP＝/KmT样品落下所需的秒数T0溶剂单独落下所需的秒数C样品浓度(g/l)Km6×10-4可以用于本专利技术的酰化纤维素优选为三乙酸纤维素，更优选为光谱级的三乙酸纤维素。就三乙酸纤维素的生产商而言，有例如DaicelChemical Industries，Ltd.、Courtaulds、Hoechst和Eastman Kodak，任何光谱级的三乙酸纤维素都可以使用。本专利技术的优选通过用其中溶有酰化纤维素的有机溶剂溶液(浓液)由溶剂流延方法形成。优选用作溶解酰化纤维素的溶剂的有机溶剂的实例包括具有3～12个碳的醚、具有3～12个碳的酮、具有3～12个碳的酯、具有1～12个碳的醇，以及具有1～7个碳的卤代烃。这些有机溶剂可以单独使用或组合使用。醚、酮、酯和醇可以具有环状结构。也可能将具有两个或多个官能团(即-O-、-CO-、-COO-、-OH等)的化合物用作有机溶剂。具有3～12个碳的醚的实例包括二异丙醚、二甲氧基甲烷、二甲氧基乙烷、1，4-二噁烷、1，3-二氧戊环、四氢呋喃、苯甲醚和苯乙醚。具有3～12个碳的酮的实例包括丙酮、丁酮、二乙基甲酮、二异丁基甲酮、环戊酮、环己酮、甲基环己酮和乙酰丙酮。具有3～12个碳的酯的实例包括甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸戊酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸环己酯、乙酸戊酯、丙酸甲酯和γ-丁内酯。具有1～12个碳的醇的实例包括甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、叔丁醇、1-戊醇、2-甲基-2-丁醇和环己醇。具有两个或多个官能团的有机溶剂的实例包括乙酸2-乙氧基乙酯、2-甲氧基乙醇、2-丁氧基乙醇和乙酰乙酸乙酯。具有1～6个碳的卤代烃的实例包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
含有１～９９体积％平均粒径为１～４００ｎｍ的金属氧化物的酰化纤维素膜。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：松藤明博，村松雄造，品川幸雄，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]