可交联纤维素酯组合物及由其形成的膜制造技术

提供了形成用于光学器件的膜的新组合物。该组合物包含纤维素和溶解或分散在溶剂体系中的交联剂。优选的纤维素是诸如乙酸纤维素酯、三乙酸纤维素酯、乙酸邻苯二甲酸纤维素和乙酸丁酸纤维素的纤维素酯。优选的交联剂是诸如衍生自蜜胺和苯胍胺的三嗪。本发明专利技术的组合物可用于形成例如用于起偏振片的保护膜和／或补偿膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利说明可交联纤维素酯组合物及由其形成的膜 专利
本专利技术广泛地涉及可用于形成用于起偏振片和其它光学器件的膜的新颖的可交联纤维素组合物。
技术介绍
纤维素酯膜已用于各种光学应用。最近，由于纤维素酯在透明度、良好的表面光洁度、光学各向同性和理想的透湿气率(MVTR)的独特结合，使其在液晶显示器中得到应用。已发现纤维素酯用作起偏振片保护膜、光学补偿膜(相延迟器)、其它功能膜用基材膜，以及各种其它功能膜(例如等离子体显示用防反射膜、有机场致发光显示用膜)。 多年来，由于溶剂流延三乙酸纤维素膜的韧性、阻燃特性，使这些材料已用作照相胶片载体。另外，三乙酸酯膜广泛用作LCD应用的偏振器元件的保护层，其中由溶剂流延赋予的物理特征和尺寸均匀性及表面质量使三乙酸纤维素成为许多光学膜的首选。 虽然溶剂流延纤维素酯膜具有优异的光学性能，但膜流延常用的溶剂带来的环境问题产生了对新的膜制造方法，或新型膜载体的需要。在本领域中已报导了三乙酸纤维素不能熔体流延，因为其熔点高于其分解温度。对于三乙酸纤维素的溶剂流延，发现了几种比常用溶剂更可接受的适合工业用途的溶剂，常用溶剂一般都有毒，而且对环境不友好。 一种完全消除对溶剂需要的可能途径是熔体流延诸如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)的热稳定聚合物。事实上，这种聚合物在工业上用于诸如X射线胶片和印刷胶片的照相软片载体的制造。然而它并不适合包括业余照相机用胶卷的多种光学膜。在这种应用中，聚酯膜卷到膜卷轴上时会卷曲或“卷芯固定(core set)”。三乙酸纤维素在收卷时也会卷曲(并且一定量的卷芯固定也是需要的)，但当纤维素膜暴露在水汽下时，亲水纤维素膜的卷曲被释放，使膜摊开。另一方面，聚(对苯二甲酸乙二醇酯)膜在简单潮湿下其卷芯固定不会释放，因此不能满意地用作照相胶卷。其它聚合物缺乏一种或几种组合性能和能力，使溶剂流延三乙酸纤维素相对于熔体流延膜可成功用作优选的光学膜。 羟基纤维素酯已在较大范围内用单一和混合的不同用途的酸制造。在纤维素酯中，用给定取代基酯化的程度描述成取代度(DS)，其中每个葡糖酐单元的最大取代一般为3个。二乙酸纤维素(DSac＝2.45)不像三乙酸纤维素，它具有足够低的熔点，添加合适的增塑剂后，可进行熔体挤塑，从而无需有毒和环境不友好的溶剂。混合的酯，或用合适量的丙酸、丁酸或其它高级酯基团代替三乙酸酯的酰基可达到同样的目的。用这些公知的较低酰基含量的纤维素酯组合物制成的膜在照相卷片载体需要的性能上一般有缺陷，最明显的是劲度和热变形温度。 另外，近年来，需要发展耐热性、防水性、耐化学性、尺寸稳定性和机械强度改进的更薄、更轻、高度透明的光学膜。随着膜变薄，遇到了各种问题。例如，膜厚度变得不均匀、表面变得有斑点、抗紫外线性能可能变差、MVTR可能增加，以及尺寸稳定性可能变差。 关于起偏振片保护膜，随着膜厚度减小，MVTR增加，导致起偏振片不耐久，特别是在高温高湿环境下。公知的是提高增塑剂含量可降低MVTR，但增塑剂含量提高会降低纤维素酯膜的玻璃化转变温度(Tg)，损害膜的尺寸稳定性。另外，有证据表明提高增塑剂含量会导致增塑剂渗出到纤维素酯膜表面，从而可造成增塑剂分布不均或胶片或胶卷污染。 用作起偏振片保护膜的纤维素酯还可含有紫外吸收剂，以保护起偏振元件免受紫外线。随着保护膜变薄，膜就不能屏蔽足够量的紫外线。因此需要额外的紫外吸收剂，紫外吸收剂可能渗出纤维素酯并污染胶片或胶卷，或导致成品膜混浊度增加。需要具有优异的MVTR、优异的膜性能和尺寸稳定性、良好的增塑剂保持性和良好的紫外吸收剂保持性的起偏振片保护薄膜。 不幸的是，纤维素酯膜还用作LCD的光学补偿膜。这些膜可通过在各向异性纤维素酯膜上涂覆含液晶化合物的溶液制造。在起偏振片保护膜的情况下，在补偿膜中添加紫外吸收剂。补偿膜中紫外吸收剂的渗出可能导致膜浑浊，或渗出物可能污染液晶化合物，导致液晶化合物无序。需要具有优异的尺寸稳定性、优异的膜性能和良好的紫外吸收剂保持性的起偏振片光学补偿膜。 纤维素酯薄膜一般有MVTR增加和尺寸稳定性降低的缺点。另外，纤维素酯膜在某些条件，包括膜厚度减少、温度升高和湿度增加下可能渗出增塑剂和/或紫外吸收剂。已试图通过在纤维素酯组合物中添加作为选择的化合物、通过在纤维素酯膜上涂覆硬涂层，或通过将作为选择的材料用于纤维素酯来解决这些问题。 专利技术概述 本专利技术通过广泛提供可用于形成具有改进的尺寸稳定性和MVTR的膜的新颖的可交联纤维素组合物克服上述问题。 在一个实施方案中，本专利技术提供了包含纤维素酯和/或纤维素醚以及分散或溶解在溶剂体系中的三嗪交联剂的组合物。该组合物在形成厚度约0.5-约15密耳的固化膜时将透过至少约80％波长约400-700nm的光。 在另一个实施方案中，提供了用于光学显示器件的起偏振片以及这种片的形成方法。该起偏振片包含具有第一和第二外表面的起偏振膜，以及至少一个(优选两个)这些外表面上负载或相邻的伴随膜(例如保护膜、补偿膜)。该伴随膜包含用三嗪交联剂交联的诸如纤维素醚或纤维素酯的纤维素。 在一个实施方案中，交联剂具有下式 其中每个X各自选自苯基和-NR2。每个R各自选自氢、烷氧基烷基、羧基和羟甲基。在另一个实施方案中，至少一个R选自烷氧基烷基、羧基和羟甲基，至少一个X是-NR2，且至少一个R选自烷氧基烷基、羧基和羟甲基。 在另一个实施方案中，交联剂包含至少一个具有式-OR’的基团，其中R’是烷基。在另一个实施方案中，交联剂优选不含环氧基，且不含下式的基团 优选实施方案详述 本专利技术广泛地提供可用于形成具有优异尺寸稳定性和透湿气率(MVTR)的新颖的可交联纤维素组合物。本专利技术还提供了用这些组合物形成可用于光学器件的膜的方法。 除非另外说明，用于说明书和权利要求中表达成分的数量、诸如分子量的性能、反应条件等的所有数字应理解为在所有实例中用术语“约”修饰。因此，除非相反地指出，以下说明书和附属权利要求中列出的数字参数都是近似值，可根据本专利技术试图获得的期望性能而变化。起码每个数值参数应至少根据所报导的有效数字的数并通过应用普通的四舍五入技术来解释。此外，本公开内容和权利要求中表述的范围拟包括整个所述范围而不仅仅是端点。例如，表述为0-10的范围拟公开0到10之间的所有数值，例如1、2、3、4等，0到10之间的所有分数，例如1.5、2.3、4.57、6.113等，以及端点0和10。同样，与化学取代基有关的范围，例如“C1-C5烃”拟特别包括和公开C1和C5烃，以及C2、C3和C4烃。 虽然列出本专利技术宽范围的数值范围和参数是近似值，但具体实施例中提出的数值却尽可能精确地报导。然而任何数值固有地都包含了在各自的试验测量中发现的标准偏差导致的必要的某些误差。 此处所用冠词(“a”、“an”和“the”)包括它们的复数对象，除非上下文明确地另外表述。例如，涉及“聚合物”或“成型制品”拟包括许多聚合物或制品的加工或制造。涉及包含或包括“某(an)”成分或“某(a)”聚合物的组合物除所指明的以外，拟分别包括其它成分或其它聚合物。 “包含”或“含有”或“包括”指组合物或制品或方法中至少存在指定的化合物、元素、颗粒或方法步骤等，但不排除其它化合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于光学显示器件的起偏振片，所述起偏振片包含：　　　　具有第一和第二外表面的起偏振膜；和　　　　所述第一和第二外表面的至少一个上负载或相邻的伴随膜，所述伴随膜包含用交联剂交联的纤维素，所述纤维素选自纤维素醚和纤维素酯，且所述交联剂具有下式：　　　　＊＊＊　　　　其中：　　　　每个Ｘ各自选自苯基和－ＮＲ↓［２］，其中每个Ｒ各自选自氢、烷氧基烷基、羧基、烷氧基和羟甲基；和　　　　至少一个Ｘ是－ＮＲ↓［２］，且至少一个Ｒ选自烷氧基烷基、羧基、烷氧基和羟甲基。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：KW麦克赖特，DC霍夫曼，WR黑尔，
申请(专利权)人：伊士曼化工公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]