紫外光过滤元件制造技术

吸收紫外光的聚合物膜、涂层或塑模制品的紫外过滤元件，它包含以分子形式分散的聚合物相：ａ）式（Ｉ）的第一种吸收紫外光的二苯甲酰基甲烷类化合物，式中Ｒ＃＋［１］至Ｒ＃＋［５］独自是氢、卤素、硝基或羟基，或取代或未取代的烷基、烯基、芳基、烷氧基、酰氧基、酯、羧基、烷硫基、芳硫基、烷胺基、芳胺基、烷氰基、芳氰基、芳基磺酰基、或５－６元杂环基；和ｂ）在第一种化合物不吸收的波长处吸收紫外光第二种化合物。具体实施方案中，第二种化合物包括羟基苯基取代的对称三嗪、羟基苯基苯并三唑、甲脒、苯并嚕驵和蚨酵嗷衔铩Ｉ鲜龌衔锉挥糜诖姿嵯宋啬ぶ校谙允酒骷τ弥杏美粗圃炱鹌衿鞯姆阑つぁ＃?（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及包含聚合物相的紫外过滤元件，聚合物相中含有至少两种吸收紫外光的化合物，其中一种是二苯甲酰基甲烷衍生物，另一种能在二苯甲酰基甲烷化合物不吸收紫外光的波长处吸收紫外光。在一个具体的实施方案中，本专利技术涉及把具体的吸收紫外光的化合物用于醋酸纤维素膜中来制造用于显示器用器的起偏(振)器中。紫外光(UV)过滤元件被用作一种锐截止型过滤器、它透过可见光的同时阻断紫外光在光学装置中通过，或者防护置于其下的元件。这类应用包括在光学记录过程中图像的颜色校正(例如在卤化银或数字照像中)、显示装置中的颜色校正(例如汽车后窗或反射液晶显示或发射显示，OLED等)、或者多部件装置的外观和功能的维持。这样一种紫外过滤元件的防护功能可以通过防护性聚合物涂饰、夹层、或铸塑或模塑的薄膜或其它制品的形式来提供，用来稳定伴随的材料由于暴露于紫外光而诱导的光学和机械性质的降低(例如在LCD显示中液晶组份的性能降低)。对紫外过滤元件的要求是彻底透过比指定波长更长的光、同时彻底阻断比该波长要短的光。最佳性能可通过在这两种波长之间的很尖锐的转变来提供(例如，锐截止)。此外，在可见区域透过的光在被人类眼睛感受到时应该具有中性色度(例如，按照国际照明委员会的CIE测定)。这种紫外过滤元件的功能性能应在正常的使用期过程中和标准的使用环境下保持尽可能的恒定。即，除稳定的机械性质以外，这种紫外过滤元件在它打算应用的器件中在正常使用条件下不应明显地失去它透过可见光(变色)和阻断紫外光(褪色)的能力。各种能吸收紫外光的化合物是已知的，并已有许多被提议用于紫外过滤元件中。例如美国专利No.4,043,639建议使用水杨酸酯、羟基二苯酮、苯并三唑和它们的衍生物作为紫外光吸收剂，在纤维素三醋酸酯膜中粘接到偏振膜上，在LCD显示中防护液晶组份免于性能降低。其公开说明中包括改进的对高温和装置的湿度耐受性的描述。然而，以前公开的用在聚合物紫外过滤元件中的许多类别的吸收紫外光的化合物存在各种与之相伴的问题，特别是在约390至400纳米附近所需的锐截止、同时提供对整个紫外范围内的完全防护方面。美国专利No.5,806,834公开了使用氨基丁二烯衍生物来在400纳米区域提供锐截止的紫外过滤器，并由于具有高的苯并三唑或二苯酮衍生物负载浓度而降低了黄色的变色。所描述的配方中包括加到聚合物中的第二种吸收紫外光的化合物，以吸收不能被主要的氨基丁二烯化合物吸收的较短波长的光。诸如苯并三唑、水杨酸酯、二苯酮及它们的衍生物被描述为可以满足这一功能。然而氨基丁二烯类化合物受到对热不稳定性的妨碍。另外，使用各种先有技术中提议的化合物，可能仍然不能在紫外和可见光谱之间的波长位置，提供所希望有的锐截止性吸收。按此，将希望提供一种能够在紫外和可见光谱区域之间在透射方面很尖锐地截止、同时也提供整个紫外区范围的有效紫外吸收并具有良好热稳定性的紫外过滤元件。按照本专利技术，描述了吸收紫外光的聚合物膜、涂层或模塑制品的紫外过滤元件，它包含一种聚合物相，其中以分子形式分散着a)第一种具有下式(I)的吸收紫外光的二苯甲酰甲烷类化合物 其中R1至R5各自独立地是氢、卤素、硝基或羟基，或进一步取代或未取代的烷基、烯基、芳基、烷氧基、酰氧基、酯、羧基、烷硫基、芳硫基、烷胺基、芳胺基、烷氰基、芳氰基、芳基磺酰基、或5-6元杂环基；和b)第二种吸收紫外光的化合物，它在第一种化合物不能吸收紫外光的波长位置能吸收紫外光。在具体的实施方案中，这第二种吸收紫外光的化合物可包括羟苯基-对称-三嗪、羟苯基苯并三唑、甲脒类、二苯酮类或苯并噁嗪酮类化合物。此外，在本专利技术聚合物紫外过滤元件的进一步的实施方案中，通过化学稳定剂诸如受阻胺光稳定剂、受阻酚类、酸清除剂和紫外稳定剂等，从对紫外光的阻断、可见光谱色度和尺寸的稳定性等方面，赋予元件对光、热、湿气和氧的作用的耐久性。在本专利技术的一个具体的实施方案中，上述吸收紫外光的化合物和稳定剂可被用于纤维素醋酸酯膜中来制造用于显示器件中的起偏(振)器。附图说明图1显示的是在实施例1和2以及供比较的实例1中获得的紫外过滤元件在350至450纳米波长区域内的光的透射比曲线。本专利技术描述了以分子形式分散在聚合物膜、涂层、或塑模制品的聚合物相中的多种紫外吸收剂化合物，其中至少一种吸收紫外光的化合物含有二苯甲酰基甲烷类化合物。用于本专利技术中的二苯甲酰基甲烷衍生化合物的类型本身是已知的，并且此前已重要地被描述用于油乳液中在防晒组合物中阻断紫外光。例如，在美国专利Nos.4,387,089；5,783,173；5,849,273；5,788,954；5,993,789；和6,129,909中。此外,Wu等人在“Polym.Degrad.Stab.，16(1986)169-186页的题为“β-二酮类光稳定化行为的研究”一文中公开了使用二苯甲酰基甲烷衍生物作为暴露于紫外光时的稳定剂以保持聚丁二烯溶液的粘度。进一步，Japenese Kokai JP 04213348中公开了用二苯甲酰基甲烷衍生物来改进丙烯酸树脂膜的耐气候性，这是通过把这种紫外光吸收剂并入交联的聚合物颗粒内部，后者是分散在树脂膜中，以减少它迁移出膜外。在式I中，R1至R5中的每一个独立地代表氢、卤素、硝基或羟基，或进一步取代或未取代的烷基、烯基、芳基、烷氧基、酰氧基、酯、羧基、烷硫基、芳硫基、烷胺基、芳胺基、烷氰基、芳氰基、芳基磺酰基、或5-6元杂环基。最好是，每个这样的基团包含20个或更少的碳原子。进一步优选的是，式I中的R1至R5的位置应如下式I-A所示 式I-A化合物中特别优选的是其中的R1和R5代表含有1至6个碳原子的烷基或烷氧基并且R2至R4代表氢原子。可以用于本专利技术的有代表性的式(I)化合物包括以下这些(I-1)4-(1，1-二甲基乙基)-4′-甲氧基二苯甲酰基甲烷(PARSOL 1789)(I-2)4-异丙基-二苯甲酰基甲烷(BUSOLEX 8020)(I-3)二苯甲酰基甲烷(RHODIASTAB 83)虽然本专利技术人已观察到，式(I)的二苯甲酰基甲烷衍生物能有益地在紫外和可见光范围之间提供锐截止型吸收阻断，但这类化合物也被观察到在紫外光谱的主要部份提供的吸收小于所期望的吸收。具体地说，虽然式(I)的紫外光吸收剂在波长390至400纳米附近显示出陡峭上升的透射比曲线，但这种紫外吸收剂在紫外区域(即波长不长于350纳米、一般为约250纳米至约350纳米区域，特别是在300纳米附近)的一部份中不能充份地吸收光。为了提供一种既能在紫外和可见光光谱区域之间提供锐截止性吸收，又能在紫外光谱的更大范围提供增加的防护作用的紫外过滤元件，可结合主要的二苯甲酰基甲烷化合物使用第二种吸收紫外光的化合物，该第二种吸收紫外光的化合物被选择在第一种吸收化合物缺乏吸收的紫外区域部份能吸收紫外光，同时能透射可见光(一般可见光波长区域在400至750纳米)。按照本专利技术，为赋予紫外过滤元件以良好的光学特性，要把第一和第二种化合物二者都以分子形式分散在元件的聚合物相中。按照本专利技术的具体实施方案，第二种吸收紫外光的化合物最好包括羟苯基-对称-三嗪、羟苯基苯并三唑、甲脒、二苯酮或苯并噁嗪酮类化合物。其它可以使用的可能的紫外吸收剂包括水杨酸酯类化合物，诸如水杨酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种吸收紫外光的聚合物膜、涂层或模塑制品的紫外过滤元件，它包含以分子形式分散其中的聚合物相：ａ）第一种具有下式（Ⅰ）的吸收紫外光的二苯甲酰基甲烷化合物：＊＊＊其中Ｒ↑［１］至Ｒ↑［５］彼此独立地是氢、卤素、硝基或羟基，或进一步取 代或未取代的烷基、烯基、芳基、烷氧基、酰氧基、酯、羧基、烷硫基、芳硫基、烷胺基、芳胺基、烷氰基、芳氰基、芳基磺酰基、或５－６元杂环基，以及ｂ）第二种吸收紫外光的化合物，它在第一种化合物不吸收紫外光的波长处吸收紫外光。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：TC申克，KM施罗德，CH阿佩尔，DT莱恩汉，
申请(专利权)人：伊斯曼柯达公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]