Скачать PDF файл.

Текст

Смотреть все

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СВЕТОПОЛЯРИЗУЮЩЕЙ ПЛЕНКИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт химии новых материалов Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Агабеков Владимир Енокович Иванова Надежда Аркадьевна Космачва Тамара Григорьевна Кулевская Инна Владимировна Глоба Ирина Юрьевна Дайнеко Оксана Анатольевна Космачв Константин Сергеевич Безрученко Вероника Сергеевна Мацур Андрей Игоревич Микулич Вадим Сергеевич(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт химии новых материалов Национальной академии наук Беларуси(57) 1. Способ получения светополяризующей пленки на основе поливинилового спирта для ближней ультрафиолетовой и видимой областей спектра, отличающийся тем, что используют полимерную композицию, включающую поливиниловый спирт, спирт этиловый, калий йодистый, калий бромистый, кислоту борную, натрия тетраборат, глицерин,дихроичный краситель и воду дистиллированную при следующем соотношении компонентов, мас.поливиниловый спирт 10,00 спирт этиловый 6,00 калий йодистый 0,05 калий бромистый 0,03 кислота борная 0,13 натрия тетраборат 0,02 глицерин 2,00 дихроичный краситель 0,01-0,06 вода дистиллированная остальное,причем дихроичный краситель вводят непосредственно в полимерную композицию для формования пленки. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют дихроичный краситель, выбранный из группы, включающей калий 4-4-аминонафт-1-ил)диазенил)-2-гидроксибензоат, динатриевую соль 4,4-ди-4-гидроксифенилазостильбен-2,2-дисульфоновой кислоты (бриллиантовый желтый), хризофенин и их смеси. 18613 1 2014.10.30 Настоящее изобретение относится к способам получения пленочных материалов на основе поливинилового спирта (ПВС), поляризующих электромагнитное излучение в широком спектральном диапазоне от ближней ультрафиолетовой (УФ) до видимой области включительно. Светополяризующие пленки пригодны для изготовления жидкокристаллических устройств (ЖКУ) отображения информации. В последнее время интенсивное развитие производства ЖКУ отображения информации, электронных приборов промышленного, специального и бытового назначения с использованием поляроидных пленок требует усовершенствования существующих и создания новых поляризаторов, пригодных для применения и обеспечивающих улучшенное качество изображения. С этой целью получены одноосноориентированные йодные поливинилспиртовые поляроидные светополяризующие пленки, модифицированные дихроичными красителями или их смесями. Известен способ получения поляроидной пленки на основе ПВС 1 при использовании в качестве поляризующих агентов соединения йода и дихроичного красителя. Однако в этом случае пленку формуют из раствора ПВС в воде и диметилформамиде, используя в качестве подложки пленку из полиэтилентерефталата, сушат и подвергают более чем семикратной одноосной вытяжке до толщины 5-11 мкм, затем обрабатывают раствором йодсодержащих агентов и дихроичных красителей. Поляризующей способностью полученная пленка обладает только в видимой области спектра (400-700 нм). Известны способы 2-4 получения поляризующей пленки при использовании йодного поляризатора и дихроичного красителя. В этих случаях готовые сформированные ПВСпленки обрабатывали йодными поляризующими соединениями, а также дихроичными красителями. Данные о проявлении способности полученной пленки к поляризации электромагнитного излучения в УФ-области спектра отсутствуют. Наиболее близким к заявляемому способу является способ получения поливинилспиртовой одноосноориентированной поляроидной пленки при 4-7-кратной вытяжке 5. Данная пленка, которую в растянутом состоянии подвергали последовательной обработке раствором красителя, затем раствором йодсодержащих агентов, обладает пропускающей способностью (Т) 45-47 и поляризующей способностью (ПС) 93-96 только в видимой области спектра (400-700 нм). Задачей заявляемого технического решения является создание способа получения светополяризующей пленки на основе ПВС, обеспечивающей высокое светопропускание и ПС в широком спектральном диапазоне - от ближней УФ (350-370 нм) до видимой области (400-700 нм) включительно. Поставленная техническая задача решается тем, что светополяризующую пленку на основе поливинилового спирта для ближней ультрафиолетовой и видимой областей спектра получают при использовании полимерной композиции, включающей поливиниловый спирт, спирт этиловый, калий йодистый, калий бромистый, кислоту борную, натрия тетраборат, глицерин, дихроичный краситель и воду дистиллированную при следующем соотношении компонентов, мас.поливиниловый спирт 10,00 спирт этиловый 6,00 калий йодистый 0,05 калий бромистый 0,03 кислота борная 0,13 натрия тетраборат 0,02 глицерин 2,00 дихроичный краситель 0,01-0,06 вода дистиллированная остальное,причем дихроичный краситель вводят непосредственно в полимерную композицию для формования пленки. 2 18613 1 2014.10.30 В качестве пленкообразователя используют ПВС марки 28-99 (степень полимеризации 3300), который хорошо растворяется в смешанном водно-спиртовом растворителе, образует прозрачные гомогенные растворы в широком диапазоне концентраций,пленки из которых обладают способностью к механической вытяжке не менее чем в 4 раза. Поляроидные йодсодержащие пленки на основе ПВС обеспечивают высокое светопропускание и ПС в видимой области спектра. Для расширения рабочего диапазона поляроида в исходную композицию для формования пленки вводят добавки одного из следующих дихроичных красителей калий 4-4-аминонафт-1-ил) диазенил)-2-гидроксибензоат (2, молекулярная масса 345) динатриевая соль 4, 4-ди-4-гидроксифенилазо стильбен-2,2-дисульфоновой кислоты(бриллиантовый желтый) (БЖ, молекулярная масса 624) хризофенин (ХФ, молекулярная масса 680). Красители БЖ и ХФ использовали продажные компании . Спектры поглощения и пропускания светополяризующих пленок, содержащих смесь полииодидов и дихроичных красителей в области 200-700 нм записывали на спектрофотометре 4000 . ПС пленок рассчитывали по формуле ПС(Тмакс.-Тмин.)/(Тмакс.Тмин.),где Тмакс. и Тмин. - максимальное и минимальное светопропускание пленки. Изобретение иллюстрируется следующими примерами. Пример 1. Получение полимерной композиции для формования пленки. В водно-спиртовую смесь 64,75 мл дистиллированной воды и 6,0 мас.этилового спирта-ректификата вводят 10 мас.ПВС, нагревают ее в реакторе при перемешивании в течение 3-х ч при температуре 92,02,0 С до полного растворения ПВС. Далее вводят 0,01 мас.дихроичного красителя 2 в 10 мл воды (содержание 2 в высушенной пленке 0,1 мас. ). Перемешивание и нагревание смеси продолжают 1 ч, после чего с интервалом в 30 мин вводят следующие водные растворы 2,45 мл 2 -ного калия йодистого(0,05 мас. ), 0,74 мл 4 -ного калия бромистого (0,03 мас. ), 3,16 мл 4 -ной борной кислоты (0,13 мас. ), 0,87 мл 2 -ного натрия тетрабората (0,02 мас. ) и 1,6 мл глицерина (2,00 мас. ). После 4-х ч нагревания и перемешивания процесс останавливают, раствор охлаждают до 70-75 С, фильтруют через фильтр-пресс под давлением 1,2-1,5 мм рт. ст. и деаэрируют до полного удаления пузырьков воздуха в течение 2-3-х ч при комнатной температуре. Изготовление светополяризующих пленок. Жидкую пленку формуют на движущихся под фильерой полированных стеклах, высушивают в камере сушки при температуре 32,03,0 С в течение 12-24 ч до остаточного содержания в ней воды 7,0-8,0 мас. . Сухую пленку фиксируют с помощью специального зажима в рамке для растягивания и последовательно проводят ее химическую обработку и растяжку 6. Полученную пленку сушат в растянутом состоянии при температуре 60,02,0 С в течение 40 мин, получают светополяризующую пленку толщиной 40-60 мкм с содержанием дихроичного красителя 2 0,01 мас.(0,1 мас.в высушенной пленке), которую затем подвергают испытаниям. Результаты испытаний приведены в табл. 1. 18613 1 2014.10.30 Таблица 1 Светопропускание и поляризующая способность йодных светополяризующих пленок с добавкой красителя 2 Пример Концентрация 2 в массе Примеры 2-4. Полимерные композиции для формования пленок и светопропускающие пленки получают по методике, описанной в примере 1. В качестве дихроичного красителя используют хризофенин в количестве 0,01 мас.0,03 мас.и 0,06 мас.(0,1 мас.0,3 мас.и 0,6 мас.в высушенной пленке соответственно). Результаты испытаний полученных светополяризующих пленок приведены в табл. 2. Таблица 2 Светопропускание и поляризующая способность йодных светополяризующих пленок с добавкой красителя ХФ Т ,ПримерКонцентрация ХФ в массе пленки, мас., нм Тмакс.,мин. ПС,18613 1 2014.10.30 Пример 5. Полимерную композицию для формования пленок и светополяризующую пленку получают по методике, описанной в примере 1. В качестве дихроичного красителя используют смесь красителей 2 в количестве 0,005 мас.и ХФ в количестве 0,01 мас.(0,05 мас.и 0,1 мас.в высушенной пленке соответственно). Результаты испытаний полученных светополяризующих пленок приведены в табл. 3. Таблица 3 Светопропускание и поляризующая способность йодных светополяризующих пленок с добавкой красителей 2 ХФ. Пример Концентрация красителей в массе Тмакс.,Тмин.,ПС,пленки, мас.350 60,0 6,0 81,8 370 57,0 5,0 83,8 400 60,0 3,0 90,5 450 69,0 3,0 91,6 5 0,050,1 500 85,0 5,0 88,8 550 82,0 0,5 98,7 600 80,0 0,1 99,7 700 85,0 0,1 99,7 Примеры 6-7. Полимерные композиции для формования пленок и светопропускающие пленки получают по методике, описанной в примере 1. В качестве дихроичного красителя используют бриллиантовый желтый в количестве 0,01 мас.и 0,02 мас.(0,1 мас.и 0,2 мас.в высушенной пленке соответственно). Результаты испытаний полученных светополяризующих пленок приведены в табл. 4. Таблица 4 Светопропускание и поляризующая способность йодных светополяризующих пленок с добавкой красителя БЖ Пример 350 54,8 1,6 94,3 370 51,5 1,6 93,9 400 60,0 0,1 99,6 450 64,7 0,1 99,7 6 0,1 500 83,3 1,6 96,2 550 82,5 0,1 99,7 600 76,4 0,1 99,7 700 80,0 0,1 99,7 350 59,7 3,3 89,5 370 58,1 1,6 94,6 400 56,4 0,1 99,6 450 59,7 0,1 99,6 7 0,2 500 80,0 1,6 96,1 550 86,3 0,1 99,7 600 84,6 0,1 99,7 700 87,9 0,1 99,8 Из данных, приведенных в примерах 1-7, видно, что по сравнению с прототипом, в котором получены пленки, способные поляризовать электромагнитное излучение только в видимой области спектра (400-700 нм), полученные по предложенному нами способу 5 18613 1 2014.10.30 пленки, содержащие соединения йода и в качестве модификаторов дихроичные красители,обладают способностью поляризовать электромагнитное излучение не только в видимой(400-700 нм), но и в ближней УФ-области спектра (350-370 нм). При этом ПС при оптимальных концентрациях красителя достигает очень высоких значений до 99,8 , светопропускание Тмакс. до 88,0 , Тмин. до 0,1-0,5 . При использовании дихроичного красителя ниже или выше их оптимальной концентрации наблюдается ухудшение как ПС, так и светопропускания пленки. Наиболее эффективными дихроичными красителями-модификаторами полииодидных светополяризующих пленок является бриллиантовый желтый в концентрации 0,1 и 0,2 мас.и хризофенин в концентрации 0,3 и 0,6 мас. . Источники информации 1.5071906, 1991. 2.200330026765 , 2003. 3.200330031809 , 2003. 4.20080000877 , 2008. 5.4803014, 1989. 6.1706, 1997. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 6

МПК / Метки

МПК: G02B 5/30, C08J 5/18, B29D 11/00, C08L 29/04

Метки: пленки, получения, способ, светополяризующей

Код ссылки

<a href="http://bypatents.com/6-18613-sposob-polucheniya-svetopolyarizuyushhejj-plenki.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Способ получения светополяризующей пленки</a>

Похожие патенты