“PELÍCULA ÓTICA, DISPOSITIVO OU APARELHO MOSTRADOR DE IMAGEM, DISPOSITIVO MOSTRADOR DE CRISTAL LÍQUIDO (LCD) E CONJUNTO POLARIZADOR [001] Esta invenção refere-se geralmente a uma película polimérica, especialmente uma película polimérica que compreenda um copolímero em bloco hidrogenado, preferivelmente um copolímero em bloco substancialmente hidrogenado e ainda mais preferivelmente um copolímero em bloco plenamente hidrogenado, sendo que o copolímero em bloco antes da hidrogenação é um copolímero de um monômero aromático de vinila e um dieno (por exemplo, um dieno conjugado tal como 1,3-butadieno, isopreno ou uma mistura destes). Esta invenção se refere mais particularmente a tais películas que tenham um retardo ótico muito baixo (próximo de zero nanômetro (nm)) tanto no plano da película quanto na direção da espessura, denotados como R0 e Rh, respectivamente. Esta invenção também se refere ao uso de tais películas óticas, quer estiradas (orientadas), quer não estiradas (não orientadas), em diversas aplicações de uso final incluindo, mas não limitadas a, melhoramento de cor e intensificação do ângulo de visão de um televisor (TV) com mostrador de cristal líquido (LCD) ou como um elemento ótico de algum outro dispositivo mostrador.
[002] Fabricantes de TVs de LCD tipicamente empregam uma estrutura que tem um conjunto polarizador anterior em multicamada, um conjunto polarizador posterior em multicamada, e, ensanduichada entre tais conjuntos, uma célula ou camada de vidro de cristal líquido. Cada conjunto polarizador inclui, em uma ordem sequencial, e contato operativo (preferivelmente físico, mais preferivelmente
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2/31 físico, laminar e ligado ou adesivo) , uma camada ou película exterior protetora, uma película de poli(álcool vinílico) (PVA), que tipicamente contenha uma substância dicromática tal como iodo como camada ou película polarizadora (camada polarizadora anterior no caso do conjunto polarizador anterior e camada não polarizadora posterior no caso do conjunto polarizador posterior), e uma camada ou película protetora interna. Interna ou externa orientam as camadas protetoras relativamente à célula ou camada de vidro de cristal líquido, com a interna sendo adjacente a, preferivelmente adjacente a e em contato físico ou operativo com, uma superfície, preferivelmente uma superfície majoritária e, mais preferivelmente, uma superfície majoritária planar da célula ou camada de vidro de cristal líquido, e externa estando disposta remota da dita célula ou camada de vidro de cristal líquido.
[003] Para muitos dos dispositivos de LCD, por exemplo, em uma TV de LCD de modo de chaveamento em-plano (IPS) , os fabricantes de mostradores de LCD desejam uma camada protetora interna que tenha um retardo ótico em todos os ângulos de incidência de luz que se aproximem de zero nm, preferivelmente sejam próximos de zero nm, mais preferivelmente, iguais a zero nm.
[004] Películas de triacetil celulose (TAC) constituem uma classe de materiais que provêem um retardo ótico próximo de zero, mas tais películas tendem a ser sensíveis à umidade, com a absorção de umidade ao longo do tempo conduzindo à deterioração da estabilidade dimensional.
[005] Polímeros (COP) ou copolímeros (COC) de olefina cíclicos produzem películas que têm menos sensibilidade à
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3/31 umidade que películas de TAC, mas um Ro e Rh consideravelmente mais altos que tais películas de TAC. Por exemplo, uma película de COP típica poderá ter um R0 que cai dentro de uma faixa de cinco nm a 1o nm. Uma película de COC típica poderá ter valores de retardo ligeiramente mais baixos que uma película de COP, mas os fabricantes consideram que ele seja demasiadamente quebradiço para uso como película protetora em um conjunto de película polarizadora.
[006] A publicação de pedido de patente U.S. (USPAP) no 2003/0031848 (Sawada et al.), divulga uma película ótica feita por extrusão de fundido de uma resina termoplástica não-cristalina tal como uma resina de norborneno saturada e tendo uma espessura de <100 micrometros (gm).
[007] O pedido de patente provisório U.S. (USPPA) no 60/989154, depositado em 20 de novembro de 1007, divulga uma película polimérica que tenha uma birrefringência dentro de uma faixa de 0,001 a 0,05, e um R0 dentro da faixa de 25 nm a 500 nm a um comprimento de onda de 633 nm.
[008] Em algumas concretizações, esta invenção é uma película ótica que compreende um copolímero em bloco de aromático de vinila/dieno conjugado hidrogenado, a película ótica tendo um R0, medido usando luz incidente com um comprimento de onda de 633 nm e estando direcionado normalmente à superfície planar majoritária da película, isto é, < cinco nm e um Rth (representado pela equação (((nx + ny)/2) - nz)d) que é < 10 nm. O copolímero em bloco de aromático de vinila/dieno conjugado hidrogenado é preferivelmente um copolímero em bloco de aromático de vinila/dieno conjugado substancialmente plenamente hidrogenado, mais preferivelmente um copolímero em bloco de
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4/31 aromático de vinila/dieno conjugado plenamente hidrogenado. Alternativamente, o copolímero em bloco de aromático de vinila/dieno conjugado hidrogenado é uma mistura de dois ou mais copolímeros em bloco de aromático de vinila/dieno conjugado hidrogenado, um copolímero em bloco de aromático de vinila/dieno conjugado substancialmente plenamente hidrogenado, e um copolímero em bloco de aromático de vinila/dieno conjugado plenamente hidrogenado.
[009] Calcular Rth a partir de medições de R0 usando luz incidente normal a uma superfície planar majoritária da película e medições feitas a um ângulo de incidência obliqua de 40 graus (40°) . Fazer a medição do ângulo de incidência oblíqua inclinando a película de 40° com relação ou à direção do seu eixo geométrico lento ou à direção do seu eixo geométrico rápido. Determinar as medições ou à direção do eixo geométrico lento ou à direção do eixo geométrico rápido da película. A película ótica poderá ser não estirada (por exemplo, substancialmente conforme preparada por um processo que induza pouco, caso induza, qualquer orientação mecânica ou estirada, quer uniaxialmente, quer biaxialmente, quer multi-axialmente, via tecnologia convencional conhecida daqueles entendidos no assunto. A película ótica é preferivelmente uma película não estirada. Caso estirado, o copolímero em bloco de aromático de vinila/dieno conjugado hidrogenado preferivelmente tem uma cristalinidade de <três % p/p, com base no peso de película total.
[010] A película ótica poderá ser usada como uma camada protetora interna em um dispositivo de LCD, modo de IPS.
[011] Em algumas concretizações, esta invenção é um conjunto polarizador, o conjunto polarizador compreendendo
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5/31 uma camada de película de PVA e uma camada de película protetora, a camada de películas de PVA sendo ligada a pelo menos (>) uma das superfícies planares majoritárias, uma camada de película protetora que compreenda a película ótica acima. Cada película protetora está em contato operativo, preferivelmente em contato adesivo por meio de um adesivo, com uma superfície planar majoritária da camada de película de PVA. Caso desejado poder-se-á melhorar o ligamento adesivo tratando a película por tecnologia conhecida, tal como um tratamento por corona ou tratamento por plasma.
[012] A película ótica opcionalmente também compreende qualquer aditivo ótico (por exemplo, uma molécula de cristal líquido tipo haste ou tipo disco) correntemente usado em películas óticas baseadas em TAC. Entretanto, a película ótica não necessita incluir um ou mais aditivos óticos para alcançar R0 ou Rth próximo de zero.
[013] Quando faixas são apresentadas aqui, tal como em uma faixa de 2 a 10, ambos os pontos extremos da faixa (por exemplo, 2 e 10) e cada valor numérico, quer tal valor seja um número racional, quer seja um número irracional, estarão incluídos dentro da faixa salvo se especificamente excluídos. [014] Compreendendo e suas derivações não excluem a presença de nenhum componente, etapa ou procedimento adicional, quer ou não o mesmo esteja divulgado aqui. Em contraste, consistindo essencialmente de exclui da abrangência de qualquer observação subsequente qualquer outro componente, etapa ou procedimento, exceto aqueles que não sejam essenciais à operabilidade. Consistindo de exclui qualquer componente, etapa ou procedimento não especificamente mencionado ou listado. Ou, salvo afirmação
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6/31 em contrário, refere-se a membros listados individualmente bem como em qualquer combinação.
[015] Expressões de temperatura poderão ser em termos ou de graus Fahrenheit (°F) juntamente com seus equivalentes em °C ou, mais tipicamente, simplesmente em °C.
[016] Salvo afirmação em contrário, implícito no contexto, ou costumeiro na técnica, todas as partes e percentagens são baseadas em peso.
[017] Para os fins da prática patentária norte-americana, o conteúdo de qualquer patente, pedido de patente, ou publicação referenciada aqui é aqui integralmente incorporado por referência (ou a versão US equivalente é assim incorporada por referência) especialmente com relação à divulgação de técnicas sintéticas, definições (até onde não sejam inconsistentes com quaisquer definições providas aqui) e conhecimentos gerais da técnica.
[018] Descrições e exemplos servem para ilustrar, ao invés de definir ou limitar, esta invenção de nenhuma maneira e não constituem uma listagem exaustiva e totalmente inclusiva de todas as possíveis concretizações desta invenção.
[019] Conforme usado aqui, “retardo ótico próximo de zero significa um R0 de menos que (<) 5 nm e Rth de < 10 nm. O R0 é preferivelmente < 3 nm, mais preferivelmente < 2 nm, ainda mais preferivelmente < 1 nm, e ainda mais preferivelmente < 0,5 nm. O Rth é preferivelmente < 5 nm, mais preferivelmente < 3 nm.
[020] As películas óticas descritas aqui preferivelmente compreendem um copolímero em bloco de aromático de vinila/dieno conjugado hidrogenado. O copolímero em bloco de
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7/31 aromático de vinila/dieno conjugado hidrogenado é mais preferivelmente um copolímero em bloco de aromático de vinila/dieno conjugado substancialmente plenamente hidrogenado, e ainda mais preferivelmente um copolímero em bloco de aromático de vinila/dieno conjugado plenamente hidrogenado. Em cada caso, hidrogenado refere-se à hidrogenação de duplas ligações presentes em ambas as parcelas aromáticas de vinila e parcelas de dieno conjugado. [021] Caso se eleja aceitar a redução de uma ou mais propriedades de resistência térmica e mecânicas tais como módulo e tenacidade, poder-se-á usar um copolímero em bloco de aromático de vinila/dieno conjugado plenamente hidrogenado ao invés de todo ou parte do copolímero em bloco de aromático de vinila/dieno conjugado hidrogenado. Por exemplo, se for requerida uma temperatura de transição vítrea (Tg) mínima de 100°C, um copolímero aleatório com um tal Tg tipicamente possuirá um teor de aromático pré-hidrogenação (por exemplo, estireno) > 85 % p/p, com base no peso total de copolímero aleatório pré-hidrogenação. Aqueles entendidos no assunto geralmente consideram uma película preparada a partir de um tal copolímero aleatório como sendo demasiadamente quebradiça e inadequada para uso em aplicações que requeiram alguma flexibilidade necessária para cortar e manusear a película (por exemplo, laminação) ou uma habilidade para se conformar a uma superfície não planar.
[022] O copolímero em bloco aromático de vinila/dieno conjugado, antes da hidrogenação, poderá ter qualquer arquitetura conhecida, incluindo de blocos distintos, blocos afilados, e blocos radiais. Estruturas de blocos distintos que incluem blocos aromáticos de vinila alternantes com
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8/31 blocos de dieno conjugado produzem resultados preferidos, especialmente quando tais estruturas em bloco produzem copolímeros em tribloco ou copolímeros em pentabloco, em cada caso com blocos terminais aromáticos de vinila. Copolímeros em pentabloco constituem copolímeros em bloco particularmente preferidos. Os blocos aromáticos de vinila poderão ter pesos moleculares iguais ou diferentes conforme desejado. Semelhantemente, os blocos de dieno conjugado poderão ter pesos moleculares iguais ou diferentes.
[023] Os blocos aromáticos de vinila poderão compreender qualquer um dos monômeros aromáticos de vinila ensinados na patente U.S. (USP) no 6.632.890 (Bates et al.) e USP 6.350.820 (Hahnfeld et al.). Monômeros aromáticos de vinila típicos incluem estireno, alfa-metilestireno, todos os isômeros de vinil tolueno (especialmente paravinil tolueno), todos os isômeros de etil estireno, propil estireno, butil estireno, vinil bifenila, vinil naftaleno, vinil antraceno, e assemelhados, e misturas destes. Os copolímeros em bloco poderão conter um ou mais que um monômero aromático de vinila em cada bloco aromático de vinila. Os blocos aromáticos de vinila preferivelmente compreendem estireno, mais preferivelmente consistem essencialmente de estireno, e ainda mais preferivelmente consistem de estireno.
[024] Os blocos de dieno conjugado poderão compreender qualquer monômero que tenha duas duplas ligações conjugadas conforme ensinado na USP 6.632.890 e USP 6.350.820. Exemplos ilustrativos, mas não limitativos de monômeros de dieno conjugados incluem butadieno, 2-metil-1,3-butadieno, 2-metil1,3-pentadieno, isopreno, e misturas destes. Conforme com os blocos aromáticos de vinila, os copolímeros em bloco poderão
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9/31 conter um (por exemplo, butadieno ou isopreno) ou mais que um (por exemplo, butadieno e isopreno). Blocos de polímero de dieno conjugado preferidos nos copolímeros em bloco poderão, antes da hidrogenação, compreender blocos de polibutadieno, blocos de poliisopreno, ou blocos de polibutadieno/poliisopreno mistos. Enquanto um copolímero em bloco pode, antes da hidrogenação, incluir > um bloco de polibutadieno e > um bloco de poliisopreno, resultados preferidos seguem com copolímeros em bloco que, antes da hidrogenação, tenham blocos de dienos conjugados que sejam unicamente blocos de polibutadieno ou unicamente blocos de poliisopreno. Uma preferência por um único monômero de dieno prende-se primariamente à simplicidade de manufatura.
[025] USP 6.350.820 define um bloco como um segmento polimérico de um copolímero que possa exibir separação em microfase de segmentos do copolímero estruturalmente ou composicionalmente diferentes. A separação em microfase ocorre devido à incompatibilidade de segmentos poliméricos dentro do copolímero em bloco. Copolímeros em bloco de aromáticos de vinila/dieno conjugado preferidos ilustrativos onde cada bloco aromático de vinila compreende estireno (S) e cada bloco de dieno conjugado compreende butadieno (B) ou isopreno (I) incluem copolímeros de tribloco de SBS e SIS e copolímeros em pentabloco de SBSBS e SISIS. Enquanto o copolímero em bloco pode ser um copolímero em tribloco ou, mais preferivelmente, um copolímero em pentabloco, o copolímero em bloco poderá ser um multibloco que tenha um ou mais blocos de polímero aromático de vinila adicionais, um ou mais blocos de polímero de dieno conjugado adicionais, ou ambos um ou mais blocos de polímero aromático de vinila
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10/31 adicionais e um ou mais blocos de polímero de dieno conjugado adicionais, ou um copolímero em estrela (por exemplo, aquele produzido por acoplamento). Poder-se-á usar uma mistura de > dois copolímeros em bloco (por exemplo, > dois copolímeros em tribloco, > dois copolímeros em pentabloco ou > um copolímero em tribloco e > um copolímero em pentabloco), caso desejado. Também se poderá usar > dois diferentes monômeros de dieno em um único bloco, o que proveria uma estrutura que poderá ser mostrada como, por exemplo, SIBS. Estas estruturas representativas ilustram, mas não se limitam a, copolímeros em bloco que poderão ser adequados para uso nas concretizações desta invenção. Em cada caso, os copolímeros em bloco preferidos são mostrados antes da hidrogenação.
[026] Substancialmente plenamente hidrogenado significa que > 90 % (%) das ligações duplas presentes nos blocos aromáticos de vinila antes da hidrogenação ser hidrogenadas ou saturadas e > 95 % das duplas ligações presentes nos blocos antes da hidrogenação ser hidrogenadas ou saturadas. [027] Plenamente hidrogenado significa que > 95 % (%) das ligações duplas presentes nos blocos aromáticos de vinila antes da hidrogenação são hidrogenados ou saturados e > 97 % das ligações duplas presentes nos blocos antes da hidrogenação ser hidrogenadas ou saturadas.
[028] Copolímeros em bloco hidrogenados preferidos compreendem > dois blocos de monômero aromático de vinila polimerizado, hidrogenado e > um bloco de monômero de dieno polimerizado, hidrogenado. Copolímeros em tribloco preferidos têm dois blocos de monômero aromático de vinila polimerizado, hidrogenado, um bloco de dieno conjugado polimerizado, hidrogenado, e um peso molecular médio numérico (Mn) préPetição 870190037548, de 18/04/2019, pág. 16/41
11/31 hidrogenação de 20.000, preferivelmente > 30.000, mais preferivelmente > 40.000, e ainda mais preferivelmente >
50.000, a 150.000, preferivelmente a 120.000, mais preferivelmente a 100.000 e ainda mais preferivelmente a
90.000. Copolímeros em pentabloco hidrogenados preferidos têm três blocos de monômero de vinila polimerizado, hidrogenado, dois blocos de monômero de dieno conjugado polimerizado, hidrogenado e um Mn total de 30.000, preferivelmente > 40.000, e mais preferivelmente > 50.000, e ainda mais preferivelmente > 50.000, a 200.000, preferivelmente a
150.000, mais preferivelmente a 120.000 e ainda mais preferivelmente a 100.000.
[029] O copolímero em bloco, antes da hidrogenação, preferivelmente antes da hidrogenação e formação da película, é um copolímero em bloco de estireno/monômero de dieno conjugado que tenha um teor de estireno em uma faixa de 55% % p/p a < 90 % p/p, preferivelmente de 65 % p/p a 85 % p/p, e mais preferivelmente de 65 % p/p a 80 % p/p, e um teor de dieno conjugado dentro da faixa de 45 % p/p a > 10 % p/p, preferivelmente de 35 % p/p a 15 % p/p, e mais preferivelmente de 35 % p/p a 20 % p/p, cada percentual em peso sendo baseado no peso de copolímero em bloco total e, quando tomados em conjunto, igualam 100 % p/p.
[030] Como o teor de estireno cai abaixo de 55 % p/p, particularmente como cai a 50 % p/p ou menos (<), a estabilidade dimensional de uma película preparada a partir de um tal polímero começa a decrescer. A faixa de teor estirênico é mais preferivelmente de 60 % p/p a < 85 % p/p e ainda mais preferivelmente de 65 % p/p a < 80 % p/p. Ao contrário, a faixa do teor de monômero de dieno conjugado é
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12/31 mais preferivelmente de 40 % p/p a > 20 % p/p.
[031] A seleção do monômero de dieno para um copolímero em bloco de aromático de vinila/dieno conjugado hidrogenado afeta tanto se existe cristalinidade quanto, caso exista, o grau de cristalinidade. Por exemplo, poliisopreno hidrogenado tem uma estrutura unitária repetitiva alternante de poli(etileno-alt-propileno), que não exibe nenhuma cristalinidade discernível, pelo menos pela atual tecnologia. O polibutadieno hidrogenado tem uma estrutura unitária repetitiva de poli(etileno-co-propileno) que poderá exibir cristalinidade devido ao componente polietileno. Os níveis de cristalinidade atingíveis em um bloco de polibutadieno hidrogenado dependem, pelo menos em parte, da microestrutura do polímero, isto é, a percentagem de monômero de butadieno incorporada a tal microestrutura via polimerização 1,2versus a incorporação via polimerização 1,4-. Como percentagem de monômero de butadieno incorporada via polimerização 1,2- excede 30 % p/p, a cristalinidade evidente em um bloco de polibutadieno hidrogenado começa a diminuir. Semelhantemente, um copolímero em bloco hidrogenado que tenha um bloco de dieno que compreenda uma mistura de monômeros de isopreno e butadieno antes da hidrogenação também tem uma cristalinidade intermediária entre zero e aquela fornecida pelo componente polibutadieno hidrogenado.
[032] O copolímero em bloco de aromático de vinila/dieno conjugado preferivelmente tem uma cristalinidade de < três % em peso (% p/p), com uma cristalinidade de < 1 % p/p sendo mais preferida e uma cristalinidade de < 0,5 % p/p sendo ainda mais preferida. A cristalinidade percentual é determinada por calorimetria de varredura diferencial (DSC).
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13/31 [033] Uma cristalinidade de zero, entretanto, não se equipara a um retardo ótico em plano (R0) de zero, pelo menos em parte, para a birrefringência resultando de, por exemplo, uma orientação de cadeia polimérica anisotrópica durante a fabricação e/ou a morfologia de copolímero em bloco que exista no artigo fabricado.
[034] Também se poderá misturar um polímero ou copolímero não em bloco com > um copolímero em bloco de maneira tal que uma película ótica adicionalmente compreenda uma quantidade de um polímero ou copolímero não em bloco. Polímeros e copolímeros não em bloco ilustrativos incluem, mas não estão limitados a, homopolímeros ou copolímeros aleatórios aromáticos de vinila, poliolefinas, polímeros de ciclo olefinas, copolímeros de ciclo olefinas, polímeros acrílicos, copolímeros acrílicos e misturas destes. O polímero ou copolímero não em bloco quando misturado com um copolímero em bloco, é miscível com, e sequestrado dentro de, > uma fase do copolímero em bloco. A quantidade de polímero não em bloco preferivelmente cai dentro de uma faixa de 0,5 % p/p a 50 % p/p, com base no peso combinado do copolímero em bloco e o copolímero não em bloco. A faixa é preferivelmente de 1 % p/p a 40 % p/p e ainda mais preferivelmente de 5 % p/p a 30 % p/p.
[035] Copolímeros não em bloco ilustrativos adicionais incluem um polímero (por exemplo, um homopolímero, um copolímero aleatório ou um interpolímero) selecionado do grupo consistindo de homopolímeros aromáticos de vinila e copolímeros aleatórios hidrogenados de um monômero aromático de vinila e um dieno conjugado.
[036] Homopolímero refere-se a um polímero tendo
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14/31 polimerizado no mesmo um único monômero (por exemplo, monômero de estireno em um homopolímero de poliestireno). Semelhantemente, copolímero refere-se a um polímero tendo polimerizado no mesmo, dois diferentes monômeros (por exemplo, monômero de estireno e monômero de acrilonitrila em um copolímero de estireno acrilonitrila) e interpolímero refere-se a um polímero tendo polimerizado no mesmo três ou mais diferentes monômeros (por exemplo, monômero de etileno, monômero de propileno e um monômero de dieno em um interpolímero de etileno/propileno/dieno (EPDM).
[037] As películas óticas descritas aqui têm utilidade como película protetora para um conjunto polarizador, especialmente para um conjunto polarizador usado em aparelhos de TV de LCD modo IPS ou qualquer outro dispositivo de imagem que requeira estratos de película polarizadora com retardo ótico próximo de zero ao longo de uma faixa de ângulos de incidência de luz (por exemplo, de normal à película até quase 90° maior que (>) ou menor que (<) normal) . Tais películas também encontram uso como película protetora em placas de quarto de onda usados em painéis de LCD refletivos e trans-refletivos. Tais películas adicionalmente encontram uso em um ou mais dentre a) um substrato ou camada de película base para uma película anti-ofuscamento ou uma película anti-refletiva, b) um substrato ou camada de película base para um polarizador linear ou uma película polarizadora circular, ou c) uma película de touch screen (tela sensível ao toque).
[038] As películas óticas descritas aqui poderão ser películas individuais em monocamada ou poderão constituir uma ou mais camadas de uma estrutura de película em multicamada.
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15/31
As películas óticas têm duas camadas majoritárias espaçadas e substancialmente paralelas. As películas óticas poderão, caso desejado, incluir > um aditivo convencional tal como um antioxidante, um estabilizante de luz ultravioleta (UV), um plastificante, um agente desmoldante, um agente antiestático, ou qualquer outro aditivo convencional usado na fabricação de películas poliméricas.
[039] A película ótica também poderá ser pelo menos parcialmente reticulada usando aditivos reticulantes convencionais (por exemplo, siloxano) e um mecanismo de reticulação convencional, incluindo o uso de luz ultravioleta, umidade ou calor para iniciar a reticulação. A reticulação poderá ocorrer pós-extrusão da película. De qualquer maneira, um nível de reticulação poderá ser benéfico contanto que não conduza à formação de géis que interfiram com, dentre outras características ou propriedades óticas, a nitidez ou transparência da película.
[040] Composições usadas para fazer as películas óticas também têm utilidade na fabricação de outros artigos de manufatura que beneficiem do baixo retardo ótico incluindo, mas não limitados a, discos de vídeo digitais de alta densidade e lentes de captação ótica. Aqueles entendidos no assunto reconhecerão que a moldagem de discos ou lentes, que envolve um método de fabricação que difere da extrusão de películas, poderá conduzir, por sua vez, a um diferente conjunto de parâmetros óticos e requisitos de desempenho de propriedades físicas.
[041] As películas óticas preferivelmente resultam de procedimentos de extrusão de fundido ou fundição de fundidos (melt-casting) tais como aqueles ensinados em Plastics
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Engineering Handbook of the Society of Plastics Industry, Inc., Quarta Edição, páginas 156, 174, 180 e 183 (1976) . Procedimentos de fundição de fundido incluem o uso de uma extrusora de fundido, tal como uma linha de películas de mini-fundidos manufaturada pela Killion Extruders, Inc., operando com temperaturas de ponto de ajuste, velocidade de rosca de extrusora, ajustes de ranhura de matriz e retropressão de extrusora suficientes para converter um polímero ou mistura de polímeros de um estado sólido (por exemplo, granulado ou em pelotas) para um estado fundido ou polímero fundido. O uso de uma matriz formadora de película convencional, tal como uma “matriz em T divulgada na USP 6.965.003 (Sone et al.) ou uma “matriz tipo cabide divulgada em Modern Plastics Handbook, editado por Modern Plastics; Charles A. Harper (Mc-Graw-Hill, 2000), Capítulo 5, Processing of Thermoplastics, Páginas 64-6, produz uma película atendendo aos parâmetros de propriedades físicas e desempenho apontadas acima.
[042] As películas óticas acima são preparadas via técnicas de manufatura, especialmente fundição com extrusão ou calandragem com extrusão, mas também incluindo outras técnicas tais como fundição de solução. Para fundição com extrusão, um processamento de fundido adequado varia de uma temperatura de ordem-para-desordem do polímero em bloco de aromático de vinila/dieno conjugado (TOdT) , onde houver uma TOdt, a <310 graus centígrados (°C) ou de 180°C a < 310°C, preferivelmente de 200°C a 280°C, quando não houver TOdt mensurável.
[043] Em alguns casos, a TOdt de um copolímero em bloco de aromático de vinila/dieno conjugado hidrogenado desta
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17/31 invenção é mais baixa que a sua Tg e, portanto, inacessível. Uma janela de processamento de fundido preferida permite que se extrude um fundido de polímero a uma Tm mais alta que (>) Tg + 30°C, mas < 310°C, mais preferivelmente > Tg + 50°C, mas < 280°C. Em outros casos, a TODT de um copolímero de aromático de vinila/dieno conjugado hidrogenado poderá ser demasiadamente alta (>310°C), tal polímero sendo difícil de confeccionar em película ou folha por extrusão de fundido e, portanto, inadequado para algumas concretizações da invenção. Para um copolímero de aromático de vinila/dieno conjugado
|
hidrogenado com |
uma TODT acessível, |
isto |
é, > Tg mas < |
310°C, |
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uma temperatura |
de extrusão de |
fundido adequada |
é |
uma |
|
temperatura de |
fundido |
de > |
TODT |
mas <310°C, |
|
mais |
|
preferivelmente |
> TODT + |
20°C |
mas |
<310°C, ainda |
|
mais |
|
preferivelmente |
> Todt + 50°C |
mas <310°C. |
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|
|
| [044] “todt” |
significa |
uma |
temperatura na qual |
um |
copolímero em bloco perde ordem morfológica periódica, discreta e transita para uma fusão substancialmente homogênea de cadeias. Uma imagem de dispersão de raios-X de pequeno ângulo (SAXS) de um copolímero em bloco hidrogenado no seu estado ordenado é altamente anisotrópico. A anisotropia fica mais evidente quando um fundido de polímero é alinhado por cisalhamento a uma temperatura abaixo da sua TODT sob uma baixa frequência (por exemplo, uma frequência de 0,01 radianos por segundo (rad/s) a 0,1 rad/s) e uma grande amplitude de deformação (por exemplo, uma amplitude deformação por cisalhamento oscilatório (por exemplo, uma amplitude de deformação de 100 % a 300 %)). O comportamento de alinhamento por cisalhamento de um copolímero em bloco separado em microfases é bem conhecido e poderá ser
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18/31 encontrado, por exemplo, no Physics of Block Copolymers, por Ian Hamley, Oxford University Press, 1998. Por outro lado, uma imagem de SAXS de um copolímero em bloco hidrogenado em um estado de desordem não revela nenhuma quantidade de anisotropia detectável, uma vez que as cadeias de polímero individuais começam a assumir uma configuração espiral aleatória. Quando a temperatura de fusão do polímero excede a TODT do polímero, uma película fundida de tal polímero tenderá a ser muito transparente e ter muito baixa névoa. Quando a temperatura de fusão do polímero cai para abaixo da TODT do polímero (por exemplo, > 30°C abaixo da TODT) , a transparência ótica de uma película fundida poderá ser influenciada pelas condições de fabricação. Em alguns casos, uma tal película poderá aparentar estar ligeiramente nevoenta, possivelmente devido a aspereza em microescala na superfície da película. Neste último caso, uma etapa de orientação/estiramento subsequente (ou biaxial ou uniaxial) a uma temperatura acima da temperatura de transição vítrea (TG) do polímero poderá ser empregada para melhorar a transparência de tais películas.
[045] Ian Hanley discute medições de TODT em The Physics Book of Copolymers, páginas 29-32, Oxford University Press, 1998, os ensinamentos do qual sendo aqui incorporados por referência até onde permitido por lei.
[046] Uma película “não estirada (ou “não orientada) significa uma película feita por fundição com extrusão (ou calandragem) e usada no estado. A preparação de tais películas não envolve uma etapa de processamento separada de orientar uma película estirando-a sob calor (por exemplo, a uma temperatura de ou acima da temperatura de transição
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19/31 vítrea do polímero usado para fazer a película). Aqueles entendidos no assunto reconhecerão que algum grau de orientação inevitavelmente ocorre em uma película fundida durante uma ou ambas dentre a própria fundição e a bobinagem a um rolo para processamento adicional. Esta invenção exclui um tal grau inevitável de orientação da sua definição de orientação ou orientado.
[047] Ao contrário, a preparação de uma película estirada (ou orientada) não inclui uma etapa de processamento separada que siga a preparação de uma película feita por fundição com extrusão (ou calandragem). A etapa de processamento separada envolve orientar ou estirar uma película, quer uniaxialmente, quer biaxialmente, a uma temperatura igual a ou acima da temperatura de transição vítrea do polímero usado para fazer a película. Para mais informações sobre métodos bem conhecidos de orientação de películas, vide, por exemplo, uma monografia intitulada Plastic Films por John H.Briston, Capítulo 8, páginas 8789, Longman Scientific & Technical (1988).
[048] Enquanto a extrusão de fundido representa um meio ou processo preferido para fabricar películas desta invenção, poderão ser usadas outras técnicas menos preferidas, caso desejado. Por exemplo, poder-se-á usar fundição em solvente, reconhecendo que o manuseio de solventes e a remoção de solventes proporcionam problemas adicionais, incluindo problemas ambientais. Também se poderá preparar películas através de procedimentos de película prensada.
[049] Para fundição com extrusão, uma temperatura de rolo de fundição ou resfriamento de < 110°C proporciona resultados satisfatórios. A temperatura de rolo de fundição ou
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20/31 resfriamento é preferivelmente <100°C, e mais preferivelmente <95°C. Um limite inferior prático para a temperatura de rolo de fundição ou resfriamento é de 40°C.
[050] As películas óticas têm uma espessura que é preferivelmente de <250 micrometros (gm), mais preferivelmente de < 150 gm, e ainda mais preferivelmente de < 100 gm. Um limite inferior prático para a espessura de película é de 15 gm, com 25 nm sendo um limite inferior preferido para a espessura de película.
[051] Uma vez preparada, uma película ótica poderá ser submetida a uma ou mais operações pós-processamento. Por exemplo, uma película poderá ser recozida a uma temperatura dentro de uma faixa da temperatura de fusão do copolímero em bloco de aromático de vinila/dieno conjugado hidrogenado (Tm), caso tenha uma temperatura de fusão mensurável, até sua Tg para melhorar uma ou mais das suas propriedades óticas e mecânicas. Uma faixa de temperatura de recozimento ilustrativa é de 70°C a 100°C. Como uma alternativa para o recozimento, uma película poderá ser orientada ou estirada em > uma direção (por exemplo, na sua direção de máquina (MD) e/ou sua direção transversal (TD)) a uma temperatura dentro
|
da faixa |
da |
Tg do c |
:opolímero |
em bloco |
de |
aromático de |
|
vinila/dieno |
conjugado |
hidrogenado de -10°C |
até |
sua |
Tg + 75°C. |
|
A faixa é |
preferivelmente de Tg a |
Tg + 50°C. |
|
|
|
|
Exemplos |
|
|
|
|
|
|
|
|
[052] |
Os |
seguintes |
exemplos |
ilustram, |
mas |
não |
limitam, |
|
esta invenção. Todas |
as temperaturas são |
em |
°C. |
Exemplos |
|
(exemplo) |
da |
presente |
invenção |
são designados |
por |
numerais |
arábicos e os exemplos comparativos (exemplo comparativo ou exemplo) são designados por letras alfabéticas maiúsculas.
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21/31
Salvo observação em contrário aqui, a temperatura ambiente é nominalmente de 25°C.
[053] Determinar a TOdt de copolímeros em bloco estirênicos hidrogenados primeiro moldando por compressão, a uma temperatura de 230°C, uma alíquota do copolímero a um corpo de ensaio em forma de disco tendo um diâmetro de 25 milímetros (mm) e uma espessura de 1,5 mm. Submeter o corpo de ensaio a caracterização reológica dinâmica em um regime viscoelástico linear para encontrar uma descontinuidade no módulo elástico de baixa frequência durante uma escalada no aquecimento a uma taxa de 0,5°C por minuto ao longo de uma faixa de temperatura de 160°C a 300°C usando um reômetro de placas paralelas (reômetro ARES, TA Instruments, New Castle, DE) operando a uma frequência oscilatória de 0,1 radiano por segundo (rad/s) e uma amplitude de deformação de um %. Antes da medição reológica dinâmica, equilibrar termicamente o corpo de ensaio a 160°C durante 30 minutos. As determinações de TOdT feitas desta maneira têm uma precisão de + 5°C.
[054] Medir o retardo ótico de uma amostra de película usando um aparelho EXEMPLOICORmr 150ATS (Hinds Instrument) e um comprimento de onda de 633 nanômetros (nm) selecionando uma seção retangular (30 milímetros (mm) na MD por 100 mm na TD) da película de uma porção da película que não inclua nenhum defeito visual aparente e fazendo > 120 medições independentes de retardo ótico ao longo de diferentes regiões da seção retangular. Cada medição representa uma área de película medindo 5 mm por 5 mm. Medir R0 quando a luz incidente for normal a uma superfície planar majoritária da seção de película retangular. Reportar o retardo no plano (R0) como uma média de > 120 medições independentes e
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22/31 calcular o desvio padrão de Ro baseado em todas as medições independentes feitas naquela seção de pelicula. Calcular Rth conforme descrito acima. Reportar Rth de uma pelicula como uma média ao longo de cinco medições independentes feitas em uma porção da pelicula que não inclua nenhum defeito visual aparente. Fazer o ângulo de incidência de luz obliqua R40 inclinando a pelicula 40° com relação ou à sua direção de eixo geométrico lento ou sua direção de eixo geométrico rápido. Determinar a direção de eixo geométrico lento ou eixo geométrico de direção rápido da pelicula a partir das medições de Ro. Caso se assuma que a direção de eixo lento da pelicula seja o eixo x e que o eixo x seja também o eixo de inclinação para medições de R40, poder-se-á calcular Rth resolvendo os valores (nx, ny, nz) para as seguintes três equações:
= R0 nynz n
/ 2 ΖΊ I 2 · 2 /Ί
Jn cos θ + ην sm Θ \ £ y d =R cose 40 [055] Nas três equações acima, No é o indice de refração do polimero usado para fazer a pelicula (medido por um refratômetro Abbe DR-M2 de comprimentos de onda múltiplos manufaturado por ATAGO Co., Ltd.), d representa a espessura da pelicula, e o ângulo Θ é determinado pela seguinte equação:
sen 40° sen Θ = ------no
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23/31 [056] Com base nas soluções das três equações acima e d, calcular Rth conforme segue:
[057] Usar análise de DSC e um DSC modelo Q1000 (TA Instruments, Inc.) para determinar o percentual p/p de cristalinidade (X %) com relação ao peso total de uma amostra de copolímero em bloco estirênico hidrogenado ou película. Princípios gerais de medições por DSC e aplicações de DSC para estudar polímeros semi-cristalinos são descritos em textos padrões (por exemplo, E.A. Turi, ed., Thermal Characterization of Polymeric Materials, Academic Press, 1981).
[058] Calibrar o DSC modelo Q1000 primeiro com índio e em seguida com água de acordo com procedimentos padrões recomendados pelo Q1000 para assegurar que o calor de fusão (Hf) e o surgimento da temperatura de fusão do índio estejam dentro, respectivamente, de 0,5 joules por grama (J/g) e 0,5°C dos padrões prescritos (28,71 J/g e 156, 6°C) e o surgimento de temperatura de fusão para a água esteja dentro de 0,5°C de 0°C.
[059] Prensar amostras de polímero a uma película fina a uma temperatura de 230°C. Colocar um pedaço da película fina que tenha um peso de 5 miligramas (mg) a 8 mg na panela de amostra de DSC. Recravar a tampa na panela para assegurar uma atmosfera fechada.
[060] Colocar a panela de aquecer o conteúdo da panela a até uma temperatura de 230°C.
amostra na célula de DSC e uma taxa de cerca de 100°C/min
Manter o conteúdo da panela
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24/31 nesta temperatura durante aproximadamente três minutos, então resfriar o conteúdo da panela a uma taxa de 10°C/min até uma temperatura de -60°C. Manter o conteúdo da panela isotermicamente a -60°C durante 3 minutos e então aquecer o conteúdo a uma taxa de 10°C/min até 230°C em uma etapa denominada de “segundo aquecimento.
[061] Analisar as curvas de entalpia que resultam do segundo aquecimento das amostras de película de polímero conforme descrito acima para a temperatura de fusão pico, temperaturas de surgimento e pico de cristalização, e Hf (também conhecido como calor de fusão) . A medição de Hf em unidades de J/g integrando a área sob a endoterma de fusão a partir do início da fusão até o fim da fusão usando uma linha base linear.
[062] Um polietileno 100 % cristalino tem um Hf reconhecido na técnica de 292 J/g. Calcular o percentual p/p de cristalinidade (X %) com relação ao peso total de um copolímero em bloco de estireno hidrogenado ou amostra de película usando a seguinte equação:
X % = (Hf/292) x 100 % [063] Conduzir uma análise de peso molecular de um copolímero em bloco de aromático de vinila/dieno conjugado hidrogenado submetendo o copolímero em bloco, antes da sua hidrogenação, a uma cromatografia de permeação de gel (GPC) usando tetrahidrofurano (THF) como solvente para o copolímero em bloco. Calibrar as colunas de GPC usando padrões de peso molecular de estireno estreitos da Polymer Labs, Inc. O peso molecular dos padrões varia de 580 Daltons a 3.900.000 Daltons. Reportar Mn ou peso molecular médio ponderal (Mw) dos copolímeros em bloco pré-hidrogenados como valores
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25/31 equivalentes de poliestireno.
[064] Realizar a análise de GPC de copolímeros em bloco de aromático de vinila/dieno conjugado plenamente hidrogenados que não têm cristalinidade ou apenas uma pequena quantidade de cristalinidade primeiro dissolvendo uma amostra de tal copolímero em bloco hidrogenado usando um solvente duplo (Decalina/THF, onde Decalina é uma abreviação para decahidronaftaleno (C10H18) ) , de maneira a formar uma solução de polímero e então analisar a solução de polímero usando um sistema de GPC convencional (por exemplo, Hewlett-Packard HP 1090) operando o THF como fase móvel a 40°C. Semelhantemente, reportar Mn ou peso molecular médio ponderal (Mw) de copolímeros plenamente hidrogenados como valores equivalentes de poliestireno.
[065] A tabela 1 abaixo sumariza materiais de copolímeros em bloco estirênicos e outros materiais usados em sucessivos exemplo e exemplo comparativo. O exemplo comparativo A é uma película de polímero de olefina cíclico (COP) comercialmente disponível da Nippon Zeon sob a designação comercial de película ZEONORMR ZF-14. Na tabela 1, mostrar teor de vinila 1,2- (também conhecido como teor de 1,2-butadieno ou 1,2isopreno) como uma percentagem relativa ao teor de dieno conjugado total presente em um polímero antes da hidrogenação. Na tabela 1, Mn refere-se a pelo menos equivalente de poliestireno com base na análise de GPC conforme descrição acima usando tetrahidrofurano (THF) como solvente. Para todos os materiais diferentes de A e E, os valores de Mn refletem propriedades de polímero antes da hidrogenação. Os materiais A e E têm as determinações de Mn feitas em polímeros plenamente hidrogenados via análise por
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GPC usando um solvente duplo conforme detalhado acima. O material A tem uma quantidade inesperadamente baixa de cristalinidade uma vez que poliisopreno hidrogenado não deveria ter cristalinidade nenhuma.
Tabela 1
|
Código
Material |
Estrutura
Polímero |
Dieno |
Mn |
Teor Estireno
Préhidrog. (% p/p) |
Teor Nominal vinila
1, 2(%) |
X% |
TODT
(°C) |
|
A |
Pentabloco |
I |
71.000* |
70 |
8 |
0, 2 |
<200 |
|
B |
Pentabloco |
B |
63.500 |
90 |
8 |
0 |
<200 |
|
C |
Pentabloco |
B |
75.000 |
85 |
11 |
2,4 |
<200 |
|
D |
Pentabloco |
B |
67.000 |
80 |
8 |
2,8 |
nd |
|
E |
Pentabloco |
I |
64.000* |
70 |
10 |
0 |
<200 |
|
F** |
Pentabloco |
B |
75.000 |
70 |
9 |
7,0 |
240 |
|
G** |
Pentabloco |
B |
60.000 |
60 |
11 |
7,4 |
225 |
|
H** |
Tribloco |
B |
53.000 |
50 |
40 |
nd |
nd |
nd significa não determinado * Determinações de Mn baseadas em polímero pós (plenamente hidrogenado) ao invés de polímero pré-hidrogenado ** significa resinas ou materiais usados para fazer exemplos comparativos
Exemplo 1-Exemplo 16 e Exemplo comparativo A a Exemplo comparativo I [066] Preparar amostras de material de película polimérica em monocamada não estirada usando um copolímero em bloco de aromático de vinila/dieno conjugado hidrogenado selecionado da tabela 1 acima e uma linha de película minifundida da Killion Extruders, Inc. A linha de película inclui uma extrusora de 25 mm que tem uma razão de comprimento para diâmetro (L/D) de 24:1 e opera a um ponto de ajuste de temperatura de extrusão conforme mostrado na tabela 2 abaixo. A extrusora coopera com uma matriz tipo cabide de roupa com
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25,4 cm (10 polegadas) de largura com uma abertura de matriz ajustada em 1 mm (0,040 polegada). A matriz opera a um ponto de ajuste de temperatura dentro de uma faixa de 200°C a 290°C. A linha de película também inclui um rolo de fundição tendo um revestimento cerâmico, um diâmetro de 20,3 cm (8 polegadas) e uma largura de 30,5 cm (12 polegadas), e opera a um ponto de ajuste de temperatura dentro de uma faixa de 85°C a 90°C. Manter a saída da extrusora constante em cerca de 11 kg por hora (5 libras por horas) e variar a velocidade do rolo de fundição com base na calibração da película (40 qm, 60 qm, 80 qm, ou 130 qm) sendo produzida. A tabela 2 também mostra a calibração da película, R0, e Rth para cada amostra de película diferente.
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Tabela 2
|
Exemplo/Exemplo Comparativo |
Material |
Temp.
Extrusão (°C) |
Calibr.
Película (|im) |
Ro
(nm) |
Rth (nm) |
|
1 |
A |
250 |
40 |
0, 3 |
0, 4 |
|
2 |
A |
250 |
60 |
0, 6 |
0, 4 |
|
3 |
A |
250 |
80 |
0, 9 |
0, 4 |
|
4 |
A |
280 |
40 |
0, 5 |
0, 4 |
|
5 |
A |
280 |
60 |
0, 7 |
1 |
|
6 |
A |
280 |
80 |
0, 9 |
1, 5 |
|
7 |
A |
220 |
40 |
3, 4 |
3, 2 |
|
8 |
A |
220 |
60 |
3, 6 |
3, 6 |
|
9 |
A |
220 |
80 |
3, 5 |
3, 7 |
|
10 |
B |
220 |
40 |
2 |
3, 1 |
|
11 |
B |
220 |
60 |
2,4 |
3, 3 |
|
12 |
B |
220 |
80 |
2, 6 |
3, 7 |
|
13 |
C |
250 |
40 |
2, 6 |
1, 4 |
|
14 |
C |
250 |
60 |
3, 1 |
7,5 |
|
15 |
D |
250 |
40 |
1, 9 |
1, 5 |
|
16 |
D |
250 |
60 |
4,2 |
5, 65 |
|
A |
COP |
N/A |
N/A |
5, 9 |
ND |
|
B |
B |
200 |
60 |
9, 6 |
ND |
|
C |
C |
220 |
60 |
31, 2 |
ND |
|
D |
D |
250 |
60 |
14,8 |
ND |
|
E |
C |
250 |
80 |
5, 7 |
ND |
|
F |
D |
250 |
80 |
7 |
ND |
|
G |
F |
250 |
50 |
148, 5 |
ND |
|
H |
G |
250 |
50 |
32, 1 |
ND |
|
I |
H |
250 |
* |
* |
* |
ND significa não determinado * significa que a película estava demasiadamente pegajosa para prover medições úteis.
[067] Os dados apresentados na tabela 2 acima suportam diversas observações. Primeiro, os exemplos 1-6 demonstram que se pode preparar películas óticas que tenham R0 muito baixo (menos que 1 nm) e Rth (menos que 2 nm) a uma janela de temperatura de processamento de fundido de > 30°C de 250°C a 280°C e em uma faixa de espessuras com um copolímero em pentabloco de SISIS que tem um teor de estireno de 70 % p/p.
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29/31
Segundo, exemplos 7-16 e exemplo comparativo B a exemplo comparativo F mostram que a temperatura de processamento desempenha um papel importante na preparação de películas óticas a partir de uma variedade de copolímeros em pentabloco (SISIS para os exemplos 7-9, e SBSBS para os exemplos 10-16 e exemplo comparativo B a exemplo comparativo F) com valores de Mn variáveis e teores de estireno que variam de 70 % p/p a 90 % p/p. Quando a temperatura de processamento ou extrusão de polímero é menor que uma temperatura de processamento de fundido ótima (por exemplo, abaixo de 30°C de janela de processamento observada acima), conforme nos exemplos 7-16, as películas fundidas resultantes aparentam ter algum grau de orientação molecular conduzindo, por sua vez, a um nível apreciavelmente mais alto de retardo ótico que nos exemplos 1-6 (por exemplo, um R0 para o exemplo 7 contra um R0 de 0,29 para o exemplo 1). Terceiro, o exemplo comparativo B ao exemplo comparativo F mostram que a composição de polímero (que é o teor de estireno e a cristalinidade) e a espessura de película têm um efeito no desempenho de retardo ótico, especialmente em R0. O exemplo comparativo G e o exemplo comparativo H sugerem que mesmo com uma estrutura em pentabloco SBSBS, cristalinidade excessiva (por exemplo, mais que ou igual a (>) 7,0 %) afeta adversamente R0 e torna tais estruturas em pentabloco de SBSBS inadequadas para uso em aplicações que requeiram valores de R0 e Rth próximos de zero, independentemente da temperatura de processamento do fundido usado na extrusão da película. Quarto, o exemplo comparativo I mostra que um teor excessivamente baixo de estireno (neste caso 50 % p/p, com base no peso total de polímero pré-hidrogenação) produz um polímero hidrogenado que
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30/31 é demasiadamente mole e pegajoso para uso como uma película ótica em aplicações que requeiram valores de R0 e Rth próximos de zero. Quinto, o exemplo comparativo A mostra que uma película de COP não apresenta R0 próximo de zero como seu R0 é de 5,9 enquanto que exemplo 1-6 têm valores de R0 menores que 1 nm.
Exemplos 17-19 e Exemplos Comparativos J-K [068] Replicar o exemplo 1, porém iniciar a orientação usando uma razão de extração conforme mostrada na tabela 3 abaixo, uma temperatura de estiramento de 145°C para todos exceto o exemplo comparativo K que tem uma temperatura de estiramento de 150°C, estiramento biaxial para exemplo 17, exemplo 18 e exemplo comparativo K e um estiramento uniaxial (direção e máquina) para o exemplo 19 e exemplo comparativo J. A tabela 3 também mostra propriedades de películas não estiradas e propriedades de películas estiradas. O exemplo comparativo K é a mesma película usada no exemplo comparativo A, ambas não estiradas (tal como no exemplo comparativo A) e estiradas conforme mostrado na tabela 3. O exemplo 17 e o exemplo comparativo J usam material E, e os exemplo 18 e exemplo 19 usam material B, ambos os quais são mostrados na tabela 1.
Tabela 3
|
Exemp lo/Ex emplo Comp |
Propriedades Película não Estirada |
Razão de
Estiramento de Película |
Propriedades
Película Estirada |
|
Espessura
(gm) |
R0
(nm) |
Rth (nm) |
R0 (nm) |
Rth (nm) |
|
17 |
130 |
0, 99 |
0, 86 |
1, 5 |
3, 4 |
4,5 |
|
18 |
80 |
2,56 |
3, 7 |
1, 3 |
4,3 |
4,2 |
|
19 |
80 |
2,56 |
3, 7 |
1, 3 |
4,8 |
7, 1 |
|
J |
130 |
0, 99 |
0, 86 |
1, 5 |
11, 4 |
>10 |
|
K |
130 |
5, 93 |
nd |
1, 3 |
27,3 |
>10 |
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31/31 nd significa não determinado [069] Os dados apresentados na tabela 3 mostram que a orientação da película, quer uniaxial, quer biaxial, conduz a um aumento tanto em R0 quanto em Rth. Os dados do exemplo 17 e do exemplo comparativo J sugerem que o estiramento uniaxial (exemplo comparativo J) provoca um maior aumento de R0 e Rth que o estiramento biaxial (exemplo 17) em cada caso relativamente a propriedades de películas não estiradas. Os dados para os exemplos 18 19 mostram que o estiramento biaxial tem um aumento um tanto menor em R0 e Rth que o estiramento uniaxial do material B, com o aumento em cada caso sendo comparável com aquele do exemplo 17 e muito menor que o aumento notado para o exemplo comparativo J. Um possível exemplo de aplicação para diferentes respostas de estiramento entre o material B e o material E é que o material B tem um teor mais alto de estireno pré-hidrogenação e uma morfologia de copolímero em bloco menos distinta que aquela do material E, um ou ambos os quais conduzindo a uma tendência correspondentemente mais baixa à birrefringência induzida por orientação. O exemplo comparativo K mostra que uma película de COP estirada é ainda menos favorável para aplicações em películas óticas de baixo retardo que a mesma película de COP antes do estiramento.