專利名稱：用于光學(xué)制品的可聚合組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可聚合組合物，特別是可用于光學(xué)制品(例如增亮膜)的可聚合組合物。
背景技術(shù)：
某些微復(fù)制型的光學(xué)產(chǎn)品(例如，如美國專利No.5,175,030和5,183,597所描述的)通常被稱為“增亮膜”。許多電子產(chǎn)品利用增亮膜來提高背光平板顯示器的亮度，其中背光平板顯示器可為例如液晶顯示器(LCD)，包括在電致發(fā)光板、膝上型計(jì)算機(jī)顯示器、文字處理器、臺式監(jiān)視器、電視機(jī)、攝像機(jī)以及汽車和航空顯示器中所用的那些。
增亮膜有利地表現(xiàn)出特定的光學(xué)性質(zhì)和物理性能，這些性能包括與所產(chǎn)生的亮度增益(即“增益”)具有相關(guān)性的增亮膜折射率。所提高的亮度可以使電子產(chǎn)品更有效地工作，這通過在顯示器照明中使用更低的功率、從而減少耗電、使電子產(chǎn)品的部件產(chǎn)生較低的熱負(fù)荷并且延長產(chǎn)品的使用壽命的方式實(shí)現(xiàn)。
例如，如美國專利No.5,908,874、5,932,626、6,107,364、6,280,063、6,355,754以及專利文獻(xiàn)EP1014113和WO03/076528所述，已經(jīng)由折射率高的經(jīng)固化或聚合的單體制成了增亮膜。
雖然適用于生產(chǎn)增亮膜的多種可聚合組合物是已知的，但是本行業(yè)還是會受益于其它可供選用的新的組合物。
發(fā)明概述在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，提供了一種包含可聚合組合物的反應(yīng)產(chǎn)物的增亮膜，該可聚合組合物基本上由下列物質(zhì)組成a)第一單體，該第一單體選自
i)所含的主要部分的結(jié)構(gòu)為下式的單體， 其中R1獨(dú)立地為氫或甲基；以及ii)所含的主要部分的結(jié)構(gòu)為下式的單體， 其中R1獨(dú)立地為氫或甲基，并且L為連接基團(tuán)，該連接基團(tuán)獨(dú)立地選自C2-C12直鏈烷基，C2-C12支鏈烷基，以及-CH2CH(OH)CH2-；以及i)和ii)的混合物；b)具有至少三個(gè)(甲基)丙烯酸酯官能團(tuán)的交聯(lián)劑；c)至少一種單官能的(甲基)丙烯酸酯稀釋劑；以及d)光引發(fā)劑。
在另一種實(shí)施方式中，提供了一種包含可聚合組合物的反應(yīng)產(chǎn)物的增亮膜，該可聚合組合物基本上由下列物質(zhì)組成a)第一單體，該第一單體包含的主要部分為2-丙烯酸(1-甲基亞乙基)雙[(2，6-二溴-4，1-亞苯基)氧基(2-羥基-3，1-丙二基)]酯；b)交聯(lián)劑，該交聯(lián)劑選自三(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯及其混合物；c)(甲基)丙烯酸苯氧乙酯；以及d)光引發(fā)劑。
對于上述各種實(shí)施方式，在可聚合組合物中，第一單體的量都分別優(yōu)選為至少40重量％(例如，50重量％、60重量％)。
在另一種實(shí)施方式中，提供了一種包含下列物質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物的增亮膜總量為至少50重量％的一種或多種上述第一單體，以及具有至少三個(gè)(甲基)丙烯酸酯官能團(tuán)的交聯(lián)劑。
對于上述所有實(shí)施方式，交聯(lián)劑優(yōu)選在環(huán)境溫度下是液體。交聯(lián)劑優(yōu)選為三(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、四(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯及其混合物。三丙烯酸季戊四醇酯可以作為唯一的交聯(lián)劑使用。在可聚合組合物中，交聯(lián)劑的量優(yōu)選為約5重量％到約20重量％。單官能的(甲基)丙烯酸酯稀釋劑優(yōu)選在環(huán)境溫度下是液體。該稀釋劑可以是(甲基)丙烯酸苯氧乙酯、(甲基)丙烯酸苯甲酯及其混合物。丙烯酸苯氧乙酯可以作為唯一的稀釋劑使用。在可聚合組合物中，稀釋劑的用量可為約10重量％到約35重量％。
本文所述的可聚合組合物對其它光學(xué)制品也可以是有利的。


圖1為本發(fā)明的示例性的具有微結(jié)構(gòu)的光學(xué)產(chǎn)品的立體圖。
圖2為含有本發(fā)明的增亮膜的示例性背光液晶顯示器的示意圖。
發(fā)明詳述在本說明書中所使用的術(shù)語說明如下“折射率”或“折射指數(shù)”是指材料(例如，單體)的絕對折射率，其含義為電磁輻射在真空中的速度與該輻射在那種材料中的速度之比，其中所述輻射是鈉的黃色光，波長約為589.3nm。可以使用市售的阿貝折射計(jì)(例如，由位于美國賓夕法尼亞州匹茲堡市的Fisher Instruments公司出品的阿貝折射計(jì))來測量折射率。通常理解的是，折射率測量值會隨著儀器的變化而在一定范圍內(nèi)變化。
“(甲基)丙烯酸酯”指丙烯酸酯化合物，也指甲基丙烯酸酯化合物。
“可聚合組合物”是指包含一種或多種如本說明書所述的可聚合組分的化學(xué)組合物，其至少包括可以固化或聚合的指定單體。
“增亮膜”包括具有微結(jié)構(gòu)的制品，該制品具有由對稱頂棱和溝槽形成的規(guī)則重復(fù)圖案。溝槽圖案的其它例子還包括這樣的圖案，其中頂棱和溝槽不是對稱的，并且頂棱和溝槽的尺寸、取向或距離也不一致。增亮膜的例子在Lu等人的美國專利No.5,175,030和Lu的美國專利No.5,183,597中有所描述。
參照圖1，本發(fā)明的增亮膜30通常具有底層2和光學(xué)層4。光學(xué)層4包含由規(guī)則的直角棱柱(標(biāo)明為棱柱6、8、12和14)構(gòu)成的線列。每個(gè)棱柱(例如棱柱6)都具有第一棱面10和第二棱面11。棱柱6、8、12和14在底層2上形成，底層2具有在其上形成有所述棱柱的第一表面18、以及基本平坦或呈平面的并與第一表面18相背的第二表面20。術(shù)語“直角棱柱”是指項(xiàng)角α一般約為90°。但是，該角度可以為70℃到120°，并且可以為80°到100°。此外，棱角可以是尖的或圓的。棱柱面不必相同，并且棱柱可以彼此相對傾斜。光學(xué)制品的總厚度24和棱柱的高度22之間的關(guān)系可以變化。但是，通常希望使用具有明確的棱面的相對較薄的光學(xué)層。棱柱高度22和總厚度24的典型比值一般為25/125到2/125。
增亮膜的底層可以是適用于光學(xué)產(chǎn)品(即，被設(shè)計(jì)成控制光線流(flow of light)的產(chǎn)品)的天然物質(zhì)或組合物。有許多材料可以被用作底層材料，條件是該材料具有足夠的光學(xué)透明性并且其結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度，以被組裝到或使用于具體的光學(xué)產(chǎn)品中。優(yōu)選的是，選擇的底層材料具有足夠的耐溫性和抗老化性，以使得該光學(xué)產(chǎn)品的性能不會隨著時(shí)間而受損。
對于任何光學(xué)產(chǎn)品，具體的化學(xué)組合物和底層材料的具體厚度可根據(jù)要構(gòu)造的特定的光學(xué)產(chǎn)品的要求而變化。即，在強(qiáng)度、透明度、耐溫性、表面能、對光學(xué)層的粘合力以及其它的需求之間進(jìn)行平衡。底層的厚度一般至少約為0.025毫米(mm)，更通常的是至少約為0.075mm。此外，底層的厚度一般不超過約0.5mm，并優(yōu)選為不超過約0.175mm。
可以使用的底層材料包括乙酸丁酸纖維素、乙酸丙酸纖維素、三乙酸纖維素、聚醚砜、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯、聚酯、聚碳酸酯、聚氯乙烯、間規(guī)聚苯乙烯、聚萘二甲酸乙二醇酯、基于萘二甲酸的共聚物或共混物、以及玻璃?？扇芜x的是，底層材料可以含有上述這些材料的混合物或組合物。例如，底層可能是多層的，或底層可能包含懸浮或分散在連續(xù)相中的分散相。示例性的底層材料的例子包括聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚碳酸酯?？捎玫腜ET膜的例子包括照相級(photograde)聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和商品名為“Milinex”的PET(可購自位于美國特拉華州Wilmington市的DupontFilms公司)。
底層材料可以是光學(xué)活性的，并且可以發(fā)揮偏振材料的作用。已知有多種底層材料可以被用作偏振材料。例如，通過在薄膜材料中引入可選擇性吸收通過光線的二向色性偏振片，可以達(dá)到使通過薄膜的光線偏振。還可以通過引入無機(jī)材料(例如配向的云母片)或者通過分散在連續(xù)薄膜中的非連續(xù)相(例如分散在連續(xù)薄膜中的成滴狀的光調(diào)制液晶)使光線偏振。作為可供選用的另一種方式，可以由不同材料的微薄層制成薄膜。例如，可以通過使用諸如拉伸薄膜、施加電場或磁場以及涂敷技術(shù)之類的方法使薄膜中的偏振材料在偏振方向上配向。
偏振膜的例子包括在美國專利No.5,825,543和5,783,120中所描述的那些。這些偏振膜與增亮膜的結(jié)合使用已經(jīng)在美國專利No.6,11l,696中有所描述。美國專利No.5,882,774描述了偏振膜的另一個(gè)例子。多層偏振膜由位于美國明尼蘇達(dá)州St.Paul市的3M公司出品，商品名為DBEF(雙層增亮膜)。美國專利No.5,828,488描述了這類多層偏振光學(xué)膜在增亮膜中的使用。
其它偏振膜和非偏振膜也可能用作本發(fā)明的增亮膜底層，例如美國專利No.5,612,820和5,486,949等所描述。
本發(fā)明涉及可用于光學(xué)制品的、特別是可用于增亮膜的光學(xué)層的可聚合樹脂組合物。該可聚合組合物包含至少兩種單體。該可聚合樹脂組合物包含折射率至少為1.54的第一單體、至少一種交聯(lián)劑、以及可任選的但又是優(yōu)選的至少一種單官能的反應(yīng)性稀釋劑。合適的聚合方法在本領(lǐng)域中是已知的，這些方法包括溶液聚合法、懸浮聚合法、乳液聚合法和本體聚合法，例如，在自由基引發(fā)劑的存在下進(jìn)行上述聚合。本發(fā)明的組合物優(yōu)選為可在光引發(fā)劑的存在下用紫外光或可見光進(jìn)行輻射而聚合。第一單體、交聯(lián)劑以及可任選的稀釋劑優(yōu)選具有(甲基)丙烯酸酯官能團(tuán)。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，第一單體和交聯(lián)劑僅具有丙烯酸酯官能團(tuán)，因此基本上不含甲基丙烯酸酯官能團(tuán)。
第一單體所含的主要部分具有以下通式結(jié)構(gòu)(I) 或者(II) 在結(jié)構(gòu)I和II中，每一個(gè)R1都獨(dú)立地為氫或甲基。通常，R1基團(tuán)是相同的。在結(jié)構(gòu)II中，L為連接基團(tuán)。L可以獨(dú)立地具有支鏈或直鏈的C2-C12烷基。通常，連接基團(tuán)是相同的。優(yōu)選的是，該烷基所具有的碳原子數(shù)不超過8個(gè)，更優(yōu)選為不超過6個(gè)。或者，L為-CH2CH(OH)CH2-。
第一單體可以是合成的或是購得的。在此所用的術(shù)語“主要部分”是指所述的特定結(jié)構(gòu)占該單體的至少60重量％至70重量％。通常理解的是，其它反應(yīng)產(chǎn)物通常也會作為合成這類單體的副產(chǎn)物而存在。
第一單體優(yōu)選為四溴雙酚A二縮水甘油醚和丙烯酸的反應(yīng)產(chǎn)物。優(yōu)選的第一單體具有丙烯酸酯官能團(tuán)，并且基本上沒有甲基丙烯酸酯官能團(tuán)。例如，第一單體可以得自位于美國喬治亞州Smyrna市的UCB公司，商品名為“RDX-51027”。這種材料包含的主要部分為2-丙烯酸(1-甲基亞乙基)雙[(2，6-二溴-4，1-亞苯基)氧基(2-羥基-3，1-丙二基)]酯。
雖然還可以適當(dāng)?shù)夭捎眠@類第一單體的混合物，但是為了便于生產(chǎn)，在仍然能獲得具有合適增益的增亮膜的前提下，采用的不同單體的種類盡可能少是優(yōu)選的。為了滿足該目標(biāo)，優(yōu)選的是，增亮膜包含上述這些第一單體中的單一一種的反應(yīng)產(chǎn)物，特別是四溴雙酚A二縮水甘油醚和丙烯酸的反應(yīng)產(chǎn)物。
第一單體優(yōu)選為以至少約40重量％(例如50重量％、60重量％和任何位于其間的整數(shù)％)的量存在于可聚合組合物中。通常，第一單體的量不超過約80重量％。
本發(fā)明的可聚合組合物除了包含具有高折射率的第一單體以外，還包含至少一種交聯(lián)劑，并且優(yōu)選為僅包含一種交聯(lián)劑。可以將多官能的單體用作交聯(lián)劑，以提高由可聚合組合物聚合而成的聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度可以通過本領(lǐng)域已知的方法(例如差示掃描量熱法(DSC)、調(diào)制DSC或動(dòng)態(tài)力學(xué)分析法)進(jìn)行測量。優(yōu)選的是，使可聚合組合物充分交聯(lián)以使得玻璃化轉(zhuǎn)變溫度大于45℃。交聯(lián)劑包含至少三個(gè)(甲基)丙烯酸酯官能團(tuán)。因?yàn)榧谆┧狨セ鶊F(tuán)的反應(yīng)性會低于丙烯酸酯基團(tuán)，所以優(yōu)選的是，交聯(lián)劑包含三個(gè)或更多的丙烯酸酯基團(tuán)。合適的交聯(lián)劑包括(例如)三(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、四(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、六(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸甘油酯、三(甲基)丙烯酸丙氧基化季戊四醇酯。為了得到降低的粘度，三羥甲基丙烷三(甲基丙烯酸酯)是優(yōu)選的交聯(lián)劑。
交聯(lián)劑優(yōu)選為以至少約5重量％的量存在于可聚合組合物中。通常，交聯(lián)劑的量不超過約30重量％。交聯(lián)劑的量可以是5重量％到30重量％之間的任何值(例如，整數(shù)％)。優(yōu)選的是，交聯(lián)劑的濃度不超過約20重量％。
優(yōu)選的交聯(lián)劑包括三(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、四(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯及其混合物。更優(yōu)選的是，交聯(lián)劑沒有甲基丙烯酸酯官能團(tuán)。三丙烯酸季戊四醇酯(PETA)是特別優(yōu)選的。三丙烯酸季戊四醇酯(PETA)可購自若干地方，包括位于美國賓夕法尼亞州Exton市的沙多瑪公司(商品名為“SR444”)、位于日本大阪市的大阪有機(jī)化學(xué)工業(yè)株式會社(商品名為“Viscoat#300”)、位于日本東京市的東亞合成株式會社(商品名為“AronixM-305”)和位于臺灣高雄市的長興化工股份有限公司(商品名為“Etermer 235”)。三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)可購自沙多瑪公司(商品名為“SR351”)和東亞合成株式會社(商品名為“Aronix M-309”)。
可聚合樹脂組合物可任選地、但又是優(yōu)選地包含不超過約35重量％(例如1％-35％之間的整數(shù)％)的反應(yīng)性稀釋劑，以降低可聚合樹脂組合物的粘度。稀釋劑的量通常為約15重量％到約20重量％。粘度的降低還會改善該組合物的加工性能。反應(yīng)性稀釋劑是折射率一般大于1.50的具有單官能的或雙官能的(甲基)丙烯酸酯官能團(tuán)的單體。這類反應(yīng)性稀釋劑一般是非鹵化物(例如，非溴化物)。合適的反應(yīng)性稀釋劑包括例如(甲基)丙烯酸苯氧乙酯、(甲基)丙烯酸苯氧基-2-甲基乙酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸3-羥基-2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸苯甲酯、(甲基)丙烯酸4-(1-甲基-1-苯乙基)苯氧乙酯和(甲基)丙烯酸苯硫乙酯。
只包括單一一種稀釋劑是優(yōu)選的，以便于生產(chǎn)。優(yōu)選的稀釋劑是(甲基)丙烯酸苯氧乙酯，特別是丙烯酸苯氧乙酯(PEA)。丙烯酸苯氧乙酯可購自一個(gè)以上的地方，包括沙多瑪公司(商品名為“SR339”)、長興化工股份有限公司(商品名為“Etermer 210”)和東亞合成株式會社(商品名為“TO-1166”)。丙烯酸苯甲酯可購自位于美國麻薩諸塞州Ward Hill市的AlfaAeser公司。
合適的聚合方法包括本領(lǐng)域已知的溶液聚合法、懸浮聚合法、乳液聚合法和本體聚合法。合適的方法包括在自由基引發(fā)劑的存在下加熱，以及在光引發(fā)劑的存在下用電磁輻射(例如紫外光或可見光)進(jìn)行照射。在可聚合組合物的合成中常常使用抑制劑，以免在合成、運(yùn)輸和儲存過程中使樹脂發(fā)生過早聚合。合適的抑制劑包括氫醌和4-甲氧基苯酚，用量為50至1000ppm。其它的抑制劑種類及/或用量可以如本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的來使用。
本發(fā)明的組合物可任選包含至少一種光引發(fā)劑。在本發(fā)明的增亮膜中可以使用單一一種光引發(fā)劑或使用光引發(fā)劑的混合物。通常，光引發(fā)劑至少部分可溶(例如，在樹脂的加工溫度下部分可溶)，并且在聚合后基本上無色。光引發(fā)劑可以是有顏色的(如黃色)，條件是該光引發(fā)劑在經(jīng)過UV光源照射之后基本上成為無色。
合適的光引發(fā)劑包括單?；趸⒑碗p?；趸?。市售的單酰基氧化膦或雙?；趸⒐庖l(fā)劑包括可購自BASF公司(位于美國北卡羅萊納州Charlotte市)的2，4，6-三甲基苯甲?；交趸?，商品名為“Lucirin TPO”；也可購自BASF公司的乙基-2，4，6-三甲基苯甲?；交瘟姿狨?，商品名為“Lucirin TPO-L”；以及可購自汽巴精化公司的雙(2，4，6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦，商品名為“Irgacure819”。其它合適的光引發(fā)劑包括可購自汽巴精化公司的2-羥基-2-甲基-1-苯基-丙-1-酮(商品名為“Darocur1173”)以及其它可購自汽巴精化公司的光引發(fā)劑，商品名為“Darocur 4265”、“Irgacure 651”、“Irgacure 1800”、“Irgacure 369”、“Irgacure 1700”和“Irgacure 907”。
可以約0.1重量％至約10重量％的濃度使用光引發(fā)劑。更優(yōu)選的是，以約0.2重量％至約2重量％的濃度使用光引發(fā)劑(例如，混合物)。濃度超過5重量％通常是不利的，因?yàn)檫@樣會使增亮膜變黃。如可由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員確定的那樣，也可以適當(dāng)?shù)厥褂闷渌囊环N或多種光引發(fā)劑。
在可聚合組合物中可任選地包含表面活性劑(例如含氟表面活性劑和有機(jī)硅系表面活性劑)，以降低表面張力、改善潤濕性、使得涂層更光滑、使涂層缺陷更少等。
如Lu的專利和Lu等人的專利中所述，具有微結(jié)構(gòu)的制品(例如增亮膜)可以通過包括以下步驟的方法而制成(a)制備可聚合組合物(即，本發(fā)明的可聚合組合物)；(b)以剛好夠填滿母?？涨坏牧繉⒖删酆辖M合物沉積到母模的微結(jié)構(gòu)化凹模表面上；(c)通過在預(yù)成型的底層和母模(其中至少一種是撓性的)之間使所述可聚合組合物的融珠移動(dòng)，來填充空腔；以及(d)使組合物固化。母?？梢允墙饘俚?例如鎳、鍍鎳的銅或黃銅)或者可以是這樣的熱塑性材料，其在聚合條件下穩(wěn)定并優(yōu)選具有可以使經(jīng)聚合的材料從母模干凈地除去的表面能。底膜的一個(gè)或多個(gè)表面可任選地被涂上底漆或者被處理，以促進(jìn)光學(xué)層和底層的粘合。
可在顯示器中使用本發(fā)明的增亮膜以提高增益。示例性的背光液晶顯示器的示意圖被概括顯示在圖2的110處。在實(shí)際的顯示器中，各種所示的部件通常與增亮膜相接觸。本發(fā)明的增亮膜111通常位于導(dǎo)光片118和液晶顯示板114之間。液晶顯示板通常在其兩面上都具有吸收性偏振片。因此，這種吸收性偏振片處于與本發(fā)明的增亮膜相鄰的位置。背光液晶顯示器還可以包含光源116(例如熒光燈)和白光反射器120(也用于使光線向液晶顯示板反射)。增亮膜111校準(zhǔn)從導(dǎo)光片118發(fā)出的光線，由此提高液晶顯示板114的亮度。亮度的提高使得液晶顯示板產(chǎn)生更為清晰的圖像，并且能使光源116的功率降低以形成選定的亮度。背光液晶顯示器可用于由附圖標(biāo)號121所代表的設(shè)備中，例如計(jì)算機(jī)顯示器(膝上型電腦顯示器和計(jì)算機(jī)顯示器)、電視機(jī)、錄像機(jī)、移動(dòng)通訊設(shè)備、手持設(shè)備(例如手機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA))、汽車和航空設(shè)備顯示器等。
顯示器還可以在增亮膜和液晶顯示板114之間包含另一個(gè)光學(xué)膜112。其它光學(xué)膜可包括(例如)漫射膜、反射性偏振片或第二增亮膜。如本領(lǐng)域所知，其它光學(xué)膜可以位于光學(xué)膜112和液晶顯示板114之間或位于增亮膜111和導(dǎo)光片118之間。
偏振膜的例子包括在美國專利No.5,825,543和5,783,120中所描述的那些。這些偏振膜和增亮膜的結(jié)合使用在美國專利No.6,111,696中有所描述。美國專利No.5,882,774描述了偏振膜的另一個(gè)例子。市售的這類膜的一個(gè)例子是由3M公司以商品名DBEF(雙層增亮膜)銷售的多層膜。多層光學(xué)偏振膜在例如美國專利No.5,828,488中有所描述。如果這些附加的光學(xué)膜被包括進(jìn)來，作為增亮膜的底層，則底層的厚度可能比之前所述的底層厚度要大得多。
在本文所述的可聚合組合物對于其它光學(xué)材料(例如具有微結(jié)構(gòu)的光學(xué)制品(例如，膜))可以是有利的。示例性的光學(xué)材料包括光學(xué)透鏡(例如菲涅耳透鏡)、光學(xué)膜(例如高折射率薄膜(例如，微復(fù)制型薄膜(諸如全內(nèi)反射膜或增亮膜))、平膜(flat film)、多層膜)、逆向反射板、光學(xué)光纖或光學(xué)管等。例如美國專利No.4,542,449描述了由折射率高的可聚合組合物制造光學(xué)產(chǎn)品。
以下實(shí)施例進(jìn)一步說明了本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，但是在這些實(shí)施例中所敘述的具體材料及其用量、以及其它條件和細(xì)節(jié)，不應(yīng)被認(rèn)為是對本發(fā)明的過度限定。除非另有說明，本文所用的所有的百分?jǐn)?shù)和比例都是以重量來計(jì)的。
實(shí)施例試驗(yàn)方法1.增益試驗(yàn)方法在SpectraScanTMPR-650分光光度計(jì)(SpectraColorimeter)(由位于美國加利福尼亞州Chatsworth市的Photo Research公司出品)上測量增益(光學(xué)材料的透射光強(qiáng)度與標(biāo)準(zhǔn)材料的透射光強(qiáng)度的差值)。將對于以下形成的各個(gè)實(shí)施例用該方法所得到的結(jié)果記錄在下面的結(jié)果部分中。為了測量單片的增益(即，“SS”)，將膜樣品切下并放置在特氟隆光線立方體(Teflon light cube)上，該特氟隆光線立方體是用Foster DCR II型光源通過光管來照亮的，使得棱柱的溝槽與特氟隆光線立方體的前表面垂直。為了測量橫向的片增益(即，“XS”)，將第二片相同的材料放置在第一片之下，并將第二片定位成其溝槽與特氟隆光線立方體的前表面平行。
在兩組試驗(yàn)中，使用頂角為90°(棱柱的斜側(cè)面所限定)的母模工具將可聚合樹脂組合物制成增亮膜。在第一組實(shí)驗(yàn)中，相鄰頂點(diǎn)之間的平均距離約為24微米，并且棱柱項(xiàng)角的頂峰是尖銳的。在第二組實(shí)驗(yàn)中，相鄰頂點(diǎn)之間的平均距離約為50微米，并且棱柱頂角的頂峰是圓形的。可聚合樹脂組合物被加熱到約為50℃的溫度，并將足量的可聚合樹脂組合物倒在母模工具上，以形成連續(xù)膜。牽引母模工具和可聚合樹脂通過一個(gè)涂敷刮條(coating bar)設(shè)備，以使可聚合樹脂的厚度在第一組實(shí)驗(yàn)中約為13微米，而在第二組實(shí)驗(yàn)中約為25微米。涂敷之后，將PET薄膜層疊到可聚合樹脂上。然后將母模工具、可聚合樹脂和PET薄膜置于UV固化機(jī)器下，并以3000毫焦耳/cm2進(jìn)行照射。固化后，將聚合的樹脂和PET從母模工具上剝下來。
在第一組實(shí)驗(yàn)中，增亮膜分別由可聚合樹脂組合物1-6以及對比物(即，表I中的對比例1)制成。在第二組實(shí)驗(yàn)中，增亮膜分別由可聚合樹脂組合物7-8以及對比物(即，表I中的對比例2)制成。對于各組實(shí)驗(yàn)，對比物都是由12.5重量％的PEA、37.5重量％的BR-31、30重量％的RDX-51027、20重量％的交聯(lián)劑(得自UCB公司，商品名為“EB-9220”)、1pph的Darocur 1173和0.3重量％的表面活性劑(可購自3M公司，商品名為“FC-430”)的混合物構(gòu)成的。
下表I列出了實(shí)施例中所使用的第一單體的用量、單官能的稀釋劑(例如，丙烯酸苯氧乙酯(PEA)、丙烯酸苯甲酯)的種類和用量、交聯(lián)劑(例如，PETA、TMPTA)的種類和用量、以及光引發(fā)劑的種類和用量。實(shí)施例中所使用的第一單體包含至少約60重量％至70重量％的2-丙烯酸(1-甲基亞乙基)雙[(2，6-二溴-4，1-亞苯基)氧基(2-羥基-3，1-丙二基)]酯。
表I

結(jié)果表明所有的示例性聚合組合物在用作增亮膜時(shí)都具有適合的增益。令人驚訝的是，部分可聚合組合物甚至表現(xiàn)出高于對比物的增益。
本文所引用的專利、專利文獻(xiàn)和專利申請公開的所有披露內(nèi)容都以引用方式全文并入本文，就象各自被單獨(dú)并入本文一樣。對本發(fā)明的各種改變和變化對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是顯而易見的，而不會偏離本發(fā)明的范圍和實(shí)質(zhì)。應(yīng)該理解的是，本發(fā)明不受在本文中所述的示例性實(shí)施方式和實(shí)施例的過度限定，并且這些實(shí)施例和實(shí)施方式只作為例子示出，而本發(fā)明的范圍只由所附的權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求
1.一種包含可聚合組合物的反應(yīng)產(chǎn)物的增亮膜，該可聚合組合物基本上由下列物質(zhì)組成a)第一單體，該第一單體包含的主要部分為2-丙烯酸(1-甲基亞乙基)雙[(2，6-二溴-4，1-亞苯基)氧基(2-羥基-3，1-丙二基)]酯；b)交聯(lián)劑，該交聯(lián)劑選自三(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯及其混合物；c)(甲基)丙烯酸苯氧乙酯；以及d)可任選的光引發(fā)劑。
2.權(quán)利要求1所述的增亮膜，其中所述的可聚合組合物中的所述第一單體的量至少為40重量％。
3.權(quán)利要求1所述的增亮膜，其中所述的可聚合組合物中的所述第一單體的量至少為50重量％。
4.權(quán)利要求1所述的增亮膜，其中所述的可聚合組合物中的所述第一單體的量至少約為60重量％。
5.權(quán)利要求1所述的增亮膜，其中所述的可聚合組合物中的所述交聯(lián)劑的量為約5重量％至約30重量％。
6.權(quán)利要求1所述的增亮膜，其中所述的可聚合組合物中的所述交聯(lián)劑的量不超過約35重量％。
7.一種包含可聚合組合物的反應(yīng)產(chǎn)物的增亮膜，該可聚合組合物基本上由下列物質(zhì)組成a)第一單體，該第一單體選自i)所含的主要部分的結(jié)構(gòu)為下式的單體， 其中R1獨(dú)立地為氫或甲基；以及ii)所含的主要部分的結(jié)構(gòu)為下式的單體， 其中R1獨(dú)立地為氫或甲基，并且L為連接基團(tuán)，該連接基團(tuán)獨(dú)立地選自C2-C12直鏈烷基，C2-C12支鏈烷基，以及-CH2CH(OH)CH2-；以及i)和ii)的混合物；以及b)具有至少三個(gè)(甲基)丙烯酸酯官能團(tuán)的交聯(lián)劑；c)至少一種單官能的(甲基)丙烯酸酯稀釋劑；以及d)可任選的光引發(fā)劑。
8.權(quán)利要求7所述的增亮膜，其中所述的交聯(lián)劑在環(huán)境溫度下為液體。
9.權(quán)利要求8所述的增亮膜，其中所述的交聯(lián)劑選自三(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、四(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯及其混合物。
10.權(quán)利要求7所述的增亮膜，其中所述的單官能的(甲基)丙烯酸酯稀釋劑在環(huán)境溫度下為液體。
11.權(quán)利要求10所述的增亮膜，其中所述的單官能的(甲基)丙烯酸酯稀釋劑包括(甲基)丙烯酸苯氧乙酯、(甲基)丙烯酸苯甲酯及其混合物。
12.權(quán)利要求7所述的增亮膜，其中所述的第一單體不含甲基丙烯酸酯官能團(tuán)。
13.一種包含以下物質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物的增亮膜，a)至少50重量％的一種或多種第一單體，該第一單體選自i)所含的主要部分的結(jié)構(gòu)為下式的單體， 其中R1獨(dú)立地為氫或甲基；以及ii)所含的主要部分的結(jié)構(gòu)為下式的單體， 其中R1獨(dú)立地為氫或甲基，并且L為連接基團(tuán)，該連接基團(tuán)獨(dú)立地選自C2-C12直鏈烷基，C2-C12支鏈烷基，以及-CH2CH(OH)CH2-；以及i)和ii)的混合物；以及b)具有至少三個(gè)(甲基)丙烯酸酯官能團(tuán)的交聯(lián)劑。
14.權(quán)利要求13所述的增亮膜，其中所述的第一單體由四溴雙酚A二縮水甘油醚與(甲基)丙烯酸的反應(yīng)產(chǎn)物組成。
15.權(quán)利要求13所述的增亮膜，其中所述的交聯(lián)劑在環(huán)境溫度下為液體。
16.權(quán)利要求15所述的增亮膜，其中所述的交聯(lián)劑選自三(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、四(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯及其混合物。
17.權(quán)利要求13所述的增亮膜，該增亮膜還包含至少一種單官能的(甲基)丙烯酸酯稀釋劑。
18.權(quán)利要求17所述的增亮膜，其中所述的稀釋劑在環(huán)境溫度下為液體。
19.權(quán)利要求18所述的增亮膜，其中所述的單官能的(甲基)丙烯酸酯稀釋劑包括(甲基)丙烯酸苯氧乙酯、(甲基)丙烯酸苯甲酯及其混合物。
20.權(quán)利要求18所述的增亮膜，其中所述的可聚合組合物不含甲基丙烯酸酯官能的單體。
21.一種制品，該制品包含權(quán)利要求13所述的增亮膜以及與該增亮膜相接觸的第二光學(xué)膜。
22.權(quán)利要求21所述的制品，其中所述的第二光學(xué)膜為漫射膜。
23.權(quán)利要求21所述的制品，其中所述的第二光學(xué)膜為吸收性偏振片。
24.權(quán)利要求21所述的制品，其中所述的第二光學(xué)膜為反射性偏振片。
25.權(quán)利要求21所述的制品，其中所述的第二光學(xué)膜具有棱柱狀結(jié)構(gòu)。
26.一種可聚合樹脂組合物，該可聚合樹脂組合物包含a)至少50重量％的一種或多種第一單體，該第一單體選自i)所含的主要部分的結(jié)構(gòu)為下式的單體， 其中R1獨(dú)立地為氫或甲基；以及ii)所含的主要部分的結(jié)構(gòu)為下式的單體， 其中R1獨(dú)立地為氫或甲基，并且L為連接基團(tuán)，該連接基團(tuán)獨(dú)立地選自C2-C12直鏈烷基，C2-C12支鏈烷基，以及-CH2CH(OH)CH2-；以及i)和ii)的混合物；以及b)具有至少三個(gè)(甲基)丙烯酸酯官能團(tuán)的交聯(lián)劑。
27.一種包含權(quán)利要求26的反應(yīng)產(chǎn)物的光學(xué)材料。
28.權(quán)利要求26所述的光學(xué)材料，其中所述的材料為膜。
29.權(quán)利要求26所述的光學(xué)材料，其中所述的膜具有微結(jié)構(gòu)化表面。
全文摘要
本發(fā)明涉及特別可用于增亮膜的可聚合組合物。
文檔編號G02F1/01GK1954002SQ200480039361
公開日2007年4月25日 申請日期2004年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月30日
發(fā)明者戴維·B·奧爾森, 布蘭登·T·伯格, 蘭迪·A·拉森 申請人:3M創(chuàng)新有限公司