CN102317333A - 丙烯酸类树脂组合物和包含该丙烯酸类树脂组合物的光学膜 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种丙烯酸类共聚物树脂,其包含:1)(甲基)丙烯酸烷基酯类单体;2)含有脂族环和/或芳族环的(甲基)丙烯酸酯类单体;和3)二酰亚胺类单体和苯乙烯类单体中的至少一种,本发明涉及一种包含所述丙烯酸类共聚物树脂和一种在其主链中含有芳族环和/或脂族环的树脂的树脂组合物,一种包含所述树脂组合物的光学膜,和一种包括所述光学膜的液晶显示装置。根据本发明的光学膜具有优良的耐热性、透光性等。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有优良的耐热性的丙烯酸类共聚物树脂、一种包含该丙烯酸类共聚物树脂的树脂组合物、一种包含该树脂组合物并具有优良的耐热性和透光性的光学膜,以及一种包括该光学膜的液晶显示装置。本专利申请要求于2009年2月18日在韩国知识产权局提交的第2009-0013271号韩国专利申请的优先权,该韩国专利申请的公开内容通过引用的方式纳入本说明书。
背景技术
最近,随着光学技术的发展,使用例如等离子体显示面板(PDP)和液晶显示器(LCD)等的多种方法的显示技术(它们用于取代已知的布朗管)被提出和销售。要求用于显示器的聚合物材料的较高性能。例如,在液晶显示器的情况下,随着向薄膜、轻便和屏幕区域扩大的发展,宽视角、高对比度、图像色调随视角变化的抑制和屏幕显示的均匀性特别被认为是重要的问题。
因此,使用了多种聚合物膜,例如偏光膜、延迟膜、塑料基板和导光板等,并且开发了多种液晶显示器模式,例如扭曲向列(TN)型、超扭曲向列(STN)、垂直排列(VA)型、平面转换(IPS)型液晶盒。由于所有这些液晶盒具有固有的液晶取向,所以它们具有固有的光学各向异性,并且为了补偿该光学各向异性,已经提出了一种通过拉伸各种聚合物而提供延迟功能的膜。
具体而言,由于液晶显示装置利用液晶分子的高双折射性和取向性,双折射随视角的不同而不同,所以画面的颜色和亮度发生变化。例如,由于在垂直排列法中使用的大部分液晶分子在液晶显示器表面具有正延迟,为了补偿该正延迟,需要具有负延迟的补偿膜。此外,光不穿过彼此垂直的两个偏光板的正面,但是如果角度是倾斜的,则两个偏光板的光轴彼此不垂直,因此发生漏光。为了补偿上述漏光,需要具有面内延迟的补偿膜。此外,为了加宽视角,使用液晶的显示装置既需要厚度延迟补偿又需要面内延迟补偿。
需要延迟补偿膜以易于控制双折射。但是,膜双折射是由基本双折射形成的,该基本双折射属于膜中的材料和聚合物链的取向。聚合物链的取向主要是通过从外部施加的力强制地进行或者由材料的固有性质引起,并且由外力引起的分子取向的方法是单轴或双轴拉伸聚合物膜。
为了解决由于液晶固有的双折射性而导致的LCD视角的问题,最近已使用N-TAC、V-TAC和COP膜作为补偿膜或延迟膜。但是,这些膜较昂贵并且具有在制造膜的过程中工艺较复杂的问题。
发明内容
技术问题
本发明的一个方面提供一种丙烯酸类共聚物树脂,该丙烯酸类共聚物树脂保持透明性并具有比相关领域更好的耐热性。
本发明的另一方面提供一种树脂组合物,该树脂组合物包含上述丙烯酸类共聚物树脂和一种在其主链中含有芳族环和/或脂族环的树脂。
本发明的又一方面提供一种具有优良的耐热性和透光性并且包含上述树脂组合物的光学膜,以及一种包括该光学膜的液晶显示装置。
技术方案
根据本发明的一个方面,提供一种丙烯酸类共聚物树脂,该丙烯酸类共聚物树脂包含:1)(甲基)丙烯酸烷基酯类单体;2)含有脂族环和/或芳族环的(甲基)丙烯酸酯类单体;和3)二酰亚胺类单体和苯乙烯类单体中的至少一种。
根据本发明的另一方面,提供一种树脂组合物,该树脂组合物包含上述丙烯酸类共聚物树脂和一种在其主链中含有芳族环和/或脂族环的树脂。
根据本发明的又一方面,提供一种包含上述树脂组合物的光学膜。
根据本发明的还一方面,提供一种包括上述光学膜的液晶显示装置。
有益效果
根据本发明的丙烯酸类共聚物树脂具有优良的耐热性同时保持透明性。使用包含上述丙烯酸类共聚物树脂的树脂组合物制造的光学膜具有优良的透明性和耐热性,并且在加工性、粘合性、延迟性和耐久性方面是优良的。
附图说明
本发明的上述和其它方面、特征和其它优点将从以下结合附图的详细描述中更容易理解到,其中:
图1~4说明将根据本发明实施方案的光学膜应用到液晶显示装置的实施例。
具体实施方式
现在将参考附图详细描述本发明的示例性实施方案。
下文,将更详细地描述本发明。
根据本发明的一个方面,提供一种丙烯酸类共聚物树脂,该丙烯酸类共聚物树脂包含:1)(甲基)丙烯酸烷基酯类单体;2)含有脂族环和/或芳族环的(甲基)丙烯酸酯类单体,和3)二酰亚胺类单体和苯乙烯类单体中的至少一种。
本说明书使用的包含单体的共聚物树脂是指单体被聚合并且以重复单元的形式包含在共聚物树脂中。
所述丙烯酸类共聚物可以是嵌段共聚物或无规共聚物,但不限于此。
所述丙烯酸类共聚物可以是:包含(甲基)丙烯酸烷基酯类单体、含有脂族环和/或芳族环的(甲基)丙烯酸酯类单体和苯乙烯类单体的三元共聚物;上述三元共聚物另外包含二酰亚胺类单体的四元共聚物;和包含(甲基)丙烯酸烷基酯类单体、含有脂族环和/或芳族环的(甲基)丙烯酸酯类单体和二酰亚胺类单体的三元共聚物。
在所述丙烯酸类共聚物树脂中,所述(甲基)丙烯酸烷基酯类单体和(甲基)丙烯酸酯类单体优选分别以30wt%~90wt%和大于0wt%且为50wt%或小于50wt%的量存在。此外,所述二酰亚胺类单体和苯乙烯类单体优选分别以0.1wt%~50wt%和0.1wt%~50wt%的量存在,这些单体可以单独或组合地包含在丙烯酸类共聚物中。
在所述丙烯酸类共聚物树脂中,(甲基)丙烯酸烷基酯类单体是指丙烯酸烷基酯类单体和甲基丙烯酸烷基酯类单体两者。在(甲基)丙烯酸烷基酯类单体中的烷基优选含有1~10个、且更优选含有1~4个碳原子,并且可以是甲基或乙基。甲基丙烯酸烷基酯类单体可以更优选是甲基丙烯酸甲酯,但不限于此。
在所述丙烯酸类共聚物树脂中,甲基丙烯酸烷基酯类单体优选以30wt%~90wt%的量存在,且更优选以50wt%~90wt%的量存在。当甲基丙烯酸烷基酯类单体以该范围内的量存在时,可以保持耐热性同时其透明性是优良的。
在所述丙烯酸类共聚物树脂中的含有脂族环和/或芳族环的(甲基)丙烯酸酯类单体用来增强根据本发明的丙烯酸类共聚物树脂的耐热性,并且可以是,例如(甲基)丙烯酸环烷基酯类单体或(甲基)丙烯酸芳基酯类单体。
所述(甲基)丙烯酸环烷基酯类单体中的环烷基优选含有4~12个碳原子,更优选含有5~8个碳原子,且最优选为环己基。此外,所述(甲基)丙烯酸芳基酯类单体中的芳基优选含有6~12个碳原子,且最优选为苯基。
含有脂族环和/或芳族环的(甲基)丙烯酸酯类单体的具体实例优选是甲基丙烯酸环戊酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸苄酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸2-苯氧基乙酯、甲基丙烯酸3,3,5-三甲基环己酯、甲基丙烯酸4-叔丁基环己酯、甲基丙烯酸3-环己基丙酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸4-叔丁基苯酯、甲基丙烯酸4-甲氧基苯酯、甲基丙烯酸1-苯基乙酯、丙烯酸2-苯基乙酯、甲基丙烯酸2-苯基乙酯、甲基丙烯酸2-苯氧基乙酯和甲基丙烯酸2-萘酯等,且可以优选是甲基丙烯酸环己酯或甲基丙烯酸苯酯,但不限于此。
在所述丙烯酸类共聚物树脂中,含有脂族环和/或芳族环的(甲基)丙烯酸酯类单体优选以大于0wt%且为50wt%或小于50wt%,更优选大于0wt%且为30wt%或小于30wt%,且最优选5wt%~30wt%的量存在。当含有脂族环和/或芳族环的(甲基)丙烯酸酯类单体以该范围内的量存在时,耐热性可以得到充分保证。
在所述丙烯酸类共聚物中,所述二酰亚胺类单体是指包含二酰亚胺基的单体,且可以是例如马来酰亚胺等。在上述二酰亚胺类单体中,可以使用被环烷基或芳基取代的马来酰亚胺以增强丙烯酸类共聚物的耐热性。
可以在二酰亚胺类单体中取代的环烷基优选是含有3~15个碳原子的环烷基,且更优选是环己基。此外,可以在二酰亚胺类单体中取代的芳基是含有6~15个碳原子的芳基,且更优选是苯基。
所述二酰亚胺类单体的具体实例可以是N-环己基马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺、N-氯苯基马来酰亚胺、N-甲苯基马来酰亚胺、N-萘基马来酰亚胺、N-羟苯基马来酰亚胺、N-甲氧苯基马来酰亚胺、N-羧基苯基马来酰亚胺、N-硝基苯基马来酰亚胺和N-三溴苯基马来酰亚胺等。这些单体可以单独或组合使用。在这些单体中,特别优选N-环己基马来酰亚胺或N-苯基马来酰亚胺,但不限于此。
在所述丙烯酸类共聚物树脂中,所述二酰亚胺类单体优选以0.1wt%~50wt%、且更优选以1wt%~20wt%的量存在。当所述二酰亚胺类单体以该范围内的量存在时,这是优选的,因为机械强度的退化可以最小化,同时确保耐热性。
在所述丙烯酸类共聚物中,所述苯乙烯类单体是指含有苯乙烯基的单体,并且可以是例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、2,5-二甲基苯乙烯、2-甲基-4-氯苯乙烯、2,4,6-三甲基苯乙烯、顺式-β-甲基苯乙烯、反式-β-甲基苯乙烯、4-甲基-α-甲基苯乙烯、4-氟-α-甲基苯乙烯、4-氯-α-甲基苯乙烯、4-溴-α-甲基苯乙烯、4-叔丁基苯乙烯、2-氟苯乙烯、3-氟苯乙烯、4-氟苯乙烯、2,4-二氟苯乙烯、2,3,4,5,6-五氟苯乙烯、2-氯苯乙烯、3-氯苯乙烯、4-氯苯乙烯、2,4-二氯苯乙烯、2,6-二氯苯乙烯、八氯苯乙烯、2-溴苯乙烯、3-溴苯乙烯、4-溴苯乙烯、2,4-二溴苯乙烯、α-溴苯乙烯、β-溴苯乙烯、2-羟基苯乙烯和4-羟基苯乙烯等。在上述单体中,就可聚合性和耐热性而言最优选α-甲基苯乙烯,但不限于此。
在所述丙烯酸类共聚物树脂中,所述苯乙烯类单体优选以0.1wt%~50wt%、且更优选以1wt%~20wt%的量存在。当苯乙烯类单体以该范围内的量存在时,这是优选的,因为机械强度的退化可以最小化,同时确保耐热性。
此外,就耐热性、加工性和生产率而言,所述丙烯酸类共聚物树脂优选具有50,000~500,000的分子量。
所述丙烯酸类共聚物树脂具有优选120℃或高于120℃,且更优选130℃或高于130℃的玻璃化转变温度。虽然不特别限制丙烯酸类共聚物树脂的玻璃化转变温度,但是该温度可以是200℃或低于200℃。
根据本发明的另一方面,提供一种树脂组合物,该树脂组合物包含上述丙烯酸类共聚物树脂和一种在其主链中含有芳族环和/或脂族环的树脂。
在所述树脂组合物中,在其主链中含有芳族环和/或脂族环的树脂可以是例如聚碳酸酯类树脂、聚芳酯类树脂、聚萘类树脂和聚降冰片烯类树脂等。所述树脂可以是聚碳酸酯类树脂,但不限于此。
在所述树脂组合物中,丙烯酸类共聚物树脂与在其主链中含有芳族环和/或脂族环的树脂的重量比优选是60~99.9∶0.1~40,且更优选70~99∶1~30。
所述树脂组合物可以根据本领域公知的方法(例如混和法)使丙烯酸类共聚物树脂与在其主链中含有芳族环和/或脂族环的树脂混合来制备,并且可以以0.001~70重量份的量包含本领域公知的添加剂,例如着色剂、阻燃剂、增强剂、填充剂、UV稳定剂和抗氧化剂等。
所述树脂组合物的玻璃化转变温度优选为110℃,且更优选为120℃。不特别限制该树脂组合物的玻璃化转变温度,但是该温度可以是200℃或低于200℃。
此外,就耐热性、充分的加工性和生产率等而言,所述树脂组合物优选具有50,000~500,000的重均分子量。
根据本发明的又一方面,提供3)一种包含所述树脂组合物的光学膜。
根据本发明的光学膜取决于在其主链中含有芳族环和/或脂族环的树脂的含量而可以具有不同的延迟值,因此可以用作延迟补偿膜或保护膜。
所述延迟补偿膜根据延迟值可以在VA模式型或TN模式型上使用。根据本发明的光学膜具有30nm~80nm的面内延迟值(Rin)和-50nm~-300nm的厚度延迟值(Rth),并且在这种情况下可以用作VA模式型延迟补偿膜。此外,根据本发明的光学膜可以具有150nm~200nm的面内延迟值(Rin)和-90nm或低于-90nm的厚度延迟值(Rth),即90或高于90厚度延迟值的绝对值,并且在这种情况下可以用作TN模式型延迟补偿膜。当使用TN模式型延迟补偿膜时,厚度延迟值(Rth)更优选在-90nm~-150nm的范围内。
作为一个实例,当在其主链中含有芳族环和/或脂族环的树脂以10wt%~40wt%的量存在时,所述光学膜可以具有30nm~80nm的面内延迟值(Rin)和-50nm~-300nm的厚度延迟值(Rth)。在这种情况下,根据本发明的光学膜可以用作VA模式型延迟补偿膜。
作为另一实例,当在其主链中含有芳族环和/或脂族环的树脂优选以0.1wt%~10wt%,且更优选以1wt%~5wt%的量存在时,所述光学膜可以具有0nm~10nm,优选0nm~5nm,且更优选约0nm的面内延迟值(Rin),以及-10nm~10nm,优选-5nm~5nm,且更优选约0nm的厚度延迟值(Rth)。在这种情况下,根据本发明的光学膜可以用作偏光器保护膜。
根据本发明的光学膜用作保护膜的一个实例示于图2中。尽管在两个偏光板的两侧上设置的保护膜均是根据本发明的光学膜,但是至少一个保护膜可以使用相关领域的保护膜。
所述3)光学膜可以使用所述2)树脂组合物利用本领域公知的方法(例如溶液流延法或挤压法)制备成膜,在这些方法中可以优选使用溶液流延法。
所述方法可以进一步包括单轴或双轴拉伸如上制备的膜,并且如果需要,该膜可以通过加入改性剂来制备。
所述拉伸工艺可以通过采用纵向(MD)拉伸和横向(TD)拉伸中的任一种来进行,或者采用纵向拉伸和横向拉伸两者来进行。在纵向拉伸和横向拉伸两者进行时,它们中的任一个可以首先进行,然后进行另一个,或者它们可以同时进行。该拉伸可以通过单一步骤或通过多步骤进行。在沿纵向进行拉伸时,可以利用辊之间的速度差进行拉伸,而在沿横向进行拉伸时,可以使用拉幅机(tenter)。该拉幅机的导轨初始角度(rail initiating angle)是10°或小于10°,在进行横向拉伸时产生的弯曲现象被抑制,并且光轴的角度有规律地得到控制。通过多步骤进行横向拉伸,可以实现对弯曲现象的抑制现象。
当所述树脂组合物的玻璃化转变温度为Tg时,可以在(Tg-20℃)~(Tg+30℃)的温度下进行拉伸。玻璃化转变温度是指,从树脂组合物的存储弹性(storage elasticity)开始下降而其损耗弹性开始大于存储弹性的温度到聚合物链的排列松动并被消除的温度的范围。所述玻璃化转变温度可以采用差式扫描量热仪(DSC)来测量。拉伸工序期间的温度更优选为该膜的玻璃化转变温度。
在小型拉伸机(万能试验机,Zwick Z010)的情况下,优选拉伸速率在1~100mm/min的范围内。在中试拉伸机的情况下,优选拉伸速率在0.1~2m/min的范围内。此外,优选采用5~300%的拉伸比对所述膜进行拉伸。
根据本发明的光学膜的延迟性可以采用上述方法对该光学膜进行单轴或双轴拉伸来控制。
如上制备的光学膜优选具有由如下数学式1表示的0nm~200nm的面内延迟值和由如下数学式2表示的10nm~-300nm的厚度延迟值。
[数学式1]
Rin=(nx-ny)xd
[数学式2]
Rth=(nz-ny)xd
在数学式1和2中,nx是膜平面内在折射率最大的方向上的折射率,
ny是膜平面内在与nx方向垂直的方向上的折射率,
nz是厚度方向上的折射率,和
d是膜厚度。
在根据本发明的光学膜中,面内延迟值和厚度延迟值可以根据在其主链中含有芳族环和/或脂族环的树脂的含量来控制。例如,根据本发明的光学膜可以具有20nm~80nm的面内延迟值(Rin)和-50nm~-300nm的厚度延迟值(Rth)。在这种情况下,根据本发明的光学膜可以用作VA模式型延迟补偿膜。此外,根据本发明的光学膜可以具有0nm~10nm、优选0nm~5nm、更优选约0nm的面内延迟值(Rin)和-10nm~10nm、优选-5nm~5nm、且更优选约0nm的厚度延迟值(Rth)。在这种情况下,根据本发明的光学膜可以用作偏光器保护膜。
当根据本发明的光学膜应用于液晶显示装置时,该膜可以仅设置在液晶面板的一侧(单片型),也可以各设置在两侧。尽管图3显示了单片型,图4显示了两片型,但本发明的范围不限于此。
当根据本发明的光学膜仅设置在液晶面板的一侧时,该光学膜具有30nm~80nm、优选35nm~70nm、且更优选约40nm~约60nm的面内延迟值(Rin),以及具有-270nm或低于-270nm的厚度延迟值(Rth),即优选厚度延迟值的绝对值是270或大于270。
当根据本发明的光学膜设置在液晶面板的每一侧时,该光学膜具有30nm~80nm、优选35nm~70nm、且更优选约40nm~约60nm的面内延迟值(Rin),以及具有-100nm或低于-100nm的厚度延迟值(Rth),即优选厚度延迟值的绝对值是100或大于100。
根据本发明的光学膜具有比相关领域的TAC膜的光弹系数更小的光弹系数。根据本发明的光学膜的光弹系数可以为10或小于10,优选为8或小于8,更优选为0.1~7,且最优选为0.5~6。
根据本发明的光学膜的脆性可以通过如下方法测量:将直径为15.9mm和重量为16.3g的铁球落在测试膜上,测量在膜上产生的孔的高度。根据本发明的光学膜具有优选600nm的高度,且更优选700nm的高度。
根据本发明的光学膜雾度值优选为1%或小于1%,更优选为0.5%或小于0.5%,且最优选为0.1%或小于0.1%。
根据本发明的另一方面,提供一种包括所述光学膜的液晶显示装置。
所述液晶显示装置可以是垂直排列(VA)模式型或TN模式型液晶显示装置。尽管通常将描述VA模式型,但根据本发明的光学膜也可以应用于TN模式型液晶显示装置。
在VA模式型液晶显示装置中,光学膜可以用于补偿视角,并且具有两个用于补偿的要求。其中一个是两个偏光板中的漏光补偿,该漏光补偿是由于当倾斜观察液晶显示装置时偏光板的吸收轴彼此不是明显垂直的特性引起的。另一个要求是必须的补偿,这是因为,当从倾斜方向观察VA盒时由于液晶分子的双折射增加而引起在黑色显示过程中由盒发生漏光,表现出对比度下降。
要与光学膜结合的偏光器由单轴拉伸的含有二色性染料的聚乙烯醇膜构成,并且非常脆。因此,该偏光器对温度和湿度具有低的耐久性,因而与保护膜结合。如果光学膜可以代替保护膜直接与偏光器粘合,则可以得到对应于第一层保护膜的与薄的延迟膜结合的光学膜。
纤维素衍生物在透水性方面优良,因此有利于在偏光板制造过程中可以通过膜使偏光器中含有的水分挥发。但是,取决于高温和高湿大气下的吸湿性,尺寸变化和光学性质的变化比较大。当湿度在室温附近变化时,延迟值的变化是如此大以致于对稳定的视角的改善具有限制。因此,偏光板的光学性质的耐久性可能变差。
此外,聚碳酸酯类材料具有高的玻璃化转变温度以致于必须在高温下进行拉伸处理,并且由于高光弹系数而发生因应力的光变形(optical switch)。当拉伸降冰片烯类材料时,应力在拉伸过程中可能较高或者应力在拉伸过程中可能不均匀。上述问题可以通过采用一种基于丙烯酰基的延迟膜来解决,该基于丙烯酰基的延迟膜具有优良的视角补偿作用并且即使在环境变化下也具有低的延迟值变化。
下面将更详细地描述一种包括1个或2个或更多个根据本发明的光学膜的液晶显示装置。
在包括液晶盒和在该液晶盒的两侧各自设置的第一偏光板与第二偏光板的液晶显示装置中,可以在液晶盒和第一偏光板和/或第二偏光板之间设置光学膜。也就是说,光学膜可以设置在第一偏光板和液晶盒之间,以及1个或2个或更多个光学膜可以设置在第二偏光板和液晶盒之间,或者设置在第一偏光板和液晶盒之间以及在第二偏光板和液晶盒之间。
所述第一偏光板和第二偏光板可以在一个表面或两个表面上包括保护膜。其内保护膜可以是三乙酸纤维素(TAC)膜、由开环易位聚合(ROMP)制备的聚降冰片烯类膜、开环易位聚合随后氢化(HROMP)的聚合物膜(该膜是通过使开环易位聚合得到的环烯烃聚合物氢化制得的)、聚酯膜和由加成聚合制备的聚降冰片烯类膜。此外,可以使用透明聚合物材料的膜等,但不限于此。
此外,本发明包括一种偏光膜,并提供一种一体化型偏光板,该一体化型偏光板在偏光膜的一个表面或两个表面上包括根据本发明的光学膜作为保护膜。
当根据本发明的光学膜只设置在偏光膜的一个表面上时,则在另一个表面上可以设置本领域已知的保护膜。
包括碘或二色性颜料的、由聚乙烯醇(PVA)构成的膜可以用作偏光膜。该偏光膜可以通过将碘或二色性颜料染在PVA膜上来制备,但不特别限制其制备方法。在本说明书中,所述偏光膜是指不包括保护膜的状态,所述偏光板是指包括偏光膜和保护膜的状态。
在本发明的一体化型偏光板中,可以采用本领域已知的方法来使保护膜和偏光膜结合。
例如,所述保护膜和偏光膜的结合可以使用粘结剂(bonding agent)通过粘合法进行。即,首先使用辊涂机、凹版式涂布机、刮棒涂布机、刮刀涂布机或毛细管涂布机将粘结剂涂覆在偏光膜的保护膜或作为偏光膜的PVA膜的表面上。在粘结剂完全干燥之前,采用组合辊热压保护膜和偏光膜,或者在室温下压制保护膜和偏光膜,以使它们结合。当使用热熔型粘结剂时,应使用热压辊。
在保护膜和偏光板结合过程中可利用的粘结剂可以是一组分型或两组分型PVA粘结剂、聚氨酯类粘结剂、环氧树脂类粘结剂、丁苯橡胶类(SBR类)粘结剂或热熔型粘结剂,但不限于此。当使用聚氨酯类粘结剂时,可以优选是使用脂族异氰酸酯化合物制备的粘结剂,该粘结剂不会由光引起变黄。当采用用于干法层合的一组分型或两组分型粘结剂或具有异氰酸酯与羟基的比较低反应性的粘结剂时,也可以使用采用乙酸酯类溶剂、酮类溶剂、醚类溶剂或芳族溶剂稀释的溶液型粘结剂。该粘结剂的粘度优选是5,000cps或小于5,000cps。所述粘结剂可以具有优良的储存稳定性,在400~800nm下透光率为90%或大于90%。
只要粘合剂(adhesive)可以显示出充分的粘合性,就可以使用该粘合剂。优选的是,在结合后,利用热或紫外线照射使该粘合剂充分固化,以使其机械强度提高到粘结剂的水平,使得其粘合力太高以致于在不破坏该粘合剂粘合的膜的一面或两面的情况下,该粘合剂不会剥落下来。可采用的粘合剂的具体实例包括天然橡胶、合成橡胶或弹性体、氯乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯基烷基醚、聚丙烯酸酯或改性的聚烯烃粘合剂(这些粘合剂具有良好的透光性),以及通过向其中加入固化剂制备的硬化的粘合剂。
此外,本发明提供一种包括一体化型偏光板的液晶显示装置。一种根据本发明的液晶显示装置的结构示于图1中,但本发明的范围不限于此。
当根据本发明的液晶显示装置包括上述一体化型偏光板时,一个或多个根据本发明的光学膜可以另外包括在偏光板和液晶盒之间。
尽管已经结合示例性实施方案说明和描述了本发明,但是对于本领域技术人员显然,在不偏离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行修饰和改变。
下文,将描述优选的实施例以帮助理解本发明。以下实施例只是举例说明本发明,而本发明的范围不限于此。
本发明中物理性能的评价方法如下。
1.重均分子量(Mw):将制得的树脂溶解在四氢呋喃中并使用凝胶渗透色谱法(GPC)测量。
2.Tg(玻璃化转变温度):使用来自于TA Instrument的差示扫描量热仪(DSC)测量。
3.延迟值(Rin/Rth):通过在膜的玻璃化转变温度下进行拉伸并使用来自于Axometrics的AxoScan测量。
4.雾度值(透明性):使用来自于Murakami color Research Laboratory的HAZEMETER HM-150测量。
<实施例>
<实施例1>
用82wt%甲基丙烯酸甲酯、10wt%甲基丙烯酸环己酯、3wt%α-甲基苯乙烯和5wt%N-环己基马来酰亚胺制备树脂。测量所制得的树脂的玻璃化转变温度和分子量,得到了玻璃化转变温度为135℃且分子量为80,000的树脂。将所述树脂和聚碳酸酯以90∶10的重量比混合,配制成最终的树脂组合物。使用溶液流延法将该树脂组合物制备成膜,在该膜的玻璃化转变温度下进行拉伸,测量该膜的延迟值。结果,面内延迟值/厚度延迟值和雾度值分别是48/-130和0.1。
<实施例2>
用65wt%甲基丙烯酸甲酯、10wt%甲基丙烯酸环己酯、10wt%苯乙烯和15wt%N-环己基马来酰亚胺制备树脂。测量所制得的树脂的玻璃化转变温度和分子量,得到了玻璃化转变温度为130℃且分子量为90,000的树脂。将所述树脂和聚碳酸酯以90∶10的重量比混合,配制成最终的树脂组合物。使用溶液流延法将该树脂组合物制备成膜,在该膜的玻璃化转变温度下进行拉伸,测量该膜的延迟值。结果,面内延迟值/厚度延迟值和雾度值分别是43/-125和0.1。
<实施例3>
用65wt%甲基丙烯酸甲酯、20wt%甲基丙烯酸环己酯、5wt%α-甲基苯乙烯和10wt%苯基马来酰亚胺制备树脂。测量所制得的树脂的玻璃化转变温度和分子量,得到了玻璃化转变温度为131℃且分子量为80,000的树脂。将所述树脂和聚碳酸酯以90∶10的重量比混合,配制成最终的树脂组合物。使用溶液流延法将该树脂组合物制备成膜,在该膜的玻璃化转变温度下进行拉伸,测量该膜的延迟值。结果,面内延迟值/厚度延迟值和雾度值分别是40/-115和0.1。
<实施例4>
用82wt%甲基丙烯酸甲酯、10wt%甲基丙烯酸苄酯、3wt%α-甲基苯乙烯和5wt%N-环己基马来酰亚胺制备树脂。测量所制得的树脂的玻璃化转变温度和分子量,得到了玻璃化转变温度为130℃且分子量为90,000的树脂。将所述树脂和聚碳酸酯以90∶10的重量比混合,配制成最终的树脂组合物。使用溶液流延法将该树脂组合物制备成膜,在该膜的玻璃化转变温度下进行拉伸,测量该膜的延迟值。结果,面内延迟值/厚度延迟值和雾度值分别是48/-140和0.1。
<实施例5>
用80wt%甲基丙烯酸甲酯、10wt%甲基丙烯酸环己酯和10wt%α-甲基苯乙烯制备树脂。测量所制得的树脂的玻璃化转变温度和分子量,得到了玻璃化转变温度为130℃且分子量为75,000的树脂。将所述树脂和聚碳酸酯以90∶10的重量比混合,配制成最终的树脂组合物。使用溶液流延法将该树脂组合物制备成膜,在该膜的玻璃化转变温度下进行拉伸,测量该膜的延迟值。结果,面内延迟值/厚度延迟值和雾度值分别是55/-95和0.1。
<实施例6>
用80wt%甲基丙烯酸甲酯、15wt%甲基丙烯酸环己酯和5wt%N-环己基马来酰亚胺制备树脂。测量所制得的树脂的玻璃化转变温度和分子量,得到了玻璃化转变温度为118℃且分子量为85,000的树脂。将所述树脂和聚碳酸酯以90∶10的重量比混合,配制成最终的树脂组合物。使用溶液流延法将该树脂组合物制备成膜,在该膜的玻璃化转变温度下进行拉伸,测量该膜的延迟值。结果,面内延迟值/厚度延迟值和雾度值分别是43/-90和0.1。
<对比例1>
用80wt%甲基丙烯酸甲酯和20wt%甲基丙烯酸环己酯制备树脂。测量所制得的树脂的玻璃化转变温度和分子量,得到了玻璃化转变温度为119℃且分子量为100,000的树脂。将所述树脂和聚碳酸酯以90∶10的重量比混合,配制成最终的树脂组合物。使用溶液流延法将该树脂组合物制备成膜,在该膜的玻璃化转变温度下进行拉伸,测量该膜的延迟值。结果,面内延迟值/厚度延迟值和雾度值分别是35/-100和0.1。
上述实施例和对比例总结于下面表1和表2中。
表1
MMA:甲基丙烯酸甲酯
CHMA:甲基丙烯酸环己酯 BzMA:甲基丙烯酸苄酯
AMS:α-甲基苯乙烯
SM:苯乙烯
CHMI:N-环己基马来酰亚胺
PMI:苯基马来酰亚胺
表2
雾度(%) | Tg(℃) | Mw | Rin(nm) | Rth(nm) | |
实施例1 | 0.1 | 135 | 80,000 | 48 | -130 |
实施例2 | 0.1 | 130 | 90,000 | 43 | -125 |
实施例3 | 0.1 | 131 | 80,000 | 40 | -115 |
实施例4 | 0.1 | 130 | 90,000 | 48 | -140 |
实施例5 | 0.1 | 130 | 75,000 | 55 | -95 |
实施例6 | 0.1 | 118 | 85,000 | 43 | -90 |
对比例1 | 0.1 | 119 | 100,000 | 35 | -100 |
<实施例7~21>
制备具有下面表3的单体组成的共聚物树脂,该共聚物树脂与聚碳酸酯混合,配制成最终的树脂组合物。使用溶液流延法将该树脂组合物制备成膜,在该膜的玻璃化转变温度下进行拉伸,测量该膜的延迟值。所制得的膜的物理性能示于下面表4中。
表3
PhMA:甲基丙烯酸苯酯
表4
Tg | Mw | Rin | Rth | 光弹系数 | |
实施例7 | 130 | 80000 | 40 | -111 | 3.8 |
实施例8 | 132 | 90000 | 50 | -121 | 4.2 |
实施例9 | 135 | 80000 | 52 | -125 | 4.1 |
实施例10 | 130 | 85000 | 42 | -105 | 3.9 |
实施例11 | 128 | 85000 | 41 | -100 | 4 |
实施例12 | 130 | 80000 | 51 | -186 | 4.3 |
实施例13 | 128 | 80000 | 50 | -99 | 4 |
实施例14 | 130 | 95000 | 56 | -275 | 5.5 |
实施例15 | 131 | 100000 | 65 | -296 | 6 |
实施例16 | 133 | 80000 | 60 | -263 | 5.2 |
实施例17 | 130 | 90000 | 59 | -273 | 5.7 |
实施例18 | 130 | 80000 | 1.3 | -2.1 | 1.1 |
实施例19 | 129 | 95000 | 0.5 | -1.5 | 0.9 |
实施例20 | 130 | 85000 | 1.5 | -0.6 | 0.6 |
实施例21 | 133 | 90000 | 0.3 | -0.7 | 0.5 |
对比例1 | 119 | 100000 | 45 | -100 | 4 |
在实施例12~14中制备的光学膜的脆性可以通过如下方法测量:将直径为15.9mm和重量为16.3g的铁球落在测试膜上,测量在膜上产生的孔的高度。
表5
实施例12 | 实施例13 | 实施例14 | |
在膜上产生的孔的高度 | 740mm | 700mm | 710mm |
Claims (30)
1.一种丙烯酸类共聚物,其包含:
1)(甲基)丙烯酸烷基酯类单体;2)含有脂族环和/或芳族环的(甲基)丙烯酸酯类单体,和3)二酰亚胺类单体或苯乙烯类单体中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的丙烯酸类共聚物,其中,所述丙烯酸类共聚物是包含(甲基)丙烯酸烷基酯类单体、含有脂族环和/或芳族环的(甲基)丙烯酸酯类单体和苯乙烯类单体的三元共聚物。
3.根据权利要求2所述的丙烯酸类共聚物,其中,所述(甲基)丙烯酸烷基酯类单体以30wt%~90wt%的量存在,所述含有脂族环和/或芳族环的(甲基)丙烯酸酯类单体以大于0wt%且为50wt%或小于50wt%的量存在,所述苯乙烯类单体以0.1wt%~50wt%的量存在。
4.根据权利要求1所述的丙烯酸类共聚物,其中,所述丙烯酸类共聚物是包含(甲基)丙烯酸烷基酯类单体、含有脂族环和/或芳族环的(甲基)丙烯酸酯类单体和二酰亚胺类单体的三元共聚物。
5.根据权利要求4所述的丙烯酸类共聚物,其中,所述(甲基)丙烯酸烷基酯类单体以30wt%~90wt%的量存在,所述含有脂族环和/或芳族环的(甲基)丙烯酸酯类单体以大于0wt%且为50wt%或小于50wt%的量存在,所述二酰亚胺类单体以0.1wt%~50wt%的量存在。
6.根据权利要求1所述的丙烯酸类共聚物,其中,所述丙烯酸类共聚物是包含(甲基)丙烯酸烷基酯类单体、含有脂族环和/或芳族环的(甲基)丙烯酸酯类单体、二酰亚胺类单体和苯乙烯类单体的四元共聚物。
7.根据权利要求6所述的丙烯酸类共聚物,其中,所述(甲基)丙烯酸烷基酯类单体以30wt%~90wt%的量存在,所述含有脂族环和/或芳族环的(甲基)丙烯酸酯类单体以大于0wt%且为50wt%或小于50wt%的量存在,所述二酰亚胺类单体以0.1wt%~50wt%的量存在,且所述苯乙烯类单体以0.1wt%~50wt%的量存在。
8.根据权利要求1所述的丙烯酸类共聚物,其中,所述(甲基)丙烯酸酯类单体是(甲基)丙烯酸环烷基酯类单体或(甲基)丙烯酸芳基酯类单体。
9.根据权利要求8所述的丙烯酸类共聚物,其中,所述(甲基)丙烯酸环烷基酯类单体的环烷基含有4~12个碳原子,所述(甲基)丙烯酸芳基酯类单体的芳基含有6~12个碳原子。
10.根据权利要求1所述的丙烯酸类共聚物,其中,所述含有脂族环和/或芳族环的(甲基)丙烯酸酯类单体选自甲基丙烯酸环戊酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸苄酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸2-苯氧基乙酯、甲基丙烯酸3,3,5-三甲基环己酯、甲基丙烯酸4-叔丁基环己酯、甲基丙烯酸3-环己基丙酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸4-叔丁基苯酯、甲基丙烯酸4-甲氧基苯酯、甲基丙烯酸1-苯基乙酯、丙烯酸2-苯基乙酯、甲基丙烯酸2-苯基乙酯、甲基丙烯酸2-苯氧基乙酯和甲基丙烯酸2-萘酯中。
11.根据权利要求1所述的丙烯酸类共聚物,其中,所述二酰亚胺类单体是未取代的或被环烷基或芳基取代的马来酰亚胺。
12.根据权利要求1所述的丙烯酸类共聚物,其中,所述二酰亚胺类单体选自N-环己基马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺、N-氯苯基马来酰亚胺、N-甲苯基马来酰亚胺、N-萘基马来酰亚胺、N-羟苯基马来酰亚胺、N-甲氧苯基马来酰亚胺、N-羧基苯基马来酰亚胺、N-硝基苯基马来酰亚胺和N-三溴苯基马来酰亚胺中。
13.根据权利要求1所述的丙烯酸类共聚物,其中,所述苯乙烯类单体选自苯乙烯、α-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、2,5-二甲基苯乙烯、2-甲基-4-氯苯乙烯、2,4,6-三甲基苯乙烯、顺式-β-甲基苯乙烯、反式-β-甲基苯乙烯、4-甲基-α-甲基苯乙烯、4-氟-α-甲基苯乙烯、4-氯-α-甲基苯乙烯、4-溴-α-甲基苯乙烯、4-叔丁基苯乙烯、2-氟苯乙烯、3-氟苯乙烯、4-氟苯乙烯、2,4-二氟苯乙烯、2,3,4,5,6-五氟苯乙烯、2-氯苯乙烯、3-氯苯乙烯、4-氯苯乙烯、2,4-二氯苯乙烯、2,6-二氯苯乙烯、八氯苯乙烯、2-溴苯乙烯、3-溴苯乙烯、4-溴苯乙烯、2,4-二溴苯乙烯、α-溴苯乙烯、β-溴苯乙烯、2-羟基苯乙烯和4-羟基苯乙烯中。
14.根据权利要求1所述的丙烯酸类共聚物,其中,所述丙烯酸类共聚物的玻璃化转变温度(Tg)是120℃或高于120℃。
15.一种树脂组合物,其包含权利要求1~14中任一项所述的丙烯酸类共聚物和一种在其主链中含有芳族环和/或脂族环的树脂。
16.根据权利要求15所述的树脂组合物,其中,所述在其主链中含有芳族环和/或脂族环的树脂选自聚碳酸酯类树脂、聚芳酯类树脂、聚萘类树脂和聚降冰片烯类树脂中。
17.根据权利要求15所述的树脂组合物,其中,所述树脂组合物具有60~99.9∶0.1~40的丙烯酸类共聚物树脂与在其主链中含有芳族环和/或脂族环的树脂的重量比。
18.根据权利要求15所述的树脂组合物,其中,所述树脂组合物的玻璃化转变温度是110℃或高于110℃。
19.一种光学膜,其包含权利要求15所述的树脂组合物。
20.根据权利要求19所述的光学膜,其中,所述光学膜是延迟补偿膜或保护膜。
21.根据权利要求20所述的光学膜,其中,所述延迟补偿膜用于VA模式液晶显示装置或TN模式液晶显示装置。
22.根据权利要求19所述的光学膜,其中,所述光学膜具有由如下数学式1表示的-5nm~200nm的面内延迟值:
[数学式1]
Rin=(nx-ny)xd
其中,nx是膜平面内在折射率最大的方向上的折射率,
ny是膜平面内在与nx方向垂直的方向上的折射率,
nz是厚度方向上的折射率,和
d是膜厚度。
23.根据权利要求19所述的光学膜,其中,所述光学膜具有由如下数学式2表示的5nm~-300nm的厚度延迟值:
[数学式2]
Rth=(nz-ny)xd
其中,nx是膜平面内在折射率最大的方向上的折射率,
ny是膜平面内在与nx方向垂直的方向上的折射率,
nz是厚度方向上的折射率,和
d是膜厚度。
24.根据权利要求19所述的光学膜,其中,所述光学膜具有由如下数学式1表示的20nm~80nm的面内延迟值和由如下数学式2表示的-50nm~-300nm的厚度延迟值:
[数学式1]
Rin=(nx-ny)xd
[数学式2]
Rth=(nz-ny)xd
其中,nx是膜平面内在折射率最大的方向上的折射率,
ny是膜平面内在与nx方向垂直的方向上的折射率,
nz是厚度方向上的折射率,和
d是膜厚度。
25.根据权利要求19所述的光学膜,其中,所述光学膜具有由如下数学式1表示的0nm~10nm的面内延迟值和由如下数学式2表示的-10nm~10nm的厚度延迟值:
[数学式1]
Rin=(nx-ny)xd
[数学式2]
Rth=(nz-ny)xd
其中,nx是膜平面内在折射率最大的方向上的折射率,
ny是膜平面内在与nx方向垂直的方向上的折射率,
nz是厚度方向上的折射率,和
d是膜厚度。
26.根据权利要求19所述的光学膜,其中,所述光学膜的雾度值为1%或小于1%。
27.根据权利要求19所述的光学膜,其中,所述光学膜的光弹系数为10或小于10。
28.根据权利要求19所述的光学膜,其中,通过将直径为15.9mm和重量为16.3g的铁球落在测试膜上而在所述光学膜上产生的孔的高度是600mm或大于600mm。
29.一种液晶显示装置,其包括权利要求19所述的光学膜。
30.根据权利要求29所述的液晶显示装置,其中,所述液晶显示装置是VA模式。
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Legal Events
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---|---|---|---|
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PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant |