JP2010519599A - 耐亀裂性が改良されたナノコンポジット構造を備えた輝度向上フィルム - Google Patents

Abstract

輝度向上フィルムのようなミクロ構造フィルム、有機成分と表面改質されたナノ粒子とを含む重合可能な樹脂組成物、及び表面改質されたナノ粒子が記載されている。ミクロ構造フィルムは、重合可能な樹脂組成物の反応生成物（例えば、少なくとも１．５８の屈折率を有するもの）を含む重合された構造を有する。硬化されたナノコンポジット（例えば、構造）は、改良された耐亀裂性を示すことができる。いくつかの実施形態では、可撓性は円筒形マンドレル屈曲試験特性（例えば、６ｍｍ未満の破壊マンドレルサイズ又はＴが、（例えば、予備形成されたベース層の）ｍｍ単位での厚さであるときに、式Ｄ＝１０００（Ｔ／０．０２５−Ｔ）による破壊マンドレルサイズ）として表される。別の実施形態では、可撓性は、引張及び伸び特性（例えば、少なくとも２５ＭＰａの破断点引張強さ及び少なくとも１．７５％の破断点伸び）として表される。

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、２００７年２月２７日出願の米国特許仮出願第６０／８９１８１２号、２００７年４月１９日出願の同第６０／９１２７５１号、２００７年２月２７日出願の同第６０／８９１８４０号、及び２００７年５月１４日申請の同第６０／９１７８２７号の利益を主張するものである。

米国特許第５，１７５，０３０号明細書及び同第５，１８３，５９７号明細書に記載されているような、特定のマイクロ複製された光学製品は、一般的に「輝度向上フィルム」と呼ばれる。輝度向上フィルムは、エレクトロルミネッセントパネル、ラップトップコンピュータディスプレイ、ワードプロセッサ、デスクトップモニタ、テレビ、ビデオカメラ、並びに自動車及び飛行機用ディスプレイに使用されるものなどを含む液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）のようなバックライト付きフラットパネルディスプレイの輝度を増大するため、多数の電子製品に利用される。

輝度向上フィルムは、望ましくは、生じる輝度増加（すなわち、「ゲイン」）に関連する輝度向上フィルムの屈折率を包含する固有の光学的及び物理的特性を示す。輝度の向上は、ディスプレイを照明するのにより少ない出力を使用することによって電子製品がより効率的に作動することを可能にし、それによって電力消費を低減し、その構成要素により低い熱負荷が加わり、製品の寿命を延長する。

輝度向上フィルムは、硬化又は重合された高屈折率モノマーから調製されてきた。

輝度向上フィルムは、米国特許第６，８４４，９５０号明細書；及び米国特許出願公開第２００５／００５９７６６号、同第２００５／０１５１１１９号、及び米国特許出願第２００６／０２０４６７６号、同第２００６／０２０４７４５号、同第２００６／０２１０７２６号、及び同第２００６／０２０４７４５号に開示されているように、ジルコニア、シリカ、及びチタニアのような無機粒子を含む、重合可能な樹脂組成物から調製されている。

本願に記載されているのは、輝度向上フィルムのようなミクロ構造フィルム、有機成分と表面改質されたナノ粒子とを含む重合可能な樹脂組成物、及び表面改質されたナノ粒子である。ミクロ構造フィルムは、重合可能な樹脂組成物の反応生成物（例えば、少なくとも１．５８の屈折率を有するもの）を含む重合された構造を有する。硬化されたナノコンポジット（例えば、構造）は、改良された耐亀裂性を示すことができる。

いくつかの実施形態では、重合可能な樹脂組成物は、少なくとも１０重量％の表面改質された無機ナノ粒子を含み、改良された可撓性を示す。いくつかの実施形態では、可撓性は円筒形マンドレル屈曲試験特性（例えば、６ｍｍ未満で破壊するマンドレルサイズ、又はＴが（例えば、予備形成されたベース層の）ｍｍ単位での厚さであるときに、式Ｄ＝１０００（Ｔ／０．０２５−Ｔ）による破壊マンドレルサイズ）として表される。別の実施形態では、可撓性は、引張及び伸び特性（例えば、少なくとも２５ＭＰａの破断点引張強さ及び少なくとも１．７５％の破断点伸び）として表される。

１つの実施形態では、重合可能な樹脂組成物の有機成分は、少なくとも１種のジ（メタ）アクリレート芳香族モノマーを含む。別の実施形態では、表面改質された無機ナノ粒子は、吸着された非反応性揮発性酸を含む。１つの好ましい実施形態では、重合可能な樹脂組成物は、４０重量％〜６０重量％の表面改質された無機ナノ粒子を含み、ナノ粒子は少なくとも１．６８の屈折率を有する。

そのような可撓性を示すことができる、１つの好ましい、重合可能な樹脂（例えば、輝度向上フィルムの重合構造の）組成物は、１種以上のエチレン性不飽和モノマー又はオリゴマーを含む有機成分と、
非反応性相溶化基を有する少なくとも１種のモノカルボン酸を含む第１の表面処理剤と、
前記有機成分と反応する共重合可能な基を有する少なくとも１種の不揮発性モノカルボン酸を含む第２の表面処理剤と、を用いて表面改質された、少なくとも１０重量％の無機ナノ粒子と、を含み、
ナノ粒子は、第１の表面処理剤を超える化学量論量で、第２の表面処理剤を含む。

そのような可撓性を示すことができる別の好ましい重合可能な樹脂組成物は、合計で少なくとも１０重量％の量の１種以上の単官能ビフェニルモノマーを含む有機成分と、
水溶性のテールを有する少なくとも１種のモノカルボン酸を含む第１の表面処理剤と、
脂肪族無水物とヒドロキシルアルキルアクリレートとの反応によって調製された少なくとも１種のアクリレート官能化された表面改質剤を含む第２の表面処理剤、で表面改質された少なくとも１０重量％の無機ナノ粒子と、を含む。

別の実施形態では、表面改質された無機ナノ粒子が記載される。ナノ粒子は、非反応性相溶化基を有する少なくとも１種のモノカルボン酸を含む第１の表面処理剤と、有機成分と反応する共重合可能な基を有する少なくとも１種の不揮発性モノカルボン酸を含む第２の表面処理剤と、を含む。ナノ粒子は、第１の表面処理剤を超える化学量論量で、第２の表面処理剤を含む。

輝度向上フィルムは、一般に、照明装置の軸上の輝き（本明細書で「輝度」と呼ばれる）を増強する。輝度向上フィルムは、光伝達可能な、ミクロ構造フィルムであることができる。ミクロ構造のトポグラフィーは、フィルム表面上に複数のプリズムがあり、その結果フィルムを使用して反射及び屈折を通じて光を転送することができる。プリズムの高さは典型的には約１〜約７５マイクロメートルである。ラップトップコンピュータ、時計等に見出されるような光学ディスプレイに使用されるとき、ミクロ構造の光学フィルムは、ディスプレイから放出が許容された光を光学ディスプレイを通る垂直軸から所望の角度で配置された一組の平面内に制限することによって、光学ディスプレイの輝度を増大することができる。結果として、許容可能な範囲の外側でディスプレイを出るであろう光は、反射されてディスプレイへ戻り、そこでその一部が「再利用」され、ディスプレイから放出できる角度でミクロ構造フィルムに戻されることができる。この再利用は、ディスプレイに所望の輝度を提供するために必要な電力消費量を低減することができることから、有用である。

米国特許第５，１８３，５９７号明細書（ルー（Lu））及び同第５，１７５，０３０号明細書（ルー（Lu）ら）に記載されているように、ミクロ構造を有する物品（例えば、輝度向上フィルム）は、（ａ）重合可能な組成物を調製する工程と、（ｂ）重合可能な組成物を、マスターの陰画ミクロ構造化された成形表面上に、マスター上のキャビティをかろうじて満たすのに十分な量で付着する工程と、（ｃ）重合可能な組成物のビーズを、その少なくとも１つが可撓性である、予備形成されたベースとマスターとの間で動かすことによってキャビティを満たす工程と、（ｄ）組成物を硬化する工程と、を包含する方法によって調製することができる。マスターは、ニッケル、ニッケルメッキ銅、若しくは、黄銅のような金属性であることができ、又は重合条件下で安定であり及びマスターから重合物質をきれいに取り出しうる表面エネルギーを好ましくは有する熱可塑性物質であることができる。ベースへの光学層の接着を促進するために、ベースフィルムの１つ以上の表面に、任意選択的に下地処理又は他の処理を施すことができる。

本願に記載されているのは、輝度向上フィルム又はその他のミクロ構造物品のような光学（例えば、フィルム）物品の製造に使用するための重合可能な樹脂組成物である。光学フィルムは、有機成分中に分散された表面改質された無機ナノ粒子を含む重合可能な樹脂の反応生成物を含む重合構造を含む。

本明細書で用いるとき、「重合可能な組成物」は、有機成分及び表面改質された無機ナノ粒子を包含する全組成物を指す。「有機成分」は、表面改質された無機ナノ粒子を除く組成物の成分すべてを指す。表面処理剤は一般に、無機ナノ粒子の表面に吸着されるかないしは別の方法で付着されることから、表面処理剤は有機成分の一部とみなされない。表面改質された無機ナノ粒子の重量％は、無機ナノ粒子のみの濃度よりも大きい。表面改質されたナノ粒子の重量％は、無機ナノ粒子の重量％よりも約２０％大きいことが一般的である。例えば、４０重量％の無機ナノ粒子を含む組成物は、約５６重量％の表面改質された無機ナノ粒子を含む。

重合構造は、光学素子又はベース層と光学層とで構成された光学製品であることができる。ベース層及び光学層は、同じ又は異なるポリマー材料から形成することができる。

本願に記載されているのは、重合（例えば、プリズム状の）構造を含む輝度向上フィルムである。重合構造は、重合可能な樹脂組成物（すなわち、重合可能な）有機成分を有する重合可能な樹脂組成物と、少なくとも１０重量％の表面改質された無機ナノ粒子との反応生成物を含む。

フィルムの引張り強さ及び伸び特性は、フィルム材料の物理的特性である。薄いプラスチックシートの引張り特性とは、ＡＳＴＭ Ｄ ８８２−０２に記載されている標準的な試験方法である。従来のフィルム材料は、試験用の試料（例えば、ダンベル形（dog bone-shaped））に切断できる。脂肪族ウレタンジアクリレート及びトリアクリレートのような特定の（メタ）アクリレートモノマーのＵＶ硬化ホモポリマーの引張り強さ及び伸び特性は、それらの材料の供給業者によって報告されている。種々の単官能（メタ）アクリレートモノマー及び（メタ）アクリレート架橋剤のようなその他の種類のモノマーのホモポリマー物質では、引張り試験に適したフィルム材料が得られないことが多いが、このような材料を含有する重合可能な混合物から形成されたフィルムの引張り強さ及び伸びを測定することができる。

本出願人は、重合可能な樹脂組成物の引張り強さ及び伸び特性が、輝度向上フィルムの耐亀裂性と相関することを見出した。本出願人は、特定の引張り強さ及び伸び特性を有する重合可能な樹脂組成物を選択することによって、輝度向上フィルムの耐亀裂性を改良できることを発見した。

引張り強さ及び伸び試験の使用により、多数の重合可能な樹脂組成物を、重合可能な樹脂を輝度向上フィルムに実際に製造することなく、短時間で便利にふるい分けすることができる。引張り強さ及び伸びは、規定の試験試料調製及び実施例に示された試験パラメータを用いて、ＡＳＴＭ Ｄ ８８２−０２に従って試験される。試験には少量の試験試料しか必要としないことから、重合可能な樹脂組成物をシリコーン金型内で硬化することによって、個々の試験試料を調製するのが便利である。シリコーン金型は、感圧性接着剤のような取扱いが困難な材料から試験試料を成形するためにも使用される。

本明細書に記載の輝度向上フィルムの重合構造の作製に使用するのに好適な重合可能な樹脂は、少なくとも２５ＭＰａ、３０ＭＰａ、３５ＭＰａ、４０ＭＰａ、４５ＭＰａ、又は５０ＭＰａの破断点引張り強さを有する。破断点引張り強さは、一般的に約２００ＭＰａを超えない。いくつかの実施形態で、引張り強さは少なくとも５５ＭＰａ又は６０ＭＰａである。重合可能な樹脂組成物はまた、少なくとも１．７５％又は２％の破断点伸びも有する。いくつかの実施形態では、伸びは少なくとも２．５％、３％、３．５％、４％、４．５％、５％、５．５％、６．０％、６．５％、７．０％、７．５％、又は８％である。伸びは、一般に２０％未満であり、いくつかの実施形態では１５％を超えない。

「柔らか」すぎる重合可能な樹脂組成物は、記載された伸び特性を示すかもしれないが、記載された目標値を有意に下回る引張り値を有する。逆に、「硬」すぎる重合可能な樹脂組成物は、引張り強さ特性を示すかもしれないが、伸び特性が低いために容易に割れる。引張り強さ及び伸び基準の両方を示す重合可能な樹脂組成物は、フィルム硬さと可撓性との相乗的バランスを提供する。

重合可能な樹脂組成物は、一般に、少なくとも３５℃、４０℃、又は４５℃のガラス転移温度（Ｔｇ）を有する。表面改質されたナノ粒子を包含することで、重合可能な樹脂組成物のＴｇを上昇させることができる。それゆえ、有機成分は、（すなわち、ナノ粒子を含有する）重合可能な樹脂組成物よりも低いＴｇを有することができる。重合可能な樹脂組成物の動的引張り係数は、一般的に、約２０℃において、少なくとも１×１０^９である。

上記の引張り強さ及び伸び特性を有する重合可能な樹脂組成物を使用することによって、得られる輝度向上フィルムは、円筒形マンドレル屈曲試験ＩＳＯ １５１９：２００２（Ｅ）に従って測定したときに、改良された耐亀裂性を示す。破壊マンドレルサイズ（すなわち、輝度向上の重合構造の亀裂を生じるマンドレルサイズ）は、６ｍｍ、５ｍｍ、又は４ｍｍ未満である。いくつかの実施形態では、３ｍｍ又は２ｍｍのマンドレルサイズで亀裂の証拠はない。輝度向上フィルムの熟成は、破壊マンドレルサイズのある程度の増大を引き起こす場合があるが、本明細書に記載の重合可能な樹脂組成物から調製されたプリズムを有する好ましい熟成された輝度向上フィルムは、６ｍｍマンドレルで破壊しない。

（例えば、輝度向上）ミクロ構造フィルムを、先に引用したルー（Lu）及びルー（Lu）らに記載されているプロセスを用いて調製するとき、ミクロ構造は、予備形成されたベース上に配置される。

円筒形マンドレル屈曲試験ＩＳＯ １５１９：２００２（Ｅ）屈曲試験において、プリズム表面（すなわち、ε_表面）での歪みは、曲げの半径及び中軸までの距離に依存し、これはフィルムの厚さ及びフィルムを含む層の形状に依存する。一般的に、屈曲試験中のフィルムの表面での歪みは、次式を用いて近似できる：
ε_表面＝（Ｔ／２）／［（Ｔ／２）＋（Ｄ／２）］
式中、Ｔは、予備形成されたベースフィルムの全厚であり、Ｄは屈曲試験マンドレル直径である。下の表は、種々の予備形成されたベースの厚さ及び種々の屈曲試験マンドレル直径で計算された歪みを示す。

この近似を用いて、フィルム表面での歪みが０．０２５以上のときに、フィルムが屈曲試験に不合格となると計算できる。この近似を用いて、ε_表面が０．０２５であるときにＤについて式を解くことによって、異なる厚さの予備形成ベースフィルムを有するミクロ構造フィルムに相当する破壊マンドレルを決定することができる。ゆえに、Ｄ＝１０００（Ｔ／０．０２５−Ｔ）。

この式を用いて、１５０マイクロメートル厚フィルムの屈曲試験で６ｍｍマンドレルに合格することは、２００マイクロメートル厚フィルムで８ｍｍマンドレルに合格することにほぼ等しく、これは、２７５マイクロメートル厚フィルムで１２ｍｍマンドレルに合格すること及び５２５マイクロメートル厚フィルムで２５ｍｍマンドレルに合格することにほぼ等しいことが計算できる。

有機成分並びに重合可能な組成物は、好ましくは、実質的に溶媒を含まない。「実質的に溶媒を含まない」とは、５重量％、４重量％、３重量％、２重量％、１重量％、及び０．５重量％未満の（例えば、有機）溶媒を有する重合可能な組成物を指す。溶媒の濃度は、ガスクロマトグラフィーのような既知の方法により決定することができる。０．５重量％未満の溶媒濃度が好ましい。

有機成分の成分は、好ましくは、有機成分が低粘度を有するように選択される。一般的には、有機成分の粘度は、過去に採用された組成物の有機成分よりも実質的に低い。有機成分の粘度は１Ｐａ・ｓ（１０００ｃｐｓ）未満であり、一般的には０．９Ｐａ・ｓ（９００ｃｐｓ）未満である。有機成分の粘度は、コーティング温度において０．８Ｐａ・ｓ（８００ｃｐｓ）未満、０．７Ｐａ・ｓ（７００ｃｐｓ）未満、０．６Ｐａ・ｓ（６００ｃｐｓ）未満、又は０．５Ｐａ・ｓ（５００ｃｐｓ）未満であってよい。本明細書で使用するとき、粘度は（１０００ｓｅｃ−１までの剪断速度で）、動的応力レオメーター（Dynamic Stress Rheometer）を使用して、２５ｍｍ平行プレートで測定される。更に、有機成分の粘度は、一般的に、コーティング温度において、少なくとも０．０１Ｐａ・ｓ（１０ｃｐｓ）、より代表的には少なくとも０．０５Ｐａ・ｓ（５０ｃｐｓ）、更により代表的に少なくとも０．１Ｐａ・ｓ（１００ｃｐｓ）、最も代表的には少なくとも０．２Ｐａ・ｓ（２００ｃｐｓ）である。

コーティング温度は、一般的に、周囲温度（すなわち、２５℃）〜８２℃（１８０°Ｆ）の範囲である。コーティング温度は、７７℃（１７０°Ｆ）未満、７１℃（１６０°Ｆ）未満、６６℃（１５０°Ｆ）未満、６０℃（１４０°Ｆ）未満、５４℃（１３０°Ｆ）未満、又は４９℃（１２０°Ｆ）未満であってよい。有機成分は、重合可能な組成物の融点がコーティング温度よりも低いという条件で、固体であること又は固体成分を含むことができる。有機成分は、室温で液体であることができる。

有機成分並びに重合可能な組成物は、ほとんどの製品用途に関して、少なくとも１．４７の屈折率を有し、これに対して回転フィルムの重合可能な樹脂組成物は１．４４という低い屈折率を有してよい。有機成分又は重合可能な組成物の屈折率は、少なくとも１．４８、１．４９、１．５０、１．５１、１．５２、１．５３、１．５４、１．５５、１．５６、１．５７、１．５８、１．５９、又は１．６０であってよい。ナノ粒子を包含する重合可能な組成物は、１．７０という高い屈折率を有することができる。（例えば、少なくとも１．６１、１．６２、１．６３、１．６４、１．６５、１．６６、１．６７、１．６８、又は１．６９）可視光線スペクトルにおける高い透過性も一般的に好ましい。

重合可能な組成物は、（例えば、７５マイクロメートル厚の輝度向上フィルムの場合）好ましくは５分未満のタイムスケールでエネルギー硬化できる。重合可能な組成物は、好ましくは一般的に４５℃を超えるガラス転移温度を提供するように十分に架橋される。ガラス転移温度は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）、変調ＤＳＣ、又は動的機械測定等の当該技術分野で既知の方法によって測定することができる。重合可能な組成物は、従来のフリーラジカル重合法によって重合することができる。

重合可能な樹脂は一般的に、エチレン性不飽和モノマーの混合物を含む。混合物は、一般的に、少なくとも１種の二官能芳香族（メタ）アクリレートモノマー及び４５０ｇ／モル未満の分子量を有し、屈折率が少なくとも１．５０、１．５１、１．５２、１．５３、１．５４、１．５５、１．５６、１．５７又は１．５８である、多量の（例えば、芳香族）単官能（メタ）アクリレートモノマーを包含する。

いくつかの実施形態では、有機成分は好ましくは１種以上の（例えば、単官能）ビフェニルモノマーと２種以上の（メタ）アクリレート基を有する少なくとも１種の芳香族（メタ）アクリレートモノマーとの組み合わせを含む。

多官能ビフェニルモノマーは、末端ビフェニル基（ここで、２つのフェニル基は融合しておらず、結合によって繋がっている）又は連結基（例えばＱ）で繋がれた２つの芳香族基を含む末端基を含む。例えば、連結基がメタンであるとき、末端基はビフェニルメタン基である。あるいは、連結器は−（Ｃ（ＣＨ_３）_２−であり、末端基は４−クミルフェニルである。単官能ビフェニルモノマーは、好ましくは（例えば紫外線）放射への暴露によって重合可能である１つのエチレン性不飽和基も含む。単官能ビフェニルモノマーは、好ましくは１つの（メタ）アクリレート基又は１つのチオ（メタ）アクリレート基を含む。アクリレート官能性が一般的に好ましい。いくつかの態様において、ビフェニル基は、エチレン性不飽和（例えば、（メタ）アクリレート）基に直接結合する。この種類の例示的なモノマーは、２−フェニル−フェニルアクリレートである。ビフェニルモノ（メタ）アクリレート又はビフェニルチオ（メタ）アクリレートモノマーは、任意選択的に１つ以上のヒドロキシル基で置換された（例えば１〜５個の炭素の）アルキル基を更に含んでよい。この種類の代表的な種は、２−フェニル−２−フェノキシエチルアクリレートである。

有機成分は、１つのビフェニル（メタ）アクリレートモノマー又は２つ以上のビフェニル（メタ）アクリレートモノマーの組み合わせを包含してよい。このようなビフェニルモノマーの総量は、一般的に有機成分の少なくとも１０重量％、１５重量％、２０重量％又は２５重量％である。単官能ビフェニルモノマーの総量は、９０重量％以下、より一般的には約７５重量％以下（例えば、７０重量％、６５重量％、６０重量％未満）である。いくつかの実施形態では、ビフェニルモノマーの総量は、有機成分の３０重量％〜５０重量％の範囲である。

１つの実施形態では、次の一般式を有する単官能ビフェニル（メタ）アクリレートモノマーが用いられる：

式中、Ｒ１は、Ｈ又はＣＨ_３であり、
Ｘは、Ｏ又はＳであり、
ｎは、０〜１０の範囲（例えば、ｎは１、２、３、４、５、６、７、８、９、又は１０）であり、
Ｌは、１〜５個の炭素原子を有するアルキル基（すなわち、メチル、エチル、プロピル、ブチル、又はペンチル）であり、任意選択的にヒドロキシで置換されている。

別の実施形態では、単官能ビフェニル（メタ）アクリレートモノマーは次の一般式を有し：

式中、Ｒ１は、Ｈ又はＣＨ_３であり、
Ｘは、Ｏ又はＳであり、
Ｑは、−（Ｃ（ＣＨ_３）_２−、−ＣＨ_２、−Ｃ（Ｏ）−、−Ｓ（Ｏ）−、及び−Ｓ（Ｏ）_２−から選択され、
ｎは、０〜１０の範囲（例えば、ｎは１、２、３、４、５、６、７、８、９、又は１０）であり、
Ｌは、１〜５個の炭素原子を有するアルキル基（すなわち、メチル、エチル、ブチル、又はペンチル）であり、任意選択的にヒドロキシで置換されている。

日本の東亜合成株式会社（Toagosei Co. Ltd.）より市販されているいくつかの特定のモノマーとして、例えば商品名「ＴＯ−２３４４」で入手可能な２−フェニル−フェニルアクリレート、商品名「ＴＯ−２３４５」で入手可能な４−（−２−フェニル−２−プロピル）フェニルアクリレート、及び商品名「ＴＯ−１４６３」で入手可能な２−フェニル−２−フェノキシエチルアクリレートが挙げられる。

単官能ビフェニル（例えば、（メタ）アクリレート）モノマーを包含することで、有機成分の屈折率を上昇させること及び粘度の低下によって重合可能な組成物の加工性を改良することが同時にできる。これらのモノマーは、比較的高い（すなわち、２５重量％を超える）濃度の（例えばより低屈折率の）二官能（メタ）アクリレートモノマー又はオリゴマーを用いたときに、特に有利である。

有機成分は、好ましくは少なくとも５重量％、一般的には約８０重量％を超える二官能（メタ）アクリレートモノマー又はオリゴマーを含む。

好適なウレタン（メタ）アクリレートは、サートマー（Sartomer）より商品名「ＣＮ９６５」、「ＣＮ９６８」、「ＣＮ９８１」、「ＣＮ９８３」、「ＣＮ９８４」、「ＣＮ９７２」、及び「ＣＮ９７８」；コグニス（Cognis）より商品名「フォトマー（Photomer）６２１０」、「フォトマー（Photomer）６２１７」、「フォトマー（Photomer）６２３０」、「フォトマー（Photomer）６６２３」、「フォトマー（Photomer）６８９１」、及び「フォトマー（Photomer）６８９２」；並びにＵＣＢより商品名「エベクリル（Ebecryl）１２９０」、「エベクリル（Ebecryl）２００１」、及び「エベクリル（Ebecryl）４８４２」で市販されている。

好適なポリエステル（メタ）アクリレートは、サートマー（Sartomer）より商品名「ＣＮ２９２」；コグニス（Cognis）より商品名「フォトマー（Photomer）５０１０」、「フォトマー（Photomer）５４２９」、「フォトマー（Photomer）５４３０」、「フォトマー（Photomer）５４３２」、「フォトマー（Photomer）５６６２」、「フォトマー（Photomer）５８０６」、及び「フォトマー（Photomer）５９２０」；並びにＵＣＢより商品名「エベクリル（Ebecryl）８０」、「エベクリル（Ebecryl）８１」、「エベクリル（Ebecryl）８３」、「エベクリル（Ebecryl）４５０」、「エベクリル（Ebecryl）５２４」、「エベクリル（Ebecryl）５２５」、「エベクリル（Ebecryl）５８５」、「エベクリル（Ebecryl）５８８」、「エベクリル（Ebecryl）８１０」、及び「エベクリル（Ebecryl）２０４７」で市販されている。

好適な（メタ）アクリル化アクリル酸オリゴマーも、市販されており、又は当該技術分野で既知の方法によって調製できる。

重合可能な組成物は、次の一般構造を有する主要部分を含む芳香族二官能（メタ）アクリレートモノマーを含んでよい：

式中、それぞれのＲ１は、独立して、水素又はメチルである。それぞれのＲ２は、独立して、水素又は臭素である。それぞれのＺは、独立して、−Ｃ（ＣＨ_３）_２−、−ＣＨ_２−、−Ｃ（Ｏ）−、−Ｓ−、−Ｓ（Ｏ）−、又は−Ｓ（Ｏ）_２−であり、それぞれのＱは、独立して、Ｏ又はＳである。いくつかの実施形態では、Ｚは、好ましくは−Ｃ（ＣＨ_３）_２−であり、Ｑは、好ましくはＯである。一般的に、Ｒ１基は、同一である。一般的に、Ｒ２基も互いに同一である。Ｌは、連結基である。Ｌは、独立して、分枝鎖又は直鎖Ｃ_２〜Ｃ_１２アルキル基（すなわち、Ｃ_２、Ｃ_３、Ｃ_４、Ｃ_５、Ｃ_６、Ｃ_７、Ｃ_８、Ｃ_９、Ｃ_１０、Ｃ_１１、又はＣ_１２）を含んでよい。アルキル基の炭素鎖は、任意選択的に１つ以上の酸素基で置換されてよい。更に、アルキル基の炭素原子は、任意選択的に１つ以上のヒドロキシル基で置換されてよい。例えば、Ｌは、−ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２−であってよい。一般的に、連結基は、同一である。１つの実施形態では、アルキル基は、Ｃ_１０である。別の実施形態では、アルキル基は、８個以下の炭素原子、６個以下の炭素原子、又は４個以下の炭素原子を含む。

ジ（メタ）アクリレートモノマーは、合成されても購入されてもよい。本明細書で使用するとき、主要部分とは、モノマーの６０〜７０重量％が上記の特定の構造を含有することを指す。他の反応生成物もこのようなモノマーの合成の副生成物として典型的に存在することは、一般的に認識される。

ジ（メタ）アクリレートモノマーは、テトラブロモビスフェノールＡジグリシジルエーテルとアクリル酸との反応生成物でありうる。第１のモノマーは、ジョージア州スマーナ（Smyrna）のＵＣＢコーポレーション（UCB Corporation）より商品名「ＲＤＸ−５１０２７」で入手できる。この物質は、２−プロペン酸、（１−メチルエチリデン）ビス［（２，６−ジブロモ−４，１−フェニレン）オキシ（２−ヒドロキシ−３，１−プロパンジイル）］エステルの主要部分を含む。

種々の（メタ）アクリル化芳香族エポキシオリゴマーが市販されている。例えば、（メタ）アクリル化芳香族エポキシ、（改質エポキシアクリレートとして記載される）、はペンシルバニア州エクストン（Exton）のサートマー（Sartomer）より、商品名「ＣＮ１１８」、「ＣＮ１１５」、及び「ＣＮ１１２Ｃ６０」で入手できる。（メタ）アクリル化芳香族エポキシオリゴマー、（エポキシアクリレートオリゴマーとして記載される）、はサートマー（Sartomer）より商品名「ＣＮ２２０４」で入手できる。更に、（メタ）アクリル化芳香族エポキシオリゴマー、（４０％トリメチロールプロパントリアクリレートとブレンドされたエポキシノボラックアクリレートとして記載される）、はサートマー（Sartomer）より、商品名「ＣＮ１１２Ｃ６０」で入手できる。

いくつかの実施形態では、芳香族エポキシアクリレートは、前記の構造のもののように、ビスフェノールＡから誘導される。その他の実施形態では、芳香族エポキシアクリレートは、ビスフェノールＡと異なるモノマーから誘導される。

１つの代表的なビスフェノール−Ａエトキシル化ジアクリレートモノマーは、サートマー（Sartomer）から商品名「ＳＲ６０２」（２０℃において０．６１Ｐａ・ｓ（６１０ｃｐｓ）の粘度及び２℃のＴｇを有すると報告されている）のもとに市販されている。別の代表的なビスフェノール−Ａエトキシル化ジアクリレートモノマーは、サートマー（Sartomer）から商品名「ＳＲ６０１」（２０℃において１．０８Ｐａ・ｓ（１０８０ｃｐｓ）の粘度及び６０℃のＴｇを有すると報告されている）のもとに市販されている。

有機成分は任意選択的に約５０重量％までの（例えば、０〜５０の範囲のいずれかの量）の反応性希釈剤（すなわち、単官能ビフェニルモノマー）以外のものを含む。反応性希釈剤は、（メタ）アクリレートのようなモノエチレン性不飽和モノマー又はモノマーのＮ−置換若しくはＮ，Ｎ−二置換（メタ）アクリルアミド、特にアクリルアミドである。これらには、Ｎ−アルキルアクリルアミド及びＮ，Ｎ−ジアルキルアクリルアミド、特にＣ_１〜４アルキル基を含有するものが挙げられる。例には、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、Ｎ−ｔ−ブチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドン、及びＮ−ビニルカプロラクタムがある。

希釈剤は、１．５０を超える（例えば、１．５５を超える）屈折率を有することができる。このような反応性希釈剤は、ハロゲン化又は非ハロゲン化（例えば、非臭素化）されることができる。代表的な高屈折率（high index）の任意選択的なモノマーは、第一工業製薬株式会社（Daiichi Kogyo Seiyaku Co. Ltd）（日本、京都）から商品名「ＢＲ−３１」で市販されている２，４，６−トリブロモフェノキシエチル（メタ）アクリレートである。

好適な反応性希釈剤としては、例えばフェノキシエチル（メタ）アクリレート；フェノキシ−２−メチルエチル（メタ）アクリレート；フェノキシエトキシエチル（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシ−２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート；ベンジル（メタ）アクリレート；フェニルチオエチルアクリレート；２−ナフチルチオエチルアクリレート；１−ナフチルチオエチルアクリレート；２，４，６−トリブロモフェノキシエチルアクリレート；２，４−ジブロモフェノキシエチルアクリレート；２−ブロモフェノキシエチルアクリレート；１−ナフチルオキシエチルアクリレート；２−ナフチルオキシエチルアクリレート；フェノキシ２−メチルエチルアクリレート；フェノキシエトキシエチルアクリレート；３−フェノキシ−２−ヒドロキシプロピルアクリレート；２，４−ジブロモ−６−ｓｅｃ−ブチルフェニルアクリレート；２，４−ジブロモ−６−イソプロピルフェニルアクリレート；ベンジルアクリレート；フェニルアクリレート；２，４，６−トリブロモフェニルアクリレートが挙げられる。ペンタブロモベンジルアクリレート及びペンタブロモフェニルアクリレートのようなその他の高屈折率モノマーも用いることができる。

ビフェニル（メタ）アクリレートモノマーは、一般的に、ビフェニルモノマーよりも低い屈折率を有する単官能の反応性希釈剤と組み合わせて用いられる。

好ましい希釈剤は、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、特にフェノキシエチルアクリレート（ＰＥＡ）である。フェノキシエチルアクリレートは、サートマー（Sartomer）より商品名「ＳＲ３３９」、エターナル・ケミカル社（Eternal Chemical Co. Ltd）より商品名「エターマー（Etermer）２１０」、及び東亜合成株式会社（Toagosei Co. Ltd）より商品名「ＴＯ−１１６６」などの１つを超える供給元より市販されている。ベンジルアクリレートは、マサチューセッツ州ウォードヒル（Ward Hil）のアルファエイサー社（AlfaAeser Corp）より市販されている。

有機成分は、少なくとも３つの（メタ）アクリレート基を含む架橋剤を任意選択的に含んでよい。いくつかの実施形態では、架橋剤は、少なくとも約２重量％の量で重合可能な組成物中に存在してよい。典型的には、架橋剤の量は、約２５重量％以下である。架橋剤は、約５重量％〜約１５重量％の範囲のいかなる量でも存在してよい。

いくつかの実施形態では、有機成分は５重量％未満の架橋剤を含むか又は架橋剤を実質的に含まない。

いくつかの実施形態では、重合可能な樹脂組成物は、臭素を実質的に含まない（すなわち、１重量％未満含有する）。その他の実施形態では、臭素と塩素とを組み合わせた総量は１重量％未満である。いくつかの態様では、重合可能な樹脂組成物は、実質的に非ハロゲン化（すなわち、臭素、塩素、フッ素、及びヨウ素を合計で１重量％未満含有する）されている。

ＵＶ硬化性の重合可能な組成物は、少なくとも１種の光反応開始剤を含む。１つの光反応開始剤又は光反応開始剤のブレンドを、本発明の輝度向上フィルムに用いてよい。一般的には、光反応開始剤は、重合された後、少なくとも部分的に可溶性（例えば樹脂の加工温度で）であり、実質的に無色である。ＵＶ光源に暴露された後で光反応開始剤が実質的に無色になるのであれば、光反応開始剤は、着色（例えば黄色）されていてよい。

好適な光反応開始剤としては、モノアシルホスフィンオキシド及びビスアシルホスフィンオキシドが挙げられる。市販のモノ又はビスアシルホスフィンオキシド光反応開始剤としては、「ルシリン（Lucirin）ＴＰＯ」という商品名でＢＡＳＦ（ノースカロライナ州シャルロット（Charlotte））から市販されている２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、「ルシリン（Lucirin）ＴＰＯ−Ｌ」という商品名でＢＡＳＦから市販されているエチル−２，４，６−トリメチルベンゾイルフェニルホスフィネート、及び「イルガキュア（Irgacure）８１９」という商品名でチバ・スペシャルティ・ケミカルズ（Ciba Specialty Chemicals）から市販されているビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキシドが挙げられる。他の好適な光反応開始剤としては、ダロキュア（Darocur）１１７３」という商品名でチバ・スペシャルティ・ケミカルズ（Ciba Specialty Chemicals）から市販されている２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、並びに「ダロキュア（Darocur）４２６５」、「イルガキュア（Irgacure）６５１」、「イルガキュア（Irgacure）１８００」、「イルガキュア（Irgacure）３６９」、「イルガキュア（Irgacure）１７００」、及び「イルガキュア（Irgacure）９０７」という商品名でチバ・スペシャルティ・ケミカルズ（Ciba Specialty Chemicals）から市販されている他の光反応開始剤が挙げられる。

光反応開始剤は、約０．１重量％〜約１０重量％の濃度で使用できる。より好ましくは、光反応開始剤は約０．５〜約５重量％の濃度で使用される。５重量％を超える量は、輝度向上フィルムの黄変を引き起こす傾向の観点から一般的に不利である。その他の光反応開始剤類及び光反応開始剤も、当業者によって決定されるように、好適に用いられてもよい。

フッ素系界面活性剤及びシリコーン系界面活性剤のような界面活性剤は、表面張力を低減するため、濡れを改良するため、より平滑なコーティングを可能にするため、及びコーティングの欠陥を減少させるため等の目的で、重合可能な組成物に任意選択的に包含されることができる。

表面改質された（例えば、コロイド状）ナノ粒子は、物品又は光学素子の耐久性及び／又は屈折率を向上するのに有効な量で重合構造中に存在する。表面改質された無機ナノ粒子の総量は、重合可能な樹脂又は光学物品中に、少なくとも１０重量％、２０重量％、３０重量％又は４０重量％の量で存在できる。重合可能な樹脂組成物がミクロ構造フィルムの流延及び硬化プロセスで使用するのに好適な粘度を有するため、その濃度は、典型的には７０重量％未満であり、より典型的には６０重量％未満である。

このような粒子の寸法は、有意な可視光線の散乱を避けるように選択される。光学又は材料特性を最適化するため及び全組成物コストを低下させるために、複数の種類の無機酸化物粒子の混合物を用いることが望ましい場合がある。表面改質されたコロイド状ナノ粒子は、（例えば、非会合の）一次粒径又は会合粒径が１ｎｍ、５ｎｍ又は１０ｎｍより大きい酸化物粒子であることができる。一次又は会合粒径は、一般的に１００ｎｍ、７５ｎｍ、又は５０ｎｍ未満である。典型的には、一次又は会合粒径は４０ｎｍ、３０ｎｍ、又は２０ｎｍ未満である。ナノ粒子は非会合性であることが好ましい。それらの測定値は、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）に基づくことができる。ナノ粒子としては、例えば、アルミナ、ジルコニア、チタニア、これらの混合物、又はこれらの混合酸化物のような金属酸化物が挙げられる。表面改質されたコロイド状ナノ粒子は、実質的に完全凝縮可能である。

完全凝縮ナノ粒子（シリカを例外として）の結晶化度（単離金属酸化物粒子として測定した場合）は、典型的には５５％を超え、好ましくは６０％を超え、より好ましくは７０％を超える。例えば、結晶化度は、約８６％まで又はそれ以上の範囲であることができる。結晶化度は、Ｘ線回折法によって決定することができる。凝縮結晶性の（例えばジルコニア）ナノ粒子は、屈折率が高いが、非晶質ナノ粒子は典型的には屈折率がより低い。

ジルコニア及びチタニアナノ粒子は、５〜５０ｎｍ、又は５〜１５ｎｍ、又は８ｎｍ〜１２ｎｍの粒径を有することができる。ジルコニアナノ粒子は、耐久性物品又は光学素子中に１０〜７０重量％、又は３０〜６０重量％の量で存在できる。本発明の組成物及び物品に使用されるジルコニアは、ナルコケミカル社（Nalco Chemical Co.）から「ナルコ（Nalco）ＯＯＳＳＯＯ８」という商品名で、及びスイスのウッツビル（Uzwil）のビューラー社（Buhler AG）から「ビューラー（Buhler）ジルコニアＺ−ＷＯゾル」という商品名で入手可能である。

ジルコニア粒子は、米国特許出願第２００６／０１４８９５０号に記載されているような熱水技術を用いて調製できる。より具体的には、ジルコニウム塩を含有する第１の供給原料は、最初の熱水処理が施されてジルコニウム含有中間体及び副生成物を生成する。第２の供給原料は、第１の熱水処理で生成した副生成物の少なくとも一部を除去することによって調製される。第２の供給原料は、その後、第２の熱水処理を施されて、ジルコニア粒子を含有するジルコニアゾルを生成する。

第１の供給原料は、ジルコニウム塩を含有する水性前駆体溶液を形成することにより調製される。ジルコニウム塩のアニオンは、ジルコニアゾルを調製するプロセスのその後の工程時に、ジルコニウム塩のアニオンが除去できるように通常選択される。更に、アニオンは、多くの場合、非浸食性であるように選択され、水熱反応器などの処理装置に選択された材料の種類のより大きい柔軟性を可能にする。

前駆体溶液中のアニオンを少なくとも部分除去する１つの方法では、前駆体溶液は加熱され、アニオンの酸性形態を蒸発させることができる。例えば、４個以下の炭素原子を有するカルボン酸アニオンは、対応するカルボン酸として除去することができる。より詳細には、酢酸アニオンは、酢酸として除去することができる。遊離の酢酸を除去することはできるが、酢酸の少なくとも一部は典型的には（例えばジルコニア）ナノ粒子表面上に吸着される。それゆえ、ナノ粒子は一般的に吸着された揮発性の酸を含む。

「揮発性の酸」は、アクリル酸、メタクリル酸、酢酸、及びこれらの混合物のような、６個以下の炭素原子を有するモノカルボン酸を指す。これらのうち、酢酸は有機成分と非反応性であり、これに対してアクリル酸及びメタクリル酸は、これらの酸の（メタ）アクリレート基が有機成分の（メタ）アクリレート基と共重合できることから、反応性揮発性樹脂である。

表面改質されたとは、表面改質剤を無機酸化物（例えばジルコニア）粒子に付着させて表面特性を改質することを伴う。無機粒子の表面改質の全体的な目的は、樹脂に均質成分及び好ましくは（例えば流延及び硬化プロセスを用いて）高輝度のフィルムに調製できる低粘度を提供することである。

ナノ粒子は、しばしば、有機マトリックス材料との相溶性を改良するために表面改質される。表面改質されたナノ粒子は、しばしば、有機マトリックス材料中で非会合、非粒塊、又はこれらの組み合わせである。得られるこれらの表面改質されたナノ粒子を含有する光管理フィルム（light management films）は高い光学的透明性及び低いくもりを有する傾向がある。ジルコニアのような、高屈折率表面改質されたナノ粒子の添加は、輝度向上フィルムのゲインを、重合された有機材料のみを含有するフィルムと比べて増大することができる。

ナノ粒子の表面に吸着された非反応性の揮発性酸（例えば酢酸）は、これらの種々の（例えば不揮発性の）カルボン酸によって置換されたと推測される。表面処理剤の使用に加え、（例えば輝度向上フィルムに）、非反応性の揮発性酸含有量を低減するための追加処理工程（例えば熱処理）も施してもよい。検出可能な量（０．０１重量％〜０．１重量％）で存在してもよいが、輝度向上フィルムの非反応性の揮発性酸含有量は、一般的に５重量％未満である。不揮発性酸と反応性揮発性酸含有量（例えば有機成分と重合可能な基を有する酸）との組み合わせの総量は、実質的により高く、約２０重量％までの範囲であってよい。例えば、表面改質された粒子、重合樹脂、又は重合構造の不揮発性酸含有量は、合計で１重量％、２重量％、３重量％、４重量％、５重量％、６重量％、７重量％、８重量％、９重量％、１０重量％、１１重量％、１２重量％、１３重量％、１４重量％、１５重量％、１６重量％、１７重量％、１８重量％、１９重量％、又は２０重量％であってよい。同様に、表面改質された粒子、重合樹脂、又は重合構造の反応性揮発性酸含有量は、合計で１重量％、２重量％、３重量％、４重量％、５重量％、６重量％、７重量％、８重量％、９重量％、１０重量％、１１重量％、１２重量％、１３重量％、１４重量％、１５重量％、１６重量％、１７重量％、１８重量％、１９重量％、又は２０重量％であってよい。

モノカルボン酸表面処理剤は、好ましくは相溶化基を含む。モノカルボン酸は、式Ａ−Ｂによって表されてよく、式中、Ａ基は、（例えばジルコニア又はチタニア）ナノ粒子の表面に付着できる（例えばモノカルボン酸）基であり、Ｂは、種々の異なる官能性を含む相溶化基である。カルボン酸基は、吸着及び／又はイオン結合の形成によって表面に付着できる。相溶化基Ｂは、一般に、それが（例えば輝度向上）光学物品の重合可能な樹脂と相溶するように選択される。相溶化基Ｂは、反応性又は非反応性であることができ、極性又は非極性であることができる。

ジルコニア粒子に非極性の性質を付与することができる相溶化基Ｂとしては、例えば、直鎖又は分枝鎖の芳香族又は脂肪族炭化水素が挙げられる。カルボン酸官能性を有する非極性改質剤の代表的な例には、オクタン酸、ドデカン酸、ステアリン酸、オレイン酸、及びこれらの組み合わせが挙げられる。

相溶化基Ｂは、それが（例えば輝度向上）光学物品の有機マトリックスと共重合できるように、任意選択的に反応性であってよい。例えば、（メタ）アクリレート相溶化基のようなフリーラジカル重合可能基は、（メタ）アクリレート官能有機モノマーと共重合して、良好な均質の輝度向上物品を生成できる。

本明細書に記載されている（例えばジルコニア）無機ナノ粒子は、好ましくは２つの異なる表面処理剤で表面改質される。

いくつかの実施形態で、無機ナノ粒子は、非反応性相溶化基を有する少なくとも１種のモノカルボン酸を含む第１の表面処理剤を含む。「非反応性」とは、相溶化基が有機成分と反応しないことを意味する。第２の表面処理剤は、有機成分と反応する共重合可能な基を有する少なくとも１種のモノカルボン酸を含む。表面処理剤の組み合わせは、ナノ粒子が有機成分と反応する多量の表面処理剤を含むような量で用いられる。したがって、第２の表面処理剤の化学量論量は、第１の表面処理剤を超える。

例えばｉｉ）対ｉ）の比は、１．１：１又は１．５：１又は２：１又は３：１又は４：１又は５：１であってよい。

第１の表面処理剤は、非反応性相溶化基を有する少なくとも１種のモノカルボン酸（すなわち、１分子につき１つのカルボン酸基を含有する）を含む。このような相溶化基は、典型的には、（例えばポリエーテル基）水溶性のテールのような極性基を含む。このような表面処理剤は、ジルコニア又はチタニア粒子に極性の性質を付与できる。

ポリエーテルテールは、一般式−Ｏ−Ｒ−を有する繰返し二官能アルコキシラジカルを含む。好ましいＲ基は、一般式−Ｃ_ｎＨ_２ｎ−を有し、例えば、メチレン、エチレン、及びプロピレン（ｎ−プロピレン及びｉ−プロピレンを包含する）又はこれらの組み合わせが挙げられる。Ｒ基の組み合わせは、例えば、ランダム、又はブロック型コポリマーとして提供されてよい。

ポリエーテルテールを有する好ましい部類のモノカルボン酸は、一般的に次式によって表されてよい：
ＣＨ_３−［Ｏ−（ＣＨ_２）_ｙ］_ｘ−Ｘ−ＣＯＯＨ
式中、
Ｘは、二価の有機連結基であり、
ｘは、約１〜１０の範囲であり、
ｙは、約１〜４の範囲である。

Ｘの代表例としては、−Ｘ_２−（ＣＨ_２）_ｎ−が挙げられ、式中、Ｘ_２は、−Ｏ−Ｓ−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−であり、ｎは、約１〜３の範囲である。

好ましいポリエーテルカルボン酸の例としては、化学構造ＣＨ_３ Ｏ（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_２ＣＨ_２ＣＯＯＨを有する２−［２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ］酢酸（以後ＭＥＥＡＡ）及び化学構造ＣＨ_３ＯＣＨ_２ＣＨ_２ＯＣＨ_２ＣＯＯＨを有する２−（２−メトキシエトキシ酢酸（以後ＭＥＡＡ）が挙げられる。ＭＥＡＡ及びＭＥＥＡＡは、ウイスコンシン州ミルウォーキー（Milwaukee）のアルドリッチ・ケミカル（Aldrich Chemical Co.,）より、それぞれカタログ番号４０，７０１−１及び４０，７００−３として市販されている。

ポリエーテル相溶化テールを有するその他の表面改質剤としては、一般的に脂肪族無水物とポリアルキレンオキシドモノエーテルとの反応によって調製されたものが挙げられる。この種類の表面改質剤としては、コハク酸モノ［２−（２−メトキシ−エトキシ）−エチル］エステル、マレイン酸モノ−［２−（２−メトキシ−エトキシ）−エチル］エステル、及びグルタル酸モノ−［２−（２−メトキシ−エトキシ）−エチル］エステルが挙げられる。これらの分子は次のように示される：

２種以上のポリエーテルカルボン酸の混合物も用いることができる。

その他の態様において、比較的高屈折率の（例えばＲＩが少なくとも１．５０である）相溶化剤が、輝度向上フィルムのような光学物品の調製に有利となることができる。フタレート基のような芳香族基を１つ以上含有する相溶化剤は、有利に高屈折率を有し、それゆえ、その包含は、重合可能な組成物全体の屈折率を上昇させることができる。屈折率を上昇させるその他の方法としては、表面改質剤分子にイオウ又は臭素を包含することが挙げられる。

種々のフタレート系材料は、次の反応スキームによって製造できる。

第２の表面処理剤は、有機成分と共重合できる反応性基を有する少なくとも１種の（例えば不揮発性の）モノカルボン酸を含む。１つの実施形態では、第２の表面処理剤は好ましくは、脂肪族又は芳香族無水物とヒドロキシルアルキル（メタ）アクリレートとの反応によって調製された（メタ）アクリレート官能化表面処理剤である。

この種の表面改質剤の例は、コハク酸モノ−（２−アクリロイルオキシ−エチル）エステル、マレイン酸モノ−（２−アクリロイルオキシ−エチル）エステル、及びグルタル酸モノ−（２−アクリロイルオキシ−エチル）エステル、マレイン酸モノ−（４−アクリロイルオキシ−ブチル）エステル、コハク酸モノ−（４−アクリロイルオキシ−ブチル）エステル、グルタル酸モノ−（４−アクリロイルオキシ−ブチル）エステルである。これらの種は次のように示される：

その他のこの種の脂肪族表面改質剤としては、モノ（メタ）アクリルオキシポリエチレングリコーススクシネート、又はマレイン酸若しくはグルタル酸無水物から製造された類似材料が挙げられる。

この種のその他の表面改質剤は、芳香族無水物から調製できる。このような分子の例は、フタル酸モノ−（２−アクリロイルオキシ−エチル）エステル及びフタル酸モノ−（２−アクリロイルオキシ−ブチル）エステルであり、これは無水フタル酸から調製できる。これらは、次の反応スキームによって製造できる：

別の反応性表面改質剤は、β−カルボキシルエチルアクリレートである。

第１及び第２の表面処理剤に加えて、表面処理剤はモノ又はジカルボン酸を追加的に含んでよい。代表例としては、アクリル酸メタクリル酸、並びに種々のジカルボン酸が挙げられる。ジカルボン酸は、好ましくは分子量が比較的低い。ジカルボン酸は直鎖又は分枝鎖であってよい。カルボン酸基の間に６個までの炭素原子を有するジカルボン酸が好ましい。これらには、例えばマレイン酸、コハク酸、スベリン酸、フタル酸、及びイタコン酸が挙げられる。

コロイド状分散中の粒子の表面改質は、種々の方法で実現できる。そのプロセスは一般に、無機粒子分散液と表面改質剤との混合物を必要とする。任意選択的に、例えば、１−メトキシ−２−プロパノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、及び１−メチル−２−ピロリジノンのような共溶媒をこの時点で添加できる。共溶媒は、表面改質剤並びに表面改質された粒子の溶解度を向上できる。無機ゾル及び表面改質剤を含む混合物は、その後、室温又は高温で、混合あり又はなしで、反応される。

表面改質された粒子は、続いて、種々の方法で硬化性（すなわち重合可能な）樹脂組成物に組み込むことができる。好ましい態様においては、溶媒交換手順が利用され、樹脂を表面改質されたゾルに添加してから水及び共溶媒（使用する場合）を蒸発により除去することにより、粒子を重合可能な樹脂中に分散された状態にする。蒸発工程は、例えば、蒸留、回転蒸発、又はオーブン乾燥により達成可能である。別の態様では、表面改質された粒子を水不混和性溶媒中に抽出した後、それが望ましい場合には溶媒交換を行うことができる。あるいは、表面改質されたナノ粒子を重合可能な樹脂に組み込む別の方法は、改質粒子を乾燥して粉末にした後、その中に粒子が分散された樹脂材料を添加することを伴う。この方法における乾燥工程は、例えば、オーブン乾燥又は噴霧乾燥のような、その系に適した従来の方法によって達成することができる。

光学層は、ベース層に直接接触するか又はベース層に光学的に整列することができ、光学層が光の流れを方向付け又は集中させることができる寸法、形状、及び厚さであることができる。光学層は、米国特許第７，０７４，４６３号明細書に記載及び呈示されているような多数の有用なパターンのいずれかを有することができる構造化又はミクロ構造化された表面を有することができる。ミクロ構造化された表面は、フィルムの長さ又は幅に沿って伸長する複数の平行な長手方向の隆起部であることができる。これらの隆起部は、複数個のプリズム頂点から形成できる。これらの頂点は鋭角、円形又は扁平又は切頭であることができる。例えば、隆起部は４〜７〜１５マイクロメートルの範囲の半径に丸めることができる。

これは、環状プリズムパターン、キューブ−コーナーパターン、又はいずれかのレンズ状ミクロ構造であることができる定形又は不定形のプリズムパターンを包含する。有用なミクロ構造は、輝度向上フィルムとして使用するための完全内部反射フィルムとして作用できる定形プリズムパターンである。別の有用なミクロ構造は、反射フイルムとして使用するための再帰反射フィルム又は素子として作用できるコーナーキューブプリズムパターンである。別の有用なミクロ構造は、光学ディスプレイに使用するための光学素子として作用できるプリズムパターンである。別の有用なミクロ構造は、光学ディスプレイに使用するための光学回転フィルム又は素子として作用できるプリズムパターンである。

ベース層は、光学製品、すなわち光の流れを制御するよう設計された製品への使用に好適な性質及び組成物であることができる。ほぼいかなる材料も、その材料が十分に光学的に透明であり、特定の光学製品に組立てられるか又は製品内で使用されるのに十分に構造的に強い限り、ベース材料として使用できる。ベース材料は、光学製品の性能が時間とともに損なわれないように十分な耐温度性及び耐老化性が備わっているものを選択できる。

いずれかの光学製品のためのベース材料の特定の化学的組成物及び厚さは、構築されている特定の光学製品の要件に依存し得る。すなわち、強度、透明性、耐温度性、表面エネルギー、光学層への接着性に対するニーズのバランスである。

有用なベース材料としては、例えば、スチレン−アクリロニトリル、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート、セルローストリアセテート、ポリエーテルスルホン、ポリメチルメタクリレート、ポリウレタン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエチレンナフタレート、ナフタレンジカルボン酸系コポリマー又はブレンド、ポリシクロオレフィン、ポリイミド、及びガラスが挙げられる。所望により、ベース材料は、これらの材料の混合物又は組み合わせを含有できる。実施形態では、ベースは多層であってもよいし、又は連続相の中に懸濁又は分散した分散成分を含有してよい。

ミクロ構造を有する製品のようないくつかの光学製品、例えば、輝度向上フィルムの場合、好ましいベース材料の例には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）及びポリカーボネートが挙げられる。有用なＰＥＴフィルムの例には、フォトグレード（photograde）ポリエチレンテレフタレート及びデラウエア州ウィルミントン（Wilmington）のデュポン・フィルムズ（DuPont Films）から入手可能なメリネックス（MELINEX）（商標）ＰＥＴが挙げられる。

いくつかのベース材料は、光学的に活性であることができ、及び偏光板として作用することができる。多くのベースはまた、本明細書においてフィルム又は基材とも呼ばれ、光学製品分野において偏光板として有用であることが既知である。フィルムを通る光の偏光は、例えば、通過光を選択的に吸収する、フィルム材料内二色偏光子の包含により実現され得る。光の偏光はまた、配列雲母チップのような無機材料を組み込むことによって、又は連続フィルム中に分散している光変調液晶の液滴といった連続フィルム中に分散している不連続相によって実現させることができる。代替手段として、異なる材料のマイクロファイン層からフィルムを作製することができる。フィルム内の偏光材料は、例えば、フィルムの延伸、電場又は磁場の印加、及びコーティング技術のような方法を利用することによって、偏光配向に揃えることができる。

偏光フィルムの例としては、米国特許第５，８２５，５４３号明細書及び同第５，７８３，１２０号明細書に記載のものが挙げられる。輝度向上フィルムとの組み合わせによるこれらの偏光フィルムの使用は、米国特許第６，１１１，６９６号明細書に記載されている。

ベースとして使用できる偏光フィルムの第２の実施例は、米国特許第５，８８２，７７４号明細書に記載されたフィルムである。市販のフィルムは、３Ｍから商品名ＤＢＥＦ（二重輝度向上フィルム（Dual Brightness Enhancement Film））のもとに販売されている多層フィルムである。輝度向上フィルムにおけるこうした多層偏光光学フィルムの使用は、米国特許第５，８２８，４８８号明細書に記載されている。

次に定義する用語については、特許請求の範囲又は本明細書の他の箇所にて別の定義が与えられない限り、これらの定義が適用されるものとする。

「ミクロ構造」は、本明細書において、米国特許第４，５７６，８５０号明細書に定義及び説明されている通りに用いられる。それゆえ、それは、ミクロ構造を有する物品の予め定められた所望の利用目的又は機能を叙述する又は特徴づける表面の構成を意味する。その物品の表面における突出部及びくぼみのような不連続は、中心線の上の表面輪郭により包囲された面積の合計が線の下の面積の合計と等しくなるように、ミクロ構造を通って引かれた平均中心線から輪郭が偏差すると考えられ、その線は物品の呼称面（nominal surface）（ミクロ構造を有する）に本質的に平行である。その偏位の高さは、例えば、１〜３０ｃｍの表面の代表的な特徴的な長さを通って、光学又は電子顕微鏡により測定したとき、一般に、約＋／−０．００５〜＋／−７５０マイクロメートルである。前記平均中心線は、平面（piano）、凹面、凸面、非球面又はそれらの組み合わせであることができる。その偏位が低いオーダー、例えば、＋／−０．００５〜＋／−０．１マイクロメートル又は、好ましくは、＋／−０．０５マイクロメートルであり、その偏位がまれにしか又はほとんど発生しない物品、すなわち、表面にいかなる有意な不連続もない物品は、ミクロ構造を有する表面が本質的に「平坦」又は「平滑な」表面であるものであり、そのような物品は、眼用レンズのような、例えば、精密光学素子又は精密光学インタフェースを有する素子として有用である。その偏位が低いオーダーであり頻繁に発生する物品としては、反射防止ミクロ構造を有するものが挙げられる。その偏位が高いオーダー、例えば、＋／−０．１〜＋／−７５０マイクロメートルであり、同じ又は異なる複数個の実用的な不連続を含むミクロ構造を特性とし、ランダム又は整然とした形で離れるか又は隣接している物品は、再帰反射プリズム状シート、ミクロ構造金型（例えばバリアリブ調製のためのペースト成形用）、直鎖フレネルレンズ、ビデオディスク、光視準プライバシーフィルム、及び輝度向上フィルムのような物品である。ミクロ構造を有する表面は、その低いオーダー及び高いオーダーの両方の実用的不連続を含有できる。ミクロ構造を有する表面は、その量又は種類がその物品の予め定められた所望の利用を有意に妨害するか又は悪影響を及ぼすものでない限り、外来の又は非実用的な不連続を含有してよい。

「屈折率（ｉｎｄｅｘ ｏｆ ｒｅｆｒａｃｔｉｏｎ、又はｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ）」は、自由空間での電磁放射線の速度のその材料中での放射速度に対する比として理解される材料（例えば、モノマー）の絶対的な屈折率を指す。屈折率は、既知の方法を使用して測定でき、一般にボシュロム（Bausch and Lomb）屈折計（カタログ番号３３．４６．１０）を使用して測定される。測定された屈折率は、計器に依存してある程度変動しうることは一般的に認識されている。

「（メタ）アクリレート」という用語は、アクリレート及びメタクリレート両方の化合物を指す。

用語「ナノ粒子」は、本明細書において、約１００ｎｍ未満の直径を有する粒子（一次粒子又は会合一次粒子）を意味するように定義される。

「表面改質されたコロイド状ナノ粒子」とは、ナノ粒子が安定な分散を提供するようにそれぞれ改質表面を有するナノ粒子を表す。

本明細書で「安定な分散」は、例えば、室温（約２０〜２２℃）、大気圧、及び過剰な電磁力がないという周囲条件下で、ある時間、例えば約２４時間放置された後に、コロイド状ナノ粒子が疑集しない分散として定義される。

「凝集」とは、互いに化学的に結合してよい一次粒子間の強力な会合を指す。凝集体のより小さい粒子への分解は、達成が困難である。

「アグロメレーション」とは、電荷又は極性により保持一体化されていてよく、より小さい構成要素に分解可能である、一次粒子間の弱い会合を表す。

「一次粒径」は、単一の（非凝集、非粒塊）粒子の平均直径を指す。

端点による数の範囲の列挙には、その範囲内に包括される全ての数が包含される（例えば１〜５は、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、及び５を包含する）。

本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用するとき、単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、その内容について別段の明確な指示がない限り、複数の指示対象を含む。したがって、例えば「化合物」を含有する組成物の言及は、２つ以上の化合物の混合物を含む。本明細書及び添付特許請求の範囲内にて使用された場合、用語「又は」は、別段の明確な指示がない限り、一般的に「及び／又は」を含む意味で用いられる。

特に指示がない限り、明細書及び添付特許請求の範囲に使用された成分の量、性質の測定等を表す全ての数は、全ての例において、「約」という用語により修正されることを理解されたい。

本発明は、本明細書に記載される特定の実施例に限定されるとみなされるべきではなく、むしろ添付の特許請求の範囲において明確に記載されるように、本発明の全ての態様を網羅するものと理解されるべきである。本明細書を再考することにより、本発明が対象とする様々な修正、等価の方法、並びに本発明を適用でき得る多数の構造が、当業者には容易に明らかとなるであろう。

１．ゲイン試験法
カリフォルニア州チャッツワース（Chatsworth）のフォトリサーチ社（Photo Research, Inc）から入手可能なＭＳ−７５レンズ付きスペクトラスキャン（SpectraScan）（商標）ＰＲ−６５０スペクトラカラリメーター（SpectraColorimeter）を用いて、フィルムの光学的性能を測定した。拡散透過性中空ライトボックス上にフィルムを配置した。ライトボックスの拡散透過及び拡散反射は、ランベルト型として説明できる。ライトボックスは、厚み〜６ｍｍの拡散ＰＴＦＥプレートから作製された約１２．５ｃｍ×１２．５ｃｍ×１１．５ｃｍ（Ｌ×Ｗ×Ｈ）の大きさの六面中空キューブであった。ボックスの１つの面は、サンプル表面として選択されている。中空ライトボックスの拡散反射率は、サンプル表面で測定したとき、〜０．８３であった（例えば、以下に記載の測定法により４００〜７００ｎｍの波長範囲全体にわたり平均した場合、〜８３％）。ゲイン試験中、ボックスの底面内の〜１ｃｍの円孔を介して内部からボックスを照光した（光が内部から試料面に向けて方向づけされたサンプル面の反対側）。この照光は、光を方向付けるために用いられる光ファイバーバンドルに取り付けられている安定化広帯域白熱光源（マサチューセッツ州マールボロ（Marlborough）ニューヨーク州オーバーン（Auburn）のショットフォステック社（Schott−Fostec LLC）製の直径〜１ｃｍのファイバーバンドル延長部付きフォステック（Fostec）ＤＣＲ−ＩＩ）を用いて提供する。標準的な線吸収偏光子（例えばメレスグリオ（Melles Griot）０３ ＦＰＧ ００７）をサンプルボックスとカメラの間に配置する。カメラは、〜３４ｃｍの距離でライトボックスのサンプル表面に焦点を合わせ、吸収偏光子は、カメラレンズから〜２．５ｃｍ離して配置する。照射したライトボックスの輝度は、所定の位置に偏光子を配置するとともにサンプルフィルムのない状態で測定したところ、＞１５０ｃｄ／ｍ^２であった。サンプルフィルムをボックスに概ね接触した状態にしてサンプルフィルムをボックスのサンプル面に平行に配置したときに、ボックスのサンプル面の平面に対して法線入射方向で、サンプル輝度をＰＲ−６５０によって測定する。ライトボックス単独で同じように測定した輝度と、このサンプル輝度を比較することによって、相対ゲインを計算する。迷光源を排除するために、全測定を黒色包囲体中で行った。

ライトボックスの拡散反射率は、直径１５．２５ｃｍ（６インチ）のスペクトラロン（Spectralon）被覆積分球と、安定化広帯域ハロゲン光源と、光源用の電源を用いて測定した。これらはすべて、ニューハンプシャー州サットン（Sutton）のラブスフェア（Labsphere）から供給されている。積分球は、３つの開口ポートを有していた。１つのポート（直径２．５ｃｍ）は、入力光用であり、９０度で第２の軸に沿った１つのポート（直径２．５ｃｍ）は、検出ポートとして用いられ、９０度で第３の軸に沿った（すなわち最初の２つの軸に直交する）第３のポート（直径５ｃｍ）は、サンプルポートとして用いられた。ＰＲ−６５０スペクトラカラリメーター（Spectracolorimeter）（上記と同一のもの）は、〜３８ｃｍの距離で検出器用ポートに焦点を合わせた。拡散反射率が〜９９％であるラボスフェア（Labspher）製の較正反射標準（ＳＲＴ−９９−０５０）を用いて、積分球の反射効率を計算した。標準は、ラボスフェア（Labspher）により較正されたものであり、ＮＩＳＴ標準（ＳＲＳ−９９−０２０−ＲＥＦＬ−５１）が基になっている。積分球の反射効率を次のように計算した。

球輝度比＝１／（１−Ｒ球×Ｒ標準）
この場合の球輝度比は、参照サンプルでサンプルポートを覆って検出器ポートで測定した輝度を、サンプルでサンプルポートを覆わずに検出ポートで測定した輝度で除すことによって得られる比である。この輝度比及び較正標準の反射率（Ｒ標準）がわかれば、積分球の反射効率（Ｒ球）を計算することができる。この値は次いで再度試料の反射率を測定するために類似の式において使用される、この場合ではＰＴＦＥライトボックス：
球体輝度比＝１／（１−Ｒ球体×Ｒ試料）
この場合には、球体輝度比は、試料を試料ポートに置いたときの検出器における輝度を、試料を用いずに測定した輝度で除すことによって得られる比として求める。Ｒ球は以上からわかるので、Ｒサンプルを計算することができる。これらの反射率を４ｎｍの波長間隔で計算し、４００〜７００ｎｍの波長範囲にわたる平均として報告した。

１枚のシートのゲインを、垂直（又はＥ．Ｔ．テスター（Tester）で使用されるディフューザーボックスの前面を基準にして垂直方向）で試験する。水平、又は交差したシート配置においては、フィルム積み重ね体のボトムシートが垂直方向にあり、トップシートがディフューザーボックスの前面に水平又は平行である。

２．引張特性
重合可能な樹脂組成物は、樹脂を金型に注ぐことによって引張特性試験に適した試験試料に成形した。重合可能な樹脂と接触する金型のベースは厚さ０．６４ｃｍ（０．２５インチ）の石英ガラスプレートからなった。

石英ガラスプレート上に配置されるのは、中央に方形の開口部（幅＝１．２７ｃｍ（０．５インチ）、長さ＝１７．８ｃｍ（７インチ）、及び厚さ＝〜０．０８ｃｍ（〜０．０３１インチ））を有する方形のシリコーン層（幅＝１２．７ｃｍ（５インチ）、長さ＝２２．９ｃｍ（９インチ）、厚さ＝〜０．０８ｃｍ（〜０．０３１インチ））である。このシリコーン層は、金型の側壁を形成する。有用であることが見出されたシリコーン金型の１つは、マックマスター・カー（McMaster-Carr）よりカタログ番号８６０４５Ｋ３２１で入手できる。

金型の方形の陥凹を、重合可能な樹脂で充満した。樹脂及び金型の露出面を、続いて、０．１３ｍｍ（５ミル）の下地処理されていないＰＥＴで被覆した。充満された金型を、続いて、メリーランド州ゲイサーズバーグ（Gaithersburg）のフュージョンＵＶシステムズ社（Fusion UV Systems, Inc.）より入手可能な、２３６．２Ｗ／ｃｍ（６００Ｗ／ｉｎ）可変電源を使用する「Ｄ−バルブ（D−bulb）」からの紫外線に、ラインスピード０．２５ｍ／ｓ（毎分５０フィート）で、片面当たり２回、合計４回暴露した。成形したサンプルは、厚さが０．０９ｃｍ（０．０３８インチ）〜０．１１ｃｍ（０．０４３インチ）の範囲であった。

サンプルは、引張試験の前にまず排気対流式オーブン内で６５℃で１６時間コンディショニングした。そのサンプルを、続いて１９〜２２℃（６７〜７２°Ｆ）及び相対湿度５〜３０で試験用にコンディショニングした。

重合樹脂の硬化フィルムの引張特性を、ＡＳＴＭ Ｄ ８８２−０２薄いプラスチックシートの引張り特性の標準試験方法（Tensile Properties of Thin Plastic Sheeting）に記載されているように測定した。クロスヘッド速度（グリップ分離速度）は、初期グリップ分離（１０．２ｃｍ（４インチ））に初期ひずみ速度（０．０２ｃｍ／ｃｍｍｉｎ（０．０２５インチ／インチｍｉｎ））を乗じたものに等しかった。試料の厚さは、ＡＳＴＭ Ｄ ８８２−０２の１０．２節に従って測定した。

３．ＩＳＯ １５１９に記載の屈曲試験（円筒形マンドレル）を用いて、輝度向上フィルムの耐亀裂性を測定し、破壊マンドレルサイズを報告した。

屈曲試験は、マンドレル軸に垂直なプリズム軸線及びマンドレルから見て外方向を向いたプリズムで実施した。試験したサンプルは、６５℃で１６時間コンディショニングした。

ＺｒＯ_２ゾル
実施例で使用したＺｒＯ_２ゾルは、（米国特許出願第１１／０７９８３２号及び同第１１／０７８４６８号に記載の光相関分光法（ＰＣＳ）、Ｘ線回折及び熱重量分析法に従って測定したときに）次の特性を有した。

％Ｃ／Ｔ＝一次粒径
ＺｒＯ_２ゾルの調製は、米国特許出願第１１／０７９８３２号（２００５年３月１４日出願）及び同第１１／０７８４６８号（２００５年３月１１日申請）に記載されている。

フタル酸モノ−（２−アクリロイルオキシ−エチル）エステルの調製
１１２．１ｇの無水フタル酸、８７．９ｇの２−ヒドロキシエチルアクリレート及び０．４４ｇのトリエチルアミンを、丸底フラスコ内で混合する。少量の乾燥空気をその液体中にバブリングする。反応物を混合し、７５℃に加熱する。反応物を、その温度で６時間保持する。室温へ冷却する。生成物を分析し、ＮＭＲによってフタル酸モノ−（２−アクリロイルオキシ−エチル）エステルと判定した。その生成物は、時間の経過とともに部分的に結晶化する。

対照
ＺｒＯ_２ゾル（１０３．１７ｇ）、ＭＥＥＡＡ（６．０８ｇ）、水（７７．００ｇ）、１−メトキシ−２−プロパノール（１５０．０ｇ）、マレイン酸の２０．７６％１−メトキシ−２−プロパノール溶液（６．３１ｇ）、ＴＭＰＴＡ／ＰＥＡ／ＢＲ３１の２／３／５混合物（２６．８２ｇ）、及びプロスタブ（Prostab）５１９８の５％水溶液（０．２０ｇ）を、１Ｌ丸底フラスコに投入した。水及び１−メトキシ−２−プロパノールを回転蒸発により除去し、屈折率１．５４０の濃縮ＺｒＯ_２ゾルを得た。１−メトキシ−２−プロパノール（７０．０ｇ）及び水（５０．０ｇ）を、ＺｒＯ_２ゾルに添加した。水及び１−メトキシ−２−プロパノールを回転蒸発により除去し、屈折率１．５５４の濃縮ＺｒＯ_２ゾルを得た。フタル酸モノ−（２−アクリロイルオキシ−エチル）エステル（３．２８ｇ）、１−メトキシ−２−プロパノール（１０．０ｇ）及び水（６．０ｇ）を濃縮ＺｒＯ_２ゾルに添加した。水及びアルコールを回転蒸発により除去し、屈折率１．６４５のＺｒＯ_２のアクリル樹脂分散液を得た。１−メトキシ−２−プロパノール（２．０ｇ）及び水（０．２ｇ）を、ＺｒＯ_２分散液に添加した。残りのアルコール及び水を回転蒸発により除去した。得られたＺｒＯ_２のアクリル樹脂分散液は、ＺｒＯ_２が約５２．４％であり、屈折率が１．６４９５であった。

重合可能な樹脂組成物１
ＺｒＯ_２ゾル（４０．８７重量％で１４００ｇの固形分）、コハク酸モノ−［２−（２−メトキシ−エトキシ）−エチル］エステル（１−メトキシ−２−プロパノール中５０重量％で１２０．８４ｇの固形分）、１−メトキシ−２−プロパノール（９６６ｇ）、コハク酸モノ−（２−アクリロイルオキシ−エチル）エステル（１−メトキシ−２−プロパノール中５０重量％で１６７．２ｇの固形分）、２−フェニル−フェニルアクリレート／ＳＲ６０１／ＰＥＡの５０／２５／２５混合物（３５７．３ｇ）及びプロスタブ（ProStab）５１９８（．２２ｇ）を、３つ口１Ｌ丸底フラスコに添加した。水及びアルコールを真空蒸留により除去し、得られた分散液は、アクリレート樹脂中に約５３．３％のＺｒＯ_２であった。０．４６７重量％のダロキュア（Darocure）１１７３を、蒸留後のコンポジット樹脂に添加した。最終混合物の屈折率は、ボシュロム（Bausch and Lomb）屈折計（カタログ番号３３．４６．１０）を使用して１．６４９と測定された。粘度は、スピンドル１８及び小型サンプル用アダプタを備えたブルックフィールド（Brookfield）ＤＶ ＩＩ＋粘度計を用いて、６０℃で０．３５Ｐａ・ｓ（３４６ｃＰ）と報告された。

重合可能な樹脂組成物２
ＺｒＯ_２ゾル（４０．８６重量％ＺｒＯ_２）、２−［２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ］酢酸、コハク酸モノ−（２−アクリロイルオキシ−エチル）エステル、２−フェニル−フェニルアクリレート／ＰＥＡ／ＳＲ６０１の５０／３０／２０重量％混合物、及びプロスタブ（ProStab）５１９８を、実施例１ｂと同様の方法で組み合わせた。この混合物に、２６．８重量％の１−メトキシ−２−プロパノールを添加した。水及びアルコールを真空蒸留によって除去し、得られた分散液はおおよそ次のものであった：
３．００部２−［２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ］酢酸
０．００５部プロスタブ（Prostab）５１９８
１０．９４部コハク酸モノ−（２−アクリロイルオキシ−エチル）エステル
９．３１２部ＰＥＡ
６．２１部ＳＲ６０１
１５．５２部２−フェニル−フェニルアクリレート
５５．００部ＺｒＯ_２
最終混合物の屈折率は、ボシュロム（Bausch and Lomb）屈折計（カタログ番号３３．４６．１０）を使用して１．６４７５と測定された。粘度は、スピンドル１８及び小型サンプル用アダプタを備えたブルックフィールド（Brookfield）ＤＶ ＩＩ＋粘度計を用いて、６０℃で０．３４Ｐａ・ｓ（３４０ｃＰ）と報告された。０．４７０重量％のダロキュア（Darocure）１１７３を、蒸留後のコンポジット樹脂に添加した。

重合可能な樹脂組成物３
ＺｒＯ_２ゾル（４０．８６重量％ＺｒＯ_２）、コハク酸モノ−［２−（２−メトキシ−エトキシ）−エチル］エステル、コハク酸モノ−（２−アクリロイルオキシ−エチル）エステル、２−フェニル−フェニルアクリレート／ＰＥＡ／ＳＲ６０１の５０／３０／２０重量％混合物、及びプロスタブ（ProStab）５１９８を、重合可能な樹脂組成物１と同様の方法で組み合わせた。このブレンドに、１３．９重量％の１−メトキシ−２−プロパノールを添加した。水及びアルコールを真空蒸留によって除去し、得られた分散液はおおよそ次のものであった：
５．６部コハク酸モノ−［２−（２−メトキシ−エトキシ）−エチル］エステル
０．００５部プロスタブ（Prostab）５１９８
８．３部コハク酸モノ−（２−アクリロイルオキシ−エチル）エステル
９．８部ＰＥＡ
６．６部ＳＲ６０１
１６．４部２−フェニル−フェニルアクリレート
５３．３部ＺｒＯ_２
最終混合物の屈折率は、ボシュロム（Bausch and Lomb）屈折計（カタログ番号３３．４６．１０）を使用して１．６４７９と測定された。粘度は、ＴＡインストルメンツ（TA Instruments）（デラウエア州ニューキャッスル（New Castle）より入手可能な、０°の４０ｍｍ平行プレートを備え、ギャップ５００マイクロメートル及びせん断速度１０００ｓ^−１のＡＲ ２０００レオメーターを用いて、６０℃で０．３２Ｐａ・ｓ（３１５ｃＰ）と報告された。０．４７０重量％のダロキュア（Darocure）１１７３を、蒸留後のコンポジット樹脂に添加した。

フィルム調製
ヴィクイティ（Vikuiti）ＢＥＦ ＩＩ（ミネソタ州セントポール（St. Paul）の３Ｍ社（3M Co.）より市販）に見出されたプリズム形状パターンに類似した、公称ピッチ間隔５０マイクロメートルの９０度プリズムの直鎖の列からなる２０．３ｃｍ×２７．９ｃｍ（８インチ×１１インチ）の金属マスターを、ホットプレート上に置き、６０℃（１４０°Ｆ）に加熱した。実施例１〜３の重合可能な樹脂の各４ｍＬのビーズを、使い捨てピペットを用いて、マスターツール上に別々に適用した。次に、デュポン帝人フィルム（Dupont Teijin Films）よりメリネックス（MELINEX）６２３として入手可能な５００ゲージＰＥＴを、樹脂ビーズ及びマスターツールの上に定置した。

ＰＥＴフィルムは、直鎖プリズムがフィルムの高ゲイン軸線にほぼ垂直（９０°＋／−２０°）に配向されるように配向した。マスターツール、樹脂及びＰＥＴを、続いて、マスターツールを完全に充満するのに十分な力を樹脂に加え、同時にいかなる連行空気も排除しながら、７１℃（１６０°Ｆ）にて加熱したニップロールに通した。充満されたマスターツールを、続いて、メリーランド州ゲイサーズバーグ（Gaithersburg）のフュージョンＵＶシステムズ社（Fusion UV Systems, Inc.）より入手可能な、２３６．２Ｗ／ｃｍ（６００Ｗ／ｉｎ）可変電源を使用する「Ｄ−バルブ（D−bulb）」からの紫外線放射に、ラインスピード０．２５ｍ／ｓ（５０ｆｐｍ）で、２回暴露した。続いて、ＰＥＴフィルムをマスターツールから手で取り外した。ＰＥＴフィルム上に形成されたプリズム状コーティングは、約２５マイクロメートルのコーティング厚さを与えた。

引張り、伸び、及び屈曲試験を実施した輝度向上フィルムのサンプルは、上記のフィルム調製に類似した連続プロセスを用いて調製した。

重合可能な樹脂組成物４
目標とする引張り、伸び、及びマンドレルサイズを示すと推測される輝度向上フィルムのプリズム構造に好適な別の重合可能な樹脂は、次の通りである：
ＺｒＯ_２ゾル（４０．８６重量％ＺｒＯ_２）、コハク酸モノ−［２−（２−メトキシ−エトキシ）−エチル］エステル、コハク酸モノ−（２−アクリロイルオキシ−エチル）エステル、２，４，６−トリブロモフェノキシエチルアクリレート／ＰＥＡ／ＳＲ６０１の５０／３０／２０重量％混合物、及びプロスタブ（ProStab）５１９８を、重合可能な樹脂組成物１と同様の方法で組み合わせることができた。このブレンドに、１３．９重量％の１−メトキシ−２−プロパノールを添加できた。水及びアルコールは真空蒸留で除去することができ、得られた分散液はおおよそ次のものであった：
５．６部コハク酸モノ−［２−（２−メトキシ−エトキシ）−エチル］エステル
０．００５部プロスタブ（Prostab）５１９８
８．３部コハク酸モノ−（２−アクリロイルオキシ−エチル）エステル
９．８部ＰＥＡ
６．６部ＳＲ６０１
１６．４部２，４，６トリブロモフェノキシエチルアクリレート
５３．３部ＺｒＯ_２
０．４７０重量％のダロキュア（Darocure）１１７３を、蒸留後のコンポジット樹脂に添加できた。

Claims (47)

1. 少なくとも１種のジ（メタ）アクリレート芳香族モノマーを有する有機成分と、少なくとも１０重量％の表面改質された無機ナノ粒子とを含む、少なくとも１．５８の屈折率を有する重合可能な樹脂組成物の反応生成物を含む重合構造を有する、輝度向上フィルム、
   前記輝度向上フィルムは、６ｍｍ未満で破壊するマンドレルサイズを有する。
2. ベース層及び前記ベース層上に配置された重合構造を有する、輝度向上フィルム、
   前記重合構造は、少なくとも１種のジ（メタ）アクリレート芳香族モノマーを有する有機成分と、少なくとも１０重量％の表面改質された無機ナノ粒子とを含む、少なくとも１．５８の屈折率を有する重合可能な樹脂組成物の反応生成物を含み、前記輝度向上フィルムが、式Ｄ＝１０００（Ｔ／０．０２５−Ｔ）（式中、Ｔは、ベース層の厚さである。）による破壊マンドレルサイズを有する。
3. 有機成分と少なくとも１０重量％の表面改質された無機ナノ粒子とを含む、少なくとも１．５８の屈折率を有する重合可能な樹脂組成物の反応生成物を含む重合構造を有する、輝度向上フィルム、
   前記重合可能な樹脂組成物の硬化フィルムは、少なくとも２５ＭＰａの破断点引張り強さ、及び少なくとも１．７５％の破断点伸びを有する。
4. １種以上のエチレン性不飽和モノマー又はオリゴマーを含む有機成分と、
   非反応性相溶化基を有する少なくとも１種のモノカルボン酸を含む第１の表面処理剤 と、
   前記有機成分と反応する共重合可能な基を有する少なくとも１種の不揮発性モノカル ボン酸を含む第２の表面処理剤と、
   を用いて表面改質された、少なくとも１０重量％の無機ナノ粒子と、
   を含む重合可能な樹脂組成物の反応生成物を含む重合構造を有する、輝度向上フィルム、
   前記ナノ粒子は、前記第１の表面処理剤を超える化学量論量で、前記第２の表面処理剤を含む。
5. 合計で少なくとも１０重量％の量の１種以上の単官能ビフェニルモノマーを含む有機成分と、
   水溶性のテールを有する少なくとも１種のモノカルボン酸を含む第１の表面処理剤と 、
   脂肪族無水物とヒドロキシアルキルアクリレートとの反応によって調製された少なく とも１種のアクリレート官能化表面改質剤を含む第２の表面処理剤と
   を用いて表面改質された、少なくとも１０重量％の無機ナノ粒子と、
   を含む重合可能な樹脂組成物の反応生成物を含む重合構造を有する、輝度向上フィルム。
6. 前記輝度向上フィルムが、６ｍｍ未満で破壊するマンドレルサイズを有する、請求項３〜５のいずれか一項に記載の輝度向上フィルム。
7. 前記重合可能な樹脂組成物が、少なくとも１．６１の屈折率を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の輝度向上フィルム。
8. 前記重合可能な樹脂組成物が、少なくとも１．６４５の屈折率を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の輝度向上フィルム。
9. 前記有機成分が、少なくとも１種のビフェニルモノマーを含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の輝度向上フィルム。
10. 前記ビフェニルモノマーが、４５０ｇ／モル未満のＭｎを有する、請求項５又は９に記載の輝度向上フィルム。
11. 前記ビフェニルモノマーが、６０℃で０．５Ｐａ・ｓ（５００ｃｐｓ）未満の粘度を有する、請求項５又は９に記載の輝度向上フィルム。
12. 前記１種以上のビフェニルモノマーが、有機成分の２５重量％〜７５重量％の範囲の量で存在する、請求項５又は９に記載の輝度向上フィルム。
13. 前記１種以上のビフェニルモノマーが、有機成分の３０重量％〜５０重量％の範囲の量で存在する、請求項１２に記載の輝度向上フィルム。
14. 前記ビフェニルモノマーが、非置換の芳香族環を有する、請求項５又は９〜１３のいずれか一項に記載の輝度向上フィルム。
15. 前記ビフェニルモノマーが、（メタ）アクリレート基を有する、請求項５又は９〜１３のいずれか一項に記載の輝度向上フィルム。
16. 前記ビフェニルモノマーが、次の一般式を有する、請求項１５に記載の輝度向上フィルム、
    

    

    式中、Ｒ１は、Ｈ又はＣＨ_３であり、
    Ｘは、Ｏ又はＳであり、
    ｎは、０〜１０の範囲であり、
    Ｌは、１〜５個の炭素原子を有し、任意選択的にヒドロキシで置換された、アルキル基である。
17. 前記ビフェニルモノマーが、次の一般式を有する請求項１５に記載の輝度向上フィルム。
    

    

    式中、Ｒ１は、Ｈ又はＣＨ_３であり、
    Ｘは、Ｏ又はＳであり、
    Ｑは、−（Ｃ（ＣＨ_３）_２−、−ＣＨ_２、−Ｃ（Ｏ）−、−Ｓ（Ｏ）−、及び−Ｓ（Ｏ）_２−から選択され、
    ｎは、０〜１０の範囲であり、
    Ｌは、１〜５個の炭素原子を有する、任意選択的にヒドロキシで置換された、アルキル基である。
18. 前記ビフェニルモノマーが、アクリレート基を含む、請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の輝度向上フィルム。
19. 前記ビフェニルモノマーが、２−フェニル−フェニルアクリレート、４−（−２−フェニル−２−プロピル）フェニルアクリレート、２−フェニル−２−フェノキシエチルアクリレート、及びこれらの混合物からなる群から選択された、請求項１８に記載の輝度向上フィルム。
20. 前記有機成分が、少なくとも１種の二官能エチレン性不飽和モノマーを更に含む、請求項３〜５のいずれか一項に記載の輝度向上フィルム。
21. 前記二官能エチレン性不飽和モノマーの量が、前記有機成分の５重量％〜８０重量％の範囲である、請求項１〜２又は２０のいずれか一項に記載の輝度向上フィルム。
22. 前記二官能エチレン性不飽和モノマーが、芳香族（メタ）アクリレートモノマーである、請求項１、２又は２０のいずれか一項に記載の輝度向上フィルム。
23. 前記二官能エチレン性不飽和モノマーが、次の構造を有する主要部分を含む、請求項２２に記載の輝度向上フィルム。
    

    

    式中、Ｒ１は、独立して、水素又はメチルであり、
    Ｒ２は、独立して、Ｈ又はＢｒであり、
    Ｚは、独立して、−Ｃ（ＣＨ_３）_２−、−ＣＨ_２−、−Ｃ（Ｏ）−、−Ｓ−、−Ｓ（Ｏ）−、又は−Ｓ（Ｏ）_２−であり、
    Ｌは、直鎖又は分枝鎖のＣ_２〜Ｃ_１２アルキル基から独立して選択された連結基であって、前記炭素鎖が１つ以上の酸素基で任意選択的に置換されており、そして／又は前記炭素原子が１つ以上のヒドロキシル基で任意選択的に置換されている。
24. 前記有機成分が、前記ビフェニルモノマーよりも低い屈折率を有する１種以上の単官能（メタ）アクリレートモノマーを２５重量％まで更に含む、請求項５又は８〜１９のいずれか一項に記載の輝度向上フィルム。
25. 前記重合可能な樹脂が、少なくとも３つのエチレン性不飽和基を有する架橋剤を５重量％未満含む、請求項１〜２４のいずれか一項に記載の輝度向上フィルム。
26. 前記無機ナノ粒子が、吸着された非反応性揮発性酸を含み、そして前記輝度向上フィルムの酸含有量が、５重量％未満である、請求項１〜２５のいずれか一項に記載の輝度向上フィルム。
27. 前記重合可能な樹脂組成物が、シラン表面処理剤を含まない、請求項１〜２６のいずれか一項に記載の輝度向上フィルム。
28. 前記無機ナノ粒子が、次の一般式の第１の表面処理剤を含み、
    ＣＨ_３−［Ｏ−（ＣＨ_２）_ｙ］_ｘ−Ｘ_２−（ＣＨ_２）_ｎ−ＣＯＯＨ
    式中、Ｘ_２は、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−及び−Ｃ（Ｏ）ＮＨからなる群から選択され、ｎは、約１〜３の範囲であり、ｘは、約１〜１０の範囲であり、ｙは、約１〜４の範囲である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の輝度向上フィルム。
29. 前記第１の表面処理剤が、２−［２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ］酢酸、２−（２−メトキシエトキシ）酢酸、コハク酸モノ−［２−（２−メトキシ−エトキシ）−エチル］エステル、マレイン酸モノ−［２−（２−メトキシ−エトキシ）−エチル］エステル、及びグルタル酸モノ−［２−（２−メトキシ−エトキシ）−エチル］エステル、コハク酸モノ−２−［２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ］エチルエステル、及びこれらの混合物からなる群から選択された、請求項２８に記載の輝度向上フィルム。
30. 前記無機ナノ粒子が、コハク酸モノ−（２−アクリロイルオキシ−エチル）エステル、マレイン酸モノ−（２−アクリロイルオキシ−エチル）エステル、及びグルタル酸モノ−（２−アクリロイルオキシ−エチル）エステル、マレイン酸モノ−（４−アクリロイルオキシ−ブチル）エステル、コハク酸モノ−（４−アクリロイルオキシ−ブチル）エステル、グルタル酸モノ−（４−アクリロイルオキシ−ブチル）エステルからなる群から選択された第２の表面処理剤を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の輝度向上フィルム。
31. 前記無機ナノ粒子の量が、４０重量％〜６０重量％の範囲である、請求項１〜３０のいずれか一項に記載の輝度向上フィルム。
32. 前記無機ナノ粒子が、少なくとも１．６８の屈折率を有する、請求項１〜３１のいずれか一項に記載の輝度向上フィルム。
33. 前記無機ナノ粒子が、ジルコニア、チタニア、及びこれらの混合物からなる群から選択された、請求項３２に記載の輝度向上フィルム。
34. 前記無機ナノ粒子が、ジルコニアからなる、請求項３３に記載の輝度向上フィルム。
35. 有機成分と、少なくとも１０重量％の表面改質された無機ナノ粒子とを含む、少なくとも１．５８の屈折率を有する、重合可能な樹脂組成物、
    前記重合可能な樹脂組成物の硬化フィルムは、少なくとも２５ＭＰａの破断点引張り強さ、及び少なくとも２％の破断点伸びを有する。
36. 有機成分と、吸着された非反応性揮発性酸を含む少なくとも１０重量％の表面改質された無機ナノ粒子とを含む、重合可能な樹脂組成物、
    前記重合可能な樹脂組成物の硬化フィルムは、少なくとも２５ＭＰａの破断点引張り強さ、及び少なくとも２％の破断点伸びを有する。
37. １種以上のエチレン性不飽和モノマー又はオリゴマーを含む有機成分と、
    非反応性相溶化基を有する少なくとも１種のモノカルボン酸を含む第１の表面処理剤 と、
    前記有機成分と反応する共重合可能な基を有する少なくとも１種の不揮発性モノカル ボン酸を含む第２の表面処理剤と、
    を用いて表面改質された、少なくとも１０重量％の無機ナノ粒子と、
    を含む、重合可能な樹脂組成物、
    前記ナノ粒子は、前記第１の表面処理剤を超える化学量論量で、前記第２の表面処理剤を含む。
38. 合計で少なくとも１０重量％の量の１種以上の単官能ビフェニルモノマーを含む有機成分と、
    ｉ）水溶性のテールを有する少なくとも１種のモノカルボン酸と
    ｉｉ）脂肪族無水物とヒドロキシルアルキルアクリレートとの反応によって調製され た少なくとも１種のアクリレート官能化された表面改質剤と、
    を用いて表面改質された、少なくとも１０重量％の無機ナノ粒子と、
    を含む、重合可能な樹脂組成物。
39. 前記無機ナノ粒子の量が、４０重量％〜６０重量％の範囲である、請求項３５〜３８のいずれか一項に記載の重合可能な樹脂組成物。
40. 前記無機ナノ粒子が、少なくとも１．６８の屈折率を有する、請求項３５〜３８のいずれか一項に記載の重合可能な樹脂組成物。
41. 前記重合可能な樹脂組成物が、４０重量％〜６０重量％の表面改質された無機ナノ粒子を含み、前記ナノ粒子が、少なくとも１．６８の屈折率を有する、請求項３５〜３８のいずれか一項に記載の重合可能な樹脂組成物。
42. 前記無機ナノ粒子が、ジルコニア、チタニア、及びこれらの混合物からなる群から選択された、請求項４０に記載の重合可能な樹脂組成物。
43. 前記表面改質された無機ナノ粒子が、吸着された非反応性揮発性酸を含み、そして前記輝度向上フィルムの酸含有量が、５重量％未満である、請求項３５〜４２のいずれか一項に記載の重合可能な樹脂組成物。
44. 前記重合可能な樹脂組成物が、シラン表面処理剤を含まない、請求項３５〜４２のいずれか一項に記載の重合可能な樹脂組成物。
45. 請求項３５〜４２に記載の重合可能な組成物の反応生成物を含む、光学物品。
46. ミクロ構造化表面が、請求項４５に記載の重合可能な組成物の反応生成物を含む、ミクロ構造化された表面を有する、光学フィルム。
47. 非反応性相溶化基を有する少なくとも１種のモノカルボン酸を含む第１の表面処理剤と
    有機成分と反応する共重合可能な基を有する少なくとも１種の不揮発性モノカルボン酸を含む、第２の表面処理剤と、
    を用いて表面改質された、無機ナノ粒子、
    前記無機ナノ粒子は、前記第１の表面処理剤を超える化学量論量で、前記第２の表面処理剤を含む。