KR20090125786A - 개선된 내균열성을 갖는 나노복합 구조체를 포함하는 휘도 향상 필름 - Google Patents

개선된 내균열성을 갖는 나노복합 구조체를 포함하는 휘도 향상 필름 Download PDF

Info

Publication number
KR20090125786A
KR20090125786A KR1020097020028A KR20097020028A KR20090125786A KR 20090125786 A KR20090125786 A KR 20090125786A KR 1020097020028 A KR1020097020028 A KR 1020097020028A KR 20097020028 A KR20097020028 A KR 20097020028A KR 20090125786 A KR20090125786 A KR 20090125786A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
brightness enhancing
enhancing film
resin composition
acrylate
film
Prior art date
Application number
KR1020097020028A
Other languages
English (en)
Inventor
브랜트 유 콜브
클린턴 엘 존스
데이비드 비 올슨
타운 엘 맥켄지
나단 케이 네이스미스
Original Assignee
쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 filed Critical 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
Publication of KR20090125786A publication Critical patent/KR20090125786A/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00—Processes of polymerisation
    • C08F2/44—Polymerisation in the presence of compounding ingredients, e.g. plasticisers, dyestuffs, fillers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C08L33/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, which oxygen atoms are present only as part of the carboxyl radical
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2335/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical, and containing at least one other carboxyl radical in the molecule, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Derivatives of such polymers
    • C08J2335/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L35/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical, and containing at least one other carboxyl radical in the molecule, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L35/02—Homopolymers or copolymers of esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2323/00—Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2323/00—Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition
    • C09K2323/03—Viewing layer characterised by chemical composition
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2323/00—Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition
    • C09K2323/03—Viewing layer characterised by chemical composition
    • C09K2323/035—Ester polymer, e.g. polycarbonate, polyacrylate or polyester
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2323/00—Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition
    • C09K2323/05—Bonding or intermediate layer characterised by chemical composition, e.g. sealant or spacer
    • C09K2323/051—Inorganic, e.g. glass or silicon oxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2323/00—Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition
    • C09K2323/05—Bonding or intermediate layer characterised by chemical composition, e.g. sealant or spacer
    • C09K2323/057—Ester polymer, e.g. polycarbonate, polyacrylate or polyester
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133504—Diffusing, scattering, diffracting elements
    • G02F1/133507—Films for enhancing the luminance
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24355—Continuous and nonuniform or irregular surface on layer or component [e.g., roofing, etc.]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24355—Continuous and nonuniform or irregular surface on layer or component [e.g., roofing, etc.]
    • Y10T428/24372—Particulate matter
    • Y10T428/24405—Polymer or resin [e.g., natural or synthetic rubber, etc.]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24355—Continuous and nonuniform or irregular surface on layer or component [e.g., roofing, etc.]
    • Y10T428/24372—Particulate matter
    • Y10T428/24413—Metal or metal compound
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982—Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]
    • Y10T428/2991—Coated
    • Y10T428/2998—Coated including synthetic resin or polymer

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)

Abstract

휘도 향상 필름와 같은 미세구조화 필름, 유기 성분 및 표면 개질된 나노입자를 포함하는 중합성 수지 조성물, 및 표면 개질된 나노입자를 설명한다. 미세구조화 필름은 중합성 수지 조성물 (예컨대, 굴절률이 적어도 1.58)의 반응 생성물을 포함하는 중합 구조체를 갖는다. 경화된 나노복합체(예컨대, 구조체)는 개선된 내균열성을 나타낼 수 있다. 일부 실시 형태에서, 유연성은 원통형 맨드릴 굽힘 시험 특성(예컨대, 6 ㎜ 미만의 파괴시 맨드릴 크기 또는 식 D = 1000(T/0.025-T)에 따른 파괴시 맨드릴 크기(여기서, T는 밀리미터 단위의 층의 두께(예컨대, 예비 형성된 기부 층의 두께))의 관점으로 표현된다. 다른 실시 형태에서, 유연성은 인장 특성 및 신율 특성(예컨대, 적어도 25 ㎫의 파단 인장강도 및 적어도 1.75%의 파단신율)의 관점으로 표현된다.
휘도 향상 필름, 중합 구조체, 나노입자, 굴절률, 표면 처리제, 광학 물품

Description

개선된 내균열성을 갖는 나노복합 구조체를 포함하는 휘도 향상 필름{BRIGHTNESS ENHANCING FILM COMPRISING NANOCOMPOSITE STRUCTURE HAVING IMPROVED CRACK RESISTANCE}
관련 출원과의 상호 참조
본 출원은 2007년 2월 27일 출원된 미국 가특허 출원 제60/891812호; 2007년 4월 19일 출원된 미국 가특허 출원 제60/912751호; 2007년 2월 27일 출원된 미국 가특허 출원 제60/891840호; 및 2007년 5월 14일 출원된 미국 가특허 출원 제60/917827호의 이득을 주장한다.
미국 특허 제5,175,030호 및 제5,183,597호에 기재된 것과 같은 특정한 미세 복제된 광학 제품은 대개 "휘도 향상 필름"(brightness enhancing film)으로 지칭된다. 휘도 향상 필름은 전계발광 패널, 랩톱 컴퓨터 디스플레이, 워드 프로세서, 데스크탑 모니터, 텔레비전, 비디오 카메라뿐만 아니라, 자동차 및 항공기 디스플레이에서 사용되는 것들을 포함하는 액정 디스플레이(LCD)와 같은 백라이트 평판 디스플레이(backlit flat panel display)의 휘도를 증가시키기 위하여 많은 전자 제품에서 이용되고 있다.
휘도 향상 필름은 바람직하게는 생성되는 휘도 이득(brightness gain)(즉, "이득")과 관련되는 휘도 향상 필름의 굴절률을 포함하는 특유한 광학적 및 물리적 특성을 나타낸다. 향상된 휘도는 디스플레이를 켜는 데에 더 적은 전력을 이용하여 전자 제품이 더 효율적으로 작동하게 할 수 있고, 그럼으로써 전력 소비를 감소시키며, 그 구성 요소에 보다 적은 열부하가 가해지게 하고, 전자 제품의 수명을 연장시킬 수 있다.
휘도 향상 필름은 경화 또는 중합되는 고굴절률 단량체로부터 제조되어 왔다.
휘도 향상 필름은 미국 특허 제6,844,950호와, 미국 특허 공개 제2005/0059766호, 제2005/0151119호, 제2006/0204676호, 제2006/0204745호, 제2006/0210726호 및 제2006/0204745호에 기재된 바와 같이, 지르코니아, 실리카 및 티타니아와 같은 무기 입자를 포함하는 중합성 수지 조성물로 제조되어 왔다.
발명의 개요
휘도 향상 필름과 같은 미세구조화 필름, 유기 성분 및 표면 개질된 나노입자를 포함하는 중합성 수지 조성물, 및 표면 개질된 나노입자를 이제 설명한다. 미세구조화 필름은 중합성 수지 조성물 (예컨대, 굴절률이 적어도 1.58)의 반응 생성물을 포함하는 중합 구조체를 갖는다. 경화된 나노복합체(예컨대, 구조체)는 개선된 내균열성을 나타낼 수 있다.
일부 실시 형태에서, 중합성 수지 조성물은 적어도 10 wt-%의 표면 개질된 무기 나노입자를 포함하며 개선된 유연성(flexibility)을 나타낸다. 일부 실시 형태에서, 유연성은 원통형 맨드릴 굽힘 시험 특성(예컨대, 6 ㎜ 미만의 파괴시 맨드릴 크기 또는 식 D = 1000(T/0.025-T)에 따른 파괴시 맨드릴 크기(여기서, T는 밀 리미터 단위의 층의 두께(예컨대, 예비 형성된 기부 층의 두께))의 관점으로 표현된다. 다른 실시 형태에서, 유연성은 인장 특성 및 신율 특성(예컨대, 적어도 25 ㎫의 파단 인장강도 및 적어도 1.75%의 파단신율)의 관점으로 표현된다.
일 실시 형태에서, 중합성 수지 조성물의 유기 성분은 적어도 하나의 다이(메트)아크릴레이트 방향족 단량체를 포함한다. 다른 실시 형태에서, 표면 개질된 무기 나노입자는 흡착된 비-반응성 휘발성 산을 포함한다. 바람직한 일 실시 형태에서, 중합성 수지 조성물은 40 wt-% 내지 60 wt-%의 표면 개질된 무기 나노입자를 포함하며, 나노입자는 굴절률이 적어도 1.68이다.
이러한 유연성을 나타낼 수 있는 (예컨대, 휘도 향상 필름의 중합 구조체의) 한가지 바람직한 중합성 수지 조성물은 하나 이상의 에틸렌계 불포화 단량체(들) 또는 올리고머(들)를 포함하는 유기 성분; 및
비-반응성 상용화 기(compatibilizing group)를 갖는 적어도 하나의 모노카르복실산을 포함하는 제1 표면 처리제와,
유기 성분과 반응하는 공중합성 기를 갖는 적어도 하나의 비-휘발성 모노카르복실산을 포함하는 제2 표면 처리제로 표면 개질된 적어도 10 wt-%의 무기 나노입자를 포함하며;
나노입자는 제1 표면 처리제보다 더 큰 화학량론적 양으로 제2 표면 처리제를 포함한다.
이러한 유연성을 나타낼 수 있는 다른 바람직한 중합성 수지 조성물은, 하나 이상의 1작용성 바이페닐 단량체를 합계가 적어도 10 wt-%인 양으로 포함하는 유기 성분, 및
수용성 테일(tail)을 갖는 적어도 하나의 모노카르복실산을 포함하는 제 1 표면 처리제와,
지방족 무수물과 하이드록시 알킬 아크릴레이트의 반응에 의해 제조된 적어도 하나의 아크릴레이트 작용화된 표면 개질제를 포함하는 제2 표면 처리제로 표면 개질된 적어도 10 wt-%의 무기 나노입자를 포함한다.
다른 실시 형태에서, 표면 개질된 무기 나노입자가 기재된다. 나노입자는 비-반응성 상용화 기를 갖는 적어도 하나의 모노카르복실산을 포함하는 제1 표면 처리제, 및 유기 성분과 반응하는 공중합성 기를 갖는 적어도 하나의 비-휘발성 모노카르복실산을 포함하는 제2 표면 처리제를 포함한다. 나노입자는 제1 표면 처리제보다 더 큰 화학량론적 양으로 제2 표면 처리제를 포함한다.
휘도 향상 필름은 일반적으로 조명 장치의 축상 휘도(on-axis luminance)(본 명세서에서 "휘도"(brightness)라고 말함)를 향상시킨다. 휘도 향상 필름은 광투과성, 미세구조화 필름일 수 있다. 미세구조화 형상(topography)은 필름이 반사 및 굴절을 통해 광을 방향전환시키는 데 사용될 수 있도록 하는 필름 표면 상의 복수의 프리즘일 수 있다. 프리즘의 높이는 전형적으로 약 1 내지 약 75 마이크로미터 범위이다. 랩톱 컴퓨터, 시계 등에서 발견되는 것과 같은 광학 디스플레이에 사용될 때, 미세구조화 광학 필름은 디스플레이로부터 나오는 빛을 광학 디스플레이를 관통하는 법선 축으로부터 원하는 각도로 배치된 한 쌍의 평면 내로 제한함으로써 광학 디스플레이의 휘도를 증가시킬 수 있다. 그 결과, 허용가능한 범위 밖으로 디스플레이에서 나가는 광은 디스플레이 내부로 다시 반사되며, 여기서 이 광의 일부분은 "재활용"되어 이 광이 디스플레이로부터 벗어날 수 있게 하는 각도로 미세구조화 필름으로 다시 되돌아갈 수 있다. 이러한 재활용은 원하는 휘도 수준을 갖는 디스플레이를 제공하는 데에 필요한 전력 소비량을 감소시킬 수 있기 때문에 유용하다.
미국 특허 제5,183,597호 (루(Lu)) 및 미국 특허 제5,175,030호(루 등)에 기재된 바와 같이, 미세구조체 보유 물품 (예컨대, 휘도 향상 필름)은, (a) 중합성 조성물을 제조하는 단계; (b) 중합성 조성물을 미세구조화된 마스터 음각 성형면 상에 마스터의 공동을 충전시키기에 겨우 충분한 양으로 침착시키는 단계, (c) 예비 형성된 기부와 마스터 - 이들 중 적어도 하나는 가요성임 - 사이로 중합성 조성물의 비드를 이동시킴으로써 공동을 충전시키는 단계, 및 (d) 조성물을 경화시키는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조될 수 있다. 마스터는 금속, 예를 들어 니켈, 니켈 도금 구리 또는 황동일 수 있거나, 중합 조건 하에서 안정하고 바람직하게는 마스터로부터 중합된 물질이 깨끗이 제거되게 하는 표면 에너지를 갖는 열가소성 물질일 수 있다. 기부 필름(base film)의 하나 이상의 표면은 선택적으로 프라이밍되거나(primed) 또는 달리 처리되어 기부에 대한 광학층의 점착을 촉진시킬 수 있다.
휘도 향상 필름 또는 다른 미세구조화 물품과 같은 광학 (예컨대, 필름) 물품을 제조하는 데 사용하기 위한 중합성 수지 조성물을 이제 설명한다. 광학 필름은 유기 성분 중에 분산된 표면 개질된 무기 나노입자를 포함하는 중합성 수지의 반응 생성물을 포함하는 중합 구조체를 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "중합성 조성물"은 유기 성분 및 표면 개질된 무기 나노입자를 포함하는 전체 조성물을 말한다. "유기 성분"은 표면 개질된 무기 나노입자를 제외한 조성물의 모든 성분을 말한다. 표면 처리제가 일반적으로 무기 나노입자의 표면에 흡착 또는 그렇지 않다면 부착되기 때문에, 표면 처리제는 유기 성분의 일부로 고려되지 않는다. 표면 개질된 무기 나노입자의 wt-%는 무기 나노입자 단독의 농도보다 더 크다. 표면 개질된 나노입자의 wt-%는 무기 나노입자의 wt-%보다 약 20% 더 큰 것이 전형적이다. 예를 들어, 40 wt-%의 무기 나노입자를 포함하는 조성물은 약 56 wt-%의 표면 개질된 무기 나노입자를 포함한다.
중합 구조체는 기부층과 광학층으로 구성된 광학 요소 또는 광학 제품일 수 있다. 기부층 및 광학층은 동일하거나 또는 상이한 중합체 물질로부터 형성될 수 있다.
중합된 (예컨대, 프리즘형) 구조체를 포함하는 휘도 향상 필름을 이제 설명한다. 중합 구조체는 어떤 (즉, 중합성) 유기 성분 및 적어도 10 wt-%의 표면 개질된 무기 나노입자를 갖는 중합성 수지 조성물의 반응 생성물을 포함한다.
필름의 인장 강도 및 신율 특성은 필름 재료의 물리적 특성이다. 얇은 플라스틱 시트류의 인장 특성(Tensile Properties of Thin Plastic Sheeting)은 ASTM D882-02에 기재된 바와 같은 표준 시험 방법이다. 통상적인 필름 재료를 시험용의 (예를 들어, 도그본(dog bone) 형상의) 시편으로 절단할 수 있다. 소정의 (메트)아크릴레이트 단량체, 예를 들어, 지방족 우레탄 다이아크릴레이트 및 트라이아크릴레이트의 UV 경화된 단일중합체의 인장 강도 및 신율 특성은 이러한 재료의 공급자에 의해 보고되어 있다. 다른 유형의 단량체, 예를 들어, 다양한 1작용성 (메트)아크릴레이트 단량체 및 (메트)아크릴레이트 가교결합제의 단일중합 생성물은 흔히 인장 시험에 적합한 필름 재료가 되지는 않지만, 이러한 재료를 포함하는 중합성 혼합물로부터 형성된 필름의 인장 강도 및 신율은 측정할 수 있다.
본 발명자는 중합성 수지 조성물의 인장 강도 및 신율 특성이 휘도 향상 필름의 내균열성과 서로 관련된다는 것을 밝혀냈다. 본 발명자는 소정 인장 강도 및 신율 특성을 갖는 중합성 수지 조성물을 선택함으로써 휘도 향상 필름의 내균열성을 개선할 수 있음을 알아냈다.
인장 강도 및 신율 시험을 사용하여, 중합성 수지를 휘도 향상 필름으로 실제로 제작하지 않고도 많은 중합성 수지 조성물을 신속하게 그리고 편리하게 스크리닝(screen)할 수 있다. 인장 강도 및 신율은 실시예에 설명된 규정된 시험 시편 제조 및 시험 파라미터를 사용하여 ASTM D 882-02에 따라 시험한다. 시험을 위해서는 단지 소량의 시험 시편만이 필요하기 때문에, 실리콘 주형 내에서 중합성 수지 조성물을 경화시킴으로써 개별 시험 시편을 제조하는 것이 편리하다. 실리콘 주형은 또한 감압 접착제와 같이 취급이 어려운 물질로부터 시험 시편을 성형하는 데 사용된다.
본 명세서에 기재된 휘도 향상 필름의 중합 구조체를 제조하는 데 사용하기에 적합한 중합성 수지 조성물은 파단 인장 강도가 적어도 25 ㎫, 30 ㎫, 35 ㎫, 40 ㎫, 45 ㎫, 또는 50 ㎫이다. 파단 인장 강도는 전형적으로 약 200 ㎫을 넘지 않는다. 일부 실시 형태에서, 인장 강도는 적어도 55 ㎫ 또는 60 ㎫이다. 중합성 수지 조성물은 또한 파단신율이 적어도 1.75% 또는 2%이다. 일부 실시 형태에서, 신율은 적어도 2.5%, 3%, 3.5%, 4%, 4.5%, 5%, 5.5%, 6.0%, 6.5%, 7.0%, 7.5%, 또는 8%이다. 신율은 전형적으로 20% 미만이고, 일부 실시 형태에서는 15% 이하이다.
너무 "연질"인 중합성 수지 조성물은 기재된 신율 특성을 나타낼 수 있으나, 직전에 기재된 목표 수치보다 유의하게 작은 인장 값을 갖는다. 반대로, 너무 "경질"인 중합성 수지 조성물은 인장 강도 특성을 나타낼 수 있으나, 불량한 신율 특성으로 인해 쉽게 균열이 생긴다. 인장 강도 및 신율 기준을 모두 나타내는 중합성 수지 조성물은 필름 경도 및 유연성의 상승 작용적 균형(synergistic balance)을 제공한다.
중합성 수지 조성물은 전형적으로 유리 전이 온도(Tg)가 적어도 35℃, 40℃, 또는 45℃이다. 표면 개질된 나노입자의 함유는 중합성 수지 조성물의 Tg를 증가시킬 수 있다. 따라서, 유기 성분은 상기 (즉, 나노입자-함유) 중합성 수지 조성물보다 더 낮은 Tg를 가질 수 있다. 중합성 수지 조성물의 동적 인장 계수(dynamic tensile modulus)는 전형적으로 약 20℃에서 적어도 1 × 109이다.
직전에 기재된 인장 강도 및 신율 특성을 갖는 중합성 수지 조성물을 이용함으로써, 생성된 휘도 향상 필름은 원통형 맨드릴 굽힘 시험 ISO 1519:2002(E)에 따라 측정될 때 개선된 내균열성을 나타낸다. 파괴시 맨드릴 크기 (즉, 휘도 향상의 중합 구조체의 균열로 이어지는 맨드릴 크기)는 6 ㎜, 5 ㎜, 또는 4 ㎜ 미만이다. 일부 실시 형태에서, 3 ㎜ 또는 2 ㎜의 맨드릴 크기에서는 균열이 전혀 나타나지 않는다. 휘도 향상 필름의 에이징(aging)이 파괴시 맨드릴 크기를 어느 정도 증가시킬 수 있지만, 본 명세서에 기재된 중합성 수지 조성물로부터 제조된 프리즘을 갖는 바람직한 에이징된 휘도 향상 필름은 6 ㎜ 맨드릴에서도 파괴되지 않는다.
앞서 인용된 루의 특허 및 루 등의 특허에 기재된 바와 같은 방법을 사용하여 (예를 들어, 휘도 향상) 미세구조 필름을 제조하는 경우, 미세구조체는 예비 형성된 기부 상에 배치된다.
원통형 맨드릴 굽힘 시험 ISO 1519:2002(E) 굽힘 시험에서, 프리즘 표면의 변형 (즉, ε표면)은 굽힘 반경(radius of bend) 및 중립축까지의 거리에 좌우되며, 이 거리는 필름의 두께 및 필름을 포함하는 층들의 기하학적 형상에 좌우된다. 전형적으로, 굽힘 시험 중 필름의 표면에서의 변형은 하기 식을 사용하여 개산될 수 있다:
ε표면 = (T/2)/[(T/2)+(D/2)]
여기서, T는 예비 형성된 기부 필름의 총 두께이고, D는 굽힘 시험 맨드릴 직경이다. 하기 표는 다양한 예비 형성된 기부 두께 및 다양한 굽힘 시험 맨드릴 직경을 사용하여 계산된 변형을 나타낸다.
Figure 112009058921671-PCT00001
이러한 개산을 사용하여, 필름 표면에서의 변형이 0.025 이상인 경우 필름이 굽힘 시험에 실패한 것으로 계산할 수 있다. 이러한 개산을 사용하여 ε표면이 0.025인 경우의 D에 대한 식, 즉, D = 1000(T/0.025-T)를 풀어서 상이한 두께의 예비 형성된 기부 필름을 갖는 미세구조화 필름에 대한 등가의 파괴 맨드릴을 결정할 수 있다.
이 식을 사용하여, 150 마이크로미터 두께 필름의 굽힘 시험에서 6 ㎜ 맨드릴을 통과하는 것은 200 마이크로미터 두께 필름에 대해 8 ㎜ 맨드릴을 통과하는 것과 거의 동등하며, 이는 275 마이크로미터 두께 필름에 대해 12 ㎜ 맨드릴을 통과하는 것과 525 마이크로미터 두께 필름에 대해 25 ㎜ 맨드릴을 통과하는 것과 거의 동등한 것으로 계산할 수 있다.
유기 성분뿐만아니라 중합성 조성물은 바람직하게는 실질적으로 용매가 없다. "실질적으로 용매가 없다"는 중합성 조성물이 5 wt-%, 4 wt-%, 3 wt-%, 2 wt-%, 1 wt-% 및 0.5 wt-% 미만의 (예컨대, 유기) 용매를 가진다는 것을 말한다. 용매의 농도는 공지된 방법, 예를 들어 기체 크로마토그래피로 측정될 수 있다. 0.5 중량% 미만의 용매 농도가 바람직하다.
유기 성분의 성분들은 유기 성분의 점도가 작도록 선택되는 것이 바람직하다. 전형적으로, 유기 성분의 점도는 이전에 이용된 조성물의 유기 성분보다 실질적으로 더 작다. 유기 성분의 점도는 1 Pa-s (1000 cp) 미만이며 전형적으로 0.9 Pa-s (900 cp) 미만이다. 유기 성분의 점도는 코팅 온도에서 0.8 Pa.s (800 cp) 미만, 0.7 Pa.s (700 cp) 미만, 0.6 Pa.s (600 cp) 미만, 0.5 Pa.s (500 cp) 미만일 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 점도는 동적 응력 점도계(Dynamic Stress Rheometer)를 사용하여 25 ㎜ 평행 플레이트로 (최대 1000 sec-1까지의 전단율에서) 측정된다. 또한, 유기 성분의 점도는 코팅 온도에서 전형적으로 적어도 0.01 Pa-s(10 cp), 더 전형적으로는 적어도 0.05 Pa-s(50 cp), 더욱 더 전형적으로는 적어도 0.1 Pa-s(100 cp), 그리고 가장 전형적으로는 적어도 0.2 Pa-s(200 cp)이다.
코팅 온도는 전형적으로 주위 온도 (즉, 25℃) 내지 82℃ (180℉)의 범위이다. 코팅 온도는 77℃ (170℉) 미만, 71℃ (160℉) 미만, 66℃ (150℉) 미만, 60℃ (140℉) 미만, 54℃ (130℉) 미만, 또는 49℃ (120℉) 미만일 수 있다. 중합성 조성물에서의 융점이 코팅 온도 미만이라면, 유기 성분은 고체이거나, 고형 성분을 포함할 수 있다. 유기 성분은 주위 온도에서 액체일 수 있다.
유기 성분뿐만 아니라 중합성 조성물도 대부분의 제품 응용에 있어서 굴절률이 적어도 1.47이며, 반면 터닝 필름(turning film)의 중합성 수지 조성물은 굴절률이 1.44만큼 작을 수도 있다. 유기 성분 또는 중합성 조성물의 굴절률은 적어도 1.48, 1.49, 1.50, 1.51, 1.52, 1.53, 1.54, 1.55, 1.56, 1.57, 1.58, 1.59, 또는 1.60일 수 있다. 나노입자를 함유하는 중합성 조성물은 굴절률이 1.70만큼 클 수 있다 (예를 들어, 적어도 1.61, 1.62, 1.63, 1.64, 1.65, 1.66, 1.67, 1.68, 또는 1.69). 가시광 스펙트럼에서의 고 투과율이 전형적으로 또한 바람직하다.
중합성 조성물은 바람직하게는 (예컨대, 75 마이크로미터 두께를 갖는 휘도 향상 필름에 대해) 5분 미만의 시간 척도(time scale) 내에서는 에너지 경화성이다. 중합성 조성물은 전형적으로 45℃ 초과인 유리 전이 온도를 제공하도록 충분히 가교결합되는 것이 바람직하다. 유리 전이 온도는 시차 주사 열량 측정법(Differential Scanning Calorimetry, DSC), 조절된 DSC, 또는 동적 기계적 분석법과 같이 당업계에 공지된 방법으로 측정될 수 있다. 중합성 조성물은 통상적인 자유 라디칼 중합 방법에 의해 중합될 수 있다.
중합성 수지는 전형적으로 에틸렌계 불포화 단량체의 혼합물을 포함한다. 혼합물은 전형적으로 적어도 하나의 2작용성 방향족 (메트)아크릴레이트 단량체, 및 분자량이 450 g/몰 미만이고 굴절율이 적어도 1.50, 1.51, 1.52, 1.53, 1.54, 1.55, 1.56, 1.57 또는 1.58인 다량의 (예컨대, 방향족) 1작용성 (메트)아크릴레이트 단량체를 포함한다.
일부 실시 형태에서, 유기 성분은 바람직하게는 하나 이상의 (예컨대, 1작용성) 바이페닐 단량체(들)를 둘 이상의 (메트)아크릴레이트 기를 갖는 적어도 하나의 방향족 (메트)아크릴레이트 단량체와 조합하여 포함한다.
1작용성 바이페닐 단량체는 말단 바이페닐기 (2개의 페닐기는 융합되지 않으나, 결합에 의해 연결됨) 또는 결합기 (예컨대, Q)로 연결된 2개의 방향족 기를 포함하는 말단기를 포함한다. 예를 들어, 결합기가 메탄인 경우, 말단기는 바이페닐메탄기이다. 대안적으로, 결합기가 -(C(CH3)2-인 경우, 말단기는 4-쿠밀 페닐이다. 1작용성 바이페닐 단량체(들)는 바람직하게는 (예컨대, UV) 방사선에 노출시켜 중합가능한 단일 에틸렌계 불포화 기를 또한 포함한다. 1작용성 바이페닐 단량체(들)는 바람직하게는 단일 (메트)아크릴레이트 기 또는 단일 티오(메트)아크릴레이트 기를 포함한다. 아크릴레이트 작용기가 전형적으로 바람직하다. 일부 태양에서, 바이페닐 기는 에틸렌계 불포화 (예컨대, (메트)아크릴레이트) 기에 직접 연결된다. 이러한 유형의 예시적인 단량체는 2-페닐-페닐 아크릴레이트이다. 바이페닐 모노(메트)아크릴레이트 또는 바이페닐 티오(메트)아크릴레이트 단량체는 하나 이상의 하이드록실 기로 선택적으로 치환된 (예컨대, 1 내지 5개의 탄소) 알킬 기를 추가로 포함할 수 있다. 이러한 유형의 예시적인 화학종은 2-페닐-2-페녹시에틸 아크릴레이트이다.
유기 성분은 하나의 바이페닐 (메트)아크릴레이트 단량체 또는 둘 이상의 바이페닐 (메트)아크릴레이트 단량체의 조합을 포함할 수 있다. 이러한 바이페닐 단량체의 총량은 일반적으로 유기 성분의 적어도 10 wt-%, 15 wt-%, 20 wt-% 또는 25 wt-%이다. 1작용성 바이페닐 단량체의 총량은 90 wt-% 이하이며, 더욱 전형적으로 약 75 wt-% 이하(예컨대, 70 wt-%, 65 wt-%, 60 wt-% 미만)이다. 일부 실시 형태에서, 바이페닐 단량체(들)의 총량은 유기 성분의 30 wt-% 내지 50 wt-% 범위이다.
일 실시 형태에서, 하기 일반식을 갖는 1작용성 바이페닐 (메트)아크릴레이트 단량체가 사용된다:
Figure 112009058921671-PCT00002
여기서, R1는 H 또는 CH3이고;
X는 O 또는 S이고;
n는 0 내지 10의 범위(예컨대, n은 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 또는 10)이고;
L은 하이드록시로 선택적으로 치환된, 1 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 알킬기 (즉, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기 또는 펜틸기)이다.
다른 실시 형태에서, 1작용성 바이페닐 (메트)아크릴레이트 단량체는 하기 일반식을 갖는다:
Figure 112009058921671-PCT00003
여기서, R1은 H 또는 CH3이고;
X는 O 또는 S이고;
Q는 -(C(CH3)2-, -CH2, -C(O)-, -S(O)-, 및 -S(O)2-로부터 선택되고;
n은 0 내지 10의 범위(예컨대, n은 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 또는 10)이고;
L은 하이드록시로 선택적으로 치환된, 1 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 알킬기 (즉, 메틸기, 에틸기, 부틸기 또는 펜틸기)이다.
일본 소재의 도아고세이 컴퍼니 리미티드(Toagosei Co. Ltd.)로부터 구매가능한 일부 특정 단량체에는, 예를 들어, 상표명 "TO-2344"로 입수가능한 2-페닐-페닐 아크릴레이트, 상표명 "TO-2345"로 입수가능한 4-(-2-페닐-2-프로필)페닐 아크릴레이트, 및 상표명 "TO-1463"으로 입수가능한 2-페닐-2-페녹시에틸 아크릴레이트가 포함된다.
1작용성 바이페닐 (예컨대, (메트)아크릴레이트) 단량체의 함유는 유기 성분의 굴절률을 상승시키는 동시에, 점도를 감소시킴으로써 중합성 조성물의 처리성(processability)을 개선할 수 있다. 이러한 단량체는 비교적 높은 (즉, 25 wt-% 초과) 농도의 (예컨대, 더 낮은 굴절률의) 2작용성 (메트)아크릴레이트 단량체 또는 올리고머를 사용하는 경우에 특히 유리하다.
유기 성분은 바람직하게는 적어도 5 wt-% 및 전형적으로 약 80 wt-% 이하의 2작용성 (메트)아크릴레이트 단량체 또는 올리고머를 포함한다.
적합한 우레탄 (메트)아크릴레이트는 사토머(Sartomer)로부터 상표명 "CN965", "CN968", "CN981", "CN 983", "CN 984", "CN972", 및 "CN978"로; 코그니스(Cognis)로부터 상표명 "포토머(Photomer) 6210", " 포토머 6217", "포토머 6230", " 포토머 6623", " 포토머 6891", 및 " 포토머 6892"로; 그리고 유씨비(UCB)로부터 상표명 "에베크릴(Ebecryl) 1290", "에베크릴 2001", "에베크릴 4842"로 구매가능하다.
적합한 폴리에스테르 (메트)아크릴레이트는 사토머로부터 상표명 "CN292"로; 코그니스로부터 상표명 "포토머 5010", "포토머 5429", "포토머 5430", "포토머 5432", "포토머 5662", "포토머 5806", 및 "포토머 5920"으로; 그리고 유씨비로부터 상표명 "에베크릴 80", "에베크릴 81", "에베크릴 83", "에베크릴 450", "에베크릴 524", "에베크릴 525", "에베크릴 585", "에베크릴 588", "에베크릴 810", 및 "에베크릴 2047"으로 구매가능하다.
적합한 (메트)아크릴레이트화 아크릴계 올리고머는 또한 구매가능하거나 또는 본 기술 분야에 알려진 방법에 의해 제조할 수 있다.
중합성 조성물은 하기 일반 구조를 갖는 주요 부분(major portion)을 포함하는 방향족 2작용성 (메트)아크릴레이트 단량체를 포함할 수 있다:
Figure 112009058921671-PCT00004
여기서, 각각의 R1은 독립적으로 수소 또는 메틸이다. 각각의 R2는 독립적으로 수소 또는 브롬이다. 각각의 Z는 독립적으로 -C(CH3)2-, -CH2-, -C(O)-, -S-, -S(O)-, 또는 -S(O)2-이고, 각각의 Q는 독립적으로 O 또는 S이다. 일부 실시 형태에서, Z는 바람직하게는 -C(CH3)2-이고 Q는 바람직하게는 O이다. 전형적으로, R1 기들은 동일하다. 전형적으로, R2 기들은 상당히 서로 동일하다. L은 결합기이다. L은 독립적으로 분지형 또는 선형 C2-C12 알킬기 (즉, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8, C9, C10, C11, 또는 C12)를 포함할 수 있다. 알킬기의 탄소 사슬은 하나 이상의 산소기로 선택적으로 치환될 수 있다. 또한, 알킬기의 탄소원자는 하나 이상의 하이드록실기로 선택적으로 치환될 수 있다. 예를 들어, L은 -CH2CH(OH)CH2-일 수 있다. 전형적으로, 결합기들은 동일하다. 일 실시 형태에서, 알킬기는 C10이다. 다른 실시 형태에서, 알킬기는 8개 이하의 탄소 원자, 6개 이하의 탄소 원자 또는 4개 이하의 탄소 원자를 포함한다.
다이(메트)아크릴레이트 단량체는 합성할 수 있거나 구매할 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 주요 부분은 직전에 기재된 특정 구조(들)를 포함하는 적어도 60-70 wt-%의 단량체를 말한다. 다른 반응 생성물이 또한 이러한 단량체 합성의 부산물로서 전형적으로 존재하는 것으로 보통 생각된다.
다이(메트)아크릴레이트 단량체는 테트라브로모비스페놀 A 다이글리시딜 에테르와 아크릴산의 반응 생성물일 수 있다. 제1 단량체는 미국 조지아주 스미르나 소재의 유씨비 코포레이션으로부터 상표명 "RDX-51027"로 입수할 수 있다. 이러한 물질은 2-프로펜산, (1-메틸에틸리덴)비스[(2,6-다이브로모-4,1-페닐렌)옥시(2-하이드록시-3,1-프로판다이일)]에스테르의 주요 부분을 포함한다.
다양한 (메트)아크릴레이트화 방향족 에폭시 올리고머가 구매가능한다. 예를 들어, (개질된 에폭시 아크릴레이트로 기재된) (메트)아크릴레이트화 방향족 에폭시는 미국 펜실베이니아주 엑스톤 소재의 사토머로부터 상표명 "CN118", "CN115" 및 "CN112C60"으로 입수가능하다. (에폭시 아크릴레이트 올리고머로 기재된) (메트)아크릴레이트화 방향족 에폭시 올리고머는 사토머로부터 상표명 "CN2204"로 입수가능하다. 또한, (40% 트라이메틸올프로판 트라이아크릴레이트와 블렌딩된 에폭시 노볼락 아크릴레이트로 기재된) (메트)아크릴레이트화 방향족 에폭시 올리고머는 사토머로부터 상표명 "CN112C60"으로 입수가능하다.
일부 실시 형태에서, 방향족 에폭시 아크릴레이트는 이전에 기재된 구조의 것들과 같이 비스페놀 A로부터 유도된다. 다른 실시 형태에서, 방향족 에폭시 아크릴레이트는 비스페놀 A와는 상이한 단량체로부터 유도된다.
하나의 예시적인 비스페놀-A 에톡실화 다이아크릴레이트 단량체는 사토머로부터 상표명 "SR602" (20℃에서 점도가 0.61 Pa.s (610 cp)이고, Tg가 2℃인 것으로 보고됨)로 구매가능하다. 다른 예시적인 비스페놀-A 에톡실화 다이아크릴레이트 단량체는 사토머로부터 상표명 "SR601" (20℃에서 점도가 1.08 Pa.s (1080 cp)이고, Tg가 60℃임)로 구매가능하다.
유기 성분은 최대 약 50 wt-% (예컨대, 0 내지 50 범위의 임의의 양)의 반응성 희석제 (즉, 1작용성 바이페닐 단량체(들) 이외의 것)를 선택적으로 포함한다. 반응성 희석제는 모노-에틸렌계 불포화 단량체, 예를 들어, (메트)아크릴레이트 또는 단량체성 N-치환된 또는 N,N-이치환된 (메트)아크릴아미드, 특히 아크릴아미드이다. 이들은 N-알킬아크릴아미드 및 N,N-다이알킬아크릴아미드, 특히 C1-4 알킬기를 포함하는 것을 포함한다. 예로는 N-아이소프로필아크릴아미드, N-t-부틸아크릴아미드, N,N-다이메틸아크릴아미드, N,N-다이에틸아크릴아미드, N-비닐 피롤리돈 및 N-비닐 카프로락탐이 있다.
희석제는 굴절률이 1.50 초과 (예컨대, 1.55 초과)일 수 있다. 이러한 반응성 희석제는 할로겐화되거나 비-할로겐화(예컨대, 비-브롬화)될 수 있다. 하나의 예시적인 선택적 고굴절률 단량체는 다이이치 고교 세이야쿠 컴퍼니 리미티드(Daiichi Kogyo Seiyaku Co. Ltd) (일본 교토 소재)로부터 상표명 "BR-31"로 구매가능한 2,4,6-트라이브로모페녹시에틸 (메트)아크릴레이트이다.
적합한 반응성 희석제에는, 예를 들어, 페녹시 에틸 (메트)아크릴레이트; 페녹시-2-메틸에틸 (메트)아크릴레이트; 페녹시에톡시에틸 (메트)아크릴레이트, 3-하이드록시-2-하이드록시프로필 (메트)아크릴레이트; 벤질 (메트)아크릴레이트; 페닐티오 에틸 아크릴레이트; 2-나프틸티오 에틸 아크릴레이트; 1-나프틸티오 에틸 아크릴레이트; 2,4,6-트라이브로모페녹시 에틸 아크릴레이트; 2,4-다이브로모페녹시 에틸 아크릴레이트; 2-브로모페녹시 에틸 아크릴레이트; 1-나프틸옥시 에틸 아크릴레이트; 2-나프틸옥시 에틸 아크릴레이트; 페녹시 2-메틸에틸 아크릴레이트; 페녹시에톡시에틸 아크릴레이트; 3-페녹시-2-하이드록시 프로필 아크릴레이트; 2,4-다이브로모-6-sec-부틸페닐 아크릴레이트; 2,4-다이브로모-6-아이소프로필페닐 아크릴레이트; 벤질 아크릴레이트; 페닐 아크릴레이트; 2,4,6-트라이브로모페닐 아크릴레이트가 포함된다. 펜타브로모벤질 아크릴레이트 및 펜타브로모페닐 아크릴레이트와 같은 다른 고굴절률 단량체를 또한 사용할 수 있다.
바이페닐 (메트)아크릴레이트 단량체(들)는 전형적으로 바이페닐 단량체(들)보다 낮은 굴절률을 갖는 1작용성 반응성 희석제와 조합하여 사용된다.
바람직한 희석제는 페녹시에틸 (메트)아크릴레이트, 및 특히 페녹시에틸 아크릴레이트 (PEA)이다. 페녹시에틸 아크릴레이트는 사토머로부터의 상표명 "SR339", 이터널 케미칼 컴퍼니 리미티드 (Eternal Chemical Co. Ltd.)로부터 상표명 "이터머(Etermer) 210"; 및 도아고세이 컴퍼니 리미티드로부터 상표명 "TO-1166"을 포함하는 하나 초과의 공급처로부터 구매가능하다. 벤질 아크릴레이트는 미국 매사추세츠주 워드힐 소재의 알파아에사르 코포레이션(AlfaAeser Corp)으로부터 구매가능하다.
유기 성분은 적어도 3개의 (메트)아크릴레이트 기를 포함하는 가교결합제를 선택적으로 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 가교결합제는 중합성 조성물 중에 적어도 약 2 wt-%의 양으로 존재할 수 있다. 전형적으로, 가교결합제의 양은 약 25 wt-% 이하이다. 가교결합제는 약 5 wt-% 내지 약 15 wt-%의 범위 내의 임의의 양으로 존재할 수 있다.
일부 실시 형태에서, 유기 성분은 5 wt-% 미만의 가교결합제를 포함하거나, 가교결합제가 실질적으로 없다.
일부 실시 형태에서, 중합성 수지 조성물은 브롬이 실질적으로 없는 (즉, 브롬이 1 wt-% 미만으로 포함되는) 것이 바람직하다. 다른 실시 형태에서, 염소와 조합한 브롬의 총량은 1 wt-% 미만이다. 일부 태양에서, 중합성 수지 조성물은 실질적으로 비-할로겐화(즉, 브롬, 염소, 불소 및 요오드를 총 1 wt-% 미만 포함)된다.
UV 경화가능한 중합성 조성물은 적어도 하나의 광개시제를 포함한다. 단일 광개시제 또는 그 블렌드를 본 발명의 휘도 향상 필름에 사용할 수 있다. 일반적으로 광개시제(들)는 적어도 부분적으로 용해성 (예를 들어, 수지의 처리 온도에서)이고 중합 후에는 사실상 무색이다. 광개시제는 착색(예를 들어, 황색)될 수 있되, 단, 광개시제는 UV 광원에 노출된 후 사실상 무색이 된다.
적합한 광개시제에는 모노아실포스핀 옥사이드 및 비스아실포스핀 옥사이드가 포함된다. 구매가능한 모노 또는 비스아실포스핀 옥사이드 광개시제에는 바스프(BASF) (미국 노스캐롤라이나주 샬로트 소재)로부터 상표명 "루시린 티피오(Lucirin TPO)"로 구매가능한 2,4,6-트라이메틸벤조이바이페닐포스핀 옥사이드; 바스프로부터 상표명 "루시린 티피오-엘(Lucirin TPO-L)"로 또한 구매가능한 에틸-2,4,6-트라이메틸벤조일페닐 포스피네이트; 및 시바 스페셜티 케미칼스(Ciba Specialty Chemicals)로부터 상표명 "이르가큐어(Irgacure) 819"로 구매가능한 비스 (2,4,6-트라이메틸벤조일)-페닐포스핀 옥사이드가 포함된다. 기타 적합한 광개시제에는 시바 스페셜티 케미칼스로부터 상표명 "다로큐르(Darocur) 1173"으로 구매가능한 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온뿐만 아니라 시바 스페셜티 케미칼스로부터 상표명 "다로큐르 4265", "이르가큐어 651", "이르가큐어 1800", "이르가큐어 369", "이르가큐어 1700" 및 "이르가큐어 907"로 구매가능한 기타 광개시제도 포함된다.
광개시제는 약 0.1 내지 약 10 중량 퍼센트의 농도로 사용할 수 있다. 더욱 바람직하게는, 광개시제는 약 0.5 내지 약 5 wt-%의 농도로 사용된다. 5 wt-%를 넘으면 휘도 향상 필름의 황변(yellow discoloration)을 야기하는 경향이 있다는 점에서 일반적으로 불리하다. 다른 광개시제들 및 광개시제는 또한 당업자가 결정할 수 있는 바와 같이 적합하게 사용할 수 있다.
계면활성제, 예를 들어 불소 계면활성제 및 실리콘계 계면활성제를 중합성 조성물에 선택적으로 포함시켜, 표면 장력을 감소시키고, 습윤성을 개선하고, 더 매끄러운 코팅 및 더 적은 코팅 결함을 가능하게 하는 것 등을 수행할 수 있다.
표면 개질된 (예를 들어, 콜로이드성) 나노입자는 물품 또는 광학 요소의 내구성 및/또는 굴절률을 향상시키기에 유효한 양으로 중합 구조체에 존재한다. 표면 개질된 무기 나노입자의 총량은 중합성 수지 또는 광학 물품에 적어도 10 중량%, 20 중량%, 30 중량% 또는 40 중량%의 양으로 존재할 수 있다. 이 농도는 중합성 수지 조성물이 미세구조화 필름의 제조의 캐스팅 및 경화 공정에서 사용하기에 적합한 점도를 갖기 위하여 전형적으로 70 중량% 미만, 더 전형적으로는 60 중량% 미만이다.
이러한 입자의 크기는 유의한 가시광 산란을 피하도록 선택된다. 광학적 특성 또는 물질 특성을 최적화하고 전체 조성물 원가를 저하시키기 위하여 무기 산화물 입자 유형들의 혼합물을 이용하는 것이 바람직할 수도 있다. 표면 개질된 콜로이드성 나노입자는 (예를 들어, 미회합) 일차 입자 크기 또는 회합 입자 크기가 1 ㎚, 5 ㎚ 또는 10 ㎚ 초과인 산화물 입자일 수 있다. 일차 또는 회합 입자 크기는 일반적으로 100 ㎚, 75 ㎚, 또는 50 ㎚ 미만이다. 전형적으로, 일차 또는 회합 입자 크기는 40 ㎚, 30 ㎚, 또는 20 ㎚ 미만이다. 나노입자는 미회합된 것이 바람직하다. 그 측정은 투과 전자 현미경 분석법(transmission electron microscopy, TEM)에 기초할 수 있다. 나노입자는 금속 산화물, 예를 들어 알루미나, 지르코니아, 티타니아, 그의 혼합물, 또는 그의 혼합 산화물을 포함할 수 있다. 표면 개질된 콜로이드성 나노입자는 실질적으로 완전히 압축될 수 있다.
완전 압축 나노입자 (실리카는 제외)는 전형적으로 결정도(단리된 금속 산화물 입자로서 측정됨)가 55% 초과, 바람직하게는 60% 초과, 그리고 더 바람직하게는 70% 초과이다. 예를 들어, 결정도는 최대 약 86% 또는 그 이상의 범위일 수 있다. 결정도는 X-선 회절 기술로 결정될 수 있다. 압축된 결정(예를 들어, 지르코니아) 나노입자는 고굴절률을 가지는 반면 무정형 나노입자는 전형적으로 더 낮은 굴절률을 갖는다.
지르코니아 및 티타니아 나노입자는 입자 크기가 5 내지 50 ㎚, 또는 5 내지 15 ㎚, 또는 8 ㎚ 내지 12 ㎚일 수 있다. 지르코니아 나노입자는 내구성 물품 또는 광학 요소에 10 내지 70 중량%, 또는 30 내지 60 중량%의 양으로 존재할 수 있다. 본 발명의 조성물 및 물품에 사용하기 위한 지르코니아는 날코 케미칼 컴퍼니(Nalco Chemical Co.)로부터 상표명 "날코(Nalco) OOSSOO8"로, 그리고 스위스 우츠빌 소재의 불러 아게(Buhler AG)로부터 상표명 "불러 지르코니아 Z-WO 졸(Buhler zirconia Z-WO sol)"로 입수가능하다.
지르코니아 입자는 미국 특허 공개 제2006/0148950호에 기재된 열수 기술(hydrothermal technology)을 사용하여 제조될 수 있다. 더 구체적으로는, 지르코늄 염을 포함하는 제1 공급 원료는 제1 열수 처리되어 지르코늄 함유 중간체 및 부산물을 형성한다. 제2 공급 원료는 제1 열수 처리 동안 형성되는 부산물 중 적어도 일부분을 제거함으로써 제조된다. 이어서, 제2 공급 원료를 제2 열수 처리하여 지르코니아 입자를 포함하는 지르코니아 졸을 형성한다.
제1 공급 원료는 지르코늄 염을 포함하는 전구체 수용액을 형성함으로써 제조된다. 일반적으로, 지르코늄 염의 음이온은 지르코니아 졸의 제조 공정에서 후속 단계들 동안 제거될 수 있도록 선택된다. 부가적으로, 상기 음이온은 흔히 비부식성이도록 선택되어, 열수 반응기와 같은 처리 장비에 있어서 선택되는 재료의 유형에서의 보다 큰 유연성을 허용한다.
전구체 용액 중 당해 음이온을 적어도 부분적으로 제거하는 한 가지 방법에서, 전구체 용액을 가열하여 산 형태의 음이온을 증발시킬 수 있다. 예를 들어, 4개 이하의 탄소 원자를 갖는 카르복실레이트 음이온은 상응하는 카르복실산으로서 제거할 수 있다. 더 구체적으로는, 아세테이트 음이온은 아세트산으로서 제거할 수 있다. 자유 아세트산이 제거될 수 있지만, 아세트산 중 적어도 일부분은 전형적으로 (예를 들어, 지르코니아) 나노입자 표면 상에 흡착된다. 그와 같이, 나노입자는 전형적으로 흡착된 휘발성 산을 포함한다.
"휘발성 산"은 6개 이하의 탄소 원자를 갖는 모노카르복실산, 예를 들어, 아크릴산, 메타크릴산, 아세트산, 및 그 혼합물을 말한다. 이들 중, 아세트산은 유기 성분과 비-반응성인 반면에, 아크릴산 및 메타크릴산은 이들 산의 (메트)아크릴레이트 기가 유기 성분의 단량체의 (메트)아크릴레이트 기와 공중합할 수 있기 때문에 반응성 휘발성 수지이다.
표면 개질은 표면 개질제를 무기 산화물 (예를 들어, 지르코니아) 입자에 부착시켜 표면 특성을 개질하는 것을 포함한다. 무기 입자의 표면 개질의 전반적인 목적은 균질한 성분들과, 바람직하게는 저점도를 가지며, (예를 들어 캐스팅 및 경화 공정을 이용하여) 높은 휘도를 갖는 필름으로 제조될 수 있는 수지를 제공하는 것이다.
나노입자는 흔히 유기 매트릭스 물질과의 상용성을 개선시키기 위하여 표면 개질된다. 표면 개질된 나노입자는 유기 매트릭스 물질에서 흔히 비회합되거나, 비응집되거나 그 조합이다. 이들 표면 개질된 나노입자를 포함하는 생성된 광 관리 필름(light management film)은 높은 광 투명성 및 낮은 헤이즈(haze)를 갖는 경향이 있다. 지르코니아와 같은 고굴절률의 표면 개질 나노입자의 첨가는 중합된 유기 물질만을 포함하는 필름에 비해 휘도 향상 필름의 이득(gain)을 증가시킬 수 있다.
나노입자의 표면 상에 흡착된 비-반응성 휘발성 산(예컨대, 아세트산)은 이들 다양한 (예를 들어, 비휘발성) 카르복실산(들)에 의해 치환되는 것으로 추측된다. 표면 처리제의 사용에 추가하여, (예컨대, 휘도 향상 필름) 은 또한 비-반응성 휘발성 산 함량을 감소시키기 위하여 부가 공정 단계(예컨대, 열처리)를 겪을 수 있다. 검출가능한 양(0.01 wt-% 내지 0.1 wt-%)이 존재할 수 있지만, 휘도 향상 필름의 비-반응성 휘발성 산 함량은 일반적으로 5 wt-% 미만이다. 반응성 휘발성 산 함량(예컨대, 유기 성분과 중합가능한 기를 갖는 산들)과 합한 비-휘발성 산의 총량은 실질적으로 더 클 수 있으며, 최대 약 20 wt-%의 범위이다. 예를 들어, 표면 개질된 입자, 중합된 수지, 또는 중합 구조체의 비-휘발성 산 함량은 총 1 wt-%, 2 wt-%, 3 wt-%, 4 wt-%, 5 wt-%, 6 wt-%, 7 wt-%, 8 wt-%, 9 wt-%, 10 wt-%, 11 wt-%, 12 wt-%, 13 wt-%, 14 wt-%, 15 wt-%, 16 wt-%, 17 wt-%, 18 wt-%, 19 wt-%, 또는 20 wt-%일 수 있다. 마찬가지로, 표면 개질된 입자, 중합된 수지, 또는 중합 구조체 중의 반응성 휘발성 산 함량은 총 1 wt-%, 2 wt-%, 3 wt-%, 4 wt-%, 5 wt-%, 6 wt-%, 7 wt-%, 8 wt-%, 9 wt-%, 10 wt-%, 11 wt-%, 12 wt-%, 13 wt-%, 14 wt-%, 15 wt-%, 16 wt-%, 17 wt-%, 18 wt-%, 19 wt-%, 또는 20 wt-%일 수 있다.
모노카르복실산 표면 처리제는 바람직하게는 상용화 기를 포함한다. 모노카르복실산은 화학식 A-B로 나타내어질 수 있으며, 여기서 A 기는 (예컨대, 지르코니아 또는 티타니아) 나노입자의 표면에 부착할 수 있는 (예컨대, 모노카르복실산) 기이며, B는 다양한 상이한 작용기를 포함하는 상용화 기이다. 카르복실산 기는 흡착 및/또는 이온 결합의 형성에 의해 당해 표면에 부착될 수 있다. 상용화 기 B는 일반적으로 (예컨대, 휘도 향상) 광학 물품의 중합성 수지와 상용성이 되도록 선택된다. 상용화 기 B는 반응성 또는 비반응성일 수 있으며, 극성 또는 비극성일 수 있다.
비극성 특징을 지르코니아 입자에 부여할 수 있는 상용화 기 B는, 예를 들어 선형 또는 분지형 방향족 또는 지방족 탄화수소를 포함한다. 카르복실산 작용기를 갖는 비극성 개질제의 대표적인 예에는 옥탄산, 도데칸산, 스테아르산, 올레산 및 그 조합이 포함된다.
상용화 기 B는 (예를 들어, 휘도 향상) 광학 물품의 유기 매트릭스와 공중합가능할 수 있도록 선택적으로 반응성을 가질 수도 있다. 예를 들어, 자유 라디칼 중합성 기, 예를 들어 (메트)아크릴레이트 상용화 기는 (메트)아크릴레이트 작용성 유기 단량체와 공중합하여 균질성이 우수한 휘도 향상 물품을 생성할 수 있다.
본 명세서에 기재된 (예컨대, 지르코니아) 무기 나노입자는 바람직하게는 2가지 상이한 표면 처리제로 표면 개질된다.
일부 실시 형태에서, 무기 나노입자는 비-반응성 상용화 기를 갖는 적어도 하나의 모노카르복실산을 포함하는 제1 표면 처리제를 포함한다. "비-반응성"은 상용화 기가 유기 성분과 반응하지 않는다는 것을 의미한다. 제2 표면 처리제는 유기 성분과 반응하는 공중합성 기를 갖는 적어도 하나의 모노카르복실산을 포함한다. 표면 처리제의 조합은 나노입자가 유기 성분과 반응하는 표면 처리제를 다량 포함하도록 하는 양으로 사용할 수 있다. 따라서, 제2 표면 처리제의 화학량론적 양은 제1 표면 처리제보다 더 많다.
예를 들어, ii) 대 i)의 비는 1.1:1 또는 1.5:1 또는 2:1 또는 3:1 또는 4:1 또는 5:1일 수 있다.
제1 표면 처리제는 비-반응성 상용화 기를 갖는 적어도 하나의 모노카르복실산(즉, 분자당 1개의 카르복실산기를 포함함)을 포함한다. 이러한 상용화 기는 전형적으로 (예컨대, 폴리에테르 기) 수용성 테일과 같은 극성 기를 포함한다. 그러한 표면 처리제는 극성 특징을 지르코니아 또는 티타니아 입자에 부여할 수 있다.
폴리에테르 테일은 일반식 --O--R--을 갖는 반복 2작용성 알콕시 라디칼을 포함한다. 바람직한 R 기는 일반식 --CnH2n--을 가지며, 예를 들어, 메틸렌, 에틸렌 및 프로필렌 (n-프로필렌 및 i-프로필렌을 포함함) 또는 그 조합을 포함한다. R 기들의 조합은, 예를 들어 랜덤 또는 블록 유형의 공중합체로서 제공될 수 있다.
폴리에테르 테일을 갖는 바람직한 부류의 모노카르복실산은 일반적으로 하기 식으로 나타내어질 수 있다:
CH3 --[O--(CH2)y ]x --X--COOH
여기서,
X는 2가 유기 결합기이며;
x는 약 1 내지 10의 범위이고; 및
y는 약 1 내지 4의 범위이다.
X의 대표적인 예에는 --X2--(CH2)n--가 포함되며, 여기서 X2는 --O-- --S--, --C(O)O--, --C(O)NH--이고, n은 약 1 내지 3의 범위이다.
바람직한 폴리에테르 카르복실산의 예에는 화학 구조식 CH3O(CH2CH2O)2CH2COOH를 갖는 2-[2-(2-메톡시에톡시)에톡시] 아세트산 (이하, MEEAA) 및 화학 구조식 CH3OCH2CH2OCH2COOH를 갖는 2-(2-메톡시에톡시) 아세트산 (이하, MEAA)이 포함된다. MEAA 및 MEEAA는 미국 위스콘신주 밀워키 소재의 알드리치 케미칼 컴퍼니(Aldrich Chemical Co.)로부터 각각 카탈로그 번호 40,701-1 및 40,700-3으로 시판된다.
폴리에테르 상용화 테일을 갖는 다른 표면 개질제는 지방족 무수물과 폴리알킬렌 옥사이드 모노에테르의 반응에 의해서 일반적으로 제조되는 것들을 포함한다. 이러한 유형의 표면 개질제에는 석신산 모노-[2-(2-메톡시-에톡시)-에틸] 에스테르, 말레산 모노-[2-(2-메톡시-에톡시)-에틸] 에스테르, 및 글루타르산 모노-[2-(2-메톡시-에톡시)-에틸] 에스테르가 포함된다. 이들 분자는 하기와 같이 예시된다:
Figure 112009058921671-PCT00005
Figure 112009058921671-PCT00006
Figure 112009058921671-PCT00007
둘 이상의 폴리에테르 카르복실산의 혼합물을 또한 사용할 수 있다.
다른 태양에서, 굴절률이 상대적으로 큰 상용화제 (예를 들어, RI가 적어도 1.50임)는 휘도 향상 필름과 같은 광학 물품의 제조에 유리할 수 있다. 하나 이상의 방향족 기, 예를 들어 프탈레이트 기를 포함하는 상용화제는 유리하게는 고굴절률을 가지며, 따라서 그러한 것의 포함은 전체 중합성 조성물의 굴절률을 상승시킬 수 있다. 굴절률을 상승시키는 다른 방법은 황 또는 브롬 원자의 표면 개질제 분자 내로의 포함을 포함한다.
하기와 같은 반응 도식(reaction scheme)에 의해서 다양한 프탈레이트계 물질을 제조할 수 있다.
Figure 112009058921671-PCT00008
Figure 112009058921671-PCT00009
Figure 112009058921671-PCT00010
Figure 112009058921671-PCT00011
제2 표면 처리제는 유기 성분과 공중합할 수 있는 반응성 기를 갖는 적어도 하나의 (예컨대, 비-휘발성) 모노카르복실산을 포함한다. 일 실시 형태에서, 제2 표면 처리제는 바람직하게는 지방족 또는 방향족 무수물과 하이드록실 알킬 (메트)아크릴레이트의 반응에 의해 제조된 (메트)아크릴레이트 작용화된 표면 처리제이다.
이러한 유형의 표면 개질제의 예에는 석신산 모노-(2-아크릴로일옥시-에틸) 에스테르, 말레산 모노-(2-아크릴로일옥시-에틸) 에스테르 및 글루타르산 모노-(2-아크릴로일옥시-에틸) 에스테르, 말레산 모노-(4-아크릴로일옥시-부틸) 에스테르, 석신산 모노-(4-아크릴로일옥시-부틸) 에스테르, 글루타르산 모노-(4-아크릴로일옥시-부틸) 에스테르가 포함된다. 이들 화학종은 하기와 같이 예시된다:
Figure 112009058921671-PCT00012
Figure 112009058921671-PCT00013
Figure 112009058921671-PCT00014
Figure 112009058921671-PCT00015
Figure 112009058921671-PCT00016
Figure 112009058921671-PCT00017
이러한 유형의 다른 지방족 표면 개질제는 모노(메트)아크릴옥시폴리에틸렌글리콜 석시네이트, 또는 말레산 또는 글루타르산 무수물로부터 제조된 유사 물질을 포함할 수 있다.
이러한 유형의 다른 표면 개질제를 방향족 무수물로부터 제조할 수 있다. 이러한 분자의 예는 프탈산 모노-(2-아크릴로일옥시-에틸) 에스테르 및 프탈산 모노-(2-아크릴로일옥시-부틸) 에스테르이며, 이들은 프탈산 무수물로부터 출발하여 제조할 수 있다. 이들은 하기와 같은 반응 도식에 의해서 제조할 수 있다:
Figure 112009058921671-PCT00018
Figure 112009058921671-PCT00019
다른 반응성 표면 개질제는 베타-카르복실에틸 아크릴레이트이다.
제1 및 제2 표면 처리제 이외에, 표면 처리제는 추가로 모노 또는 다이카르복실산을 포함할 수 있다. 대표적인 예는 아크릴산 메타크릴산 뿐만 아니라, 다양한 다이카르보사이클릭산을 포함한다. 다이카르복실산은 바람직하게는 분자량이 상대적으로 작다. 다이카르복실산은 선형 또는 분지형일 수 있다. 카르복실산 기들 사이에 최대 6개의 탄소 원자를 갖는 다이카르복실산이 바람직하다. 이들은, 예를 들어 말레산, 석신산, 수베르산, 프탈산, 및 이타콘산을 포함한다.
콜로이드 분산물 중의 입자의 표면 개질은 다양한 방식으로 이루어질 수 있다. 이 방법은 일반적으로 무기 입자 분산물과 표면 개질제와의 혼합물을 포함한다. 선택적으로, 공용매, 예를 들어 1-메톡시-2-프로판올, 에탄올, 아이소프로판올, 에틸렌 글리콜, N,N-다이메틸아세트아미드 및 1-메틸-2-피롤리디논이 이 시점에서 첨가될 수 있다. 공용매는 표면 개질제 뿐만 아니라 표면 개질된 입자의 용해성을 향상시킬 수 있다. 무기 졸 및 표면 개질제를 포함하는 혼합물은 실온 또는 승온에서, 혼합하거나 혼합하지 않으면서 후속적으로 반응시킨다.
이어서 표면 개질된 입자는 다양한 방법으로 경화성 (즉, 중합성) 수지 조성물 내로 혼입될 수 있다. 바람직한 태양에서, 용매 교환 절차가 이용되고, 이로써 수지는 표면 개질된 졸에 첨가되고, 이어서 물 및 공용매 (사용될 경우)가 증발을 통하여 제거되며, 그에 따라 중합성 수지 중에 분산된 입자가 남겨진다. 증발 단계는 예를 들어 증류, 회전 증발 또는 오븐 건조를 통해 이루어질 수 있다. 다른 태양에서, 표면 개질된 입자는 수 불혼화성 용매 내로 추출될 수 있고, 이어서 원할 경우 용매 교환될 수 있다. 대안적으로, 표면 개질된 나노입자를 중합성 수지 내에 혼입시키는 다른 방법은 개질된 입자를 분말로 건조시키고, 이어서 수지 물질을 첨가하고, 상기 수지 물질 내에 입자를 분산시키는 것을 포함한다. 이 방법에서 건조 단계는 예를 들어 오븐 건조 또는 분무 건조와 같이, 당해 시스템에 적합한 통상적인 수단에 의해 성취될 수 있다.
광학층은 기부층과 직접 접촉하거나 또는 기부층에 광학적으로 정렬될 수 있고, 광학층이 광의 흐름을 지향시키거나 집중시킬 수 있도록 하는 크기, 형상 및 두께의 것일 수 있다. 광학층은 미국 특허 제7,074,463호에 기재되고 도시된 바와 같이 임의의 다수의 유용한 패턴을 가질 수 있는 구조화 또는 미세구조화 표면을 가질 수 있다. 미세구조화 표면은 필름의 길이 또는 폭을 따라 연장하는 복수의 평행한 종방향 릿지(ridge)일 수 있다. 이러한 릿지는 복수의 프리즘의 정점(prism apex)으로부터 형성될 수 있다. 이러한 정점은 날카롭거나, 둥글거나, 평평하거나 또는 절두형(truncated)일 수 있다. 예를 들어, 릿지는 4 내지 7 내지 15 마이크로미터 범위의 반경으로 둥글게 형성될 수 있다.
이들은 환형 프리즘 패턴, 큐브-코너(cube-corner) 패턴 또는 임의의 다른 렌즈형 미세구조체일 수 있는 규칙적인 또는 불규칙적인 프리즘 패턴을 포함한다. 유용한 미세구조체는 휘도 향상 필름으로서 사용하기 위한 내부 전반사 필름으로서 작용할 수 있는 규칙적인 프리즘 패턴이다. 다른 유용한 미세구조체는 반사 필름으로서 사용하기 위한 재귀반사 필름 또는 요소로서 작용할 수 있는 코너-큐브 프리즘 패턴이다. 다른 유용한 미세구조체는 광학 디스플레이에 사용하기 위한 광학 요소로서 작용할 수 있는 프리즘 패턴이다. 다른 유용한 미세구조체는 광학 디스플레이에 사용하기 위한 광학 터닝 필름 또는 요소로서 작용할 수 있는 프리즘 패턴이다.
기부층은 광학 제품, 즉 광의 흐름을 조절하도록 설계된 제품에 사용하기에 적합한 성질 및 조성의 것일 수 있다. 물질이 충분히 광학적으로 투명하고 특정 광학 제품에 조립되거나 또는 사용하기에 구조적으로 충분히 강하다면, 거의 어떠한 물질이라도 기부 물질로서 사용될 수 있다. 시간이 지나도 광학 제품의 성능을 손상시키지 않기에 충분한 온도 및 에이징에 대한 저항성을 갖는 기부 물질이 선택될 수 있다.
임의의 광학 제품을 위한 기부 물질의 특정 화학적 조성 및 두께는 구성되는 특정 광학 제품의 요건에 따라 달라질 수 있다. 즉, 그 중에서도 강도, 투명도(clarity), 온도 저항성, 표면 에너지, 광학층으로의 부착에 대한 필요성을 균형 잡히게 하는 것이다.
유용한 기부 물질은, 예를 들어, 스티렌-아크릴로니트릴, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트, 셀룰로오스 트라이아세테이트, 폴리에테르 설폰, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리카르보네이트, 폴리비닐 클로라이드, 폴리스티렌, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 나프탈렌 다이카르복실산을 기재로 하는 공중합체 또는 블렌드, 폴리사이클로-올레핀, 폴리이미드, 및 유리를 포함한다. 선택적으로, 기부 물질은 이들 물질의 혼합물 또는 조합을 함유할 수 있다. 하나의 실시 형태에서, 기부는 다층형일 수 있거나 연속상에 현탁되거나 분산된 분산형 성분을 함유할 수 있다.
예를 들어, 휘도 향상 필름과 같은 미세구조체 보유 제품과 같은 일부 광학 제품의 경우, 바람직한 기부 물질의 예는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET) 및 폴리카르보네이트를 포함한다. 유용한 PET 필름의 예는 사진등급 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 미국 델라웨어주 윌밍턴 소재의 듀폰 필름즈(DuPont Films)로부터 입수가능한 멜리넥스(Melinex™) PET를 포함한다.
일부 기부 물질은 광학적으로 활성이고, 편광 물질로서 작용할 수 있다. 또한 본 명세서에서 필름 또는 기판으로서 불리는 다수의 기부는 편광 물질로서 유용한 것으로 광학 제품 분야에 공지되어 있다. 필름을 통과하는 광의 편광은, 예를 들어 통과 광을 선택적으로 흡수하는 필름 물질 내에 다이크로익 편광기를 포함시킴으로써 달성될 수 있다. 광 편광은 또한 정렬된 운모 조각(mica chip)과 같은 무기 물질을 포함함으로써, 또는 연속 필름 내에 분산된 불연속 상, 예컨대 연속 필름 내에 분산된 광 조절 액정의 액적에 의하여 달성될 수 있다. 대안으로서, 필름은 상이한 물질의 초미세(microfine) 층으로부터 제조될 수 있다. 필름 내의 편광 물질은, 예컨대 필름의 신장, 전기장 또는 자기장의 인가, 및 코팅 기술과 같은 방법을 이용함으로써 편광 배향으로 정렬될 수 있다.
편광 필름의 예는 미국 특허 제5,825,543호 및 제5,783,120호에 기술된 것을 포함한다. 이들 편광 필름을 휘도 향상 필름과 병용하는 것은 미국 특허 제6,111,696호에 기재되어 있다.
기부로서 사용될 수 있는 편광 필름의 제2의 예는 미국 특허 제5,882,774호에 기재되어 있는 그러한 필름들이다. 구매가능한 필름은 상표명 DBEF (Dual Brightness Enhancement Film) 하에 쓰리엠으로부터 판매되는 다층 필름이다. 휘도 향상 필름에서의 이러한 다층 편광 광학 필름의 사용은 미국 특허 제5,828,488호에 기재되었다.
하기의 정의된 용어의 경우, 청구의 범위 또는 본 명세서 내의 어느 다른 부분에서 상이한 정의가 주어지지 않는 한 이들 정의가 적용된다.
"미세구조체"는 미국 특허 제4,576,850호에 정의되고 설명된 바와 같이 본 명세서에 사용된다. 따라서, 이것은 미세구조체를 갖는 물품의 소정의 원하는 실용적 목적 또는 기능을 묘사하거나 특성화하는 표면의 형상(configuration)을 의미한다. 상기 물품의 표면에서의 돌출부 및 만입부와 같은 불연속부는 평균 중심선 위의 표면 프로파일(profile)에 의해 둘러싸이는 영역들의 합계가 그 중심선 아래의 영역들의 합계와 동일해지도록 프로파일 측면에서 미세구조체를 통과하도록 그려진 평균 중심선으로부터 벗어나는데, 상기 중심선은 물품의 공칭 표면(미세구조체를 보유함)에 본질적으로 평행하다. 공칭 표면의 대표적인 특징 길이, 예를 들어 1 내지 30 ㎝에 걸쳐 광학 현미경 또는 전자 현미경에 의해 측정되는 바와 같이 상기 편차(deviation)의 높이는 전형적으로 약 +/- 0.005 내지 +/- 750 마이크로미터일 것이다. 상기 평균 중심선은 피아노형, 오목형, 볼록형, 비구면형 또는 그 조합일 수 있다. 상기 편차가 낮은 차수, 예를 들어 +/- 0.005 +/- 0.1 또는 바람직하게는 +/- 0.05 마이크로미터의 것이고, 상기 편차는 자주 나타나지 않거나 최소로 나타나는, 즉 상기 표면에 임의의 상당한 불연속부가 없는 물품은 미세구조체를 갖는 표면이 본질적으로 "평평"하거나 "매끄러운" 표면인 물품인데, 그러한 물품은 예를 들어 정밀 광학 계면을 갖는 정밀 광학 요소 또는 요소들, 예를 들어 안과용 렌즈로서 유용하다. 상기 편차가 낮은 차수이고 자주 나타나는 물품은 반사방지 미세구조체를 갖는 것을 포함한다. 상기 편차가 높은 차수, 예를 들어 +/- 0.1 내지 +/- 750 마이크로미터의 것이고, 복수의 실용적 불연속부 - 상기 불연속부는 동일하거나 상이하며, 랜덤하거나 규정된 방식으로 인접하거나 이격됨 - 를 포함하는 미세구조체에 기인하는 물품은 재귀반사 프리즘 시트류, 미세구조화 주형 (예를 들어, 격벽(barrier rib)을 제조하기 위한 페이스트 성형용), 선형 프레넬(Fresnel) 렌즈, 비디오 디스크, 광-시준 프라이버시 필름(light-collimating privacy film), 및 휘도 향상 필름과 같은 물품이다. 미세구조체 보유 표면은 상기 낮은 차수 및 높은 차수 둘 모두의 소정의 실용적 불연속부를 포함할 수 있다. 미세구조체를 갖는 표면은 불연속부의 양 또는 유형이 상기 물품의 소정의 원하는 용도를 유의하게 방해하지 않거나 이에 악영향을 미치지 않는 한, 본질적이지 않거나 기능적이지 않은(extraneous or non-utilitarian) 불연속부를 포함할 수 있다.
"굴절률"은 물질(예를 들어, 단량체)의 절대 굴절률을 말하며, 이는 자유 공간에서의 전자기 방사선의 속도 대 상기 물질 내에서의 전자기 방사선의 속도의 비로 이해된다. 굴절률은 공지된 방법을 사용하여 측정할 수 있으며, 일반적으로 바우쉬 앤드 롬(Bausch and Lomb) 굴절계 (CAT No. 33.46.10)를 사용하여 측정한다. 측정된 굴절률은 기기에 따라 어느 정도 달라질 수 있다는 것이 일반적으로 알려져 있다.
"(메트)아크릴레이트"는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 화합물 둘 모두를 말한다.
용어 "나노입자"는 직경이 약 100 ㎚ 미만인 입자 (일차 입자 또는 회합된 일차 입자)를 의미하는 것으로 본 명세서에서 정의된다.
"표면 개질된 콜로이드성 나노입자"는 나노입자가 안정한 분산액을 제공하도록 각각이 개질된 표면을 갖는 나노입자를 말한다.
"안정된 분산물"은 일정 기간, 예를 들어, 약 24시간 동안, 주위 조건 - 예컨대, 실온 (약 20 내지 22℃) 및 대기압 및 극심한 전자기력이 없는 조건 - 하에 정치한 후 콜로이드성 나노입자가 응집하지 않는 분산물로서 본 명세서에서 정의된다.
"집합(Aggregation)"은 화학적으로 서로 결합할 수 있는 일차 입자들 사이의 강한 회합을 말한다. 집합체의 보다 작은 입자로의 붕괴는 달성하기가 어렵다.
"응집"은 전하 또는 극성에 의해 결합될 수 있고 보다 작은 실체(entity)로 붕괴될 수 있는 일차 입자들 사이의 약한 회합을 말한다.
"일차 입자 크기"는 하나의 (비집합, 비응집) 입자의 평균 직경을 말한다.
종점(endpoint)에 의한 수치 범위의 언급은 그 범위 내에 포함되는 모든 수 (예를 들어, 1 내지 5는 1, 1.5, 2, 2.75, 3, 3.80, 4 및 5를 포함함)를 포함한다.
본 명세서 및 첨부된 청구의 범위에 사용되는 바와 같이, 단수형은 그 내용이 명백하게 다르게 지시하지 않는 한 복수의 지시 대상을 포함한다. 그와 같이, 예를 들어 "화합물"을 함유하는 조성물에 대한 언급은 2종 이상의 화합물들의 혼합물을 포함한다. 본 명세서 및 첨부된 청구의 범위에서 사용되는 바와 같이, "또는"이라는 용어는 일반적으로 그 내용이 명백하게 다르게 지시하지 않는 한 "및/또는"을 포함하는 의미로 이용된다.
달리 나타내지 않는 한, 본 명세서 및 청구의 범위에서 사용되는, 성분들의 양 및 특성들의 측정치 등을 표현하는 모든 수는 모든 경우 "약"이라는 용어로 수식되는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 본 명세서에 설명된 특정 실시예에 한정되는 것으로 간주되어서는 아니되며, 오히려 첨부된 청구의 범위에 적절히 기재된 본 발명의 모든 태양을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 명세서의 개관시 본 발명에 적용될 수 있는 다양한 변형, 등가의 공정뿐만 아니라, 다수의 구조는 본 발명과 관계된 당해 기술 분야의 숙련자에게 쉽게 자명해질 것이다.
1. 이득 시험 방법
미국 캘리포니아주 챗스워쓰 소재의 포토 리서치, 인크(Photo Research, Inc)로부터 입수가능한, MS-75 렌즈를 가진 스펙트라스캔(SpectraScan™) PR-650 분광비색계(SpectraColorimeter)를 사용하여 필름의 광학 성능을 측정하였다. 필름을 확산 투과성 중공 라이트 박스(light box)의 상부에 놓았다. 라이트 박스의 확산 투과 및 반사는 램버시안(Lambertian)으로서 설명될 수 있다. 라이트 박스는 약 6 ㎜ 두께의 확산 PTFE 플레이트로부터 제조된, 대략 12.5 ㎝ × 12.5 ㎝ × 11.5 ㎝ (L × W × H)로 측정되는 6면 중공 입방체였다. 박스의 한 면을 샘플 표면으로 선택한다. 중공 라이트 박스는 샘플 표면에서 측정된 약 0.83의 확산 반사율을 가졌다 (예컨대, 약 83%, 400 내지 700 ㎚의 파장 범위에 걸친 평균, 측정 방법은 후술함). 이득 시험 동안, (광을 내부로부터 샘플 표면을 향해 지향시킨 상 태에서 샘플 표면의 반대편인) 박스의 저부 내의 약 1 ㎝의 원형 구멍을 통해 그 내부로부터 박스를 조명하였다. 이러한 조명은 광을 지향시키는 데에 사용되는 광섬유 다발에 부착된 안정화된 광대역 백열 광원을 사용하여 제공된다 (미국 매사추세츠주 말보로 및 미국 뉴욕주 어번 소재의 스콧-포스텍 엘엘씨(Schott-Fostec LLC)로부터의 약 1 ㎝ 직경의 섬유 다발 연장부를 가진 포스텍(Fostec) DCR-II). 표준 선형 흡수 편광기 (예를 들어, 멜레스 그리오트(Melles Griot) 03 FPG 007)를 샘플 박스와 카메라 사이에 배치한다. 카메라를 약 34 ㎝의 거리에서 라이트 박스의 샘플 표면에 초점 맞추고, 흡수 편광기를 카메라 렌즈로부터 약 2.5 ㎝에 배치한다. 샘플 필름 없이 정위치에서 편광기를 이용하여 측정한 조명된 라이트 박스의 휘도는 150 cd/㎡ 초과였다. 샘플 필름을 박스 샘플 표면과 평행하게 배치하여 샘플 필름이 박스와 대체로 접촉하게 된 때, 박스 샘플 표면의 평면에 대한 수직 입사에서 PR-650으로 샘플 휘도를 측정하였다. 이러한 샘플 휘도를 라이트 박스만의 경우와 동일한 방식으로 측정한 휘도와 비교함으로써 상대 이득을 계산한다. 빗나가는 광원을 제거하기 위하여 어두운 인클로저 내에서 전체 측정을 수행하였다.
모두 랩스피어(Labsphere)(미국 뉴햄프셔 셔튼 소재)에 의해 공급되는, 15.25 ㎝(6 인치) 직경의 스펙트랄론-코팅된 적분구(Spectralon-coated integrating sphere), 안정화된 광대역 할로겐 광원, 및 광원용 전원 장치를 사용하여, 라이트 박스의 확산 반사율을 측정하였다. 적분구는 3개의 개방 포트, 즉 (2.5 ㎝ 직경의) 입사광을 위한 하나의 포트, (2.5 ㎝ 직경의) 검출기 포트로서 제 2 축을 따라 90도인 하나의 포트, 및 (5 ㎝ 직경의) 샘플 포트로서 제3 축을 따라 90도인(즉, 처음 2개의 축에 수직인) 제3 포트를 가졌다. PR-650 분광비색계(상기와 동일함)를 약 38 ㎝의 거리에서 검출기 포트 상에 초점 맞추었다. 약 99% 확산 반사율을 가진 랩스피어로부터의 보정된 반사율 표준(SRT-99-050)을 사용하여 적분구의 반사 효율을 계산하였다. 이 표준은 랩스피어에 의해 보정되었고 NIST 표준(SRS-99-020-REFL-51)에 대해 추적가능하였다. 적분구의 반사 효율을 하기와 같이 계산하였다:
구 휘도비 = 1 / (1 - R구 * R표준)
이러한 경우의 구 휘도비는, 기준 샘플이 샘플 포트를 덮은 상태에서 검출기 포트에서 측정된 휘도를 샘플 포트를 덮은 샘플이 없는 상태에서 검출기 포트에서 측정된 휘도로 나눈 비이다. 이러한 휘도비와 보정된 표준의 반사율(R표준)을 알게 되면, 적분구의 반사 효율(R구)을 계산할 수 있다. 그 후, 샘플의 반사율, 이러한 경우 PTFE 라이트 박스의 반사율을 측정하기 위해 유사한 식에서 이 값이 다시 사용된다:
구 휘도비 = 1 / (1 - R구 * R샘플)
여기서, 구 휘도비는 샘플이 샘플 포트에 있는 상태에서 검출기에서의 휘도를 샘플이 없는 상태에서 측정된 휘도로 나눈 비로서 측정된다. R구를 위로부터 알고 있기 때문에 R샘플을 계산할 수 있다. 이들 반사율은 4 ㎚ 파장 간격에서 계산하였으며, 400 내지 700 ㎚ 파장 범위에 걸친 평균으로서 보고하였다.
수직 배향 (또는 E.T. 시험기(E.T. Tester)에 사용된 확산기 박스(diffuser box)의 전면에 대해 수직한 배향)으로 단일 시트 이득을 시험한다. 수평한 또는 교차하는 시트 배열에서, 필름 스택의 하부 시트는 확산기 박스의 전면에 대해 수직 배향이고 상부 시트는 이에 대해 수평 또는 평행하다.
2. 인장 특성
수지를 주형에 부어서, 중합성 수지 조성물을 인장 특성 시험에 적합한 시험 시편으로 형성하였다. 중합성 수지와 접촉하는 주형의 기부는 두께가 0.64 ㎝ (0.25 인치)인 석영 유리 플레이트로 구성되었다. 석영 유리 플레이트 상에, 중간에 직사각형 개구 (폭 = 1.27 ㎝ (0.5 인치), 길이 = 17.8 ㎝ (7 인치), 및 두께 = 약 0.08 ㎝ (약 0.031 인치))를 갖는 직사각형 형태의 실리콘 층 (폭 = 12.7 ㎝ (5 인치), 길이 = 22.9 ㎝ (9 인치), 및 두께 = 약 0.08 ㎝ (약 0.031 인치))을 배치하였다. 실리콘 층은 주형의 측벽을 형성한다. 맥마스터-카르(McMaster-Carr)로부터 Cat. No. 86045K321로 입수가능한 실리콘 주형 재료가 유용한 것으로 알려져 있다.
주형의 직사각형 오목부를 중합성 수지로 채웠다. 이어서, 수지 및 주형의 노출된 표면을 0.13 ㎜ (5 mil)의 프라이밍되지 않은 PET로 덮었다. 이어서, 채워진 주형을 미국 매릴랜드주 게터스버그 소재의 퓨전 유브이 시스템즈, 인크.(Fusion UV Systems, Inc.)로부터 입수가능한 236.2 W/㎝ (600 W/in) 가변 전원 장치를 사용하여 라인 속도 0.25 m/s (50 ft/min)로 한 면당 2회 패스(pass)로 총 4회 패스에 대해 "D-전구"로부터의 자외 방사선에 노출시켰다. 성형된 샘플은 두께가 0.09 ㎝ (0.038 인치) 내지 0.11 ㎝ (0.043 인치)의 범위였다.
인장 시험 이전에 환기식 대류 오븐(vented convection oven)에서 샘플을 16시간 동안 65℃에서 먼저 컨디셔닝하였다. 이어서, 시험을 위해 샘플을 19 내지 22℃ (67 내지 72℉) 및 5 내지 30의 상대 습도에서 컨디셔닝하였다.
중합된 수지의 경화된 필름의 인장 특성을 얇은 플라스틱 시트류의 인장 특성에 대한 ASTM D 882-02 표준 시험 방법에 기재된 바와 같이 측정하였다. 크로스헤드 속도 (그립 분리의 속도(rate of grip separation))는 초기 그립 분리(10.2 ㎝ (4 인치))를 초기 변형 속도(strain rate)(0.02 ㎝/㎝ 분 (0.025 인치/인치 분))와 곱한 것과 같았다. 시편의 두께는 ASTM D 882-02의 섹션 10.2에 따라 측정하였다.
3. 굽힘 시험 (원통형 맨드릴 )
ISO 1519에 기재된 바와 같은 굽힘 시험을 사용하여 휘도 향상 필름의 내균열성을 측정하였고, 파괴시 맨드릴 크기로 보고하였다.
굽힘 시험은, 맨드릴 축에 수직으로 프리즘 축을 놓고 프리즘이 맨드릴의 반대 방향을 향하도록 하여 수행하였다. 시험된 샘플을 16시간 동안 65℃에서 컨디셔닝하였다.
ZrO 2 졸
실시예들에 사용되는 ZrO2 졸은 하기 특성을 가졌다 (미국 특허 출원 제11/079832호 및 제11/078468호에 기재된 광 상관 분광법(PCS), X-선 회절 및 열중량 분석법에 따라 측정):
Figure 112009058921671-PCT00020
Figure 112009058921671-PCT00021
ZrO2 졸의 제조 방법은 2005년 3월 14일 출원된 미국 특허 출원 제11/079832호 및 2005년 3월 11일 출원된 미국 특허 출원 제11/078468호에 기재되어 있다.
프탈산 모노-(2- 아크릴로일옥시 -에틸) 에스테르의 제조
112.1 g의 프탈산 무수물, 87.9 g의 2-하이드록시에틸 아크릴레이트 및 0.44 g의 트라이에틸아민을 둥근 바닥 플라스크에서 혼합하였다. 소량의 건조 공기를 상기 액체 내로 버블링하였다. 반응물을 75℃로 혼합 가열하였다. 반응물을 상기 온도에서 6시간 동안 유지하였다. 실온으로 냉각시켰다. NMR로 생성물을 분석하였더니 프탈산 모노-(2-아크릴로일옥시-에틸) 에스테르인 것으로 결정되었다. 생성물은 시간 경과에 따라 부분적으로 결정화된다.
대조군
ZrO2 졸 (103.17 g), MEEAA (6.08 g), 물 (77.00 g), 1-메톡시-2-프로판올 (150.0 g), 1-메톡시-2-프로판올 중 말레산의 20.76 % 용액 (6.31 g), a TMPTA/PEA/BR31의 2/3/5 블렌드 (26.82 g), 및 물 중 프로스탑 5198의 5% 용액 (0.20 g)을 1L 둥근 바닥 플라스크에 채웠다. 물 및 1-메톡시-2-프로판올을 회전 증발을 통하여 제거하여 굴절률이 1.540인 농축된 ZrO2 졸을 얻었다. 1-메톡시-2-프로판올 (70.0 g) 및 물 (50.0 g)을 ZrO2 졸에 첨가하였다. 물 및 1-메톡시-2-프로판올을 회전 증발을 통하여 제거하여 굴절률이 1.554인 농축된 ZrO2 졸을 얻었다. 프탈산 모노-(2-아크릴로일옥시-에틸) 에스테르 (3.28 g), 1-메톡시-2-프로판올 (10.0 g) 및 물 (6.0 g)을 농축된 ZrO2 졸에 넣었다. 물 및 알코올을 회전 증발을 통하여 제거하여 굴절률이 1.645인 아크릴 수지 중 ZrO2의 분산물을 얻었다. 1-메톡시-2-프로판올 (2.0 g) 및 물 (0.2 g)을 ZrO2 분산물에 넣었다. 잔여 알코올 및 물을 회전 증발을 통하여 제거하였다. 생성된 아크릴 수지 중 ZrO2의 분산물은 대략 52.4 %의 ZrO2였으며, 굴절률은 1.6495였다.
중합성 수지 조성물 1
ZrO2 졸 (40.87 wt. % 고형물로 1400 g), 석신산 모노-[2-(2-메톡시-에톡시)-에틸] 에스테르 (1-메톡시-2-프로판올 중의 50 wt. % 고형물로 120.84 g), 1-메톡시-2-프로판올 (966 g), 석신산 모노-(2-아크릴로일옥시-에틸) 에스테르 (1-메톡시-2-프로판올 중의 50 wt. % 고형물로 167.2 g), 2-페닐-페닐 아크릴레이트/SR601/PEA의 50/25/25 블렌드 (357.3 g) 및 프로스탑 5198 (.22 g)을 3구 1 L 둥근 바닥 플라스크에 채웠다. 생성된 분산물이 아크릴레이트 수지 중 대략 53.3%의 ZrO2가 되도록 물 및 알코올을 진공 증류를 통하여 제거하였다. 0.467 wt %의 다로 큐어 1173을 스트리핑된 복합 수지에 첨가하였다. 최종 블렌드의 굴절률은 바우쉬 앤드 롬 굴절계(CAT No. 33.46.10)를 사용하여 1.649로 측정되었다. 점도는 스핀들 18 및 소형 샘플 어댑터(adapter)가 장착된 브룩필드(Brookfield) DV II+ 점도계를 사용하여 60℃에서 0.35 Pa.s (346 cP)로 보고되었다.
중합성 수지 조성물 2
ZrO2 졸 (40.86 wt% ZrO2), 2-[2-(2-메톡시에톡시)에톡시] 아세트산, 석신산 모노-(2-아크릴로일옥시-에틸) 에스테르, 2-페닐-페닐 아크릴레이트/PEA/SR601의 50/30/20 wt-% 블렌드, 및 프로스탑 5198을 실시예 1b에서와 유사한 방식으로 조합하였다. 이 블렌드에, 26.8 wt. %의 1-메톡시-2-프로판올을 첨가하였다. 물 및 알코올을 진공 증류를 통해 제거하여, 생성된 분산물이 대략
3.00부 2-[2-(2-메톡시에톡시)에톡시] 아세트산
0.005부 프로스탑 5198
10.94부 석신산 모노-(2-아크릴로일옥시-에틸) 에스테르
9.312부 PEA
6.21부 SR60115.
52부 2-페닐-페닐 아크릴레이트
55.00부 ZrO2이 되게 하였다.
최종 블렌드의 굴절률은 바우쉬 앤드 롬 굴절계(CAT No. 33.46.10)를 사용하여 1.6475로 측정되었다. 점도는 스핀들 18 및 소형 샘플 어댑터가 장착된 브룩필 드 DV II+ 점도계를 사용하여 60℃에서 0.34 Pa.s (340 cP)로 보고되었다. 0.470 wt %의 다로큐어 1173을 스트리핑된 복합 수지에 첨가하였다.
중합성 수지 조성물 3
ZrO2 졸 (40.86 wt% ZrO2), 석신산 모노-[2-(2-메톡시-에톡시)-에틸] 에스테르, 석신산 모노-(2-아크릴로일옥시-에틸) 에스테르, 2-페닐-페닐 아크릴레이트/PEA/SR601의 50/30/20 wt-% 블렌드, 및 프로스탑 5198을 중합성 수지 조성물 1에서와 유사한 방식으로 조합하였다. 이 블렌드에, 13.9 wt. %의 1-메톡시-2-프로판올을 첨가하였다. 물 및 알코올을 진공 증류를 통해 제거하여, 생성된 분산물이 대략
5.6부 석신산 모노-[2-(2-메톡시-에톡시)-에틸] 에스테르
0.005부 프로스탑 5198
8.3부 석신산 모노-(2-아크릴로일옥시-에틸) 에스테르
9.8부 PEA
6.6부 SR601
16.4부 2-페닐-페닐 아크릴레이트
53.3부 ZrO2이 되게 하였다.
최종 블렌드의 굴절률은 바우쉬 앤드 롬 굴절계(CAT No. 33.46.10)를 사용하여 1.6479로 측정되었다. 점도는, 500 마이크로미터의 갭 및 1000 s-1의 전단률을 갖는 0°40 ㎜ 평행 플레이트를 장착한 (미국 델라웨어주 뉴 캐슬 소재의) 티에이 인스트루먼츠(TA Instruments)로부터 입수가능한 AR 2000 유량계를 사용하여, 60℃에서 0.32 Pa.s (315 cP)로 보고되었다. 0.470 wt %의 다로큐어 1173을 스트리핑된 복합 수지에 첨가하였다.
필름 제조
비퀴티(Vikuiti) BEF II (미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴퍼니(3M Co.)로부터 구매 가능함)에서 발견되는 프리즘 기하학적 패턴과 유사한, 공칭 피치 간격이 50 마이크로미터인 90도 프리즘의 선형 열로 이루어진 20.3 ㎝ × 27.9 ㎝ (8" × 11") 금속 마스터를 핫 플레이트 상에 두었고, 60℃ (140℉)로 가열하였다. 실시예 1 내지 실시예 3의 각각의 중합성 수지의 비드 4 ㎖를 일회용 피펫을 사용하여 마스터 툴에 개별적으로 적용하였다. 다음, 듀폰 테이진 필름즈(Dupont Teijin Films)로부터 멜리넥스(MELINEX) 623으로 입수가능한 500 게이지 PET를 수지 비드 및 마스터 공구 상에 두었다.
선형 프리즘이 필름의 고이득 축에 대하여 대략적으로 수직 (90°+/- 20°)으로 배향되도록 PET 필름을 배향하였다. 이어서, 임의의 혼입된 공기를 제거하면서 수지가 마스터 공구를 완전히 충전시키기에 충분한 힘으로 마스터 공구, 수지 및 PET를 71℃ (160℉)에서 가열된 닙 롤을 통과시켰다. 이어서, 충전된 마스터 공구를 미국 매릴랜드주 게터스버그 소재의 퓨전 유브이 시스템즈, 인크.로부터 입수가능한 236.2 W/㎝ (600 W/in) 가변 전력 공급기를 사용하여 라인 속도 0.25 m/s (50 fpm)로 2회 패스에 대해 "D-전구"로부터의 자외 방사선에 노출시켰다. 이어서, PET 필름을 마스터 공구로부터 손으로 꺼냈다. PET 필름 상에 형성된 프리즘 코팅은 코팅 두께가 대략 25 마이크로미터가 되었다.
Figure 112009058921671-PCT00022
인장 시험, 신율 시험 및 굽힘 시험을 받은 휘도 향상 필름의 샘플은 전술한 필름 제조 방법과 유사한 연속 공정을 사용하여 제조하였다.
Figure 112009058921671-PCT00023
중합성 수지 조성물 4
목표 인장 강도, 신율 및 맨드릴 크기를 나타낼 것으로 추측되는 휘도 향상 필름의 프리즘 구조에 적합한 다른 중합성 수지는 하기와 같다:
ZrO2 졸 (40.86 wt% ZrO2), 석신산 모노-[2-(2-메톡시-에톡시)-에틸] 에스테르, 석신산 모노-(2-아크릴로일옥시-에틸) 에스테르, 2,4,6 트라이브로모페녹시 에틸 아크릴레이트/PEA/SR601의 50/30/20 wt-% 블렌드, 및 프로스탑 5198을 중합성 수지 조성물 1에서와 유사한 방식으로 조합할 수 있었다. 이 블렌드에, 13.9 wt. %의 1-메톡시-2-프로판올을 첨가할 수 있었다. 물 및 알코올을 진공 증류를 통해 제거하여, 생성된 분산물이 대략
5.6부 석신산 모노-[2-(2-메톡시-에톡시)-에틸] 에스테르
0.005부 프로스탑 5198
8.3부 석신산 모노-(2-아크릴로일옥시-에틸) 에스테르
9.8부 PEA
6.6부 SR601
16.4부 2,4,6 트라이브로모페녹시 에틸 아크릴레이트
53.3 부 ZrO2이 될 수 있게 하였다.
0.470 wt %의 다로큐어 1173을 스트리핑된 복합 수지에 첨가할 수 있었다.

Claims (47)

  1. 적어도 하나의 다이(메트)아크릴레이트 방향족 단량체를 갖는 유기 성분 및 적어도 10 wt-%의 표면 개질된 무기 나노입자를 포함하는 굴절률이 적어도 1.58인 중합성 수지 조성물의 반응 생성물을 포함하는 중합 구조체를 가지며, 파괴시 맨드릴 크기가 6 ㎜ 미만인 휘도 향상 필름.
  2. 기부층 및 기부층 상에 배치된 중합 구조체 - 여기서, 상기 중합 구조체는 적어도 하나의 다이(메트)아크릴레이트 방향족 단량체를 갖는 유기 성분 및 적어도 10 wt-%의 표면 개질된 무기 나노입자를 포함하는 굴절률이 적어도 1.58인 중합성 수지 조성물의 반응 생성물을 포함함 - 를 가지며, 식 D = 1000(T/0.025-T) (여기서, T는 기부층의 두께임)에 따른 파괴시 맨드릴 크기를 갖는 휘도 향상 필름.
  3. 유기 성분 및 적어도 10 wt-%의 표면 개질된 무기 나노입자를 포함하는 굴절률이 적어도 1.58인 중합성 수지 조성물의 반응 생성물을 포함하는 중합 구조체를 가지며, 중합성 수지 조성물의 경화된 필름은 파단 인장 강도가 적어도 25 ㎫이고 파단신율이 적어도 1.75%인 휘도 향상 필름.
  4. 하나 이상의 에틸렌계 불포화 단량체(들) 또는 올리고머(들)를 포함하는 유기 성분, 및
    비-반응성 상용화 기를 갖는 적어도 하나의 모노카르복실산을 포함하는 제1 표면 처리제와 유기 성분과 반응하는 공중합성 기를 갖는 적어도 하나의 비-휘발성 모노카르복실산을 포함하는 제2 표면 처리제로 표면 개질된 적어도 10 wt-%의 무기 나노입자를
    포함하는 중합성 수지 조성물의 반응 생성물을 포함하는 중합 구조체를 가지며;
    나노입자는 제1 표면 처리제보다 더 큰 화학량론적 양으로 제2 표면 처리제를 포함하는 휘도 향상 필름.
  5. 하나 이상의 1작용성 바이페닐 단량체를 합계가 적어도 10 wt-%의 양으로 포함하는 유기 성분, 및
    수용성 테일(tail)을 갖는 적어도 하나의 모노카르복실산을 포함하는 제 1 표면 처리제와,
    지방족 무수물과 하이드록시 알킬 아크릴레이트의 반응에 의해 제조된 적어도 하나의 아크릴레이트 작용화된 표면 개질제를 포함하는 제2 표면 처리제로 표면 개질된 적어도 10 wt-%의 무기 나노입자를 포함하는 중합성 수지 조성물의 반응 생성물을 포함하는 중합 구조체를 갖는 휘도 향상 필름.
  6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 파괴시 맨드릴 크기가 6 ㎜ 미만인 휘도 향상 필름.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 중합성 수지 조성물은 굴절률이 적어도 1.61인 휘도 향상 필름.
  8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 중합성 수지 조성물은 굴절률이 적어도 1.645인 휘도 향상 필름.
  9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 유기 성분은 적어도 하나의 바이페닐 단량체를 포함하는 휘도 향상 필름.
  10. 제5항 또는 제9항에 있어서, 바이페닐 단량체는 Mn이 450 g/몰 미만인 휘도 향상 필름.
  11. 제5항 또는 제9항에 있어서, 바이페닐 단량체는 점도가 60℃에서 0.5 Pa.s (500 cp) 미만인 휘도 향상 필름.
  12. 제5항 또는 제9항에 있어서, 하나 이상의 바이페닐 단량체는 유기 성분의 25 wt-% 내지 75 wt-% 범위의 양으로 존재하는 휘도 향상 필름.
  13. 제12항에 있어서, 하나 이상의 바이페닐 단량체는 유기 성분의 30 wt-% 내지 50 wt-% 범위의 양으로 존재하는 휘도 향상 필름.
  14. 제5항 또는 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 바이페닐 단량체는 비치환된 방향족 고리를 갖는 휘도 향상 필름.
  15. 제5항 또는 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 바이페닐 단량체는 (메트)아크릴레이트 기를 포함하는 휘도 향상 필름.
  16. 제15항에 있어서, 바이페닐 단량체는 하기 일반식:
    Figure 112009058921671-PCT00024
    (여기서, R1은 H 또는 CH3이고;
    X는 O 또는 S이고;
    n은 0 내지 10의 범위이고;
    L은 하이드록시로 선택적으로 치환된, 1 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 알킬기임)을 갖는 휘도 향상 필름.
  17. 제15항에 있어서, 바이페닐 단량체는 하기 일반식:
    Figure 112009058921671-PCT00025
    (여기서, R1은 H 또는 CH3이고;
    X는 O 또는 S이고;
    Q는 -(C(CH3)2-, -CH2, -C(O)-, -S(O)- 및 -S(O)2-로부터 선택되고;
    n은 0 내지 10의 범위이고;
    L은 하이드록시로 선택적으로 치환된, 1 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 알킬기임)을 갖는 휘도 향상 필름.
  18. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 바이페닐 단량체는 아크릴레이트 기를 포함하는 휘도 향상 필름.
  19. 제18항에 있어서, 바이페닐 단량체는 2-페닐-페닐 아크릴레이트, 4-(-2-페닐-2-프로필)페닐 아크릴레이트, 2-페닐-2-페녹시에틸 아크릴레이트, 및 그 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 휘도 향상 필름.
  20. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 유기 성분은 적어도 하나의 2작 용성 에틸렌계 불포화 단량체를 추가로 포함하는 휘도 향상 필름.
  21. 제1항 내지 제2항 또는 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 2작용성 에틸렌계 불포화 단량체의 양은 유기 성분의 5 wt-% 내지 80 wt-% 범위인 휘도 향상 필름.
  22. 제1항 내지 제2항 또는 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 2작용성 에틸렌계 불포화 단량체는 방향족 (메트)아크릴레이트 단량체인 휘도 향상 필름.
  23. 제22항에 있어서, 2작용성 에틸렌계 불포화 단량체는 하기 식:
    Figure 112009058921671-PCT00026
    (여기서, R1은 독립적으로 수소 또는 메틸이고,
    R2는 독립적으로 H 또는 Br이고,
    Z는 독립적으로 -C(CH3)2-, -CH2-, -C(O)-, -S-, -S(O)-, 또는 -S(O)2-이고,
    L은 탄소 사슬이 하나 이상의 산소 기로 선택적으로 치환되고/되거나 탄소 원자가 하나 이상의 하이드록실 기로 선택적으로 치환된, 선형 및 분지형 C2-C12 알킬기로부터 독립적으로 선택되는 결합기임)의 구조를 갖는 주요 부분을 포함하는 휘도 향상 필름.
  24. 제5항 또는 제8항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 유기 성분은 바이페닐 단량체보다 굴절률이 낮은 하나 이상의 1작용성 (메트)아크릴레이트 단량체를 최대 25 wt-% 추가로 포함하는 휘도 향상 필름.
  25. 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 중합성 수지는 적어도 3개의 에틸렌계 불포화 기를 갖는 가교결합제를 5 wt-% 미만 포함하는 휘도 향상 필름.
  26. 제1항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 무기 나노입자는 흡착된 비-반응성 휘발성 산을 포함하며 휘도 향상 필름의 산 함량은 5 wt-% 미만인 휘도 향상 필름.
  27. 제1항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 중합성 수지 조성물은 실란 표면 처리제가 없는 휘도 향상 필름.
  28. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 무기 나노입자는 하기 일반식:
    CH3 -[O--(CH2)y ]x--X2--(CH2)n-COOH
    (여기서, X2는 --O--, --S--, --C(O)O-- 및 --C(O)NH로 이루어진 군으로부터 선택되고; n은 약 1 내지 3의 범위이고; x는 약 1 내지 10의 범위이고; y는 약 1 내지 4의 범위임)을 갖는 제1 표면 처리제를 포함하는 휘도 향상 필름.
  29. 제28항에 있어서, 제1 표면 처리제는 2-[2-(2-메톡시에톡시)에톡시] 아세트산, 2-(2- 메톡시에톡시) 아세트산, 석신산 모노-[2-(2-메톡시-에톡시)-에틸] 에스테르, 말레산 모노-[2-(2-메톡시-에톡시)-에틸] 에스테르, 및 글루타르산 모노-[2-(2-메톡시-에톡시)-에틸] 에스테르, 석신산 모노-2-[2-(2-메톡시에톡시)-에톡시]에틸 에스테르, 및 그 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 휘도 향상 필름.
  30. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 무기 나노입자는 석신산 모노-(2-아크릴로일옥시-에틸) 에스테르, 말레산 모노-(2-아크릴로일옥시-에틸) 에스테르, 및 글루타르산 모노-(2-아크릴로일옥시-에틸) 에스테르, 말레산 모노-(4-아크릴로일옥시-부틸) 에스테르, 석신산 모노-(4-아크릴로일옥시-부틸) 에스테르, 글루타르산 모노-(4-아크릴로일옥시-부틸) 에스테르로 이루어진 군으로부터 선택된 제2 표면 처리제를 포함하는 휘도 향상 필름.
  31. 제1항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 무기 나노입자의 양은 40 wt-% 내지 60 wt-%의 범위인 휘도 향상 필름.
  32. 제1항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 무기 나노입자는 굴절률이 적어 도 1.68인 휘도 향상 필름.
  33. 제32항에 있어서, 무기 나노입자는 지르코니아, 티타니아 및 그 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 휘도 향상 필름.
  34. 제33항에 있어서, 무기 나노입자는 지르코니아로 이루어진 휘도 향상 필름.
  35. 유기 성분 및 적어도 10 wt-%의 표면 개질된 무기 나노입자를 포함하고, 굴절률이 적어도 1.58이며, 중합성 수지 조성물의 경화된 필름은 파단 인장 강도가 적어도 25 ㎫이고 파단신율이 적어도 2%인 중합성 수지 조성물.
  36. 유기 성분 및 흡착된 비-반응성 휘발성 산을 포함하는 적어도 10 wt-%의 표면 개질된 무기 나노입자를 포함하고, 중합성 수지 조성물의 경화된 필름은 파단 인장 강도가 적어도 25 ㎫이고 파단신율이 적어도 2%인 중합성 수지 조성물.
  37. 하나 이상의 에틸렌계 불포화 단량체(들) 또는 올리고머(들)를 포함하는 유기 성분, 및
    비-반응성 상용화 기를 갖는 적어도 하나의 모노카르복실산을 포함하는 제1 표면 처리제와,
    유기 성분과 반응하는 공중합성 기를 갖는 적어도 하나의 비-휘발성 모노카 르복실산을 포함하는 제2 표면 처리제로
    표면 개질된 적어도 10 wt-%의 무기 나노입자를 포함하며;
    나노입자는 제1 표면 처리제보다 더 큰 화학량론적 양으로 제2 표면 처리제를 포함하는 중합성 수지 조성물.
  38. 하나 이상의 1작용성 바이페닐 단량체를 합계가 적어도 10 wt-%의 양으로 포함하는 유기 성분; 및
    i) 수용성 테일을 갖는 적어도 하나의 모노카르복실산, 및 ii) 지방족 무수물과 하이드록시 알킬 아크릴레이트의 반응에 의해 제조된 적어도 하나의 아크릴레이트 작용화된 표면 개질제로 표면 개질된 적어도 10 wt-%의 무기 나노입자를 포함하는 중합성 수지 조성물.
  39. 제35항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 무기 나노입자의 양은 40 wt-% 내지 60 wt-%의 범위인 중합성 수지 조성물.
  40. 제35항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 무기 나노입자는 굴절률이 적어도 1.68인 중합성 수지 조성물.
  41. 제35항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 중합성 수지 조성물은 40 wt-% 내지 60 wt-%의 표면 개질된 무기 나노입자를 포함하며, 무기 나노입자는 굴절률이 적어도 1.68인 중합성 수지 조성물.
  42. 제40항에 있어서, 무기 나노입자는 지르코니아, 티타니아 및 그 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 중합성 수지 조성물.
  43. 제35항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서, 표면 개질된 무기 나노입자는 흡착된 비-반응성 휘발성 산을 포함하고, 휘도 향상 필름의 산 함량은 5 wt-% 미만인 중합성 수지 조성물.
  44. 제35항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서, 실란 표면 처리제가 없는 중합성 수지 조성물.
  45. 제35항 내지 제42항 중 어느 한 항의 중합성 조성물의 반응 생성물을 포함하는 광학 물품.
  46. 제45항의 중합성 조성물의 반응 생성물을 포함하는 미세구조화 표면을 갖는 광학 필름.
  47. 비-반응성 상용화 기를 갖는 적어도 하나의 모노카르복실산을 포함하는 제1 표면 처리제, 및
    유기 성분과 반응하는 공중합성 기를 갖는 적어도 하나의 비-휘발성 모노카르복실산을 포함하는 제2 표면 처리제로 표면 개질되며;
    제1 표면 처리제보다 더 큰 화학량론적 양으로 제2 표면 처리제를 포함하는 무기 나노입자.
KR1020097020028A 2007-02-27 2008-02-27 개선된 내균열성을 갖는 나노복합 구조체를 포함하는 휘도 향상 필름 KR20090125786A (ko)

Applications Claiming Priority (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US89184007P 2007-02-27 2007-02-27
US89181207P 2007-02-27 2007-02-27
US60/891,840 2007-02-27
US60/891,812 2007-02-27
US91275107P 2007-04-19 2007-04-19
US60/912,751 2007-04-19
US91782707P 2007-05-14 2007-05-14
US60/917,827 2007-05-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20090125786A true KR20090125786A (ko) 2009-12-07

Family

ID=39691075

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020097020028A KR20090125786A (ko) 2007-02-27 2008-02-27 개선된 내균열성을 갖는 나노복합 구조체를 포함하는 휘도 향상 필름

Country Status (7)

Country Link
US (3) US20100033826A1 (ko)
EP (1) EP2118149B1 (ko)
JP (1) JP2010519599A (ko)
KR (1) KR20090125786A (ko)
CN (2) CN102746448B (ko)
TW (1) TW200900723A (ko)
WO (1) WO2008121465A1 (ko)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100033826A1 (en) * 2007-02-27 2010-02-11 Kolb Brant U Brightness enhancing film comprising nanocomposite structure having improved crack resistance
EP2125914B1 (en) 2007-03-09 2014-01-22 3M Innovative Properties Company Triphenyl monomers suitable for microstructured optical films
JP5088945B2 (ja) * 2007-08-31 2012-12-05 日本化薬株式会社 光学用エネルギー線硬化型樹脂組成物及びその硬化物
WO2009148818A1 (en) 2008-06-03 2009-12-10 3M Innovative Properties Company Optical films comprising phenyl ethylene (meth)acrylate monomers
US8343622B2 (en) 2008-07-01 2013-01-01 3M Innovative Properties Company Flexible high refractive index hardcoat
US9046656B2 (en) 2008-11-18 2015-06-02 3M Innovative Properties Company Isotropic layer of multilayer optical film comprising birefringent thermoplastic polymer
US8282863B2 (en) 2008-12-15 2012-10-09 3M Innovative Properties Company High refractive index inorganic oxide nanoparticles comprising surface treatment, polymerizable resin, and articles
KR20170044215A (ko) 2008-12-22 2017-04-24 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 중합성 자외선 흡수제를 포함하는 미세구조화 광학 필름
EP2567269A1 (en) 2010-05-07 2013-03-13 3M Innovative Properties Company Antireflective films comprising microstructured surface
JP2014516094A (ja) * 2011-05-13 2014-07-07 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー ミクロ構造化光学フィルムに適したベンジル（メタ）アクリレートモノマー
CN105008966B (zh) 2012-09-20 2019-12-03 3M创新有限公司 包含纳米颗粒和含有亚烷基氧重复单元的单体的微结构化膜
US10557973B2 (en) 2012-12-14 2020-02-11 3M Innovative Properties Company Brightness enhancing film with embedded diffuser
JP6048392B2 (ja) * 2013-12-20 2016-12-21 コニカミノルタ株式会社 有機無機複合材料の製造方法および光学材料の製造方法
CN105467486A (zh) * 2015-12-11 2016-04-06 无锡联创薄板有限公司 耐热的电视光扩散板
CN108473826B (zh) * 2016-01-15 2021-01-15 3M创新有限公司 光学粘合剂
CN106366324B (zh) * 2016-08-23 2020-03-03 张家港康得新光电材料有限公司 超支化聚合物包覆纳米微粒、其制备方法及包含其的增亮组合物、增亮膜和led显示器
US11034843B2 (en) 2016-12-29 2021-06-15 3M Innovative Properties Company Flexible nanoparticle optical coating compositions
WO2021064530A1 (en) * 2019-09-30 2021-04-08 3M Innovative Properties Company Dicarboxylic acid compounds. inorganic particles treated with the dicarboxylic acid compounds, and compositions thereof
CN115956405A (zh) 2020-08-28 2023-04-11 3M创新有限公司 包括纳米结构化表面和封闭空隙的制品、其制备方法和光学元件
CN113956780A (zh) * 2021-07-19 2022-01-21 广州申威新材料科技有限公司 一种3d膜光栅层涂料及其制备方法和应用

Family Cites Families (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5817527B2 (ja) * 1978-07-17 1983-04-07 株式会社保谷レンズ 高屈折率レンズ用共重合体及びそれよりなるレンズ
US4576850A (en) * 1978-07-20 1986-03-18 Minnesota Mining And Manufacturing Company Shaped plastic articles having replicated microstructure surfaces
DE3223104A1 (de) * 1982-06-21 1983-12-22 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt Photopolymerisierbares gemisch und damit hergestelltes photopolymerisierbares kopiermaterial
JPS5986615A (ja) 1982-11-11 1984-05-18 Showa Denko Kk 重合性組成物
DE3376267D1 (de) * 1982-11-11 1988-05-19 Showa Denko Kk Polymerizable compositions
JPS61127712A (ja) 1984-11-27 1986-06-16 Mitsui Toatsu Chem Inc 高屈折率レンズ用樹脂
FR2577229B1 (fr) * 1985-02-08 1987-02-20 Rhone Poulenc Spec Chim Compositions thermodurcissables a base de prepolymere a groupements imides stables au stockage et procede de preparation
AU616064B2 (en) * 1988-10-20 1991-10-17 Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd. 4,4'-bis(methacryloylthio)diphenyl sulfide and curable composition containing same
US5334681A (en) * 1989-06-20 1994-08-02 Ciba-Geigy Corporation Fluorine and/or silicone containing poly(alkylene-oxide)-block copolymer hydrogels and contact lenses thereof
JPH0558950A (ja) * 1991-06-21 1993-03-09 Nippon Kayaku Co Ltd （メタ）アクリル酸エステル
TW417034B (en) * 1993-11-24 2001-01-01 Canon Kk Color filter, method for manufacturing it, and liquid crystal panel
JP3397448B2 (ja) 1994-05-30 2003-04-14 日本化薬株式会社 紫外線硬化型透過型スクリーン用樹脂組成物及びその硬化物
JPH08217991A (ja) 1995-02-02 1996-08-27 Minnesota Mining & Mfg Co <3M> 放射線硬化性材料
US5855983A (en) * 1995-02-03 1999-01-05 Minnesota Mining And Manufacturing Company Flame retardant ultraviolet cured multi-layered film
US5626800A (en) * 1995-02-03 1997-05-06 Minnesota Mining And Manufacturing Company Prevention of groove tip deformation in brightness enhancement film
CN1121622C (zh) * 1996-02-29 2003-09-17 美国3M公司 使用漫反射偏振器的显示器
JPH09272707A (ja) 1996-04-04 1997-10-21 Toagosei Co Ltd 活性エネルギー線硬化型（メタ）アクリレート組成物
US5908874A (en) * 1996-06-18 1999-06-01 3M Innovative Properties Company Polymerizable compositions containing fluorochemicals to reduce melting temperature
JPH11349615A (ja) * 1998-06-11 1999-12-21 Mitsubishi Rayon Co Ltd 活性エネルギー線硬化性樹脂組成物および光学シート
JP2000123456A (ja) 1998-10-19 2000-04-28 Alps Electric Co Ltd ディスクドライブ装置
US6329485B1 (en) 1998-12-11 2001-12-11 Bausch & Lomb Incorporated High refractive index hydrogel compositions for ophthalmic implants
US6458908B1 (en) * 1999-06-01 2002-10-01 Mitsui Chemicals, Inc. Sulfur-containing unsaturated carboxylate compound and its cured products
US6376590B2 (en) * 1999-10-28 2002-04-23 3M Innovative Properties Company Zirconia sol, process of making and composite material
US6541591B2 (en) * 2000-12-21 2003-04-01 3M Innovative Properties Company High refractive index microreplication resin from naphthyloxyalkylmethacrylates or naphthyloxyacrylates polymers
US6586483B2 (en) * 2001-01-08 2003-07-01 3M Innovative Properties Company Foam including surface-modified nanoparticles
US6656990B2 (en) * 2001-07-11 2003-12-02 Corning Incorporated Curable high refractive index compositions
JP3951682B2 (ja) * 2001-11-27 2007-08-01 三菱化学株式会社 硬化性組成物および樹脂硬化物
EP1455200A4 (en) 2001-11-30 2005-09-28 Nikon Corp OPTICAL RESIN PRECURSOR COMPOSITION, OPTICAL USE RESIN, OPTICAL ELEMENT AND ARTICLE
US6833176B2 (en) * 2003-01-06 2004-12-21 General Electric Company Radiation curable microstructure-bearing articles
US6844950B2 (en) * 2003-01-07 2005-01-18 General Electric Company Microstructure-bearing articles of high refractive index
JP2004231704A (ja) 2003-01-28 2004-08-19 Toagosei Co Ltd 硬化型組成物
JP2004323557A (ja) 2003-04-21 2004-11-18 Toagosei Co Ltd 硬化型組成物及びその硬化物
US7046439B2 (en) * 2003-05-22 2006-05-16 Eastman Kodak Company Optical element with nanoparticles
US7169375B2 (en) * 2003-08-29 2007-01-30 General Electric Company Metal oxide nanoparticles, methods of making, and methods of use
US7045558B2 (en) * 2003-08-29 2006-05-16 General Electric Company Method of making a high refractive index optical management coating and the coating
US7282272B2 (en) * 2003-09-12 2007-10-16 3M Innovative Properties Company Polymerizable compositions comprising nanoparticles
US7074463B2 (en) * 2003-09-12 2006-07-11 3M Innovative Properties Company Durable optical element
US6998425B2 (en) * 2003-12-23 2006-02-14 General Electric Company UV curable coating compositions and uses thereof
JP2005283632A (ja) 2004-03-26 2005-10-13 Fuji Photo Film Co Ltd 重合性組成物およびネガ型画像記録材料
JP2005272773A (ja) 2004-03-26 2005-10-06 Toagosei Co Ltd 活性エネルギー線硬化型光学材料用組成物
US20060128853A1 (en) * 2004-12-13 2006-06-15 General Electric Company Compositions for articles comprising replicated microstructures
US7297810B2 (en) * 2004-12-30 2007-11-20 3M Innovative Properties Company High refractive index monomers for optical applications
EP1869509A2 (en) * 2005-03-11 2007-12-26 3M Innovative Properties Company Light management films with zirconia particles
JP4802707B2 (ja) * 2005-05-17 2011-10-26 住友化学株式会社 光制御膜
US7547467B2 (en) * 2005-11-15 2009-06-16 3M Innovative Properties Company Brightness enhancing film and methods of surface treating inorganic nanoparticles
US20100033826A1 (en) * 2007-02-27 2010-02-11 Kolb Brant U Brightness enhancing film comprising nanocomposite structure having improved crack resistance
US20080221291A1 (en) * 2007-03-07 2008-09-11 3M Innovative Properties Company Microstructured optical films comprising biphenyl difunctional monomers

Also Published As

Publication number Publication date
US20120264899A1 (en) 2012-10-18
CN101622279B (zh) 2012-08-08
EP2118149B1 (en) 2012-05-23
CN102746448A (zh) 2012-10-24
EP2118149A1 (en) 2009-11-18
TW200900723A (en) 2009-01-01
US20100033826A1 (en) 2010-02-11
CN101622279A (zh) 2010-01-06
JP2010519599A (ja) 2010-06-03
US20130316137A1 (en) 2013-11-28
WO2008121465A1 (en) 2008-10-09
CN102746448B (zh) 2015-05-06
US8530572B2 (en) 2013-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8530572B2 (en) Brightness enhancing film comprising nanocomposite structure having improved crack resistance
EP2370841B1 (en) High refractive index inorganic oxide nanoparticles comprising surface treatment and microstructured film
KR101223334B1 (ko) 휘도 향상 필름 및 무기 나노입자의 표면 처리 방법
US9164195B2 (en) Methods of making microstructured optical films comprising biphenyl difunctional monomers
US7622164B2 (en) Optical film assembly and display device
KR102040799B1 (ko) 미세구조화 광학 필름에 적합한 벤질 (메트)아크릴레이트 단량체
US8871315B2 (en) Triphenyl monomers suitable for microstructured optical films
KR20090125816A (ko) 바이페닐 2작용성 단량체를 포함하는 미세구조화 광학 필름
US7981986B2 (en) Optical films comprising fluorenol (meth)acrylate monomer
US20090275720A1 (en) Ortho-benzylphenol mono(meth)acrylate monomers suitable for microstructured optical films
US8080608B2 (en) Optical films comprising phenyl ethylene (meth)acrylate monomers

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application