TWI447164B - 樹脂組成物及使用其形成之光學膜 - Google Patents

樹脂組成物及使用其形成之光學膜 Download PDF

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Description

樹脂組成物及使用其形成之光學膜
本發明係有關於一種樹脂組成物及使用其形成之光學膜，尤其是，一種樹脂組成物，其包括：一85至95重量份之基質共聚物樹脂，係包含烷基(甲基)丙烯酸酯系單元(alkyl(meth)acrylate-based unit)、含苯環丙烯醯系單元(acryl-based unit containing a benzene ring)、及(甲基)丙烯酸單元((meth)acrylic acid unit)；以及一5至15重量份高分子樹脂，係具有約150,000至約1,000,000之分子量。以及，使用該組成物形成之光學膜。
液晶顯示器相較於陰極射線管顯示器具有較低的功率消耗，且因具有小體積及亮度而攜帶容易，因此已廣泛地應用以作為光學顯示器。一般而言，液晶顯示器係具有一基本構形，其中，偏光板(polarizing plates)係配置於液晶分子的兩側，且液晶分子的配向可根據驅動電路的電場而改變。因此，可改變通過該些偏光板的透射光之特性，進而呈現光的視像化。
一般來說，偏光板係由各種組件而組成，首先，以偏光片保護膜(polarizer protective films)作為保護層，並利用一黏著劑將該些偏光片保護膜黏附至一偏光片(polarizer)的兩側。一經拉伸配向親水性聚合物，如吸收有碘或二色性染料之聚乙烯醇(PVA)，可用以作為偏光板。偏光片保護膜係用以增加耐久性及該偏光片的機械性，在此，以保護膜維持光學特性(如偏光片偏光特性)實為相當重要的。因此，偏光片保護膜係需具有光學透明性及同向性(isotropy)，而耐熱性及有關黏著劑/膠(adhesive/glue)之黏著性可扮演重要的影響因素。
一纖維素系膜(cellulose-based film)，如三醋酸纖維素(triacetyl cellulose；TAC)膜、聚酯系(polyester-based)膜、聚丙烯酸酯系(polyacrylate-based)膜、聚碳酸酯系(polycarbonate-based)膜、環烯烴系(cyclic olefin-based)膜、或降冰片烯系(norbornene-based)膜可應用作為偏光片保護膜。特別是，以三醋酸纖維素系(triacetyl cellulose-based)膜最為廣泛地應用。
然而，由於三醋酸纖維素系(triacetyl cellulose-based)膜係具有小平面內延遲值及較大的厚度延遲值，會根據外部應力的提供而顯示出延遲值。尤其是，由於三醋酸纖維素系膜具有許多親水性官能基，則使水蒸汽穿透率高，當在一個耐熱/防潮的條件下，因保護膜變形的發生或偏光片中碘離子的解離，會進而造成偏光片偏光性能降解。特別是，當將液晶顯示器進行高溫或高溼度測試時，三醋酸纖維素膜會發生變形，使得在膜內顯示出非均勻的光學異向性，進而導致如漏光現象的限制產生。
如聚(甲基)丙烯酸酯(poly(meth)acrylate)之丙烯醯系樹脂(acryl-based resin)亦已為習知之具有極佳透明性及光學同向性之材料，然而，該丙烯醯系樹脂之外部抗撞擊性低而造成易碎，再者，在高溫及高溼度環境下，因該丙烯醯系樹脂的耐熱性及防潮性低，而導致偏光片的偏光性能會降解。
本發明之一態樣係提供一種可用以製備光學膜之樹脂組成物，其中，該光學膜係具有高耐熱性、低變形(隨溫度的變化)、及改進過的韌性。
本發明之另一態樣係提供一種使用上述之樹脂組成物所製備之光學膜。
本發明之一態樣係提供一種樹脂組成物，其包括：一約85至95重量份之基質共聚物樹脂，係包含烷基(甲基)丙烯酸酯系單元(alkyl(meth)acrylate-based unit)、含苯環丙烯醯系單元(acryl-based unit containing a benzene ring)、及(甲基)丙烯酸單元((meth)acrylic acid unit)；以及一約5至15重量份高分子樹脂，係具有約150,000至約1,000,000之重量平均分子量。
該基質共聚物可包括約70至95重量份的烷基(甲基)丙烯酸酯系單元、約2至10重量份的含苯環丙烯醯系單元、及約3至20重量份的(甲基)丙烯酸單元。
該烷基(甲基)丙烯酸酯系單元可選自由：甲基丙烯酸酯(methyl acrylate)、乙基丙烯酸酯(ethyl acrylate)、甲基甲基丙烯酸酯(methyl methacrylate)、乙基甲基丙烯酸酯(ethyl methacrylate)、甲基乙基丙烯酸酯(methyl ethacrylate)、及乙基乙基丙烯酸酯(ethyl ethacrylate)所組成之群組。
該含苯環丙烯醯系單元可選自由：苄基甲基丙烯酸酯(benzyl methacrylate)、1-苯基乙基甲基丙烯酸酯(1-phenylethyl methacrylate)、2-苯氧基乙基甲基丙烯酸酯(2-phenoxyethyl methacrylate)、2-苯基乙基甲基丙烯酸酯(2-phenylethyl methacrylate)、3-苯基丙基甲基丙烯酸酯(3-phenylpropyl methacrylate)、3-苯基丙基丙烯酸酯(3-phenylpropyl acrylate)、及2-苯氧基乙基丙烯酸酯(2-phenoxyethyl acrylate)所組成之群組。
該(甲基)丙烯酸單元可選自由：丙烯酸(acrylic acid)、甲基丙烯酸(methacrylic acid)、甲基丙烯酸(methyl acrylic acid)、甲基甲基丙烯酸(methyl methacrylic acid)、乙基丙烯酸(ethyl acrylic acid)、乙基甲基丙烯酸(ethyl methacrylic acid)、丁基丙烯酸(butyl acrylic acid)、及丁基甲基丙烯酸(butyl methacrylic acid)所組成之群組。
該高分子樹脂可包括一個或以上選自由：甲基甲基丙烯酸酯(methyl methacrylate)、苯乙烯(styrene)、馬來酸酐(maleic acid anhydride)、及丙烯腈(acrylonitrile)所組成之群組。
該高分子樹脂可為至少一者選自由：聚(甲基甲基丙烯酸酯)(poly(methyl methacrylate))、苯乙烯-甲基甲基丙烯酸共聚物樹脂(styrene-methyl methacrylate copolymer resin)、苯乙烯-馬來酸酐共聚物樹脂(styrene-maleic acid anhydride copolymer resin)、苯乙烯-丙烯腈共聚物樹脂(styrene-acrylonitrile copolymer resin)、及苯乙烯-丙烯腈-甲基甲基丙烯酸酯共聚物樹脂(styrene-acrylonitrile-methyl methacrylate copolymer resin)所組成之群組。
該樹脂組成物可為該基質共聚物樹脂與該高分子樹脂所形成之一化合物樹脂。
該樹脂組成物之一玻璃轉換溫度可為約120℃或以上。
本發明之另一態樣係提供一種包含上述樹脂組成物之光學膜。
該光學膜之一熱膨脹係數可為約40 ppm/℃至約80 ppm/℃。
該光學膜可具有一如以下方程式1所示之平面內延遲值，其為約0 nm至約5 nm範圍內；以及一如以下方程式2所示之厚度延遲值，其為約-5 nm至約5 nm範圍內：
[方程式1] Rin =(nx -ny )×d
[方程式2] Rth =(nz -ny )×d
其中，nx 係為該膜在具有最大折射率之方向上的平面內折射率；ny 係為該膜在垂直於nx 方向上的平面內折射率；nz 係為厚度折射率；以及d係為該膜之厚度。
當一個直徑10mm的鋼球於約300mm或以上之高度掉落至該光學膜時，該光學膜不會破裂。
該光學膜可具有一約40 ppm/℃至約80 ppm/℃範圍內之熱膨脹係數，且當一個直徑10mm的鋼球於約300mm或以上之高度掉落至該光學膜時，該光學膜不會破裂，以及，該光學膜可具有一如以下方程式1所示之平面內延遲值，其為約0 nm至約5 nm範圍內；以及一如以下方程式2所示之厚度延遲值，其為約-5 nm至約5 nm範圍內：
[方程式1] Rin =(nx -ny )×d
[方程式2] Rth =(nz -ny )×d
其中，nx 係為該膜在具有最大折射率之方向上的平面內折射率；ny 係為該膜在垂直於nx 方向上的平面內折射率；nz 係為厚度折射率；以及d係為該膜之厚度。
該光學膜可為一用於偏光板之保護膜。
本發明之另一態樣係提供一偏光片(polarizer)及一包含上述光學膜之偏光板(polarizing plate)，其中，該光學膜係包含於該偏光片之至少一表面上，以作為保護膜。
本發明之另一態樣係提供一液晶顯示器，其包括上述之偏光板。
本發明之樹脂組成物可提供一具有極佳耐熱性、韌性及優異的光學特性之用於偏光板之保護膜。因此，本發明之使用該組成物形成之光學膜可用於如顯示裝置之資訊電子裝置，以提供各種應用。
最佳態樣
下文將更加詳細敘述本發明。
本發明係提供一種樹脂組成物，其包括：一85至95重量份之基質共聚物樹脂，係包含烷基(甲基)丙烯酸酯系單元(alkyl(meth)acrylate-based unit)、含苯環丙烯醯系單元(acryl-based unit containing a benzene ring)、及(甲基)丙烯酸單元((meth)acrylic acid unit)；以及一5至15重量份高分子樹脂，係具有約150,000至約1,000,000之重量平均分子量。
該基質共聚物係包括以一混合有一(甲基)丙烯酸單元與一以烷基(甲基)丙烯酸酯系單元為基底之一含苯環丙烯醯系單元，可使耐熱性獲得改善進而使樹脂的變形可降到最小。
該基質共聚物可包括70至95重量份的烷基(甲基)丙烯酸酯系單元、2至10重量份的含苯環丙烯醯系單元、及約3至20重量份的(甲基)丙烯酸單元。
當含苯環丙烯醯系單元之含量小於2重量份時，會改變延遲，而當含苯環丙烯醯系單元之含量大於10重量份時，耐熱性會降低及產生延遲的變化。當(甲基)丙烯酸單元之含量小於3重量份時，耐熱性會降低，而當(甲基)丙烯酸單元之含量大於20重量份時，將難以聚合及加工。也就是說，當含苯環丙烯醯系單元之含量落在上述的範圍內時，可獲得適用於作為保護膜之光學特性，且烷基(甲基)丙烯酸酯與(甲基)丙烯酸單元間可具有足夠的相溶性，同時更可獲得足夠的耐熱性。此外，當(甲基)丙烯酸單元之含量在上述的範圍內時，可具有足夠的耐熱性，且在樹脂中不會形成膠體。
舉例而言，該基質共聚物可包括79至93重量份的烷基(甲基)丙烯酸酯系單元、2至6重量份的含苯環丙烯醯系單元、及約5至15重量份的(甲基)丙烯酸單元。
上述共聚物可為嵌段共聚物(block copolymer)或無規共聚物(random copolymer)，然而，在此並不侷限共聚物之形式。
在本發明中，「烷基(甲基)丙烯酸酯系單元(alkyl(meth)acrylate-based unit)」係論及「烷基丙烯酸酯系單元(alkyl acrylate-based unit)」及「烷基甲基丙烯酸酯系單元(alkyl methacrylate-based unit)」兩者。烷基(甲基)丙烯酸酯系單元之烷基(alkyl moiety)可具有1至10之碳原子數，且可為至少一者選自由：甲基丙烯酸酯(methyl acrylate)、乙基丙烯酸酯(ethyl acrylate)、甲基甲基丙烯酸酯(methyl methacrylate)、乙基甲基丙烯酸酯(ethyl methacrylate)、甲基乙基丙烯酸酯(methyl ethacrylate)、及乙基乙基丙烯酸酯(ethyl ethacrylate)所組成之群組。例如，該烷基可為甲基或乙基。然而，該烷基並不受限於此。舉例來說，烷基(甲基)丙烯酸酯系單元可較佳可為甲基甲基丙烯酸酯(methyl methacrylate)。
在該基質共聚物樹脂中，含苯環丙烯醯系單元可用以使本發明之樹脂組成物具有平面內或厚度延遲、及偏光片保護膜之光彈性係數，且用以提供烷基(甲基)丙烯酸酯與(甲基)丙烯酸單元之相溶性。含苯環丙烯醯系單元可經具有碳原子數6至40之芳基(aryl group)、具有碳原子數6至40之芳烷基(arylalkyl group)、具有碳原子數6至40之芳氧基(aryloxy group)、或具有碳原子數6至40之芳氧烷基(aryloxyalkyl group)取代。就透明性方面，較佳可為經具有碳原子數6至15之芳烷基(arylalkyl group)、具有碳原子數6至10之芳氧基(aryloxy group)、或具有碳原子數6至15之芳氧烷基(aryloxyalkyl group)取代之(甲基)丙烯酸酯((meth)acrylate)。
含苯環丙烯醯系單元之具體例子可選自由：芐基甲基丙烯酸酯(benzyl methacrylate)、1-苯乙基甲基丙烯酸酯(1-phenylethyl methacrylate)、2-苯氧乙基甲基丙烯酸酯(2-phenoxyethyl methacrylate)、2-苯乙基甲基丙烯酸酯(2-phenylethyl methacrylate)、3-苯丙基甲基丙烯酸酯(3-phenylpropyl methacrylate)、3-苯丙基丙烯酸酯(3-phenylpropyl acrylate)、及2-苯氧乙基丙烯酸(2-phenoxyethyl acrylate)所組成之群組。例如，更佳可為芐基甲基丙烯酸酯(benzyl methacrylate)。
在該基質共聚物樹脂中，(甲基)丙烯酸單元可用以使本發明之丙烯醯系共聚物樹脂具有足夠的耐熱性。該(甲基)丙烯酸單元可經具有碳原子數1至5之烷基(alkyl group)取代、或可未經取代。(甲基)丙烯酸單體((meth)acrylic acid monomer)的例子可為丙烯酸(acrylic acid)、甲基丙烯酸(methacrylic acid)、甲基丙烯酸(methyl acrylic acid)、甲基甲基丙烯酸(methyl methacrylic acid)、乙基丙烯酸(ethylacrylic acid)、乙基甲基丙烯酸(ethyl methacrylic acid)、丁基丙烯酸(butyl acrylic acid)、及丁基甲基丙烯酸(butyl methacrylic acid)。例如，較佳可由上述例子中使用甲基丙烯酸(methacrylic acid)。
就耐熱性、加工性、及產量而言，該基質共聚物樹脂的重量平均分子量可為100,000至500,000範圍內，且例如可為50,000至200,000。
本發明之樹脂組成物可於該基質共聚物樹脂中，更包括一具有150,000至約1,000,000之分子量之高分子樹脂，其重量比可為85至95重量份之基質共聚物樹脂：5至15重量份高分子樹脂。
在本發明中，當高分子樹脂之重量平均分子量小於150,000時，整個樹脂韌性會降低，而當高分子樹脂之重量平均分子量大於1,000,000時，難以將該基質樹脂揉製及分散。當高分子樹脂的量小於5重量份時，會不足以增強整個樹脂韌性，而當高分子樹脂的量大於15重量份時，會改變延遲且透明度會降低。
該高分子樹脂係與該基質共聚物樹脂具有一限定範圍之相溶性，且可維持透明性。該高分子樹脂可包括一個或以上選自由：甲基甲基丙烯酸酯(methyl methacrylate)、苯乙烯-甲基甲基丙烯酸共聚物樹脂(styrene-methyl methacrylate copolymer resin)、苯乙烯(styrene)、馬來酸酐(maleic acid anhydride)、及丙烯腈(acrylonitrile)所組成之群組。例如，可為一包含甲基甲基丙烯酸酯(methyl methacrylate)之共聚物、或一包含酸酐之苯乙烯系共聚物(styrene-based copolymer)。更具體地，可為至少一者選自由：聚(甲基甲基丙烯酸酯)(poly(methyl methacrylate))、苯乙烯-甲基甲基丙烯酸共聚物樹脂(styrene-methyl methacrylate copolymer resin)、苯乙烯-馬來酸酐共聚物樹脂(styrene-maleic acid anhydride copolymer resin)、苯乙烯-丙烯腈共聚物樹脂(styrene-acrylonitrile copolymer resin)、及苯乙烯-丙烯腈-甲基甲基丙烯酸酯共聚物樹脂(styrene-acrylonitrile-methyl methacrylate copolymer resin)所組成之群組。
當上述混相的高分子樹脂加入該基質共聚物樹脂時，藉由所製得的樹脂組成物製備之光學膜的玻璃轉換溫度可增加，進而可獲得一具有高耐熱性及低樹脂變形指數(resin deformation index)之光學膜。此外，當光學膜應用於偏光板的製備程序時，可獲得極佳的加工性。
該樹脂組成物可為該基質共聚物樹脂與該高分子樹脂所形成之一化合物樹脂。
本發明之樹脂組成物的玻璃轉移溫度可為120℃或以上，例如可為130℃或以上。當樹脂組成物的玻璃轉移溫度小於120℃時，由於耐熱性不足，在高溫及高溼度環境中會促使該膜的變形，進而導致該膜的補償特性不均勻。
本發明之光學膜之製備，可利用本技術領域已知之方法，尤其是，可使用溶液鑄膜法或擠壓成形法。另外，可根據不同情況，而添加一調和劑。
本發明之光學膜的製備方法可更包括該膜的單軸或雙軸拉伸。在拉伸過程中，機械方向(mechanical direction(MD))之拉伸或橫向方向(transverse direction(TD))之拉伸，可分別進行，或亦可同時進行。在一態樣中，當機械方向拉伸及橫向方向拉伸皆進行時，可先進行第一拉伸，接著再進行下一步的拉伸，或亦可同時進行兩方向的拉伸程序。拉伸程序可以單一階段進行，亦可以多階段方式進行。
拉伸程序可於溫度範圍(Tg-20℃)至(Tg+30℃)下進行。Tg係表示該共聚物樹脂之玻璃轉換溫度。該溫度範圍係自共聚物樹脂的儲存模數(storage modulus)開始降低而變得小於損耗模數(loss modulus)時之溫度，至高分子鏈的配向性下降至失去時之溫度為止。可藉由熱示差掃瞄卡量計(DSC)測得樹脂組成物之玻璃轉化溫度。拉伸程序期間之溫度例如可為該膜之玻璃轉化溫度。
小型拉伸機(通用測試機，Zwick Z010)可以1 m/min至100 m/min之拉伸速度進行拉伸，而試驗拉伸機(pilot drawing machine)則可以0.1 m/min至2 m/min之拉伸速度進行拉伸。該膜可以5%至300%之拉伸率進行拉伸。
可透過以上述方式之單軸或雙軸拉伸，以控制本發明之光學膜的延遲特性。
本發明之使用該樹脂聚合物形成之光學膜之厚度可具有40 μm至80μm之厚度，然而厚度範圍並不侷限於此。透明度可為0.1%至3%，而透光度可為90%以上。其理由在於，當膜厚度、透明度及透光度於上述範圍時，則本發明光學膜適用於偏光板保護膜。該光學膜的透光度係為90%或以上，且霧化值(haze value)係為2.5%或以下，可為1%或以下。當該光學膜的透光度小於90%時及霧化值大於2.5%時，使用上述光學膜之液晶顯示器的亮度會下降。
經拉伸所得之光學膜中，具有一如以下方程式1所示之平面內延遲值可為0 nm至約5 nm範圍內，以及一如以下方程式2所示之厚度延遲值可為-5 nm至約5 nm範圍內：
[方程式1] Rin =(nx -ny )×d
[方程式2] Rth =(nz -ny )×d
其中，nx 係為該膜在具有最大折射率之方向上的平面內折射率；ny 係為該膜在垂直於nx 方向上的平面內折射率；nz 係為厚度折射率；以及d係為該膜之厚度。
本發明之光學膜的熱膨脹係數可為40 ppm/℃至80 ppm/℃之範圍內，且光學膜的熱膨脹係數越小越好，其下限並不侷限於40 ppm/℃。當熱膨脹係數大於80 ppm/℃時，在偏光板的層壓過程中會發生彎曲現象。熱膨脹係數通常可使用所謂的熱機械分析儀(TMA)測量，將其施予一預定力於該膜後，當溫度升高，而測得之一膨脹度。
當一個直徑10mm的鋼球於約300mm或以上之高度掉落至該光學膜時，本發明之光學膜不會破裂。其中，上述之高度在此表示為「落下球衝擊高度」。在此，基於一具有各自為100mm之長度及寬度、及60μm厚度之矩形膜，當該膜緊緊地固定著且將該球掉落至該膜，以測得一使該膜開始破裂之高度。
再者，舉例而言，本發明之光學膜可具有一約40 ppm/℃至約80 ppm/℃範圍內之熱膨脹係數，且當一個直徑10mm的鋼球於約300mm或以上之高度掉落至該光學膜時，該光學膜不會破裂，並且可具有一如以下方程式1所示之平面內延遲值，其為約0 nm至約5 nm範圍內；以及一如以下方程式2所示之厚度延遲值，其為約-5 nm至約5 nm範圍內。
本發明之光學膜可製備成用於偏光板之保護膜。
本發明係提供一偏光片(polarizer)、一包含本發明之光學膜之偏光板(polarizing plate)、及一包含該偏光板之液晶顯示器。其中，該光學膜係包含於該偏光片之至少一表面上，以作為保護膜。
舉例而言，本發明可提供一液晶顯示器，其包括一光源、一第一偏光板、一液晶分子、及一第二偏光板處於一順序堆疊狀態，且包括本發明之光學膜作為該第一偏光板及該第二偏光板之至少一側之保護膜。
該液晶分子係包括一液晶層、一可支持該液晶層之基板、及一用於提供電壓至該液晶層之電極層。在此，本發明之偏光板可應於所有種類的液晶型，如平面內切換型(IPS mode)、垂直定向型(VA mode)、光學補償雙折射型(OCB mode)、扭轉向列型(TN mode)、及邊界電場切換型(FFS mode)。
本發明之光學膜可包含於該偏光片的兩側上。此外，該光學膜係包含於該偏光片的任何一側上，而例如可包含於習知之偏光片保護膜於該偏光片的另一側上，其中，習知之偏光片可如三醋酸纖維素(TAC)膜、聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)膜、環烯烴(COP)膜、聚碳酸酯(PC)膜或降冰片烯系膜。
可藉由使用一黏著層以進行該偏光片及該光學膜之間著。在光學膜與偏光片的層壓過程中可使用之黏著劑並沒有特別的限制，只要本領域所使用之黏著劑。舉例而言，該黏著既可為單組成型或雙組成型之聚乙烯醇(PVA)系黏著劑、聚氨基甲酸酯系黏著劑、環氧系黏著劑、苯乙烯丁二烯橡膠(SBR)系黏著劑、或熱熔型(hot-melt type)黏著劑。然而，該黏著劑並不限制於此。在上述黏著劑中，例如較佳可使用聚乙烯醇(PVA)系黏著劑。
可使用輥塗佈機(roll coater)、槽輥塗佈機(gravure coater)、刮棒塗佈機(bar coater)、刮刀塗佈機(knife coater)或毛細管塗佈機(capillary coater)，將黏著劑塗於偏光片保護膜或作為偏光片之PVA膜之表面，接著於黏著劑完全乾燥前，再藉由層壓輪(laminating roll)，對保護膜及偏光片進行熱壓，或者於室溫下藉由按壓進行壓合，以進行偏光片與光學膜之間的黏著。當使用熱熔型黏著劑時，必定要使用熱壓輪(hot-pressing roll)。
當使用聚氨基甲酸酯系黏著劑時，可利用脂肪族異氰酸酯系化合物(aliphatic isocyanate-based compound)製備之聚氨基甲酸酯系黏著劑，其中，脂肪族異氰酸酯系化合物不會因曝光步驟造成黃化。當使用用於乾壓之單組成型或雙組成型之黏著劑，或與異氰酸酯及羥基具有較低的反應性之黏著劑時，可使用稀釋於醋酸系溶劑、酮系溶劑、醚系溶劑或芳香族系溶劑之溶液型黏著劑。在此，黏著劑可為一5000 cps或以下之低黏度值。上述黏著劑對於400 nm至800 nm之波長範圍可具有90%或以上之透光度，且具有極佳的儲存穩定性。亦可使用能顯示足夠黏著性之黏著劑。
下文將根據較佳實施例，以詳細敘述本發明。然而，下述實施例僅為了更加清楚瞭解本發明而提供，其並不因此侷限本發明之範疇。
實施例
1.　使用丙烯醯系(Acryl-Based)共聚物樹脂之光學膜
<實施例1>
使用85重量份之甲基甲基丙烯酸酯(methyl methacrylate)、5重量份之芐基甲基丙烯酸酯(benzyl methacrylate)、及10重量份之甲基丙烯酸(methacrylic acid)，以製備一基質共聚物樹脂。並測定玻璃轉換溫度及重量平均分子量，其結果如表1所示。於90重量份之該基質共聚物樹脂中，加入10重量份之具有150,000重量平均分子量之甲基甲基丙烯酸酯(methyl methacrylate)高分子樹脂，透過溶化法以製備出一最終樹脂。此外，藉由使用溶融擠壓法將上述所製之最終樹脂，製備成一光學膜，接著玻璃轉換溫度下進行拉伸。測量所製之光學膜的平面內延遲值/厚度延遲值、線性熱膨脹係數、及落下球衝擊高度，且測量結果如表1所示。
<實施例2>
除了改於90重量份之該基質共聚物樹脂中，加入10重量份之具有200,000重量平均分子量之苯乙烯-馬來酸酐(styrene-maleic acid anhydride)高分子樹脂，透過溶化法以製備出一最終樹脂外，其他如同實施例1之製備方法而製得一光學膜。測量所製之光學膜的平面內延遲值/厚度延遲值、線性熱膨脹係數、及落下球衝擊高度，且測量結果如表1所示。
<實施例3>
除了改於90重量份之該基質共聚物樹脂中，加入10重量份之具有180,000重量平均分子量之苯乙烯-甲基甲基丙烯酸酯(styrene-methyl methacrylate)高分子樹脂，透過溶化法以製備出一最終樹脂外，其他如同實施例1之製備方法而製得一光學膜。測量所製之光學膜的平面內延遲值/厚度延遲值、線性熱膨脹係數、及落下球衝擊高度，且測量結果如表1所示。
<實施例4>
除了改於90重量份之該基質共聚物樹脂中，加入10重量份之具有1,000,000重量平均分子量之苯乙烯-丙烯腈(styrene-acrylonitrile)高分子樹脂，透過溶化法以製備出一最終樹脂外，其他如同實施例1之製備方法而製得一光學膜。測量所製之光學膜的平面內延遲值/厚度延遲值、線性熱膨脹係數、及落下球衝擊高度，且測量結果如表1所示。
<實施例5>
除了改於90重量份之該基質共聚物樹脂中，加入10重量份之具有240,000重量平均分子量之苯乙烯-甲基甲基丙烯酸酯-丙烯腈(styrene-methyl methacrylate-acrylonitrile)高分子樹脂，透過溶化法以製備出一最終樹脂外，其他如同實施例1之製備方法而製得一光學膜。測量所製之光學膜的平面內延遲值/厚度延遲值、線性熱膨脹係數、及落下球衝擊高度，且測量結果如表1所示。
<實施例6>
除了改於95重量份之該基質共聚物樹脂中，加入5重量份之具有180,000重量平均分子量之苯乙烯-甲基甲基丙烯酸酯(styrene-methyl methacrylate)高分子樹脂，透過溶化法以製備出一最終樹脂外，其他如同實施例1之製備方法而製得一光學膜。測量所製之光學膜的平面內延遲值/厚度延遲值、線性熱膨脹係數、及落下球衝擊高度，且測量結果如表1所示。
<實施例7>
除了改於85重量份之該基質共聚物樹脂中，加入15重量份之具有180,000重量平均分子量之苯乙烯-甲基甲基丙烯酸酯(styrene-methyl methacrylate)高分子樹脂，透過溶化法以製備出一最終樹脂外，其他如同實施例1之製備方法而製得一光學膜。測量所製之光學膜的平面內延遲值/厚度延遲值、線性熱膨脹係數、及落下球衝擊高度，且測量結果如表1所示。
<實施例8>
除了改使用82重量份之甲基甲基丙烯酸酯(methyl methacrylate)、3重量份之芐基甲基丙烯酸酯(benzyl methacrylate)、及15重量份之甲基丙烯酸(methacrylic acid)，以製備一基質共聚物樹脂，且於90重量份之該基質共聚物樹脂中，加入10重量份之具有150,000重量平均分子量之甲基甲基丙烯酸酯(methyl methacrylate)高分子樹脂，透過溶化法以製備出一最終樹脂外，其他如同實施例1之製備方法而製得一光學膜。測量所製之光學膜的平面內延遲值/厚度延遲值、線性熱膨脹係數、及落下球衝擊高度，且測量結果如表1所示。
<實施例9>
除了改使用82重量份之甲基甲基丙烯酸酯(methyl methacrylate)、3重量份之芐基甲基丙烯酸酯(benzyl methacrylate)、及15重量份之甲基丙烯酸(methacrylic acid)，以製備一基質共聚物樹脂，且於90重量份之該基質共聚物樹脂中，加入10重量份之具有1,000,000重量平均分子量之苯乙烯-丙烯腈(styrene-acrylonitrile)高分子樹脂，透過溶化法以製備出一最終樹脂外，其他如同實施例1之製備方法而製得一光學膜。測量所製之光學膜的平面內延遲值/厚度延遲值、線性熱膨脹係數、及落下球衝擊高度，且測量結果如表1所示。
<實施例10>
除了改使用82重量份之甲基甲基丙烯酸酯(methyl methacrylate)、3重量份之芐基甲基丙烯酸酯(benzyl methacrylate)、及15重量份之甲基丙烯酸(methacrylic acid)，以製備一基質共聚物樹脂，且於85重量份之該基質共聚物樹脂中，加入15重量份之具有1,000,000重量平均分子量之苯乙烯-丙烯腈(styrene-acrylonitrile)高分子樹脂，透過溶化法以製備出一最終樹脂外，其他如同實施例1之製備方法而製得一光學膜。測量所製之光學膜的平面內延遲值/厚度延遲值、線性熱膨脹係數、及落下球衝擊高度，且測量結果如表1所示。
<比較例1>
除了改使用100重量份之該基質共聚物樹脂，透過溶化法以製備出一最終樹脂外，，其他如同實施例1之製備方法而製得一光學膜。測量所製之光學膜的平面內延遲值/厚度延遲值、線性熱膨脹係數、及落下球衝擊高度，且測量結果如表2所示。
<比較例2>
除了改於80重量份之該基質共聚物樹脂中，加入20重量份之具有150,000重量平均分子量之甲基甲基丙烯酸酯(methyl methacrylate)高分子樹脂，透過溶化法以製備出一最終樹脂外，其他如同實施例1之製備方法而製得一光學膜。測量所製之光學膜的平面內延遲值/厚度延遲值、線性熱膨脹係數、及落下球衝擊高度，且測量結果如表2所示。
<比較例3>
除了改於80重量份之該基質共聚物樹脂中，加入20重量份之具有200,000重量平均分子量之苯乙烯-馬來酸酐(styrene-maleic acid anhydride)高分子樹脂，透過溶化法以製備出一最終樹脂外，其他如同實施例1之製備方法而製得一光學膜。測量所製之光學膜的平面內延遲值/厚度延遲值、線性熱膨脹係數、及落下球衝擊高度，且測量結果如表2所示。
<比較例4>
除了改於80重量份之該基質共聚物樹脂中，加入20重量份之具有180,000重量平均分子量之苯乙烯-甲基甲基丙烯酸酯(styrene-methyl methacrylate)高分子樹脂，透過溶化法以製備出一最終樹脂外，其他如同實施例1之製備方法而製得一光學膜。測量所製之光學膜的平面內延遲值/厚度延遲值、線性熱膨脹係數、及落下球衝擊高度，且測量結果如表2所示。
<比較例5>
除了改於80重量份之該基質共聚物樹脂中，加入20重量份之具有1,000,000重量平均分子量之苯乙烯-丙烯腈(styrene-acrylonitrile)高分子樹脂，透過溶化法以製備出一最終樹脂外，其他如同實施例1之製備方法而製得一光學膜。測量所製之光學膜的平面內延遲值/厚度延遲值、線性熱膨脹係數、及落下球衝擊高度，且測量結果如表2所示。
<比較例6>
除了改於80重量份之該基質共聚物樹脂中，加入20重量份之具有240,000重量平均分子量之苯乙烯-甲基甲基丙烯酸酯-丙烯腈(styrene-methyl methacrylate-acrylonitrile)高分子樹脂，透過溶化法以製備出一最終樹脂外，其他如同實施例1之製備方法而製得一光學膜。測量所製之光學膜的平面內延遲值/厚度延遲值、線性熱膨脹係數、及落下球衝擊高度，且測量結果如表2所示。
<比較例7>
除了改於70重量份之該基質共聚物樹脂中，加入30重量份之具有180,000重量平均分子量之苯乙烯-甲基甲基丙烯酸酯(styrene-methyl methacrylate)高分子樹脂，透過溶化法以製備出一最終樹脂外，其他如同實施例1之製備方法而製得一光學膜。測量所製之光學膜的平面內延遲值/厚度延遲值、線性熱膨脹係數、及落下球衝擊高度，且測量結果如表2所示。
<比較例8>
除了改使用82重量份之甲基甲基丙烯酸酯(methyl methacrylate)、3重量份之芐基甲基丙烯酸酯(benzyl methacrylate)、及15重量份之甲基丙烯酸(methacrylic acid)，以製備一基質共聚物樹脂，且於70重量份之該基質共聚物樹脂中，加入30重量份之具有180,000重量平均分子量之甲基甲基丙烯酸酯(methyl methacrylate)高分子樹脂，透過溶化法以製備出一最終樹脂外，其他如同實施例1之製備方法而製得一光學膜。測量所製之光學膜的平面內延遲值/厚度延遲值、線性熱膨脹係數、及落下球衝擊高度，且測量結果如表2所示。
<比較例9>
除了改使用82重量份之甲基甲基丙烯酸酯(methyl methacrylate)、3重量份之芐基甲基丙烯酸酯(benzyl methacrylate)、及15重量份之甲基丙烯酸(methacrylic acid)，以製備一基質共聚物樹脂，且於96重量份之該基質共聚物樹脂中，加入4重量份之具有180,000重量平均分子量之甲基甲基丙烯酸酯(methyl methacrylate)高分子樹脂，透過溶化法以製備出一最終樹脂外，其他如同實施例1之製備方法而製得一光學膜。測量所製之光學膜的平面內延遲值/厚度延遲值、線性熱膨脹係數、及落下球衝擊高度，且測量結果如表2所示。
<比較例10>
除了改使用82重量份之甲基甲基丙烯酸酯(methyl methacrylate)、3重量份之芐基甲基丙烯酸酯(benzyl methacrylate)、及15重量份之甲基丙烯酸(methacrylic acid)，以製備一基質共聚物樹脂，且於96重量份之該基質共聚物樹脂中，加入4重量份之具有240,000重量平均分子量之苯乙烯-甲基甲基丙烯酸酯-丙烯腈(styrene-methyl methacrylate-acrylonitrile)高分子樹脂，透過溶化法以製備出一最終樹脂外，其他如同實施例1之製備方法而製得一光學膜。測量所製之光學膜的平面內延遲值/厚度延遲值、線性熱膨脹係數、及落下球衝擊高度，且測量結果如表2所示。
2.　樹脂組成物之物理特性評估
(1)評估方法
1.　玻璃轉換溫度(Tg)(℃)：以TA儀器公司之熱示差掃瞄卡量計(DSC)測得。
2.　延遲值(Rin /Rth )：於玻璃轉換溫度下進行拉伸後，以Axometrics,Inc.之AxoScan測得。
3.　熱膨脹係數(ppm/℃)：於雙軸拉伸一膜後，以TA儀器公司之熱機械分析(TMA)(線性熱膨脹係數測量裝置)測得。
4.　膜之落下球衝擊高度(mm)：當一個直徑10mm的鋼球掉落至具有各自為100mm之長度及寬度、及60μm厚度之拉緊矩形膜時，測量使該膜開始破裂之高度。
(2)評估結果
除了改使用具有130,000重量平均分子量之甲基甲基丙烯酸酯(methyl methacrylate)高分子膜外，當以如實施例1之製備方法而製得一光學膜時，相較於實施例1，落下球衝擊高度幾乎相似，而其他物理特性則相同。此外，若使用具有80,000重量平均分子量之甲基甲基丙烯酸酯(methyl methacrylate)高分子膜，則落下球衝擊高度會實質上降低至230mm。
另一方面，當使用具有1,300,000重量平均分子量之苯乙烯-丙烯腈(styrene-acrylonitrile)共聚物樹脂作為高分子樹脂時，由於相溶性的關係，而無法分散且透明性會降低。
除了本發明已揭示之高分子，其他類型的高分子即使當其分子量符合本發明之範圍內，然而在相溶性表現上受到限制且有大量混濁的情況發生，舉例來說，可證實當具有230,000重量平均分子量之聚苯乙烯揉製成高分子樹脂時，該樹脂由於立即地發生混濁而變得不透明。
在此經由示例性具體實施例闡述本發明，本領域熟知技藝者可於不悖離隨附申請專利範圍之精神及範疇下輕易進行修飾及變化。

Claims (16)

  1. 一種樹脂組成物，係包括：一85至95重量份之基質共聚物樹脂，係包含烷基(甲基)丙烯酸酯系單元(alkyl(meth)acrylate-based unit)、含苯環丙烯醯系單元(acryl-based unit containing a benzene ring)、及(甲基)丙烯酸單元((meth)acrylic acid unit)；以及一5至15重量份高分子樹脂，係具有150,000至1,000,000之分子量；其中，該高分子樹脂係包括一個或以上選自由：甲基甲基丙烯酸酯(methyl methacrylate)、苯乙烯(styrene)、馬來酸酐(maleic acid anhydride)、及丙烯腈(acrylonitrile)所組成之群組。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之樹脂組成物，其中該基質共聚物係包括70至95重量份的烷基(甲基)丙烯酸酯系單元、2至10重量份的含苯環丙烯醯系單元、及約3至20重量份的(甲基)丙烯酸單元。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之樹脂組成物，其中該烷基(甲基)丙烯酸酯系單元係選自由：甲基丙烯酸酯(methyl acrylate)、乙基丙烯酸酯(ethyl acrylate)、甲基甲基丙烯酸酯(methyl methacrylate)、乙基甲基丙烯酸酯(ethyl methacrylate)、甲基乙基丙烯酸酯(methyl ethacrylate)、及乙基乙基丙烯酸酯(ethyl ethacrylate)所組成之群組。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之樹脂組成物，其中該含苯環丙烯醯系單元係選自由：苄基甲基丙烯酸酯(benzyl methacrylate)、1-苯基乙基甲基丙烯酸酯(1-phenylethyl methacrylate)、2-苯氧基乙基甲基丙烯酸酯(2-phenoxyethyl methacrylate)、2-苯基乙基甲基丙烯酸酯(2-phenylethyl methacrylate)、3-苯基丙基甲基丙烯酸酯(3-phenylpropyl methacrylate)、3-苯基丙基丙烯酸酯(3-phenylpropyl acrylate)、及2-苯氧基乙基丙烯酸酯(2-phenoxyethyl acrylate)所組成之群組。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之樹脂組成物，其中該(甲基)丙烯酸單元係選自由：丙烯酸(acrylic acid)、2-甲基丙烯酸(methacrylic acid)、3-甲基丙烯酸(methyl acrylic acid)、甲基甲基丙烯酸(methyl methacrylic acid)、乙基丙烯酸(ethyl acrylic acid)、乙基甲基丙烯酸(ethyl methacrylic acid)、丁基丙烯酸(butyl acrylic acid)、及丁基甲基丙烯酸(butyl methacrylic acid)所組成之群組。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之樹脂組成物，其中該高分子樹脂係為至少一者選自由：聚(甲基甲基丙烯酸酯)(poly(methyl methacrylate))、苯乙烯-甲基甲基丙烯酸共聚物樹脂(styrene-methyl methacrylate copolymer resin)、苯乙烯-馬來酸酐共聚物樹脂(styrene-maleic acid anhydride copolymer resin)、苯乙烯-丙烯腈共聚物樹脂(styrene-acrylonitrile copolymer resin)、及苯乙烯-丙烯腈-甲基甲基丙烯酸酯共聚物樹脂(styrene-acrylonitrile-methyl methacrylate copolymer resin)所組成之群組。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之樹脂組成物，其中該樹脂組成物係為該基質共聚物樹脂與該高分子樹脂所形成之一化合物樹脂。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之樹脂組成物，其中該樹脂組成物之一玻璃轉換溫度係為120℃或以上。
  9. 一種光學膜，係包括如申請專利範圍第1至8項中任一項所述之樹脂組成物。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之光學膜，其中該光學膜之一熱膨脹係數係為40ppm/℃至80ppm/℃。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之光學膜，其中該光學膜係具有一如以下方程式1所示之平面內延遲值，其為0nm至5nm範圍內；以及一如以下方程式2所示之厚度延遲值，其為-5nm至5nm範圍內：[方程式1]Rin =(nx -ny )×d [方程式2]Rth =(nz -ny )×d其中，nx 係為該膜在具有最大折射率之方向上的平面內折射率；ny 係為該膜在垂直於nx 方向上的平面內折射率；nz 係為厚度折射率；以及d係為該膜之厚度。
  12. 如申請專利範圍第9項所述之光學膜，其中當一個直徑10mm的鋼球於300mm或以上之高度掉落至該光學膜時，該光學膜係不會破裂。
  13. 如申請專利範圍第9項所述之光學膜，其中該光學膜係具有一40ppm/℃至80ppm/℃範圍內之熱膨脹係數； 當一個直徑10mm的鋼球於300mm或以上之高度掉落至該光學膜時，該光學膜係不會破裂；以及該光學膜係具有一如以下方程式1所示之平面內延遲值，其為0nm至5nm範圍內；以及一如以下方程式2所示之厚度延遲值，其為-5nm至5nm範圍內：[方程式1]Rin =(nx -ny )×d [方程式2]Rth =(nz -ny )×d其中，nx 係為該膜在具有最大折射率之方向上的平面內折射率；ny 係為該膜在垂直於nx 方向上的平面內折射率；nz 係為厚度折射率；以及d係為該膜之厚度。
  14. 如申請專利範圍第9項所述之光學膜，其中該光學膜係為一用於偏光板之保護膜。
  15. 一種偏光板，係包括如申請專利範圍第9項所述之光學膜，其係包含於一偏光片上及該偏光片之至少一表面，以作為一保護膜。
  16. 一種液晶顯示器，係包括如申請專利範圍第15項所述之偏光板。
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