[发明专利]带有微观结构的高折射指数制品

说明书

本申请是申请日为2004年1月26日、申请号为200480041022.7(PCT/US2004/002049)、题目为“带有微观结构的高折射指数制品”的分案申请。

技术领域

本发明涉及带有微观结构表面的复制(replication)，更具体地涉及能够如此复制的树脂基组合物类。

背景技术

树脂表面的微观结构复制在不同技术领域中非常重要，例如交通标志的制造，其中反射率由立体角(cube-corner)压花片材提供；Fresnel镜片元件和柔性视频光盘的生产；和用于液晶显示器的“亮度增强”或“光控制(lightmanagement)”膜(为了简便起见，以下有时称为“LMF”)的制造。为了复制用途，希望树脂具有最适宜的物理性能，包括基本上的透明度、足以在储存和使用过程中保持形状的高的玻璃化转变温度(Tg)和促进(典型地通过模塑)成型的粘弹性质，以及长期的形状保持性，这包括成型制品的微观结构方面。适合的粘弹性质包括一定范围内的玻璃态和橡胶态的模量以及这些态之间的适合的转变温度。将LMF粘附到衬底如聚碳酸酯上并具有良好耐磨性和耐划性也是所希望的。

许多适合的用于微观结构复制的树脂组合物已公开于专利文献中。US专利4,576,850公开了大批此类组合物种类。其中描述的组合物特征在于将“硬”和“软”链段或部分与辐射可聚合部分相结合。最常见的是，全部这三种链段类型存在于相同分子中。“硬”链段的关键特征是其中存在环状(即碳环或杂环)基团。后面公开的专利常常提到4,576,850，因为它公开了适合的聚合组合物和前体。

最佳地，LMF具有高折射指数，优选至少约1.70。要达到这么高的折射指数，仅使用合理成本的树脂类材料在极大程度上是不可能的。高度溴化的单体如甲基丙烯酸五溴苯基酯的聚合物的折射指数大约1.71，但是此类聚合物有时具有不利的物理性能。

US专利6,291,070公开具有各种各样的折射指数的高度透明纳米结构模制品，由无机材料(例如二氧化钛)与可聚合或可缩聚的表面基团(如衍生自(甲基)丙烯酸类化合物和环氧化合物的那些)相结合而制备。也可以存在其它单体物质，如(甲基)丙烯酸酯。

US专利6,432,526公开了高折射指数的组合物，其包括高度结晶的金属颗粒(如二氧化钛的那些)结合有机溶剂和分散助剂以形成胶体颗粒。此类颗粒可以与有机聚合物(例如衍生自丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的那些)结合，形成所述组合物。

然而，开发另外的没有在上述相同的专利或其它出版物中公开的高折射指数树脂LMF材料是有意义的。尤其是，提供易于将此类材料调整(tailor)成各种特性的方法是有意义的。

发明内容

本发明涉及经混合的有机-无机组合物，它们通过辐射可固化成具有高折射指数的光学制品。所述组合物可以应用于形成具有复制的微观结构的制品。其中各成分的比例可以变化以提供宽的特性变化。

本发明的其中一个方面包括制品，它经辐射可固化成具有复制的微观结构表面的光学树脂制品，该复制的微观结构包括多个具有光学用途的实用不连续(utilitarian discontinuities)，

所述制品是可固化成相应雾度值最多5％的固化制品，根据ASTM方法D1003在3.2mm厚的平膜上对双酚A聚碳酸酯衬底测定雾度值，且所述制品包含：

(A)至少一种低聚的聚氨酯(urethane)多(甲基)丙烯酸酯，任选地与至少一种有效减少粘度、改进热机械性能或提高折射指数的其它单体相结合；

(B)至少一种选自四价钛和四价锆化合物的烯属不饱和金属化合物的纳米颗粒；和

(C)至少一种光引发剂。

本发明的另一个方面是由上述可固化制品经辐射固化而制备的光学树脂制品。

本发明包括：

1.一种制品，其经辐射可固化成具有复制的微观结构表面的光学树脂制品，该复制的微观结构包含多个具有光学用途的实用不连续，

所述制品是可固化成相应雾度值最多5％的固化制品，根据ASTM方法D1003在3.2mm厚的平膜上对双酚A聚碳酸酯衬底测定雾度值，且所述制品包含：

(A)至少一种低聚的聚氨酯多(甲基)丙烯酸酯，任选与至少一种有效减少粘度、改进热机械性能或提高折射指数的其它单体相结合；

(B)至少一种选自四价钛和四价锆化合物的烯属不饱和金属化合物的纳米颗粒；和

(C)至少一种光引发剂。

2.项1的制品，其中组分B是钛化合物。