[发明专利]包含具有改善的抗裂性的纳米复合结构的增亮膜

说明书

本申请是于2008年2月27日提交的、申请号为200880006192.X、名称为“包含具有改善的抗裂性的纳米复合结构的增亮膜”的专利申请的分案申请。

相关专利申请的交叉引用

本申请要求以下专利的优先权：提交于2007年2月27日的美国临时申请序列号60/891812；提交于2007年4月19日的美国临时申请序列号60/912751；提交于2007年2月27日的美国临时申请序列号60/891840和提交于2007年5月14日的美国临时申请序列号60/917827。

背景技术

某些微复制型光学产品（例如在美国专利No.5,175,030和5,183,597中所描述的）通常被称为“增亮膜”。增亮膜在许多电子产品中用于增加诸如液晶显示器（LCD）之类的背光平板显示器的亮度，包括用于电致发光板、膝上型计算机、文字处理器、台式监视器、电视机、摄像机的那些，以及汽车和飞机的显示器。

增亮膜有利地显示具有特定的光学和物理特性，包括与产生亮度增益（即“增益”）有关的增亮膜折射率。亮度的改善使得照明显示器使用较少的能量就能使电子产品更有效地运作，从而减少能量消耗、对元件的热负荷更低，并延长产品的使用寿命。

增亮膜由具有高折射率的固化或聚合单体制成。

增亮膜由包含诸如氧化锆、二氧化硅和二氧化钛之类的无机颗粒的可聚合树脂组合物制成，如在美国专利No.6,844,950、美国专利公开No.2005/0059766、2005/0151119、已公布的美国专利申请2006/0204676、2006/0204745、2006/0210726和美国专利申请2006/0204745中所描述。

发明内容

本文描述的是微结构化膜（例如增亮膜）、包含有机组分和表面改性的纳米颗粒的可聚合树脂组合物，以及表面改性的纳米颗粒。微结构化膜具有聚合结构，该聚合结构包含可聚合树脂组合物（如折射率为至少1.58的可聚合树脂组合物）的反应产物。固化的纳米复合物（如结构）可表现出改善的抗裂性。

在一些实施例中，可聚合树脂组合物包含至少10重量%的表面改性的无机纳米颗粒并且表现出改善的柔性。在一些实施例中，以圆柱轴柄弯曲测试性能表示柔性（如小于6mm的失效轴柄尺寸或根据公式D=1000(T/0.025-T)计算的失效轴柄尺寸），其中T为诸如预成形基层的以毫米为单位的厚度。在其他实施例中，以拉伸和伸长性能表示柔性（如至少25MPa的断裂拉伸强度和至少1.75%的断裂伸长率）。

在一个实施例中，可聚合树脂组合物的有机组分包含至少一种二(甲基)丙烯酸酯芳族单体。在另一个实施例中，表面改性的无机纳米颗粒包含吸附的非反应性挥发性酸。在一个优选的实施例中，可聚合树脂组合物包含40重量%至60重量%的表面改性的无机纳米颗粒并且纳米颗粒的折射率为至少1.68。

一种可表现出这样的柔性的优选的可聚合树脂（如增亮膜的聚合结构）组合物包含以下物质：

含有一种或多种烯键式不饱和单体或低聚物的有机组分；以及

至少10重量%的无机纳米颗粒，该无机纳米颗粒用以下物质进行表面改性：

包含至少一种具有非反应性相容性基团的一元羧酸的第一表面处理剂，和

包含至少一种具有与有机组分反应的共聚基团的非挥发性一元羧酸的第二表面处理剂；

其中纳米颗粒的第二表面处理剂的化学计算量大于第一表面处理剂的化学计算量。

另一种可显示出这样的柔性的优选的可聚合树脂组合物包含含有一种或多种总量为至少10重量%的单官能联苯单体的有机组分和至少10重量%的无机纳米颗粒，该无机纳米颗粒用以下物质进行表面改性：

包含至少一种具有水溶性链端的一元羧酸的第一表面处理剂，和

包含至少一种通过脂族酸酐和丙烯酸羟基烷基酯的反应而制备的丙烯酸酯官能化表面改性剂的第二表面处理剂。

在另一个实施例中，描述了表面改性的无机纳米颗粒。纳米颗粒包含第一表面处理剂和第二表面处理剂，第一表面处理剂包含至少一种具有非反应性相容性基团的一元羧酸，第二表面处理剂包含至少一种具有可与有机组分反应的共聚基团的非挥发性一元羧酸。纳米颗粒的第二表面处理剂的化学计算量大于第一表面处理剂的化学计算量。

具体实施方式