[发明专利]光学保护膜用光学树脂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种光学保护膜用光学树脂及其制备方法。其中，光学保护膜用光学树脂包括如下质量份的配方组成：甲基丙烯酸甲酯聚合物的含量为50～90份，耐热稳定剂的含量为10～50份，增容剂的含量为0.2～4.0份，润滑剂的含量为0.3～6.0份，其中，耐热稳定剂为共聚碳酸酯微粉。光学保护膜用光学树脂的制备方法，包括耐热稳定剂的制备、光学树脂母粒的制备、光学树脂的制备等步骤，该方法工艺简单、能耗低、易于实现产业化。与现有技术生产的PMMA光学树脂相比，本发明制备的光学保护膜用光学树脂，在保证基本物理机械性能和光学特性的前提下，具有突出的耐热稳定性和韧性，较低的吸湿性和体积电阻率，表面静电少，不易吸附灰尘。

技术领域

本发明涉及高分子材料改性技术领域，特别是涉及一种光学保护膜用光学树脂及其制备方法。

背景技术

平面显示器是现代信息社会中人机界面的最基本元素之一，光学薄膜在平面显示器制作中占有重要的地位。作为平面显示器的基本构成部件，偏光片对显示功能的实现与显示质量的提升具有关键作用。由于三醋酸纤维素(TAC)具有综合的优异性能，特别是突出的光学性能，是制作光学保护膜的传统材料。随着科学技术的发展，近二十年来，TAC膜的质量和功能得到了不断提升。但随着大尺寸显示器的市场发展，TAC材料出现功能短板，突出表现在光弹性系数偏高、吸水率较大，导致大屏幕平面显示器显示质量下降。市面上用于替代TAC材料主要有日本瑞翁的环状烯烃共聚物(COP)，东洋纺株式会社的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)以及聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。COP材料价格昂贵、原料来源单一，技术壁垒较大，限制了其进一步的扩展使用；PET材料雾度相对较高，薄膜均匀性对热拉伸设备要求非常高。

而PMMA材料具有良好的综合力学性能、化学稳定性，优异的光学特性，透光率高达92％、双折射和光弹性系数很低，特别适合制作偏光片PVA保护膜。不过PMMA材料存在吸水率高、耐高温性不佳、韧性极差，在拉伸过程中呈现典型的脆性断裂，对紫外线的透过率较高，户外耐候性不佳等缺点，同时薄膜制品表面静电效应严重，极易吸附尘埃等污染物。而PC树脂具有折射率高、热稳定性佳、韧性好，拉伸过程呈现屈服和细颈，与PMMA部分相容，是PMMA理想的改性材料。不过PMMA和PC直接共混，通常存在热力学和界面相容性不佳等问题，制作的共混薄膜透光率高，但珠光效应明显，雾度较大，耐高温性较差。同时PMMA类树脂介电常数大，体积电阻率高，薄膜制品静电较大，极易吸附尘埃等污染物。

Gardlung采用四氢呋喃(THF)溶剂溶解PMMA和PC共混物，使用庚烷(Heptane)沉淀得到的具有相容性的透明薄膜。不过溶液浇铸法存在温度不易控制，溶剂挥发、收集和回收工艺复杂，设备成本昂贵等问题，产业化成本较高。有研究发现，由于环氧树脂和PMMA、PC之间具有很强的作用力，所以能明显降低分散相的粒子尺寸。退火条件下，环氧树脂可迁移到PMMA/PC界面，并和PC相发生反应形成交联结构。PMMA链通过与环氧树脂的相互作用，也能形成网状结构，从而使PC和PMMA之间的相容性得到很大的改善，不过无法得到透明的共混物。谢邦互等通过适当控制的共聚组成、相对分子质量和添加比例，将苯乙烯-丙烯腈无规共聚物(SAN)作为PMMA和PC的增容剂，得到完全均相的三元共混物。韩国专利KR2004-79118公开了一种在熔融共混过程中使用金属硬脂酸酯降低PC分子量的方法，改善PMMA与PC之间的相容性。不过PC和PMMA混合物的透明度不高，机械性能显著降低。采用碳酸酯-丙烯酸共聚物可以明显提高共混体系的相容性，然而由于技术原因，迄今为止，熔融共混的PMMA/PC共混物无法做到完全透明。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明的目的在于：提供一种光学保护膜用光学树脂及其制备方法，该方法工艺简单，生产效率高、能耗低、易于实现工业化生产；该光学保护膜用光学树脂具有良好的表面硬度、拉伸强度、韧性以及光学性能，优异的耐热性、较低的吸水率和体积电阻率、表面不易吸尘，光洁度高，并且流动性适中，特别适用于熔融流延法生产光学保护膜。

为实现本发明的目的，本发明采用了如下技术方案：