[发明专利]热稳定偏振器

说明书

本发明涉及含有具有硅酸盐封闭表面的含聚乙炔(PAC)聚合物(POLPAC)极化层的热稳定柔性偏振器。本发明还涉及进一步粘结到外层上的这类偏振器。

美国专利4818624叙述了用有机硅烷进行表面甲硅烷基化使光偏振器稳定化的方法。由于仅在49-74℃(120-165°F)经24小时后就观察到脱色和颜色改变现象，所以其稳定效果是不够的。

由各基质层生产各层之间有粘合剂层的层压品的方法已经公开。美国专利5，049，427叙述了含有一种含PAC聚合物极化芯层和透明外层的层压偏振器，各层之间通过特殊的聚氨酯-聚脲粘结。

尽管POLPAC偏振器已经具备了优良的性能，但是在极端条件下的稳定性仍不能令人满意。在90℃贮存500小时后，其非偏振光的透过率发生变化，该透过率的变化值△T_非偏大于5％。

然面，偏振器在经受特别高度加热的光显示器(例如小汽车中的仪表盘)中的应用仅当在这种条件下偏振器的光学性能△T_非偏和△P的恶化程度至多为5％时才成为可能，这里△P是指偏振度的变化值。在玻璃板之间粘结后其光学性能可在100℃在1000小时内保持恒定的POLPAC偏振器已有报导。然而就加工性能和生产柔性塑料显示器这两方面而言这种层状体系不太适用于生产要求最好使用柔性偏振器的显示器。

因此，本发明的目的是生产能满足上述条件的、基于含PAC聚合物的层压偏振器。

令人惊奇的是，现已发现，如果用硅酸盐层将POLPAC偏振器的表面密封就可达到这个目的。

此外，本发明还涉及一种包含含PAC聚合物极化芯层和涂布在其两侧的透明、柔软外层的层压、柔性偏振器，其特征在于所述芯层和两个外层是通过硅酸盐层粘结的，而且按此方法层压成的偏振器是柔性的。

硅酸盐层是指该偏振器也可用来层压到玻璃片上、光学透镜上或棱镜上。如果使用一种有机粘合剂将偏振器的一个侧面粘结到一个玻璃显示器上或者其它玻璃元件上，则使用硅酸盐层就足以保护其自由表面。

硅酸盐层较好是以水溶液的形式涂布到芯层上和／或两个外层上。

适用的硅酸盐水溶液是已知的钠水玻璃和钾水玻璃的水溶液。

普通类型的钠水玻璃的固体含量为25-60％(重量)，SiO₂含量为20-40％(重量)，其余的固体含量为Na₂O，而普通类型的钾水玻璃的固体含量为25-40％(重量)，SiO₂含量为20-30％(重量)，其余的固体含量为K₂O。为了获得较薄的硅酸盐层，可以用水稀释这些溶液。

SiO₂含量较好应尽可能高些，即SiO₂／Na₂O的重量比较好是≥3，或SiO₂／K₂O的重量比≥2．2。

使用硅酸盐层表示不必象美国专利5，049，427所述的那样，使用大量的有机溶剂。

硅酸盐层，即使层厚≤2μm也可以使PAC偏振器的性能稳定。为了得到热稳定粘结的层压品，较好是要求每平方米粘结表面含有100mg-2g的水玻璃(固体)。

在优选的实例中，在用硅酸盐溶液涂布之前，要用硅烷或硼酸盐处理芯层和／或外层。这一措施尤其可以提高粘结强度。

适用的硅烷应符合下面通式：Si(R₁)_n(R₂)_4-n其中R₁基团，彼此独立地可为卤素或烷氧基，R₂基团，彼此独立地可为烷基或链烯基，n为2、3或4。

烷基和烷氧基基团R₁和R₂可以是取代的。

适用的硅烷的例子有：四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、二甲基二氯硅烷、乙烯基甲基二氯硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷。硅烷也可以直接混合，例如通过乳化，进入到硅酸盐溶液中。

适用的硼酸盐的例子是硼酸和硼砂。硼酸和硼酸盐也可以直接混合到或溶解在水玻璃溶液中。

涂布硅烷和硼酸盐时，尤其可以把芯层和／或外层浸渍在这些化合物的溶液中，或者，当这些化合物是液体时，可直接浸渍在这种纯化合物中，然后再将其取出。浸渍吸收量是如此之少以致无法用重量法来准确测定，不过一般小于1g·m²。