CN101402774A - 光学薄膜及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种光学薄膜及其制造方法。该光学薄膜不仅具有优良的光学透明性，而且也具有优良的韧性和耐热性。本发明提供光学薄膜和相位差薄膜以及包括光学薄膜和相位差薄膜的电子装置，所述光学薄膜和相位差薄膜包含：(i)(甲基)丙烯酸类树脂；以及(ii)将(甲基)丙烯酸类树脂接枝在(甲基)丙烯酸类橡胶和芳香族乙烯化合物的共聚物中而成的接枝共聚物，相对于100重量份的所述(i)(甲基)丙烯酸类树脂，该接枝共聚物为5～45重量份。

Description

光学薄膜及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种光学薄膜及其制造方法。具体而言，本发明涉及一种不仅具有优良的光学透明性，而且也具有优良的韧性和耐热性的光学薄膜及其制造方法，所述光学薄膜被用于LCD类显示装置等的电子元件中。本申请要求2007年10月2日向韩国专利局提交的韩国专利申请第10-2007-0099455号的优先权，其所有内容都被包含在本说明书中。
背景技术
现在随着光学技术的发展，已经公开并出售使用了代替现有阴极射线显像管的各种方式的显示技术，包括等离子体显示板(PDP)、液晶显示器(LCD)、有机/无机EL显示器(ELD)等。而且公开了在所述显示器中利用塑料薄膜，要求其具有的特性也更高。例如，在液晶显示器的情况下，可以使用偏光片、相位差薄膜、塑料基板、导光板等各种塑料薄膜。
一般在偏光片的情况下，具有在偏光子上将作为保护膜的三乙酰基纤维素薄膜(triacetyl cellulose薄膜，以下称之为“TAC薄膜”)，用由聚乙烯醇类水溶液组成的水性粘合剂进行层压的结构。可是，被作为偏光子使用的聚乙烯醇薄膜以及被作为偏光子用保护膜而使用的TAC薄膜，都没有足够的耐热性和耐湿性。因此，在高温或高湿的环境下长期使用由所述薄膜而形成的偏光片时，由于偏光度下降，偏光子和保护膜会分离导致光特性下降，因此在用途方面受到各种限制。而且，由于周围温度/湿度环境的变化，TAC薄膜具有的面内相位差(Rin)和厚度方向相位差(Rth)的变化很大，尤其在倾斜方向对于入射光的相位差的变化非常大。如果将具有该特性的TAC薄膜作为保护膜的偏光片应用于液晶显示装置中，则具有由于周围温度/湿度环境的变化而使视场角特性发生变化，且图像质量下降的问题。而且，由于周围温度/湿度环境的变化，TAC薄膜不仅尺寸变化率大，而且其光弹性系数值也相对较大，在耐热、耐湿热环境下进行耐久性评价之后，在局部产生相位差特性的变化，图像质量也容易下降。
众所周知，作为用于弥补该TAC薄膜的各种缺点的材料有甲基丙烯(methacryl)类树脂。但是，甲基丙烯(methacryl)类树脂由于耐冲击性不充分而容易被损坏破裂，因此生产偏光片时在搬运方面容易出现问题，其生产性也不充分。另外，在作为所述薄膜的材料使用丙烯酸酯树脂时，由于必须利用浇铸方法，因此有制造方法复杂、费用高的问题。
众所周知，在相位差薄膜的情况下，对于用苯乙烯类树脂制造的薄膜进行拉伸和取向时，适合作为在与取向方向互相垂直方向上的折射率变大的光学各向异性的材料，并作为将其拉伸且制造具有正值的厚度方向相位差值(Rth)的薄膜材料。另外，苯乙烯类树脂具有优良的经济效益、优良透明性的优点。但是，除了同时使用昂贵的特殊单体进行制造的情况之外，其具有耐热性不充分、机械物性较差的问题。另外，在对聚碳酸酯树脂进行拉伸制造相位差薄膜时，能够赋予充分的相位差功能，但相对于延长的程度其相位差变化率很大，难以提供具有更均匀稳定相位差功能的薄膜。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明的目的在于提供一种光学薄膜及其制造方法，该光学薄膜不仅具有优良的光学透明性，而且也具有优良的韧性和耐热性，由于在拉伸之前具有优良的光学各向同性而被用于偏光片保护膜等各种用途中，并由于在拉伸之后能够提供均匀稳定的相位差而被用于相位差薄膜。
本发明提供一种光学薄膜，其包括：(i)(甲基)丙烯酸类树脂；以及(ii)将(甲基)丙烯酸类树脂接枝在(甲基)丙烯酸类橡胶和芳香族乙烯化合物的共聚物而成的接枝共聚物，相对于100重量份的所述(i)(甲基)丙烯酸类树脂，该接枝共聚物为5～45重量份。
另外，本发明提供一种光学薄膜的制造方法，其包括：(a)准备树脂组合物的步骤，该树脂组合物包含(i)(甲基)丙烯酸类树脂，以及(ii)将(甲基)丙烯酸类树脂接枝在(甲基)丙烯酸类橡胶和芳香族乙烯化合物的共聚物而成的接枝共聚物，并且相对于100重量份的所述(i)(甲基)丙烯酸类树脂，该接枝共聚物为5～45重量份；以及(b)利用所述树脂组合物来形成薄膜的步骤。
而且，本发明还提供一种对所述光学薄膜进行拉伸而成的相位差薄膜。
另外，本发明还提供一种相位差薄膜的制造方法，其包括：(a)准备树脂组合物的步骤，该树脂组合物包含(i)(甲基)丙烯酸类树脂，以及(ii)将(甲基)丙烯酸类树脂接枝在(甲基)丙烯酸类橡胶和芳香族乙烯化合物的共聚物而成的接枝共聚物，并且相对于100重量份的所述(i)(甲基)丙烯酸类树脂，该接枝共聚物为5～45重量份；(b)利用所述树脂组合物来形成薄膜的步骤；以及(c)对所述薄膜进行单轴或双轴拉伸的步骤。
而且，本发明还提供一种将所述光学薄膜作为偏光子保护膜的偏光片。
另外，本发明还提供一种具备所述光学薄膜或相位差薄膜的电子装置。
本发明所涉及的光学薄膜，不仅具有优良的光学透明性而且也具有优良的韧性和耐热性。另外，由于本发明所涉及的光学薄膜在拉伸之前具有优良的光学各向同性，因而被用于偏光片保护膜等各种用途中，并能够代替现有的昂贵的TAC树脂，由于在拉伸之后能够提供均匀稳定的相位差而被用于相位差薄膜。因此，其被有效地用于LCD类图像显示装置中。
具体实施方式
以下对本发明进行详细说明。
本发明所涉及的光学薄膜的特征在于，在发挥矩阵作用的(甲基)丙烯酸类树脂中，作为冲击增强剂使用将(甲基)丙烯酸类树脂接枝在(甲基)丙烯酸类橡胶和芳香族乙烯化合物的共聚物而成的接枝共聚物。通过作为冲击增强剂而使用所述结构的接枝共聚物，从而能够提供一种不仅具有优良的韧性，还具有优良的耐热性和光学透明性的光学薄膜。
在本发明中，所述接枝共聚物优选为，由(甲基)丙烯酸类橡胶和芳香族乙烯化合物的共聚物构成核(core)，在其周围由所述(甲基)丙烯酸类树脂构成壳(shell)的核-壳型接枝共聚物。
在本发明中，对于被包含在所述核的(甲基)丙烯酸类橡胶的种类没有特别限制，优选为该橡胶的玻璃化温度小于等于0℃。例如，能够使用烷基(甲基)丙烯酸酯，具体而言，作为具有碳数2～8的烷基的物质，能够单独或混合使用丙烯酸丁酯或2-乙基丙烯酸己酯。
优选为，相对于100重量份的接枝共聚物，被包含在所述核的(甲基)丙烯酸类橡胶为20～60重量份。当所述(甲基)丙烯酸类橡胶的含量小于20重量份时其韧性会下降，当超过60重量份时其耐热性会下降。
在本发明中，被包含在所述核的芳香族乙烯化合物优选为，使用具有一个以上苯核的C1～C5烷基或者卤素取代或不取代结构的单体，例如能够使用苯乙烯、α-甲基苯乙烯、p-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯类苯乙烯单体衍生物等。
优选为，相对于100重量份的接枝共聚物，被包含在所述核的芳香族乙烯化合物为10～30重量份。当其含量小于10重量份时透明度会下降，当超过30重量份时其韧性会下降。
在本发明中，构成所述接枝共聚物的壳的(甲基)丙烯酸类树脂，也可以是(甲基)丙烯酸类单体的均聚或共聚物，但优选是(甲基)丙烯酸类单体和芳香族乙烯类单体的共聚物。作为追加的共聚用单体，所述共聚物还可以包含从酸酐、乙烯基氰化合物、(甲基)丙烯酸和亚胺类单体中选择的一种以上的单体。
被包含在所述接枝共聚物的壳中的(甲基)丙烯酸类单体，只要是在与酯基的羰基进行共轭的(conjugated)碳之间具有双键的化合物就足够，对其取代基没有特别限制。本说明书所记载的(甲基)丙烯酸类单体，不仅包含(甲基)丙烯酸酯而且也包含(甲基)丙烯酸酯的衍生物，因此必须理解成其概念包含烷基丙烯酸酯、烷基丙烯酸甲酯、烷基丙烯酸丁酯等。例如，作为所述(甲基)丙烯酸类单体，包含用以下的化学式1所示的化合物：
[化学式1]
Figure A20081016824400111
在所述化学式1中，R1、R2和R3各自独立地表示氢原子、含或不含杂原子的碳数为1～30的一价烃基，在R1、R2和R3中至少一个可以是环氧基；R4表示氢原子或碳数1～6的烷基。
具体而言，所述(甲基)丙烯酸类单体优选为烷基(甲基)丙烯酸酯，可以使用从丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯(メチルエタクリレ一ト)以及乙基甲基丙烯酸酯(エチルエタクリレ一ト)中选择的一种以上(甲基)丙烯酸类单体，特优选使用甲基丙烯酸甲酯(MMA)。
优选为，相对于100重量份的所述接枝共聚物，被包含在所述接枝共聚物的壳中的(甲基)丙烯酸类单体为20～60重量份。当其含量小于20重量份时透明性会下降，当超过60重量份时其韧性会下降。
被包含在所述接枝共聚物的壳中的芳香族乙烯类单体优选为，使用一个以上苯核的，被C1～C5烷基或者卤素取代或不取代结构的单体，例如可以使用苯乙烯、α-甲基苯乙烯、p-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯类苯乙烯单体衍生物等。
优选为，相对于100重量份的所述接枝共聚物，被包含在所述接枝共聚物的壳中的芳香族乙烯类单体为5～25重量份。当所述芳香族乙烯化合物的含量小于5重量份时其加工性会下降，当超过25重量份时其韧性会下降。
在所述接枝共聚物的壳中包含作为共聚用单体的酸酐时，例如可以使用羧酸酐，也可以使用一价或二价的多价羧酸酐。优选为，使用马来酸酐或其衍生物，例如可以使用以下化学式2的化合物。
[化学式2]
Figure A20081016824400121
在所述化学式2中，R7和R8各自独立地表示氢原子或碳数1～6的烷基。
在所述接枝共聚物的壳中作为共聚用单体包含乙烯基氰化合物时，例如可以包含从丙烯腈、甲基丙烯腈和乙基丙烯腈组成的群中选出的一种以上的丙烯腈类单体。在所述接枝共聚物的壳中作为共聚用单体包含(甲基)丙烯酸时，例如可以包含丙烯酸和甲基丙烯酸及其衍生物中的一个以上。在所述接枝共聚物的壳中作为共聚用单体包含亚胺类单体时，例如可以包含苯基马来酰亚胺、环己基马来酰亚胺等。
在构成所述接枝共聚物的壳的共聚物中，作为共聚用单体包含从酸酐、乙烯基氰化合物、(甲基)丙烯酸和亚胺类单体中选出的一种以上单体时，优选为，相对于100重量份的所述接枝共聚物，这些物质分别为15重量份以下。当其含量大于15重量份时透明性会下降。
根据本技术领域公知的方法，进行所述橡胶组分和芳香族乙烯化合物的共聚。而且，利用本技术领域公知的方法，也可以进行所述橡胶组分和芳香族乙烯化合物的共聚物与(甲基)丙烯酸树脂的接枝聚合。例如，能够利用通常的乳液聚合法。
所述接枝共聚物，除了所述组分之外还可以包含根据用途的本技术领域通常使用的引发剂、多官能单体以及分子量调节剂等。
尤其是，为了防止随着薄膜的厚度越薄、即拉伸率越增加而使雾度增加的问题，优选为，在制造所述接枝共聚物时，以100重量份的所述接枝共聚物为基准，再追加0.02～2重量份的多官能单体进行聚合。
所述多官能单体只要是在分子内存在两个以上双键的化合物，就可以不受限制地使用，其例子包括：乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、1，3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1，6-己二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇、二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基甲烷三丙烯酸酯、甲基丙烯酸烯丙酯、三烯丙基异氰酸酯、三烯丙胺或二烯丙胺等，可以单独或混合使用两种以上的这些单体。
优选为，在构成所述接枝共聚物的核以及/或壳的聚合物中，作为共聚用单体添加所述多官能单体，尤其在构成核的聚合物中作为共聚用单体包含所述多官能单体。
优选为，相对于100重量份的构成所述矩阵的(甲基)丙烯酸类树脂，所述接枝共聚物为5～45重量份。当其含量小于5重量份时韧性会下降，当超过45重量份时其透明性和耐热性会下降。
在所述核-壳型的接枝共聚物中，核的粒径优选为3500
Figure A20081016824400141
～7500
Figure A20081016824400142
。通过将核的粒径调节到3500
Figure A20081016824400143
以上从而进一步提高耐冲击效果。但是，在冲击增强剂的核粒径过大时，当光学薄膜拉伸时在冲击增强剂和矩阵树脂之间会产生剥离(debonding)的现象，也有在剥离现象发生的部分的空间上由于光散射而伴随阻碍薄膜透明性的情况。
在本发明的所述范围来调节冲击增强剂的核粒径，另一方面，通过调节冲击增强剂的交联度和接枝率，从而能够防止所述的剥离现象。本发明优选为，所述接枝共聚物的接枝率为20～60％。另外，优选为将所述接枝共聚物中核的凝胶含量调节到70～99％。
将2g的所述接枝共聚物在100mL的丙酮中搅拌24小时，在核上溶解了未接枝的壳组分之后，通过超速离心来分离凝胶和溶胶，并由以下的数学式1计算了所述接枝率。
[数学式1]
接枝率(％)＝[(凝胶的重量-橡胶的重量)/橡胶的重量]×100
在100g的甲苯中放入1g所述核的共聚物并搅拌48小时，溶解了未被交联的核组分之后，通过超速离心来分离凝胶和溶胶，由以下的数学式2计算了所述核的凝胶含量。
[数学式2]
凝胶含量(％)＝凝胶的重量/样本的重量×100
在本发明中，构成矩阵的(甲基)丙烯酸类树脂可以是(甲基)丙烯酸类单体的均聚或共聚物，优选为(甲基)丙烯酸类单体和芳香族乙烯类单体的共聚物；或者(甲基)丙烯酸类单体、芳香族乙烯类单体和酸酐的共聚物。更优选为(甲基)丙烯酸类单体、芳香族乙烯类单体和酸酐的共聚物。所述各化合物的例子，与所述接枝共聚物的壳构成组分的例子相同。
当构成所述矩阵的树脂是(甲基)丙烯酸类单体、芳香族乙烯类单体和酸酐的共聚物时，优选为，相对于100重量份的该共聚物，其组分分别为60～90重量份、9～30重量份和1～15重量份。
相对于100重量份的构成所述矩阵的树脂，当(甲基)丙烯酸类单体的含量小于60重量份时其透明性会下降，当超过90重量份时其耐热性会下降。
相对于100重量份的构成所述矩阵的树脂，当所述芳香族乙烯类单体的含量小于9重量份时其聚合转化率会下降，当超过30重量份时其透明性会下降。
相对于100重量份的构成所述矩阵的树脂，当所述酸酐的含量小于1重量份时其耐热性会下降，当超过15重量份时其透明性会下降。
构成所述矩阵树脂的共聚物，作为追加的共聚用单体还可以再包含来自乙烯基氰化合物、(甲基)丙烯酸和亚胺类单体中的一种以上物质。优选为，对于100重量份的共聚物，这些物质为15重量份以下。
利用本技术领域的公知方法能够对所述矩阵树脂进行聚合。例如能够利用块状聚合法。
所述矩阵树脂具有以下的特征，其玻璃化温度为120～130℃，分子量为12～15万，MI(220℃、10kg)为10以下，优选为4～10，雾度为0.3～2％。所述MI为表示树脂流动的尺度，其表示在220℃被10kg负荷按压时每分钟的流量。
为提高本发明所涉及的光学薄膜的透明度，而优选所述矩阵树脂和所述接枝共聚物的折射率差为0.01以下，更优选为0.008以下，最优选为0.006以下。
利用包含所述接枝共聚物和(甲基)丙烯酸类树脂的树脂组合物来形成薄膜，并能够制造本发明所涉及的光学薄膜。
薄膜形成方法可以利用本技术领域的公知方法，本发明所涉及的光学薄膜，与仅由丙烯酸类树脂形成的薄膜不同，除了浇铸法之外也能利用挤压工序。
为制造所述光学薄膜，也可以在所述树脂组合物中添加一般的添加剂，例如增塑剂、润滑剂、缓冲剂、抗氧化剂、稳定剂、紫外线吸收剂、无机填充剂等。尤其是，作为偏光子的保护膜使用本发明所涉及的光学薄膜时，为了保护偏光子和液晶面板不受外部紫外线的影响，而能够在所述树脂组合物中添加紫外线吸收剂。对紫外线吸收剂的种类没有特别限制，但优选使用苯并三唑类紫外线吸收剂、三嗪类紫外线吸收剂。优选使用廷纳芬(tinuvin)328、廷纳芬321和廷纳芬360。也可以添加作为热稳定剂的Iganox1076、Iganox245等。
本发明所涉及的光学薄膜的厚度为20～200μm，优选为40～120μm。本发明所涉及的光学薄膜的玻璃化温度为110～130℃，热变形温度(Vicat)为110～140℃，MI(220℃、10kg)为2～6，并具有非常优良的韧性(toughness)。另外，本发明所涉及的光学薄膜优选为，热膨胀系数CTE(ppm/K、40～90℃)是50～120，雾度是0.5～3％，透射率是88～93％。
本发明所涉及的光学薄膜，在拉伸之前的面方向相位差和厚度方向相位差的值为0～10nm，当对其进行单轴或双轴拉伸时，面方向相位差和厚度方向相位差的值为80～200nm。
拉伸方法和条件可以利用本技术领域的公知方法和条件。例如，所述光学薄膜的拉伸工序以树脂组合物的玻璃化温度(Tg)为基准时，优选在Tg-30℃～Tg+30℃的温度范围进行该拉伸工序，特优选在Tg-10℃～Tg+20℃的温度范围内进行。另外，在达到本发明目的的范围内能够调节拉伸速度和拉伸率。
本发明所涉及的光学薄膜可以作为偏光子保护膜使用。在这种情况下，为提高粘合力而对其表面进行改性。作为改性方法包括：利用电晕处理、等离子体处理、UV处理等对保护膜的表面进行处理的方法；以及在保护膜的表面形成底层涂料层的方法等，也可以同时使用两种所述方法。对底层涂料的种类没有特别限制，但优选使用与有机硅烷偶合剂同时具有反应官能团的化合物。
作为保护膜含有本发明光学薄膜的偏光片包括：偏光子；以及形成在所述偏光子的至少一面上的保护膜，在所述保护膜中的至少一个具有所述本发明的光学薄膜的结构。
在本发明中，作为所述偏光子可使用本技术领域公知的偏光子，对其没有限制，例如可以使用由含有碘或二色性染料的聚乙烯醇(PVA)而构成的薄膜。将碘或二色性染料在PVA薄膜中进行染色来制造所述偏光子，对其制造方法没有特别限制。在本说明书中，偏光子是指不包含保护膜的状态，偏光片是指包含偏光子和保护膜的状态。
利用粘合剂层可以进行所述偏光子和保护膜之间的粘合。所述保护膜和偏光片的粘合时可使用的粘合剂为，只要是本技术领域公知的粘合剂就对其没有特别限制。例如有单组分或双组分的聚乙烯醇(PVA)类粘合剂、聚氨酯类粘合剂、环氧类粘合剂、苯乙烯丁二烯橡胶类(SBR类)粘合剂或热熔型粘合剂等，但并不仅限于这些例子。
在所述粘合剂中优选聚乙烯醇类粘合剂，特优选使用含有乙酰乙酰基的聚乙烯醇类树脂以及含有胺类金属化合物交联剂的粘合剂。所述偏光片用粘合剂，可以包含100重量份的含有所述乙酰乙酰基的聚乙烯醇类树脂以及1～50重量份的所述胺类金属化合物交联剂。
只要所述聚乙烯醇类树脂能够对所述偏光子和保护膜进行充分地粘合，具有优良的光学透明度，且随着时间不发生发黄等变化就没有特别限制，但尤其是如果考虑与交联剂顺利地进行交联反应，则优选利用含有乙酰乙酰基的聚乙烯醇类树脂。
在这里，所述聚乙烯醇类树脂的聚合度和皂化度只要含有乙酰乙酰基就对其没有特别限制，优选为，聚合度在200～4,000的范围内，皂化度在70摩尔％～99.9摩尔％的范围内。如果考虑由于分子的自由运动而与所含有物质之间的充分混合，则更优选为，聚合度在1,500～2,500的范围内，皂化度在90摩尔％～99.9摩尔％的范围内。此时，所述聚乙烯醇类树脂优选包含0.1～30摩尔％的乙酰乙酰基。在所述乙酰乙酰基的范围内能够顺利进行与交联剂的反应，对作为目标的粘合剂的耐水性和粘合力来说非常有意义。
所述胺类金属化合物交联剂，作为具有与所述聚乙烯醇类树脂进行反应的官能团的水溶性交联剂，优选含有胺类配位体的金属络合物形态。其金属为锆(Zr)、钛(Ti)、铪(Hf)、钨(W)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、钌(Ru)、锇(Os)、铑(Rh)、铱(Ir)、钯(Pd)、铂(Pt)等过渡金属，作为结合在中心金属的配位体可使用一级胺、二级胺(二胺)、三级胺和氢氧化铵等包含至少一个以上铵基的物质。其使用量优选为，相对于100重量份的所述聚乙烯醇类树脂，将其调节到1重量份～50重量份的范围内。这是由于在所述范围内，能够使作为目标的粘合剂具有十分有意义的粘合力，并能够使粘合剂的储存稳定性(pot life)提高。
在含有所述乙酰乙酰基的聚乙烯醇类树脂以及含有所述胺类金属化合物交联剂的粘合剂水溶液中，可以使用pH调节剂，优选将其pH值调节到小于等于9。更优选将其pH值调节到大于2小于等于9的范围，特优选将其pH值调节到4～8.5的范围内。
所述偏光子和保护膜之间的粘合，是通过在偏光子用保护膜或偏光子的PVA薄膜的表面上使用辊涂机、照相凹版涂布机、刮条涂布机、刮刀涂布机或毛细管涂层(キヤピラリコ一タ)等，预先涂布粘合剂，在粘合剂完全干燥之前，将保护膜和偏振膜粘合并用辊子进行加热压合或常温压合的粘合方法而进行的。当使用热熔型粘合剂时，必须使用加热辊压。
在使用聚氨酯类粘合剂时，优选利用不会由于光而引起发黄的脂肪族异氰酸酯类化合物来制造的聚氨酯类粘合剂。在使用单组分或双组分的干式叠层用粘合剂或者使用异氰酸酯和羟基之间的反应性比较低的粘合剂时，也可以用醋酸盐类溶剂、酮类溶剂、醚类溶剂或芳香族类溶剂等进行稀释的溶液型粘合剂。此时，优选粘合剂粘度为5000cps以下的低粘度型。所述粘合剂具有优良的储存稳定性，并且在400～800nm时的透光率优选为90％以上。
如果能够发挥足够的粘合力也可以使用粘合剂。粘合剂在粘合之后由于热或紫外线而产生硬化，优选为，其机械强度提高到粘合剂的水平，其界面粘合力也大，并且优选具有在附着粘合剂的两侧薄膜中的其中一方不会被破坏或不会被剥离程度的粘合力。
所使用的粘合剂的具体例包括：具有优良光学透明性的天然橡胶、合成橡胶或弹性体、氯乙烯/醋酸乙烯共聚物、聚乙烯烷基醚、聚丙烯酸酯、变性聚烯烃类粘合剂等以及在其中添加了异氰酸酯等硬化剂的硬化型粘合剂。
所制造的偏光片可用于各种用途。具体而言，优选用于包括液晶显示装置(LCD)用偏光片、有机EL显示装置的防反射用偏光片的图像显示装置。而且，本发明所涉及的偏光片适合应用于复合偏光片中，该复合偏光片是将各种功能性膜例如λ/4板、λ/2板等相位差板、光扩散板、视场角扩大板、亮度提高板、反射板等各种光学层进行组合而成的。
所述偏光片至少在其一个面上具备粘合剂层，以便随后容易地应用于图像显示装置等。而且，也可以在所述粘合剂层上再具备剥离膜，以便在所述偏光片应用于图像显示装置之前保护粘合剂层。
另外，本发明可提供一种具备所述光学薄膜或相位差薄膜的电子装置。所述电子装置可以是LCD类图像显示装置。
例如，本发明提供一种由光源、第一偏光片、液晶单元、第二偏光片依次层压，并且作为所述第一偏光片和第二偏光片中的至少一个保护膜，或者作为所述第一偏光片和第二偏光片中的至少一个与液晶单元之间设置的相位差薄膜，而具备本发明的光学薄膜或相位差薄膜的图像显示装置。
所述液晶单元包括：液晶层；支撑液晶层的基板；以及用于在所述液晶施加电压的电极层。此时，本发明所涉及的偏光片适合应用于横电场方式(In-Plane Switching mode；IPS mode)；垂直取向方式(Vertically Aligned mode；VA mode)；OCB方式(Optically CompensatedBirefringence mode)；扭曲向列方式(Twisted Nematic mode；TN mode)；FFS(Fringe Field Switching mode；FFS mode)方式等所有的液晶模式。
以下通过实施例再详细说明本发明，但以下的实施例只不过用于表示本发明，而不是用于限制本发明的范围。
实施例1
将作为矩阵树脂(i)由75重量％的甲基丙烯酸甲酯、15重量％的苯乙烯和10重量％马来酸酐而形成的85重量份的(甲基)丙烯酸类树脂(折射率1.516)(以用于形成光学薄膜的树脂组合物中矩阵树脂和接枝共聚物的合计100重量份为基准，以下均相同)；作为冲击增强剂(ii)在由40重量％丙烯酸丁酯、19.5重量％的苯乙烯和0.5重量％的乙二醇二甲基丙烯酸酯而形成的共聚物(凝胶含量93％、粒径4000
Figure A20081016824400221
)中接枝聚合32重量％甲基丙烯酸甲酯和8重量％苯乙烯的接枝共聚物15重量份(接枝率38％、折射率1.513)；作为润滑剂的0.5重量份EBS(ソング化学制品)；作为抗氧化剂的0.3重量份的Irganox1076(Ciba-Geigy制品)；以及作为紫外线吸收剂的0.5重量份的Tinuvin 327(Ciba-Geigy制品)进行混合，从而制造了树脂组合物。
实施例2
在所述实施例1中，除了使用75重量份的矩阵树脂(i)的(甲基)丙烯酸类树脂，并使用了25重量份的冲击增强剂(ii)的接枝共聚物之外，利用与所述实施例1相同的方法制造了树脂组合物。
实施例3
在所述实施例1中，除了作为矩阵树脂(i)使用由80重量％甲基丙烯酸甲酯、15重量％的苯乙烯和5重量％马来酸酐而组成的(甲基)丙烯酸类树脂之外，利用与所述实施例1相同的方法制造了树脂组合物。此时(i)的折射率为1.515。
实施例4
除了在所述实施例1制造冲击增强剂(ii)的接枝共聚物时，作为壳组分将27重量％甲基丙烯酸甲酯、8重量％苯乙烯和5重量％丙烯腈进行接枝聚合之外，利用与所述实施例1相同的方法制造了树脂组合物。此时(ii)的折射率为1.514，接枝率为35％。
实施例5
除了在所述实施例1制造冲击增强剂(ii)的接枝共聚物时，作为核组分使用了由40重量％丙烯酸丁酯、19重量％的苯乙烯和1重量％的乙二醇二甲基丙烯酸酯而组成的共聚物之外，利用与所述实施例1相同的方法制造了树脂组合物。此时(ii)核的凝胶含量为98％，粒径为3900
Figure A20081016824400231
，(ii)的接枝率为49％，折射率为1.513。
实施例6
除了在所述实施例1制造冲击增强剂(ii)的接枝共聚物时，不使用核组分的乙二醇二甲基丙烯酸酯，而将其相同的量作为壳组分使用之外，利用与所述实施例1相同的方法制造了树脂组合物。此时(ii)的核的凝胶含量为73％，粒径为4100
Figure A20081016824400241
，(ii)的接枝率为35％，折射率为1.513。
实施例7
除了在所述实施例1制造冲击增强剂(ii)的接枝共聚物时，作为壳组分将30重量％甲基丙烯酸甲酯、8重量％苯乙烯和2重量％苯基马来酰亚胺进行接枝聚合之外，利用与所述实施例1相同的方法制造了树脂组合物。此时(ii)的折射率为1.514，接枝率为36％。
实施例8
除了在所述实施例1中，作为矩阵树脂(i)使用了由75重量％甲基丙烯酸甲酯、15重量％的苯乙烯、5重量％马来酸酐和5重量％丙烯腈而组成的(甲基)丙烯酸类树脂之外，利用与所述实施例1相同的方法制造了树脂组合物。此时(i)的折射率为1.515。
实施例9
除了在所述实施例1制造冲击增强剂(ii)的接枝共聚物时，不使用多官能单体，而作为核组分使用了由40重量％丙烯酸丁酯和20重量％苯乙烯而组成的共聚物之外，利用与所述实施例1相同的方法制造了树脂组合物。此时(ii)的核的凝胶含量为13％，粒径为4300
Figure A20081016824400251
(ii)的接枝率为7％，折射率为1.514。
比较例1
在所述实施例1中，除了使用68重量份的矩阵树脂(i)的(甲基)丙烯酸类树脂，并使用了32重量份的冲击增强剂(ii)的接枝共聚物之外，利用与所述实施例1相同的方法制造了树脂组合物。
比较例2
在所述实施例1中，除了使用96重量份的矩阵树脂(i)的(甲基)丙烯酸类树脂，并使用了4重量份的冲击增强剂(ii)的接枝共聚物之外，利用与所述实施例1相同的方法制造了树脂组合物。
比较例3
除了在所述实施例1制造冲击增强剂(ii)的接枝共聚物时，作为核组分使用了由59.5重量％丙烯酸丁酯和0.5重量％的乙二醇二甲基丙烯酸酯而组成的共聚物之外，利用与所述实施例1相同的方法制造了树脂组合物。此时(ii)的核的凝胶含量为99％，粒径为3800
Figure A20081016824400252
(ii)的接枝率为30％，折射率为1.502。
实验例
所述实施例1～9和比较例1～3制造的树脂组合物在220℃的汽缸温度下，使用40双挤压捏合机，制造成颗粒形态，对所述颗粒使用安装了T-模的挤压捏合机和卷取辊，制造了厚度40μm和80μm的薄膜。
利用以下的方法对所述薄膜测量了其韧性(Toughness)、耐热性(玻璃化温度)、透明性(雾度)，其结果如以下的表1所示。
1)韧性(Toughness)：在对80mm薄膜用手弯曲10次的状态下，测量了其断开的状态。(○：没有断过一次、△：1～3次、×：4次以上)
2)玻璃化温度：所述颗粒使用TA Instruments公司的DSC Q 100，以升温速度10℃/分进行升温的同时，测量了玻璃化温度。
3)雾度：通过ASTM D 1003测量了所述厚度40μm和80μm的薄膜。
[表1]
  区分   厚度   玻璃化温度(℃)   雾度(80μm)   雾度(40μm)
  实施例1   ○   127   0.8   0.8
  实施例2   ○   125   0.9   0.9
  实施例3   ○   122   0.8   0.8
  实施例4   ○   126   0.9   0.9
  实施例5   ○   128   0.7   0.7
  实施例6   ○   126   0.8   0.8
  实施例7   ○   129   0.9   0.9
  实施例8   ○   123   0.9   0.9
  实施例9   ○   103   4.8   13.1
  比较例1   △   109   2.1   4.0
  比较例2   ×   127   0.8   0.8
  比较例3   △   99   4.7   10.4
通过所述表1可以确认，在适当的含量范围内使用构成本发明树脂组合物的各组分而制造的实施例1～9的薄膜，与比较例相比其韧性、耐热性和透明性的物性都表现出优良的结果。

Claims (24)

1、一种光学薄膜，其包括：(i)(甲基)丙烯酸类树脂；(ii)将(甲基)丙烯酸类树脂接枝在(甲基)丙烯酸类橡胶和芳香族乙烯化合物的共聚物而成的接枝共聚物，且相对于100重量份的所述(i)(甲基)丙烯酸类树脂，该接枝共聚物为5～45重量份。
2、根据权利要求1所述的光学薄膜，其特征在于，所述(ii)接枝共聚物为核-壳型的接枝共聚物，由(甲基)丙烯酸类橡胶和芳香族乙烯化合物的共聚物构成核，在其周围由所述(甲基)丙烯酸类树脂构成壳。
3、根据权利要求2所述的光学薄膜，其特征在于，所述(ii)接枝共聚物的核所包含的(甲基)丙烯酸类橡胶，其玻璃化温度为0℃以下。
4、根据权利要求2所述的光学薄膜，其特征在于，相对于100重量份的接枝共聚物，包含在所述(ii)接枝共聚物的核中的(甲基)丙烯酸类橡胶为20～60重量份。
5、根据权利要求2所述的光学薄膜，其特征在于，相对于100重量份的接枝共聚物，包含在所述(ii)接枝共聚物的核中的芳香族乙烯化合物为10～30重量份。
6、根据权利要求2所述的光学薄膜，其特征在于，构成所述(ii)接枝共聚物的壳的(甲基)丙烯酸类树脂，包含(甲基)丙烯酸类单体和芳香族乙烯类单体的共聚物。
7、根据权利要求6所述的光学薄膜，其特征在于，所述(ii)接枝共聚物的壳所包含的(甲基)丙烯酸类树脂中，相对于100重量份的接枝共聚物，含有20～60重量份的(甲基)丙烯酸类单体。
8、根据权利要求6所述的光学薄膜，其特征在于，所述(ii)接枝共聚物的壳所包含的(甲基)丙烯酸类树脂中，相对于100重量份的接枝共聚物，芳香族乙烯类单体为5～25重量份。
9、根据权利要求6所述的光学薄膜，其特征在于，所述(甲基)丙烯酸类单体和芳香族乙烯类单体的共聚物，作为共聚用单体还包含从酸酐、乙烯基氰化合物、(甲基)丙烯酸和亚胺类单体中选出的一种以上的单体。
10、根据权利要求9所述的光学薄膜，其特征在于，相对于100重量份的接枝共聚物，分别含有大于0小于等于15重量份的从所述酸酐、乙烯基氰化合物、(甲基)丙烯酸和亚胺类单体中选出的单体。
11、根据权利要求1所述的光学薄膜，其特征在于，所述(ii)接枝共聚物，作为共聚用单体还包含多官能单体，相对于100重量份的接枝共聚物，该多官能单体为0.02～2重量份。
12、根据权利要求11所述的光学薄膜，其特征在于，所述多官能单体包括：从乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、1，3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1，6-己二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基甲烷三丙烯酸酯、甲基丙烯酸烯丙酯、三烯丙基异氰酸酯、三烯丙胺或二烯丙胺中选出的一种以上。
13、根据权利要求2所述的光学薄膜，其特征在于，所述(ii)接枝共聚物中，核的粒径为3500～7500
Figure A2008101682440004C1
，凝胶含量为70～99％，接枝率为20～60％。
14、根据权利要求1所述的光学薄膜，其特征在于，所述(i)(甲基)丙烯酸类树脂包含(甲基)丙烯酸类单体、芳香族乙烯类单体和酸酐的共聚物。
15、根据权利要求14所述的光学薄膜，其特征在于，相对于100重量份的所述(甲基)丙烯酸类单体、芳香族乙烯类单体和酸酐的共聚物，(甲基)丙烯酸类单体、芳香族乙烯类单体和酸酐分别为60～90重量份、9～30重量份和1～15重量份。
16、根据权利要求14所述的光学薄膜，其特征在于，所述(甲基)丙烯酸类单体、芳香族乙烯类单体和酸酐的共聚物，作为共聚用单体还包含乙烯基氰化合物、(甲基)丙烯酸和亚胺类单体中的一种以上。
17、根据权利要求1所述的光学薄膜，其特征在于，所述(i)(甲基)丙烯酸类树脂和所述(ii)接枝共聚物的折射率差为0.01以下。
18、一种光学薄膜的制造方法，其包括：
(a)：准备树脂组合物的步骤，该树脂组合物包含(i)(甲基)丙烯酸类树脂，以及(ii)将(甲基)丙烯酸类树脂接枝在(甲基)丙烯酸类橡胶和芳香族乙烯化合物的共聚物而成的接枝共聚物，并且相对于100重量份的所述(i)(甲基)丙烯酸类树脂，该接枝共聚物为5～45重量份；
(b)：利用所述树脂组合物来形成薄膜的步骤。
19、一种相位差薄膜，是对权利要求1～17中任意一项的光学薄膜进行拉伸的相位差薄膜。
20、一种相位差薄膜的制造方法，其包括：
(a)：准备树脂组合物的步骤，该树脂组合物包含(i)(甲基)丙烯酸类树脂，以及(ii)将(甲基)丙烯酸类树脂接枝在(甲基)丙烯酸类橡胶和芳香族乙烯化合物的共聚物而成的接枝共聚物，并且相对于100重量份的所述(i)(甲基)丙烯酸类树脂，该接枝共聚物为5～45重量份；
(b)：利用所述树脂组合物来形成薄膜的步骤；
(c)：对所述薄膜进行单轴或双轴拉伸的步骤。
21、一种偏光片，包含偏光子和在所述偏光子的至少一面所具有的保护膜，其特征在于，所述保护膜中的至少一个是权利要求1～17中任意一项的光学薄膜。
22、一种电子装置，包括权利要求1～17中任意一项的光学薄膜。
23、一种电子装置，包括权利要求19的相位差薄膜。
24、一种电子装置，包括权利要求21的偏光片。
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