形成了一种具有由含氟聚合物相和丙烯酸酯相形成的共交联的互穿聚合物网络的低折射率组合物，其在光学显示器上形成低折射率层。该含氟聚合物相优选由基于ＴＨＶ或ＦＫＭ并且具有一定的不饱和度和／或在其聚合物主链中含有活性固化部位单体的含氟聚合物形成。该丙烯酸酯相包含多官能丙烯酸酯交联剂，并且更优选包含全氟聚醚丙烯酸酯交联剂。所形成的低折射率层对含于光学显示器中的其它层或基材具有提高的界面粘附作用。另外，可以通过将表面官能化的无机颗粒掺入所形成的层中而进一步增强以上低折射率组合物的任一种的机械强度和耐刮擦性。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利技术的
和工业实用性本专利技术涉及减反射膜，更具体地说，本专利技术涉及用于减反射膜中的低折射率含氟聚合物组合物。
技术介绍
在显示器工业中，减反射聚合物膜(“AR膜”)正变得越来越重要。人们正针对被涂敷到在计算机、电视、器具、移动电话、航空航天和汽车工业中使用的制品基材上的低折射率膜开发新的应用。减反射膜和涂层作用的物理原理是公知的。一些综述可以从(例如)文献Optical Engineering，S.Muskiant编著，第6卷，OpticalMaterials，第7章，第161页，1985中找到、并且如Land等的美国专利No.3,833,368中所示。AR膜优选由交替的、具有适当光学厚度的高折射率(“RI”)聚合物层和低折射率聚合物层组成。就可见光而言，该厚度的数量级为待反射的光的波长的四分之一。人眼对550nm左右的光最敏感。因此，希望以这样一种方式来设计低折射率涂层和高折射率涂层的厚度，该方式使得550nm左右的光学范围内的反射光的量达到最小化。针对用于光学制品上的AR膜而言，其理想的产品特征是低的反射光百分比(例如1.5％或更低)以及对刮擦和磨损的耐久性。通过将聚合物层之间的ΔRI最大化同时保持或提高其它关键的材料性能(例如低的摩擦系数、高的硬度、以及聚合物层之间的强的粘附作用)，会使AR结构获得这些特征。除了这些类型的性能特征之外，还需要以经济上有利的生产方法来加工这些材料。尽管无机材料(例如铟锡氧化物(“ITO”))具有高的折射率和硬度，但要将它们加工成连续的膜却较为困难并且费用较高。通常对这些材料需要采用真空沉积技术或化学气相沉积技术。此外，这些金属化表面通常反射蓝光，因此带有这些材料的光学基材会带一些颜色、并且因此具有受损的视觉外观。为了改善高折射率金属表面的这些加工限制，可以使用新的基于聚碳酸酯或聚酯的聚合物材料。然而，这些材料并不具有如同金属化表面那样高的折射率，因此需要一种耐久性提高的、得到改善的低折射率材料。可以将这类材料与高折射率聚合物组合使用，从而将层之间的ΔRI最大化并且将反射光的量最小化。如文献Groh和Zimmerman，Macromolecules，第24卷第6660页(1991)中所述，已知的是含氟材料具有固有的低折射率并且因此可用于AR膜中。含氟聚合物提供优于常规烃系材料的附加的优点，例如相对较高的化学惰性(就耐酸性和耐碱性而言)、耐污性和耐脏性(由低表面能所致)、低的吸湿性、以及对气候和日光条件的耐受性。然而，与烃类聚合物(例如聚甲基丙烯酸甲酯(“PMMA”))相比，含氟聚合物往往会具有相对较低的硬度和较差的抗磨性及耐磨性。氟化聚合物涂层的折射率通常取决于涂层中所含的氟的体积百分比。随着涂层中的氟含量增加，该涂层的折射率通常会降低。使用含氟聚合物和含氟材料的AR涂料的几个例子可以在以下专利技术中找到Fung和Ko(美国专利No.5,846,650)、Savu(美国专利No.5,148,511)、Choi等(美国专利No.6,379,788)和Suzuki(美国专利No.6,343,865)。尽管希望提高低折射率涂料中的氟含量以降低折射率，但低折射率涂料组合物的氟含量的提高往往会降低聚合物的表面能，这反过来会导致差的涂敷性能和光学外观。此外，低表面能聚合物会降低低折射率层与高折射率层之间的界面粘附作用。这些层之间的界面粘附作用的下降会损害AR膜的耐久性。之前，人们已经在(例如)专利文献EP570254(Kumar等)和WO9406837(Bogaert等)中描述了将含氟聚合物与丙烯酸酯单体之间形成的互穿聚合物网络或半互穿聚合物网络用于耐脏、挠性、高光泽的紫外辐射固化型地板涂料中。专利技术概述在一个实施方案中，描述了一种用于光学显示器中的减反射膜，其具有由官能性含氟聚合物相和丙烯酸酯相的反应产物形成的低折射率层，所述含氟聚合物相和所述多官能丙烯酸酯相反应形成共交联的互穿聚合物网络；以及与该低折射率层相连的高折射率层。该膜还可以具有基材，该基材可任选地具有被设置于该基材上的硬涂层，其中高折射率层位于基材与低折射率层之间。本专利技术中描述的AR膜中的低折射率含氟聚合物组合物衍生自互穿聚合物网络或半互穿聚合物网络，其中该互穿聚合物网络或半互穿聚合物网络包含可被涂敷并且可通过紫外线或受热的方式固化的、共混有多官能丙烯酸酯(即丙烯酸酯相)(例如三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA))和可任选的另外的氟化单官能丙烯酸酯或多官能氟化丙烯酸酯的活性含氟塑料和/或含氟弹性体(即官能性含氟聚合物相)。丙烯酸酯交联剂的存在提供了这样一种组合物，该组合物的折射率低、并且其对高折射率聚合物基材(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(“PET”))或带有硬涂层的PET膜的粘附作用得到增强。本文中描述的涂料混合物包含活性的高分子量含氟聚合物，该含氟聚合物可以参与在单体形式的多官能丙烯酸酯之间发生的交联反应。这增强了含氟聚合物与正在形成的聚丙烯酸酯相的可交联性，从而制得了在高折射率层与低折射率层之间具有增强的界面接触作用、并且由此具有提高的耐久性以及低的折射率的共交联互穿聚合物网络或共交联半互穿聚合物网络。另外，可以通过将表面官能化的纳米颗粒掺入含氟聚合物组合物中来提高低折射率组合物的机械强度和耐刮擦性。使纳米颗粒官能化进一步增强了含氟聚合物与这些官能化颗粒之间的相互作用。当考虑下面的详细描述和所附的权利要求书时、以及当参考附图时，本专利技术的其它目的和优点将变得显而易见。附图简述附图说明图1是具有光学显示器的制品的立体图；和图2是沿着线2-2截取的图1所示制品的剖视图，其示出根据本专利技术的优选实施方案形成的具有低折射率层的减反射膜。专利技术详述和优选实施方案对于下面定义的术语而言，将使用这些定义，除非在权利要求书中或者在说明书中的别处给出了不同的定义。术语“聚合物”将被理解为包括聚合物、共聚物(例如使用两种或多种不同单体形成的聚合物)、低聚物、及其组合，以及可用于形成互穿聚合物网络(“IPN”)或半互穿聚合物网络(“半IPN”)的聚合物、低聚物或共聚物。术语IPN是指其中一种聚合物是在另一种聚合物或单体混合物的存在下被混合或聚合的、种类广泛的聚合物共混物。这些聚合物可以形成由共交联相、热塑性相(结晶相)、机械交联相(例如借助于链缠结而形成的交联相)、或者共交联网络(其中两种不同的聚合物相在聚合物相之间具有化学交联作用)组成的多种分子相。术语半IPN具体是指其中仅仅一种聚合物混合物成分与其自身共价交联的共混聚合物网络。术语“共交联的IPN或共交联的半IPN”是指这样一种特殊情形，其中两种聚合物网络均可以以形成共交联的聚合物共混物的方式反应。具体的描述可以在(例如)参考文献IPNs Around the World-Scienceand Engineering的第1章(Kim和Sperling编著，由Wiley Science出版公司于1997年出版)中找到。针对本专利技术的目的，术语“低折射率”通常是指这样一种材料，当该材料被涂敷在基材上成为一个层时，会形成折射率小于约1.5、更优选小于约1.45、最优选小于约1.42的涂层。低折射率层的最小折射率一般为至少约1.35。针对本专利技术的目的，术语“高折射率”通常是指这样一种材本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于光学显示器中的减反射膜，其包含：由官能性含氟聚合物相和多官能丙烯酸酯相的反应产物形成的低折射率层，所述含氟聚合物相和所述多官能丙烯酸酯相反应形成共交联的互穿聚合物网络；和与该低折射率层相连的高折射率层。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：景乃勇，威廉D科焦，托马斯P克伦，乔治GI摩尔，莎伦王，刘兰虹，琼M努瓦拉，帕特丽夏M萨武，曹春涛，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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