(57)【要約】次式（Ｉ）：【化１】2004516367.tif 000022（式中、Ｘは、水素、またはメチル、塩素、臭素もしくはヨウ素の１つまたは複数であり、Ｒ１は、炭素原子２〜１２個の直鎖もしくは枝分れ鎖アルキル結合基であり、Ｒ２は、水素またはメチルであり、ｎは、１〜３である）のモノマーと、次式（ＩＩ）：【化２】2004516367.tif 000023（式中、Ｘ１およびＸ２はそれぞれ独立して、水素、またはメチル、塩素、臭素もしくはヨウ素の１つまたは複数であり、Ｒ２は、水素またはメチルである）のモノマーとを含む、高屈折率を有し、かつ光学製品の形成での使用に適した重合性組成物を記載している。
2004516367.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）次式：
【化１】
2004516367.tif 000016
（式中、Ｘは、水素、またはメチル、塩素、臭素もしくはヨウ素の１つまたは複数であり、
Ｒ１は、炭素原子２〜１２個の直鎖または枝分れ鎖アルキル結合基であり、
Ｒ２は、水素またはメチルであり、
ｎは、０〜３である）のモノマー、および
（ｂ）次式：
【化２】
2004516367.tif 000017
（式中、Ｘ１およびＸ２はそれぞれ独立して、水素、またはメチル、塩素、臭素もしくはヨウ素の１つまたは複数であり、
Ｒ２は、水素またはメチルである）のモノマーを含む、重合性組成物。
【請求項２】
モノマー（ａ）が、次式：
【化３】
2004516367.tif 000018
のモノマーである、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
Ｒ１が、炭素原子２〜８個の直鎖または枝分れ鎖結合基である、請求項１に記載の組成物。
【請求項４】
ｎが１である、請求項１に記載の組成物。
【請求項５】
モノマー（ａ）が、次式：
【化４】
2004516367.tif 000019
のモノマーである、請求項１に記載の組成物。
【請求項６】
モノマー（ａ）を２０〜７０重量％含有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項７】
モノマー（ａ）を３０〜５０重量％含有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項８】
モノマー（ｂ）が、次式：
【化５】
2004516367.tif 000020
のモノマーである、請求項１に記載の組成物。
【請求項９】
モノマー（ｂ）が、次式：
【化６】
2004516367.tif 000021
のモノマーである、請求項１に記載の組成物。
【請求項１０】
モノマー（ｂ）を１０〜６０重量％含有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項１１】
モノマー（ｂ）を１５〜３０重量％含有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項１２】
前記組成物の屈折率が少なくとも１．６０である、請求項１に記載の組成物。
【請求項１３】
前記組成物の融点が５０℃未満である、請求項１に記載の組成物。
【請求項１４】
前記組成物が室温で液体である、請求項１に記載の組成物。
【請求項１５】
１種または複数種の多官能性コモノマーをさらに含有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項１６】
１種または複数種の多官能性コモノマーを５０重量％まで含有する、請求項１５に記載の組成物。
【請求項１７】
前記コモノマーが少なくとも１．５０の屈折率を有する、請求項１５に記載の組成物。
【請求項１８】
光開始剤をさらに含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項１９】
前記光開始剤が、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシドを含む、請求項１８に記載の組成物。
【請求項２０】
請求項１に記載の組成物を含む、重合した材料。
【請求項２１】
ベース（２）、および
請求項１に記載の重合性組成物から作製された光学層（４）を含む、光学製品。
【請求項２２】
前記ベースが、酢酸酪酸セルロース、酢酸プロピオン酸セルロース、三酢酸セルロース、ポリエーテルスルホン、ポリメチルメタクリレート、ポリウレタン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、シンジオタクチックポリスチレン、ポリエチレンナフタレート、ナフタレンジカルボン酸をベースとするコポリマーまたはブレンド、およびガラスからなる群から選択される材料から作製される、請求項２１に記載の光学製品。
【請求項２３】
前記ベース（２）が偏光子を含む、請求項２１に記載の光学製品。
【請求項２４】
前記光学層（４）が微細構造を有する層を含む、請求項２１に記載の光学製品。
【請求項２５】
前記光学製品が輝度向上フィルムを含む、請求項２１に記載の光学製品。
【請求項２６】
透明な基材、および
請求項１に記載の重合性組成物から製造された光学層を含む、レンズシート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
技術分野
本発明は、高屈折率のモノマーを含有する重合性組成物、およびそれから調製されるポリマー材料に関する。本発明はまた、かかるポリマー材料から製造される光学製品にも関する。
【０００２】
背景
光学材料および光学製品は、光の流れおよび光度を調節するのに有用である。有用な光学製品の例には、フレネル・レンズ、光ファイバー、ライトチューブ、全内部反射フィルムを含む光学フィルム、再帰反射シート材、および輝度向上フィルム（ＢＥＦ）などの微細複製された製品およびセキュリティー製品が含まれる。これらの製品の一部の例が、米国特許第４，５４２，４４９号；同第５，１７５，０３０号；同第５，５９１，５２７号；同第５，３９４，２５５号等に記載されている。
【０００３】
光学製品は、高屈折率の（メタ）アクリレートモノマー、ハロゲン化モノマーなどのモノマーを含む高屈折率材料から製造することが可能であり、他のかかる高屈折率モノマーは当技術分野で公知である。例えば、米国特許第４，５６８，４４５号；同第４，７２１，３７７号；同第４，８１２，０３２号；同第５，４２４，３３９号を参照のこと。
【０００４】
モノマーを硬化または重合して、光の流れを修正または調節することができる製品の形をとることができる。微細複製された光学製品の特定の構造では、そのモノマーを、極微小角柱パターンを有する輝度向上フィルムに重合することができる。米国特許第５，１７５，０３０号および同第５，１８３，５９７号を参照のこと。輝度向上フィルムは、特に液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、エレクトロルミネッセンスディスプレイ、ラップトップコンピューターのディスプレイ、ワードプロセッサー、デスクトップモニター、テレビ、ビデオカメラ、および自動車およびアビオニクスディスプレイなどのバックライト付きフラットパネルディスプレイの輝度を高めるのに、今日の電子製品の多くで非常に有用である。
【０００５】
光学材料の重要な特性の１つは、その屈折率である。屈折率は、光学材料がどれだけ有効に光の流れを調節することができるかに関係するからである。高屈折率を示す光学材料および光学製品が継続して必要とされている。
【０００６】
特に輝度向上フィルムに関しては、屈折率は、輝度向上フィルムによって得られる輝度ゲインまたは「ゲイン」に関連する。ゲインは、輝度向上フィルムによる、ディスプレイの輝度向上の基準であり、光学材料の性質であり、かつ輝度向上フィルムの形状の性質でもある。通常、視野角は、ゲインが増加するに従って減少する。ゲインが向上することによって、バックライト付きディスプレイの輝度が有効に増大するため、輝度向上フィルムには、高いゲインが望ましい。
【０００７】
向上した輝度は、ディスプレイを照らすために少ない電力を使用することによって、電子製品が効率的に動作することができることを意味する。電力消費が減少することは、熱発生が減少することにつながり、したがって、構成部品寿命が延びることを意味している。このように、これらの利点のため、継続して、向上した屈折率値を示す光学製品を見つける必要がある。
【０００８】
Ｍａｒｕｙａｍａ等による米国特許第５，１８３，９１７号には、次式：
【０００９】
【化７】
2004516367.tif 000003
【００１０】
のジフェニルスルフィドの合成が記載されている。この化合物は、高屈折率を有すると記載されている。しかしながら、このモノマー（４，４’−ビス（メタクロイルチオ）ジフェニルスルフィド、またはＭＰＳＭＡ）は、一般的なアクリレートモノマーにあまり可溶性ではない結晶性固体であることが知られている。液体組成物が微細複製製品を製造するのに必要であることから、ＭＰＳＭＡの有用性は制限される。
【００１１】
Ｆｕｋｕｓｈｉｍａ等の米国特許第５，９６９，８６７号では、ＭＰＳＭＡの有用性が認められているが、ＭＰＳＭＡを可溶化するのにビス（メタクリルオキシエトキシフェニル）プロパンおよび同様の材料を使用する必要があることが見出されている。残念ながら、これらの可溶化材料は、比較的低い屈折率値を有し、このため、高レベルのＭＰＳＭＡを使用することなく、約１．６０を超える屈折率値を有する組成物を生成するのは困難である。
【００１２】
しかしながら、ＭＰＳＭＡはコストが高く、相溶性が限られているため、低レベルのＭＰＳＭＡを使用することが好ましい。特定の例において、Ｆｕｋｕｓｈｉｍａは、高レベルのフェニルチオエトキシエチルメタクリレートを使用することによって、ＭＰＳＭＡを５０％のみ含有する、屈折率１．６５の組成物を得ることができた。この材料は市販されているとは思われず、合成するのが難しい。
【００１３】
このように、市販の出発原料を使用して容易に合成できる材料を用いた、高屈折率を有する改善された重合性組成物が依然として必要とされている。
【００１４】
概要
したがって、本発明は、２種類のモノマーを含有する重合性組成物において見出される。第１モノマーは、式Ｉ：
【化８】
2004516367.tif 000004
（式中、Ｘは、水素、またはメチル、塩素、臭素もしくはヨウ素の１つまたは複数であり、Ｒ１は、炭素原子２〜１２個の直鎖もしくは枝分れ鎖アルキル結合基であり、Ｒ２は、水素またはメチルであり、ｎは０〜３である）のモノマーである。
【００１５】
第２モノマーは、式ＩＩ：
【化９】
2004516367.tif 000005
（式中、Ｘ１およびＸ２はそれぞれ独立して、水素、またはメチル、塩素、臭素もしくはヨウ素の１つまたは複数であり、Ｒ２は水素またはメチルである）のモノマーである。
【００１６】
本発明は、ベースと、上述の重合性組成物から形成された光学層と、を有する光学製品においても見出される。他の実施形態において、本発明は、微細構造を有する光学製品においても見出される。
【００１７】
詳細な説明
本発明をベース層および光学層から構成される光学製品で説明する。ベース層は、光学製品、つまり光の流れを調節するよう設計された製品で使用するのに適した性質および組成を有している。その材料が十分に光学的に透明であり、特定の光学製品に組み立てる、または光学製品中で使用するのに構造上十分強度がある限り、ほぼすべての材料をベース材料として使用することができる。ベース材料は、時間が経つにつれて光学製品の性能が損なわれないように十分な耐熱性および耐老化性を有する材料が選択されることが好ましい。
【００１８】
いずれかの光学製品のベース材料に対する特定の化学組成および厚さは、構成される特定の光学製品の必要性に応じて異なる。つまり、特に強度、透明性、耐熱性、表面エネルギー、光学層に対する付着性の必要性のバランスをとることである。
【００１９】
有用なベース材料には、酢酸酪酸セルロース、酢酸プロピオン酸セルロース、三酢酸セルロース、ポリエーテルスルホン、ポリメチルメタクリレート、ポリウレタン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、シンジオタクチックポリスチレン、ポリエチレンナフタレート、ナフタレンジカルボン酸をベースとするコポリマーまたはブレンド、およびガラスが含まれる。任意に、ベース材料は、これらの材料の混合物または組み合わせを含むことができる。実施形態において、ベースは積層するか、または連続相中で懸濁または分散された分散相を含有することが可能である。
【００２０】
微細構造を有する輝度向上フィルムなどの一部の光学製品については、好ましいベース材料の例には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）およびポリカーボネートが含まれる。有用なＰＥＴフィルムの例には、フォトグレードのポリエチレンテレフタレートおよびＤｕＰｏｎｔ  Ｆｉｌｍｓ社（デラウェア州ウィルミントン）から入手可能なＭＥＬＩＮＥＸ（登録商標）ＰＥＴが含まれる。
【００２１】
いくつかの好ましいベース材料は、光学的に活性であり、偏光材料としての役割を果たすことができる。本明細書中でフィルムまたは基材とも呼ばれる数多くのベースが、偏光材料として有用であることが光学製品分野において知られている。フィルムを通る光の偏光は、例えば通過光を選択的に吸収するフィルム材料に二色性偏光子を含有させることによって達成することができる。偏光は、整列した雲母などの無機材料を含ませることによって、または連続フィルム中に分散された光変調液晶の液滴など、連続フィルム中に分散された不連続相によっても達成することができる。代替方法として、異なる材料の極微小層からフィルムを製造することができる。例えばフィルムを延伸する、電界または磁界をかけるなどの方法、およびコーティング技術を用いることによって、フィルム内の偏光材料を偏光方向に整列することができる。
【００２２】
偏光フィルムの例には、米国特許第５，８２５，５４３号および同第５，７８３，１２０号に記載のフィルムが含まれる。輝度向上フィルムと組み合わせた、これらの偏光子フィルムの使用は、米国特許第６，１１１，６９６号に記載されている。
【００２３】
ベースとして使用することができる偏光フィルムの第２の例は、米国特許第５，８８２，７７４号に記載のフィルムである。市販されているかかるフィルムの一例は、３Ｍ社から商品名ＤＢＥＦで販売されている多層フィルム（２重輝度向上フィルム）である。輝度向上フィルムにおけるかかる多層偏光光学フィルムの使用が、米国特許第５，８２８，４８８号に記載されている。
【００２４】
ベース材料のこのリストは排他的ではないが、当業者には理解されるように、他の偏光および非偏光フィルムもまた、本発明の光学製品のベースとして有用である。その他のベース材料の短いリストには、特に米国特許第５，６１２，８２０号および同第５，４８６，９４９号に記載のフィルムが含まれる。
【００２５】
ベースフィルムの１つまたは複数の面を任意に下塗りするか、またはそうでなければ処理して、ベースに対する光学層の付着を促進することができる。
【００２６】
特定のベースの厚さもまた、光学製品の上記の必要条件によって異なる。約０．０２５ミリメートル（ｍｍ）〜約０．５ｍｍの範囲の厚さが好ましく、約０．０７５ｍｍ〜０．１７５ｍｍの範囲の厚さが特に好ましい。
【００２７】
光学層は通常、ベース層と直接接触し、光学層が光の流れを方向付けるかまたは集束させることができるサイズ、形状および厚さである。このように、光学層は平面フィルムであるか、または光学層は、数多くの有用なパターンのいずれも有することができる構造表面または微細構造表面を有することができる。これらには、正角柱または不規則な角柱パターン、環状の角柱パターン、キューブ・コーナーパターンまたは他のいずれかのレンズ状微細構造が含まれる。好ましい微細構造は、輝度向上フィルムとして使用される完全に内部の反射フィルムとしての役割を果たすことができる正角柱パターンである。
【００２８】
光学層は、少なくとも２種類のモノマーを含む重合性組成物から形成される。モノマー（ａ）はナフチルモノアクリレートであり、モノマー（ｂ）はジフェニルスルフィドジチオ（メタ）アクリレートである。それぞれのモノマーを以下でさらに詳細に説明する。
【００２９】
定義
本明細書において「屈折率」は、自由空間における電磁放射線の速度と、その材料における放射線の速度との比であると理解される、材料（例えば、モノマー）の絶対屈折率として定義され、その放射線は、波長約５８３．９ナノメートル（ｎｍ）でのナトリウムイエローの光の放射線である。屈折率は、公知の方法を用いて測定することが可能であり、一般にアッベ屈折計を用いて測定される。
【００３０】
「モノマー」は、個々の尺度でモノマーを指すものとして、ならびに物質の物理的状態（例えば、液体、固体等）および物理的性質（例えば、融点、粘度、または屈折率）を有する組成物を説明することができるような巨視的なスケールでのかかるモノマーの組成物を総称して指すものとして定義される。
【００３１】
「融点」とは、モノマーが固体状態から液体状態へ移る温度を意味し、気圧で測定される。融点は、例えばＴｈｏｍａｓ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社（ニュージャージー州スウェズボロ（Ｓｗｅｄｅｓｂｏｒｏ））から市販のＴｈｏｍａｓ−Ｈｏｏｖｅｒ融点装置を用いて測定することができる。
【００３２】
本明細書において用いられる「アルキル結合基」とは、その鎖が、窒素、酸素または硫黄などの１つまたは複数のヘテロ原子によって割り込まれる、直鎖またはは枝分れ鎖、飽和または不飽和炭化水素鎖を意味する。
【００３３】
モノマー（ａ）
モノマー（ａ）は、次式：
【００３４】
【化１０】
2004516367.tif 000006
【００３５】
の構造を有するナフチル化合物である。
式中、Ｘは、水素、またはメチル、塩素、臭素もしくはヨウ素のうちの１つまたは複数であり、Ｒ１は、炭素原子２〜１２個の直鎖または枝分れ鎖アルキル結合基であり、Ｒ２は、水素またはメチルであり、ｎは０〜３である。好ましい実施形態において、次式：
【００３６】
【化１１】
2004516367.tif 000007
【００３７】
で分かるように、Ｘは水素である。
【００３８】
次式：
【００３９】
【化１２】
2004516367.tif 000008
【００４０】
で分かるように、さらに好ましくは、Ｒ１はエチレンであり、ｎは１であり、Ｒ２は水素である。
【００４１】
本発明により説明される重合性組成物は、モノマー（ａ）を２０〜７０重量％含有することが好ましく、モノマー（ａ）を約３０〜５０重量％含有することがさらに好ましい。
【００４２】
モノマー（ｂ）
モノマー（ｂ）は、次式：
【００４３】
【化１３】
2004516367.tif 000009
【００４４】
のジフェニルスルフィドである。
式中、Ｘ１およびＸ２はそれぞれ独立して、水素、またはメチル、塩素、臭素もしくはヨウ素のうちの１つまたは複数であり、Ｒ２は水素またはメチルである。好ましい実施形態において、次式：
【００４５】
【化１４】
2004516367.tif 000010
【００４６】
におけるように、Ｘ１およびＸ２はそれぞれ水素である。
【００４７】
さらに好ましくは、次式：
【００４８】
【化１５】
2004516367.tif 000011
【００４９】
におけるように、Ｒ２はメチルである。
【００５０】
本発明によって述べられる重合性組成物は、モノマー（ｂ）を１０〜６０重量％含有することが好ましく、モノマー（ｂ）を約１５〜３０重量％含有することがさらに好ましい。
【００５１】
任意のモノマー
本発明によって述べられる組成物は、モノマー（ａ）およびモノマー（ｂ）に加えて、１種または複数種の任意のモノマーを含むことができる。その任意のモノマーまたはコモノマーは、いずれかの有用な濃度で存在することができる。例えば、そのモノマーまたはコモノマーは、７０重量％もの高い量で存在することができる。本明細書において表されるように、重量％は、組成物全体における特定の成分の比率を意味する。
【００５２】
コモノマーは、１種または複数種のモノマーの組み合わせを含むことが可能である。コモノマーは、高い屈折率値を有するモノマーを含むことが好ましい。好ましい実施形態では、コモノマーは、それぞれが少なくとも約１．５０の屈折率を有する１種または複数種のモノマーからなる。コモノマーは、単官能性および多官能性モノマーのいずれも含む、１種または複数種の（メタ）アクリレートモノマーの混合物を含むことが可能である。有用な臭素化成分は、例えば米国特許第５，９３２，６２６号に記載されている。
【００５３】
通常の多官能性モノマーには、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ社（ペンシルヴェニアエクストン）から市販のＣＮ−１０４、ＣＮ−１１４、ＣＮ−１１５、ＣＮ−１２０、ＣＮ−９７５、ＣＮ１１２Ｃ６０、ＳＲ−３３６８、ＳＲ−４９４、ＳＲ−３９９、およびＳＲ−９０４１、ＵＣＢ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社（ジョージア州スメルナ）から市販のＥｂｅｒｃｒｙｌ６７００、６００、３７００、３６０３、３６０６、６６０２、４８６６、１８１９、８３０、８３５、６９３、２２０、９２２０およびＲＤＸ５１０２７、Ａｋｒｏｓ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社（ニュージャージー州ニューブランズウィック）社から市販のＲＰＣ４４８２、ＡＣ−２７６、ＡＣ−４４０、およびＡＣ−８９０が含まれる。多官能性モノマーには、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレートおよびポリエステルアクリレートが含まれていてもよい。
【００５４】
多官能性モノマーを架橋剤として使用して、重合性組成物の重合から生じるポリマーのガラス転移温度を高めることができる。ガラス転移温度は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）、変調ＤＳＣ、または動的機械分析などの当技術分野で公知の方法によって測定することができる。ポリマー組成物は、４５℃を超えるガラス転移温度を提供するのに十分架橋することが好ましい。
【００５５】
本発明で有用なモノマー組成物は、約５０℃未満の融点を有することが好ましい。モノマー組成物は室温で液体であることがさらに好ましい。本発明で有用なモノマー組成物は、常用のラジカル重合法によって重合することができる。
【００５６】
重合の適切な方法には、溶液重合、懸濁重合、乳化重合、および塊状重合が含まれる。その他の適切な方法には、ラジカル開始剤の存在下での加熱、光開始剤存在下での紫外線または可視光などの電磁放射線を用いた照射が含まれる。
【００５７】
代替方法としては、重合は、制限されないが、Ｃｉｂａ  Ｇｅｉｇｙ社から商品名ＤＡＲＡＣＵＲ  １１７３、ＤＡＲＯＣＵＲ  ４２６５、ＩＲＧＡＣＵＲＥ  ６５１、ＩＲＧＡＣＵＲＥ  １８００、ＩＲＧＡＣＵＲＥ  ３６９、ＩＲＧＡＣＵＲＥ  １７００、およびＩＲＧＡＣＵＲＥ  ９０７として市販されているものなどの光開始剤の使用を含むことが可能である。ＢＡＳＦ社（ノースカロライナ州シャーロット）から市販の２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシドであるＬＵＣＩＲＩＮ  ＴＰＯなどの酸化ホスフィン誘導体が好ましい。その光開始剤は、約０．１〜１０重量％の濃度で使用することができる。光開始剤は、約０．１〜５重量％の濃度で使用される酸化ホスフィンであることがさらに好ましい。
【００５８】
他の成分
本明細書に記載の重合性組成物は、当業者であれば理解されるように、かかる重合性組成物において有用な１種または複数種の他の成分を含有することもできる。例えば、重合性組成物は、１種または複数種の界面活性剤、顔料、充填剤、重合防止剤、酸化防止剤および他の可能性のある成分を含むことができる。かかる成分は、有効であると知られている量で含有させることができる。
【００５９】
フルオロ界面活性剤などの界面活性剤を重合性組成物中に含有させて、表面張力を低減し、湿潤を改善し、より滑らかなコーティングを可能にし、コーティングの欠陥を少なくすることができる。有用な界面活性剤の詳細な例には、３Ｍ社（ミネソタ州セントポール）から商品名ＦＣ−４３０、ＦＣ−１７１およびＦＣ−７４０として市販の非イオンフルオロ界面活性剤が含まれる。これらの界面活性剤を、いずれかの有効な量、好ましくは約０．０１〜約０．３重量％で含有させることができる。
【００６０】
加工を改善するために、重合性ビーズ、無機充填剤および顔料を重合性組成物に添加して、重合した材料に滑り止めおよび耐引っかき性を付与するか、または材料の光学的性質を変えることができる。適切なビーズの例には、ポリスチレン、ポリアクリレート、スチレンとアクリレートのコポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレンおよびそれらの組み合わせで製造されたビーズが含まれる。
【００６１】
充填剤および顔料の例には、中実または中空のガラスビーズ、シリカ、ジルコニア、三酸化アルミニウムおよび二酸化チタンが含まれる。その平均粒径は、約１〜２０マイクロメートルであり、粒子は、約０．２５〜約２０重量％の範囲の量で含有される。
【００６２】
重合性組成物を使用して、様々な公知のかつ有用な高屈折率光学製品または物品、例えば光学レンズおよび完全に内部の反射フィルムなどの微細複製フィルムを含む高屈折率フィルムなどの光学フィルムを製造することができる。輝度向上フィルム、平面フィルム、多層フィルム、再帰反射シート材、および光ファイバーまたはライトチューブもまた、本明細書に記載の重合性組成物を用いて製造することができる。高屈折率重合性組成物からの光学製品の製造は、例えば米国特許第４，５４２，４４９号に記載されている。
【００６３】
重合性組成物から作製することができる好ましい光学製品は、微細構造を有する物品である。これらは、全内部反射フィルムを製造するのに十分な一連の交互の先端および溝を有するものを含む様々な形状で構成することができる。かかるフィルムの例は、対称の先端および溝の規則的な反復パターンを有する輝度向上フィルムであり、他の例は、その先端および溝が対称ではないパターンを有する。輝度向上フィルムとして有用な微細構造を有する物品の好ましい例は、米国特許第５，１７５，０３０号および同第５，１８３，５９７号によって記載されている。
【００６４】
これらの特許に従って、（ａ）重合性組成物を調製する段階；（ｂ）原型のキャビティを充填するのにかろうじて十分な量で、原型の凹の微細構造成形面上に重合性組成物を付着させる段階；（ｃ）その少なくとも１つが軟質である、予め形成されたベースと原型との間で重合性組成物のビーズを移動させることによって、キャビティを充填する段階；（ｄ）組成物を硬化する段階；を含む方法によって、微細構造を有する物品を製造することができる。原型は、ニッケル、ニッケルめっきされた銅または黄銅などの金属であるか、または重合条件下で安定であり、かつ好ましくは重合した材料を原型からきれいに取り出すことができる表面エネルギーを有する熱可塑性材料であることが可能である。
【００６５】
本発明の光学製品の好ましい実施形態を図１に示す。図１には、微細構造を有する輝度向上フィルムが図示されている。図１を参照すると、輝度向上フィルム３０は、ベース層２および光学層４を含む。光学層４は、角柱６、８、１２および１４で識別される正直角柱の直線配列を含む。各角柱、例えば角柱６は、第１小平面１０および第２小平面１１を有する。角柱６、８、１２および１４は、プリズムがその上に形成される第１表面１８と、実質的に平らまたは平面であり、第１表面１８と向かい合う第２表面２０と、を有するベース２上に形成される。
【００６６】
直角柱では、頂点の角度は通常、約９０°であることが意図されるが、この角度は、約７０〜１２０°、好ましくは約８０〜１００°の範囲であることが可能である。さらに、角柱は、鋭い角または丸い角のいずれかを有することができる。光学物品の全体の厚さ２４と、角柱の高さ２２との間の関係は重要ではないが、明確な小平面を有する比較的薄い光学層を使用することが好ましい。角柱の高さ２２と、全体の厚さ２４との比は、約２５／５０〜２５／１２５であることが好ましい。
【００６７】
当技術分野で公知のように、輝度向上フィルムは、ディフューザーと、光源によって照らされるディスプレイパネル、例えばバックライト付き液晶ディスプレイとの間のディスプレイに位置づけることができる。輝度向上フィルムは、光源から発せられる光の出口角度を調節し、ディスプレイパネルの輝度を向上させる。輝度が向上することによって、ディスプレイパネルによってシャープな画像が形成され、光源電力が低減され、選択された輝度を得ることが可能となる。
【００６８】
以下の非制限的な実施例は、本発明を単に説明することを意図するものである。
【００６９】
実施例
屈折率の測定
樹脂組成物と硬化フィルムの屈折率を、Ｅｒｍａ社（日本、東京）製であり、かつＦｉｓｈｅｒ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社によって販売されているアッベ屈折計を用いて測定した。硬化フィルムの屈折率は、Ｍｅｔｒｉｃｏｎ社（ニュージャージー州ペニントン）からの２０１０型Ｐｒｉｓｍ  Ｃｏｕｐｌｅｒを用いて測定した。
【００７０】
輝度ゲインの測定
輝度ゲインまたは「ゲイン」は、ＢＥＦなしのディスプレイ（バックライトのみ）の明所視の輝度に対する、輝度向上フィルム（ＢＥＦ）を有するバックライト付きディスプレイ（例えば、液晶ディスプレイまたはＬＣＤ）の明所視の輝度の比である。
【００７１】
【数１】
2004516367.tif 000012
【００７２】
Ｈｅｗｌｅｔｔ  Ｐａｃｋａｒｄ  Ｅ３６１１Ａ  ＤＣ電源装置により電力を供給されるＳｈａｒｐ製バックライト付きＣ１２Ｐ型ディスプレイの輝度を、Ｍｉｎｏｌｔａ  Ｌｕｍｉｎａｎｃｅ  Ｍｅｔｅｒ  ＬＳ−１００光度計を用いて、ＢＥＦを有する場合と有しない場合について測定した。バックライトの長軸に平行であり、輝度計に対面する極微小角柱を有するバックライト上にＢＥＦを設置した。アクリルフレームをＢＥＦの上に設置して、それをバックライトに対して平らに保った。３分間待った後、ディスプレイの軸上の輝度をフット−ランバートの単位で測定した。次いで、ＢＥＦを除去し、その後すぐに輝度を測定した。これら２つの測定値の比をゲインとして報告した。
【００７３】
２−（１−ナフチルオキシ）−１−エチルアクリレート（１−ＮＯＥＡ）の合成：
５リットルの三つ口丸底フラスコは、温度プローブ、機械攪拌器、および冷却器を備えた。１−ナフトール４００ｇ、炭酸エチレン２６９ｇ、トリエチルアミン２８１ｇをフラスコに加えた。中程度に攪拌しながら、バッチを９５℃に加熱し、その結果ＣＯ２を放出し始めた。バッチをこの温度で１２時間維持し、サンプルを採取し、残留１−ナフトールをガスクロマトグラフィー（ＧＣ）によって決定した。残留１−ナフトールが３％未満になるまで、バッチの加熱を９５℃で続けた。
【００７４】
次いで、反応物を室温に冷却し、ｔ−ブチルメチルエーテル１４７０ｇおよびトリエチルアミン５６ｇを添加した。ヒドロキノン０．１５ｇおよびヒドロキノンモノメチルエーテル０．１５ｇを抑制剤として添加した。よく攪拌された反応物に、バッチ温度を２５〜３０℃に維持して、アクリロイルクロリド２８９ｇを２〜４時間にわたって添加した。添加が終了した後、バッチを室温で中程度の攪拌で１時間攪拌した。サンプルを採取し、ＧＣを行って反応の完了を決定した（＜１％残留２−（１−ナフチルオキシ）−１−エタノール）。
【００７５】
次いで、バッチを室温に冷却し、次いで脱イオン水４００ｇで最初に洗浄し、ＨＣｌ１１ｇで洗浄し、次いで１５％炭酸ナトリウム水溶液２５０ｇで洗浄し、次に２０％塩化ナトリウム溶液２５０ｇで洗浄した。回転蒸発器を用いて、残留溶媒を除去した。生成物は暗色であり、低粘度（＜８０ｃｐｓ）の液体（５７０ｇ）であった。
【００７６】
連続の高真空回転薄膜蒸発器（イリノイ州ジョリエットのＵＩＣ社から入手可能）を用いて、以下の条件：ジャケット温度１１０℃、冷却器温度３０℃、供給温度４０℃、ローター回転数３００ｒｐｍ、真空１ミクロンで、粗モノマーを精製した。蒸留によって、８０〜８５％の生成物が分離された。生成物、１−ＮＯＥＡ（４７５ｇ）は薄い黄色からオレンジ色の液体であり、１３Ｃ  ＮＭＲによって特性が決定付けられ、純度＞９５％であると確認された。
【００７７】
実施例１〜３
３０ｍｌ褐色ガラスジャー中で表１に示す量の成分をブレンドし、ＭＰＳＭＡ（Ｓｕｍｉｔｏｍｏ  Ｓｅｉｋａ（日本）から入手可能なビス（４−メタクリロイルチオフェニルスルフィド）を融解するために、その混合物を７０℃に加熱することによって、重合性組成物を調製した。モノマーの値は、組成物の全重量に対する成分の重量パーセント（重量％）である。開始剤、Ｄａｒａｃｕｒｅ  ４２６５（Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ社（ニューヨーク州ホーソーン）から入手可能）は、重合性樹脂１００部当たりの部である（ｐｈｒ）。
【００７８】
ポリエステルフィルム基材（ＰＥＴ）と滑らかなステンレス鋼製原型との間に重合性組成物を置くことによって、滑らかな硬化フィルムを製造した。ナイフコーターを用いて、その組成物を伸ばし、厚さ約７６μｍのコーティングが得られた。ＰＥＴ基材、重合性組成物、および原型の組み合わせを、重合性組成物が約１Ｊ／ｃｍ２のＵＶ照射線量を受けるようにＵＶランプ下に通した。次いで、ＰＥＴおよび硬化した組成物を滑らかな原型から分離した。硬化フィルムの屈折率を測定し、表１に報告した。
【００７９】
【表１】
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【００８０】
実施例４〜６
１−ＮＯＥＡをＲＤＸ５１０２７（ＵＣＢ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ社（ジョージア州スミルナ）から入手可能）を混合し、ＲＤＸ  ５１０２７が完全に融解するまで、その混合物を９０℃に１時間加熱することによって、重合性組成物を調製した。次いで、ＭＰＳＭＡ（表２に示す量）を容器に添加し、ＭＰＳＭＡが完全に融解するまで、混合物全体を７０℃で１時間加熱した。次いで、ＥＢ９２２０（ＵＣＢ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ社（ジョージア州スミルナ）から入手可能）およびＬＵＣＥＲＩＮ  ＴＰＯ光開始剤（ＢＡＳＦ社（ノースカロライナ州シャーロット）から入手可能）を添加し、ＴＰＯが完全に融解するまで、その混合物を６５℃で３０分間加熱した。表２におけるモノマーの値は、組成物の全重量に対する成分の重量パーセント（重量％）である。開始剤、ＴＰＯの値は、重合性樹脂１００部当たりの部（ｐｈｒ）である。
【００８１】
基材上に配置された微細構造層を含む輝度向上フィルム（ＢＥＦ）を、ポリエステル（ＰＥＴ）基材と極微小角柱パターンを有する原型ツールとの間に重合性組成物を置くことによって作製した。角柱角度は９０度であり、角柱のピッチは５０μｍ（マイクロメートル）（９０／５０）であった。２．１ｋｇ／ｃｍ２のニップロール圧力を用いて、組成物を伸ばした。ツールを、例えば４、５、および６それぞれに対して、５４℃、６６℃および４３℃に加熱した。約１Ｊ／ｃｍ２のＵＶ照射線量を用いて、重合性組成物を硬化した。これらのフィルムの輝度ゲインを測定し、表２に示す。
【００８２】
【表２】
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【００８３】
実施例７および８
１−ＮＯＥＡをＲＤＸ５１０２７（表３に示す量で）と混合し、ＲＤＸ  ５１０２７が完全に融解するまで、その混合物を９０℃に１時間加熱することによって、重合性組成物を調製した。次いで、ＭＰＳＭＡ（表３に示す量）を容器に添加し、ＭＰＳＭＡが完全に融解するまで、混合物全体を７０℃で１時間加熱した。次いで、第３多官能性成分（Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ社（ペンシルヴェニアエクストン）から入手可能なＣＮ−１０４またはＡｋｒｏｓ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社（ニュージャージー州ニューブランズウィック）社から入手可能なＡＣ−８９０）およびＴＰＯ光開始剤を添加し、ＴＰＯが完全に融解するまで、その混合物を６５℃で３０分間加熱した。表３におけるモノマーの値は、組成物の全重量に対する成分の重量パーセント（重量％）である。開始剤、ＴＰＯの値は、重合性樹脂１００部当たりの部（ｐｈｒ）である。
【００８４】
基材上に配置された微細構造層を含む輝度向上フィルム（ＢＥＦ）を、ポリエステル（ＰＥＴ）基材と極微小角柱パターンを有する原型ツールとの間に重合性組成物を置くことによって作製した。角柱角度は９０度であり、角柱のピッチは５０μｍ（マイクロメートル）（９０／５０）であった。ハンドローラーを用いて、組成物を伸ばした。ツールを５４℃に加熱した。約１Ｊ／ｃｍ２のＵＶ照射線量を用いて、重合性組成物を硬化した。これらのフィルムの輝度ゲインを測定し、表３に示す。
【００８５】
【表３】
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【００８６】
本発明の範囲および精神から逸脱することなく、本発明に様々な修正および変更を加えることができることは、当業者には明らかであるだろう。本発明は、本明細書に示す実例となる実施形態および実施例によって過度に制限されることを意図するものではなく、かかる実施例および実施形態は、例としてのみ示され、本発明の範囲は、本明細書中に示される特許請求の範囲によってのみ制限されることを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の微細構造を有する光学製品を図示する斜視図である。この図は縮尺通りではなく、いずれかの手法で限定されることを意図するのもではない。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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