具有优异紫外线阻挡性质的光学膜和含有该光学膜的偏振片

摘要

提供了一种光学膜和包括该光学膜的偏振片，所述光学膜包括紫外线吸收剂，丙烯酸类树脂，和受阻胺光稳定剂(HALS)，所述紫外线吸收剂具有在290至320nm的波长波段中最大吸收系数为0.07至0.10phr

说明书

技术领域

本公开涉及一种具有优异紫外线阻挡性质的光学膜和含有该光学膜的偏 振片，并且特别地，涉及一种即使在其中包含少量紫外线吸收剂的情况下也 能够有效阻挡宽波长波段内的紫外线并且即使长时间暴露于紫外线时也具有 稳定的光谱的光学膜，以及涉及一种使用该光学膜的偏振片

背景技术

目前在例如液晶显示器的图像显示单元中使用的偏振片通常具有包含在 其中的三乙酰纤维素膜(下文中为TAC膜)作为保护膜，以保护聚乙烯醇偏 振器。然而，TAC膜可能不具有足够程度的耐热性和耐湿性，并因此可能存 在的问题是，在高温和高湿度条件下使用时由于膜的变形导致偏振片的如偏 振度或色彩等性能可能降低。因此，最近已提出使用具有优异的耐热性和耐 湿性的透明丙烯酸类树脂膜代替TAC膜作为偏振片的保护膜。

同时，最近也提出了向保护膜中加入紫外线吸收剂以保护聚乙烯醇偏振 器免受紫外线的技术。对于存在于太阳光中的紫外线，320至400nm的波长 波段被称为UVA区域，而290至320nm的波长波段被称为UVB区域。UVA 区域内的光不被臭氧层吸收，并且还具有高的强度，所以一定要被阻挡，虽 然从UVB区域内的光主要在臭氧层中被吸收，但由于这种光具有短波长并 相应具有相对大的能量，因此即使到达地面的量可以忽略不计，仍然需要阻 挡UVB区域的光。然而，迄今为止已提出的包含紫外线吸收剂的保护膜存 在如下问题：能够被阻挡的紫外线区域为被限制在320至400nm的波长波段 内的光线。

此外，在迄今已提出的包含紫外线吸收剂的丙烯酸类光学膜中，需要加 入大量的紫外线吸收剂，以实现有效的紫外线阻挡效果，但是，当加入大量 紫外线吸收剂时，当丙烯酸类树脂在挤出机的高温高压下熔融并且在通过T 模和随后的流延辊而突然冷却时，紫外线吸收剂分解并从膜中逸出，从而紫 外线吸收剂紧紧粘附于流延辊，这种迁移现象会在丙烯酸类膜的制备工艺中 成为严重问题，并且其结果是，由于热分解的紫外光吸收剂也紧紧粘附了膜， 因此该膜的外表面的质量可能较差。此外，紫外线吸收剂具有低分子量和低 玻璃化转变温度，因此，当该紫外线吸收剂的量增加时，包含这种紫外线吸 收剂的丙烯酸类膜的分子量和玻璃化转变温度也降低，从而造成耐热性的降 低。

然而，当该类丙烯酸类光学膜长期暴露于紫外线时，在迄今为止已提出 的包含紫外线吸收剂的丙烯酸类光学膜中，包含其中的紫外线吸收剂的部分 可能会被紫外线破坏，而导致产生自由基，这就出现了在紫外线吸收剂首先 开始吸收的区域之外的区域中的光吸收。结果，在一些波长波段中的光透射 率可以会极大地下降，造成膜褪色而具有黄色斑痕的变黄现象。

因此，需要即使在包含少量紫外线吸收剂的情况下，也能够有效地阻挡 320至400nm(UVA区域)波长波段的紫外线和290至320nm(UVB区域) 波长波段的紫外线，并且具有稳定的光谱(其中即使长期暴露于紫外线时也 几乎观察不到光透射率的变化)的丙烯酸类光学膜。

发明内容

技术问题

本公开的一个方面提供了一种即使在包含少量紫外线吸收剂的情况下也 能够有效阻挡UVA和UVB两个区域的紫外线，并且即使当长时间暴露于紫 外线中时也具有稳定的光谱的丙烯酸类光学膜，而且还提供了包括该光学膜 的偏振片。

技术方案

根据本公开的一个方面，提供了一种光学膜，其包括紫外线吸收剂，该 紫外线吸收剂具有在290至320nm的波长波段中最大吸收系数为0.07至0.10 phr^-1μm^-1的第一峰和在330至400nm的波长波段中最大吸收系数为0.11至 0.16phr^-1μm^-1的第二峰；丙烯酸类树脂；和受阻胺光稳定剂(HALS)。

其中，所述受阻胺光稳定剂(HALS)可以在分子中包括由以下化学式A 至D表示的结构中的至少一个。

[化学式A]

[化学式B]

[化学式C]

[化学式D]

在化学式A中，氮和在哌啶环4位的碳与受阻胺光稳定剂(HALS)中 的其它原子连接；在化学式B中，氮和连接到哌啶环4位的碳上的氧与受阻 胺光稳定剂(HALS)中的其它原子连接；在化学式C中，在哌啶环4位的 碳与受阻胺光稳定剂(HALS)中的其它原子连接；在化学式D中，连接到 哌啶环4位的碳上的氧与受阻胺光稳定剂(HALS)中的其它原子连接。

更具体地，受阻胺光稳定剂(HALS)可以包括选自由以下化学式5至 18表示的结构中的一种结构。

[化学式5]

在化学式5中，a为9至13的整数，并且R₁₂和R₁₃各自独立地为直链 或支链的C_1-8亚烷基。

[化学式6]

在化学式6中，b为3至10的整数，R₁₄和R₁₅各自独立地为氢、或直链 或支链C_1-8烷基，R₁₆为直链或支链的C_1-16亚烷基，和R₁₇是直链或支链的 C_1-12烷基。

[化学式7]

在化学式7中，R₁₈为(在*号位置键合 到主链上)，以及R₁₉和R₂₀各自独立地为直链或支链的C_1-8亚烷基。

[化学式8]

在化学式8中，Y₁为(在*号位置键合到主链上)，和 R₂₁为氢、或直链或支链的C_1-12烷基。

[化学式9]

在化学式9中，d为3至6的整数，R₂₂和R₂₃各自独立地是氢、或直链 或支链C_1-8烷基，和R₂₄是直链或支链C_1-16亚烷基。

[化学式10]

在化学式10中，e为3至8的整数，R₂₅和R₂₆各自独立地为直链或支链 的C_1-8亚烷基，并且R₂₇和R₂₈各自独立地为直链或支链的C_1-16亚烷基。

[化学式11]

在化学式11中，f为9至18的整数，R₂₉为氢、或直链或支链C_1-8烷基， 和R₃₀为具有至少一个羟基的直链或支链C_1-16亚烷基。

[化学式12]

在化学式12中，g为3至8的整数，R₃₁和R₃₂各自独立地为直链或支链 的C_1-8亚烷基，和R₃₃为直链或支链的C_1-16亚烷基。

[化学式13]

在化学式13中，h为3至8的整数，R₃₄、R₃₅和R₃₆各自独立地为氢、 或直链或支链的C_1-8烷基，R₃₇为直链或支链的C_1-16亚烷基，和R₃₈为氢、或 直链或支链的C_1-8烷基。

[化学式14]

在化学式14中，i为3至8的整数，R₃₉和R₄₀各自独立地为直链或支链 的C_1-8亚烷基，和R₄₁为直链或支链的C_1-16亚烷基。

[化学式15]

在化学式15中，j为3至8的整数，R₄₂为氢、或直链或支链的C_1-8烷基， 和R₄₃为直链或支链的C_1-25亚烷基。

[化学式16]

在化学式16中，k为6至16的整数，R₄₄为直链或支链的C_1-8烷基，R₄₅ 为直链或支链的C_1-8亚烷基，并且R₄₆为氢、或直链或支链的C_1-6烷基。

[化学式17]

在化学式17中，l为4至13的整数，R₄₇和R₄₈各自独立地为氢、或直 链或支链的C_1-8烷基，和R₄₉与R₅₀各自独立地为直链或支链的C_1-16亚烷基。

[化学式18]

在化学式18中，m为4至12的整数，R₅₁和R₅₂各自独立地为氢、或直 链或支链的C_1-8烷基，和R₅₃与R₅₄各自独立地为直链或支链的C_1-16亚烷基。

同时，受阻胺光稳定剂(HALS)可以具有1500至6000g/mol的分子量。

此外，该受阻胺光稳定剂(HALS)可具有使用热重分析仪(TGA)测 定的250至500℃的1％热分解温度。

同时，紫外线吸收剂可以包括从由以下化学式1表示的化合物和由以下 化学式2表示的化合物组成的组中选择的一种或多种化合物。

[化学式1]

在化学式1中，R₁至R₃各自独立地为取代或未取代的C_1-18烷基。

[化学式2]

在化学式2中，R₄和R₅各自独立地为氢或取代或未取代的C_1-18烷基。

更具体地，化学式1的R₁至R₃可以各自独立地为未取代的C_1-6烷基， 并且化学式2的R₄和R₅各自独立地为氢或未取代的C_1-6烷基。

例如，所述紫外线吸收剂可以包括选自由以下化学式1-1表示的化合物 和由以下化学式2-1表示的化合物中的一种或多种化合物。

[化学式1-1]

[化学式2-1]

另外，相对于100重量份的丙烯酸类树脂，所述紫外线吸收剂的含量可 以为0.3至1.0重量份。

同时，在转换成50μm厚度后测量时，所述光学膜在290nm波长和在 380nm波长处可以具有5.5％或更低的光透射率。

此外，该光学膜在可见光区域可具有92％或更大的光透射率。

此外，该光学膜可具有5μm至80μm的厚度。

此外，所述丙烯酸类树脂可以为包括基于(甲基)丙烯酸酯的单体和基 于苯乙烯的单体的共聚物树脂。

另外，所述紫外线吸收剂可以具有400至600g/mol的分子量。

根据本公开的另一个方面，提供了一种偏振片，其包括在偏振器一侧或 两侧上的光学膜，以及包括该偏振片的图像显示单元。

有益效果

如上所述，根据本公开的示例性的实施方案，本公开的示例性实施方式 的光学膜具有优异的紫外线吸收效率，在转换成50μm厚度后测量时在290 nm波长和380nm波长处都高效地将光透射率降低至5.5％或更低，并且因为 光学膜的成分简单而使得因在热处理挤出过程中的热分解造成的损失量很 小，并且其中包含的紫外线吸收剂的量很小，所述光学膜具有极佳的价格竞 争力。

此外，根据本公开的示例性实施方式的光学膜具有稳定的光谱，其中例 如，即使当光学膜长时间暴露于紫外线中时，几乎观察不到光透射率的改变， 因此可以防止变黄现象等。

附图说明

图1为展示根据本公开示例性实施方案的紫外线吸收剂根据波长的吸收 系数的吸收光谱；

图2为展示实施例1的光学膜根据紫外线曝光时间的光透射率的光谱。

图3为展示实施例2的光学膜根据紫外线曝光时间的光透射率的光谱。

图4为展示实施例3的光学膜根据紫外线曝光时间的光透射率的光谱。

图5为展示实施例4的光学膜根据紫外线曝光时间的光透射率的光谱。

图6为展示比较例的光学膜根据紫外线曝光时间的光透射率的光谱。

具体实施方式

参照附图将详细描述本公开的示例性实施方式。但是，本公开可以举例 为多种不同的形式并且不应被解释为限于本文所阐述的具体实施方式。更确 切地说，提供这些实施方式是为了使本公开彻底和完整，并且向本领域技术 人员充分地传达本公开的范围。

根据本公开的一个示例性实施方式的光学膜包括紫外线吸收剂，该紫外 线吸收剂具有在290至320nm的波长波段中最大吸收系数为0.07至0.10 phr^-1μm^-1的第一峰和在330至400nm的波长波段中最大吸收系数为0.11至 0.16phr^-1μm^-1的第二峰，丙烯酸类树脂，以及受阻胺光稳定剂(HALS)。

使用以下公式(1)和(2)计算的展示根据波长的吸收系数的吸收光谱中，本 公开的示例性实施方式的紫外线吸收剂具有在290至320nm的波长波段中最 大吸收系数为0.07至0.10phr^-1μm^-1的第一峰和在330至400nm的波长波段 中最大吸收系数为0.11至0.16phr^-1μm^-1的第二峰，优选具有在290至320nm 的波长波段中最大吸收系数为0.075至0.095phr^-1μm^-1的第一峰和在330至 400nm的波长波段中最大吸收系数为0.125至0.160phr^-1μm^-1的第二峰，更优 选具有在290至320nm的波长波段中最大吸收系数为0.075至0.085phr^-1μm^-1的第一峰和在330至400nm的波长波段中最大吸收系数为0.125至0.155 phr^-1μm^-1的第二峰。

公式(1)A＝-LogT

公式(2)A＝εbc

在公式(1)和(2)中，A表示吸光度，T表示透射率，ε表示吸收系数，b 表示膜的厚度(μm)，和c表示紫外线吸收剂的浓度(重量份)。在紫外线吸 收剂加入膜中后通过计算得到吸收系数值，而且其单位是phr^-1μm^-1，作为参 考，吸光度的单位是无量纲的。

在上述的情况下，紫外线吸收剂可以有效地吸收甚至从290至400nm的 宽波长波段内的紫外线。更具体地，对于太阳光的紫外线，320至400nm的 波长波段被称为UVA区域，以及290到320nm的波长波段被称为UVB区域。 并且UVA区域中的紫外线不被臭氧层吸收并还具有高的强度，所以一定要 被阻挡，而虽然UVB区域中的光线主要在臭氧层中被吸收，但由于这种光 具有短波长并相应具有相对大的能量，因此即使到达地面的光线的量很小， 仍然需要阻挡UVB区域中的光线。当紫外线吸收剂满足上述条件时，紫外 线吸收剂有效地吸收UVA和UVB区域中所有的紫外光，结果可以防止对偏 振器的光学性能有不良影响的紫外线。

同时，本公开的示例性的实施方式的紫外线吸收剂可包括，但不限于， 选自由以下化学式1表示的化合物和由以下化学式2表示的化合物中的一种 或多种化合物。换句话说，该紫外线吸收剂可以是包括由以下化学式1表示 的化合物的紫外线吸收剂，包括由以下化学式2表示的化合物的紫外线吸收 剂，或者可以是同时包括由以下化学式1表示的化合物和由以下化学式2表 示的化合物两者的紫外线吸收剂。但是，其中，特别地，紫外线吸收剂包括 由以下化学式1表示的化合物作为主要成分，并且对于具有如上所述的本公 开的示例性实施方式的效果，例如在总紫外线吸收剂组合物中包括80mol％ 以上，优选90mol％以上，更优选为94mol％以上的由以下化学式1表示的化 合物的紫外线吸收剂是特别优选的。

[化学式1]

在化学式1中，R₁至R₃各自独立地为取代或未取代的C_1-18烷基。

本文中，化学式1中，由R₁至R₃表示的取代或未取代的C_1-18烷基的例 子包括，但不限于，甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、叔丁基、 异丁基、戊基、异戊基、叔戊基、己基、庚基、2-甲基己基、异庚基、叔庚 基、正辛基、异辛基、叔辛基、2-乙基己基、壬基、异壬基、癸基、十二烷 基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、环 戊基、环己基、环庚基、氯甲基、二氯甲基、三氯甲基、2-羟乙基、2-羟丙 基、3-羟丙基、2-甲氧基乙基、2-乙氧基乙基、2-丁氧基乙基、2-甲氧基丙基、 3-甲氧基丙基等。

[化学式2]

在化学式2中，R₄和R₅各自独立地为氢或取代或未取代的C_1-18烷基。

本文中，化学式2中，由R₄和R₅表示的取代或未取代的C_1-18烷基的例 子包括，但不限于，甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、叔丁基、 异丁基、戊基、异戊基、叔戊基、己基、庚基、2-甲基己基、异庚基、叔庚 基、正辛基、异辛基、叔辛基、2-乙基己基、壬基、异壬基、癸基、十二烷 基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、环 戊基、环己基、环庚基、氯甲基、二氯甲基、三氯甲基、2-羟乙基、2-羟丙 基、3-羟丙基、2-甲氧基乙基、2-乙氧基乙基、2-丁氧基乙基、2-甲氧基丙基、 3-甲氧基丙基等。

另外，化学式1的R₁至R₃各自独立地更优选为未取代的C_1-6烷基，且 更优选为未取代的C_3-5烷基，并且化学式2的R₄和R₅各自独立地更优选为 氢或未取代的C_1-6烷基，且更优选为氢或未取代的C_3-5烷基。

更具体地，本公开的示例性实施方式的紫外线吸收剂可以包括，尽管并 不限于，选自由以下化学式1-1表示的化合物和由以下化学式2-1表示的化 合物中的一种或多种化合物。换句话说，该紫外线吸收剂可以是包括由以下 化学式1-1表示的化合物的紫外线吸收剂，由以下化学式2-1表示的化合物 的紫外线吸收剂，或者同时包括由以下化学式1-1表示的化合物和由以下化 学式2-1表示的化合物的紫外线吸收剂。

[化学式1-1]

[化学式2-1]

同时，相对于100重量份的丙烯酸类树脂，根据本公开的示例性实施方 式的紫外线吸收剂的含量可以为0.3至1.0重量份。当紫外线吸收剂的含量小 于0.3重量份时，不能展示出充分的紫外线阻挡效果，当紫外线吸收剂的含 量大于1.0重量份时，当在挤出机的高温高压下熔融的丙烯酸类树脂在通过T 模和随后的流延辊而突然冷却时，紫外线吸收剂分解并从膜中逸出，从而紫 外线吸收剂紧紧粘附于流延辊，这种迁移现象会在丙烯酸膜的制备工艺中成 为严重问题，并且当迁移变得严重时，由于热分解的紫外光吸收剂还紧紧粘 附了膜，因此膜的外表面质量变差。

而且，当考虑到加工性和生产率时，所述紫外吸收剂优选具有400至 600g/mol的分子量，且更优选具有500至600g/mol的分子量。当分子量小于 上述范围时，所述紫外吸收剂存在低的耐热性问题，而当分子量大于上述范 围时，由于加入的摩尔量会相应减小，而存在紫外吸收剂含量提高的问题。 所述紫外吸收剂需要以最小量而具有最大效果，因此具有如上描述的范围内 的分子量是优选的。

接下来，在本公开的示例性实施方式中，丙烯酸类树脂具有基于(甲基) 丙烯酸酯的单体作为主成分，并且其概念不仅包括由基于(甲基)丙烯酸酯的 单体形成的均聚物树脂，还包括其中除了基于(甲基)丙烯酸酯的单体还共聚 合了其它单体单元的共聚物树脂，以及其中其它树脂与上述丙烯酸类树脂混 合的混合树脂。其它树脂的例子包括，但不限于，基于聚碳酸酯的树脂等， 并且本文中基于聚碳酸酯的树脂可以为在分子中包含芳香环的基于聚碳酸酯 的树脂，或者为在分子中包含脂族环的基于聚碳酸酯的树脂。

在本文中，基于(甲基)丙烯酸酯的单体的概念不仅包括丙烯酸酯和甲基 丙烯酸酯，还包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的衍生物，其实例包括甲基丙烯 酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯 酸叔丁基酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基 丙烯酸甲氧基乙酯、甲基丙烯酸乙氧基乙酯、甲基丙烯酸丁氧基甲酯、丙烯 酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸 环己酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸甲氧基乙酯、丙烯酸乙氧基乙酯、 丙烯酸丁氧基甲酯、它们的低聚物等，其中，(甲基)丙烯酸烷基酯是更优选 的，如甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯，但实例不局限于此。这些可以单独使 用或作为混合物使用。

同时，为了提高耐热性，除了基于(甲基)丙烯酸酯的单体，丙烯酸类树 脂可包括基于马来酸酐的单体、基于马来酰亚胺的单体等作为其它单体。其 中，优选为包括基于马来酸酐的单体或基于马来酰亚胺的单体。在本文中， 基于马来酸酐的单体的例子包括马来酸酐、甲基马来酸酐、乙基马来酸酐、 丙基马来酸酐基、异丙基马来酸酐、环己基马来酸酐、苯基马来酸酐等；并 且基于马来酰亚胺的单体的实例包括马来酰亚胺、N-甲基马来酰亚胺、N-乙 基马来酰亚胺、N-丙基马来酰亚胺、N-异丙基马来酰亚胺、N-环己基马来酰 亚胺、N-苯基马来酰亚胺等，但实例不限于此。这些可以单独使用或作为混 合物使用。

同时，为了提高负相位差特性，除了基于(甲基)丙烯酸酯的单体，丙烯 酸类树脂可以包括基于苯乙烯的单体作为其它单体。基于苯乙烯的单体的实 例包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、2,4-二甲基苯 乙烯、2,5-二甲基苯乙烯、2-甲基-4-氯苯乙烯、2,4,6-三甲基苯乙烯、顺式-β- 甲基苯乙烯、反式-β-甲基苯乙烯、4-甲基-α-甲基苯乙烯、4-氟-α-甲基苯乙烯、 4-氯-α-甲基苯乙烯、4-溴-α-甲基苯乙烯、4-叔丁基苯乙烯、2-氟苯乙烯、3- 氟苯乙烯、4-氟苯乙烯、2,4-二氟苯乙烯、2,3,4,5,6-五氟苯乙烯、2-氯苯乙烯、 3-氯苯乙烯、4-氯苯乙烯、2,4-二氯苯乙烯、2,6-二氯苯乙烯、八氯苯乙烯、 2-溴苯乙烯、3-溴苯乙烯、4-溴苯乙烯、2,4-二溴苯乙烯、α-溴苯乙烯、β-溴 苯乙烯、2-羟基苯乙烯、4-羟基苯乙烯等，并且其中更优选为苯乙烯和α-甲 基苯乙烯。这些可以单独使用或作为混合物使用。

另外，在丙烯酸类树脂中可以与基于(甲基)丙烯酸酯的单体一起使用两 种或更多种类型的基于苯乙烯的单体、基于马来酸酐的单体和基于马来酰亚 胺的单体的混合物。例如，丙烯酸类树脂可以包括基于(甲基)丙烯酸酯的单 体；和选自基于苯乙烯的单体、基于马来酸酐的单体和基于马来酰亚胺的单 体中的一种或多种单体。

更具体地，所述丙烯酸类树脂可包括，但不限于，环己基马来酸酐-甲基 丙烯酸甲酯共聚物、N-环己基马来酰亚胺-甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯- 环己基马来酸酐-甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-N-环己基马来酰亚胺-甲基 丙烯酸甲酯共聚物、α-甲基苯乙烯-N-环己基马来酰亚胺-甲基丙烯酸甲酯共 聚物、α-甲基苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺-甲基丙烯酸甲酯共聚物、N-苯基马 来酰亚胺-共-甲基丙烯酸甲酯-共-α-甲基-苯乙烯-共-甲基丙烯酸酯共聚物等。

更具体地，根据本公开的示例性实施方式的丙烯酸类树脂可以具体为在 主链中具有下述化学式3或4表示的环结构的丙烯酸类树脂。在主链中具有 下述化学式3或4表示的环结构的丙烯酸类树脂具有的优势在于，由于具有 环结构的丙烯酸类树脂的高的玻璃化转变温度，其耐热性特别优异。

[化学式3]

在化学式3中，R₆和R₇各自独立地表示氢原子或C_1-6烷基；X₁是氧原 子或氮原子；并且当X₁为氧原子时，R₈不存在，而当X₁是氮原子，R₈为氢 原子、C_1-6烷基、环戊基、环己基或苯基。这里，在R₆和R₇中，C_1-6烷基可 以是直链或支链的，并且烷基中的一个或多个氢原子可由任何取代基取代。 另外，在R₈中，C_1-6烷基可以是直链烷基。

[化学式4]

在化学式4中，R₉和R₁₀各自独立地表示氢原子或C_1-6烷基；X₂为氧原 子或氮原子；并且当X₂为氧原子，R₁₁不存在，并且当X₂是氮原子，R₁₁为 氢原子、C_1-6烷基、环戊基、环己基或苯基。这里，在R₉和R₁₀中，C_1-6烷基 可以是直链或支链的，并且烷基中的一个或多个氢原子可由任何取代基取代。 另外，在R₁₁中，C_1-6烷基可以是直链烷基。

接着，在本公开的示例性的实施方式中，包括了受阻胺光稳定剂 (HALS)，使得光学膜即使长期暴露于紫外光下时光透射率也几乎没有变 化。更具体地，当光学膜长期暴露于紫外光下时，包含其中的一部分紫外线 吸收剂会被紫外线破坏而导致产生自由基，由于这些自由基，这就出现了在 紫外线吸收剂初始吸收的区域之外的其他区域中的光被紫外线吸收剂吸收。 结果，在一些波长波段(例如400nm左右)中的光透射率极大地下降。但是 当在光学膜中包括受阻胺光稳定剂(HALS)时，受阻胺光稳定剂(HALS) 防止了该现象，因此几乎观察不到光透射率的变化，结果可以提供具有稳定 光谱的光学膜。

特别是，当在本公开的示例性的实施方式中使用的含有紫外线吸收剂的 光学膜不含有受阻胺光稳定剂(HALS)时，在400nm附近的波长波段中的 光透射率大大降低，其中所述紫外线吸收剂具有在290至320nm的波长波段 中最大吸收系数为0.07至0.10phr^-1μm^-1的第一峰和在330至400nm的波长 波段中最大吸收系数为0.11至0.16phr^-1μm^-1的第二峰。结果，在400nm附 近波长波段中的大量的光被吸收，而造成红色光变的相对更为显著，并且可 能会发生膜褪色造成黄色斑痕的变黄现象。因此，为了防止该现象，而加入 受阻胺光稳定剂(HALS)。

在本公开的示例性实施方案中，受阻胺光稳定剂(HALS)没有特别限制， 只要其在分子中包括由以下化学式A至D表示的结构中的至少一个。

[化学式A]

[化学式B]

[化学式C]

[化学式D]

在化学式A中，氮和在哌啶环4位的碳与受阻胺光稳定剂(HALS)中 的其它原子连接；在化学式B中，氮和连接到哌啶环4位的碳上的氧与受阻 胺光稳定剂(HALS)中的其它原子连接；在化学式C中，在哌啶环4位的 碳与受阻胺光稳定剂(HALS)中的其它原子连接；在化学式D中，连接在 哌啶环4位的碳上的氧与受阻胺光稳定剂(HALS)中的其它原子连接。

更具体地，在分子中包括化学式A至D中的至少一个的受阻胺光稳定剂 (HALS)的实例包括，但不限于，包含由以下化学式5至18表示的结构的 那些结构。

[化学式5]

在化学式5中，a为9至13的整数，并且R₁₂和R₁₃各自独立地为直链 或支链的C_1-8亚烷基。包含由化学式5表示的结构的光稳定剂(HALS)包 括由松原有限公司(SongwoIndustrialCo.,Ltd.)制造的SABOSTABUV62。

[化学式6]

在化学式6中，b为3至10的整数，R₁₄和R₁₅各自独立地为氢、或直链 或支链的C_1-8烷基，R₁₆为直链或支链的C_1-16亚烷基，和R₁₇是直链或支链的 C_1-12烷基。包含由化学式6表示的结构的光稳定剂(HALS)包括由松原有 限公司制造的SABOSTABUV94。

[化学式7]

在化学式7中，R₁₈为(在*号位置键合 到主链上)，以及R₁₉和R₂₀各自独立地为直链或支链的C_1-8亚烷基。包含由 化学式7表示的结构的光稳定剂(HALS)包括由松原有限公司制造的 SABOSTABUV119。另外，包含由化学式7表示的结构的光稳定剂(HALS) 的优势还在于与本公开的示例性实施方式的光学膜的相容性特别出色，因此 几乎不会产生任何气泡和气味，进而迁移的发生率非常低。

[化学式8]

在化学式8中，Y₁为(在*号位置键合到主链上)，和 R₂₁为氢、或直链或支链的C_1-12烷基。包含由化学式8表示的结构的光稳定 剂(HALS)包括由ADEKA公司制造的LA63和LA68。另外，包含由化学 式8表示的结构的光稳定剂(HALS)的优势还在于与本公开的示例性实施 方式的光学膜的相容性特别出色，因此几乎不会产生任何气泡和气味，进而 迁移的发生率非常小。

[化学式9]

在化学式9中，d为3至6的整数，R₂₂和R₂₃各自独立地是氢、或直链 或支链的C_1-8烷基，和R₂₄是直链或支链的C_1-16亚烷基。

[化学式10]

在化学式10中，e为3至8的整数，R₂₅和R₂₆各自独立地为直链或支链 的C_1-8亚烷基，并且R₂₇和R₂₈各自独立地为直链或支链的C_1-16亚烷基。

[化学式11]

在化学式11中，f为9至18的整数，R₂₉为氢、或直链或支链C_1-8烷基， 和R₃₀为具有至少一个羟基的直链或支链的C_1-16亚烷基。

[化学式12]

在化学式12中，g为3至8的整数，R₃₁和R₃₂各自独立地为直链或支链 的C_1-8亚烷基，和R₃₃为直链或支链的C_1-16亚烷基。

[化学式13]

在化学式13中，h为3至8的整数，R₃₄、R₃₅和R₃₆各自独立地为氢、 或直链或支链的C_1-8烷基，R₃₇为直链或支链的C_1-16亚烷基，和R₃₈为氢、或 直链或支链的C_1-8烷基。

[化学式14]

在化学式14中，i为3至8的整数，R₃₉和R₄₀各自独立地为直链或支链 的C_1-8亚烷基，和R₄₁为直链或支链的C_1-16亚烷基。

[化学式15]

在化学式15中，j为3至8的整数，R₄₂为氢、或直链或支链的C_1-8烷基， 和R₄₃为直链或支链的C_1-25亚烷基。

[化学式16]

在化学式16中，k为6至16的整数，R₄₄为直链或支链的C_1-8烷基，R₄₅为直链或支链的C_1-8亚烷基，并且R₄₆为氢、或直链或支链的C_1-6烷基。

[化学式17]

在化学式17中，l为4至13的整数，R₄₇和R₄₈各自独立地为氢、或直 链或支链的C_1-8烷基，和R₄₉与R₅₀各自独立地为直链或支链的C_1-16亚烷基。

[化学式18]

在化学式18中，m为4至12的整数，R₅₁和R₅₂各自独立地为氢、或直 链或支链的C_1-8烷基，和R₅₃与R₅₄各自独立地为直链或支链的C_1-16亚烷基。

同时，在本公开的示例性实施方式中，受阻胺光稳定剂(HALS)优选 具有1500至6000g/mol的分子量，且更优选具有1800至5000g/mol或者2000 至4500g/mol的分子量。当受阻胺光稳定剂(HALS)的分子量落入上述范围 内时，热稳定性极佳。在本公开的示例性实施方式中，受阻胺光稳定剂 (HALS)和紫外线吸收剂一起与丙烯酸类树脂混合后经过高温处理形成小 球形状，然后在接近300℃的高温下挤出膜，因此受阻胺光稳定剂(HALS) 需要具有极佳的热稳定性。而如果受阻胺光稳定剂(HALS)不具有良好的 热稳定性，则在T模中产生大量蒸气，而造成欠佳的工作环境。并且由于严 重的迁移现象还会引起生产率逐渐降低的问题。另外，当分子量足够大而超 过上述范围时，参与反应的受阻胺光稳定剂(HALS)的摩尔数量降低，结 果可能发生反应性下降的问题。

另外，在本公开的示例性实施方式中，受阻胺光稳定剂(HALS)优选 具有使用热重分析仪(TGA)测定的250至500℃的1％热分解温度，并且 更优选具有250至400℃或者250至350℃的1％热分解温度。当使用热重分 析仪(TGA)测定的1％热分解温度低于上述范围，当挤出薄膜时，可能会 发生迁移现象，其中受阻胺光稳定剂(HALS)分解并污染流延辊。

同时，上述本公开的示例性实施方式的光学膜可以使用通过混合紫外线 吸收剂和受阻胺光稳定剂(HALS)与丙烯酸类树脂制得的树脂组合物而制 备。更具体地，本公开的示例性实施方式的光学膜可以通过使用本领域公知 的方法(例如溶液流延法或挤压法)将混合有紫外光吸收剂和受阻胺光稳定 剂(HALS)的丙烯酸类树脂制备成膜形式而制备。考虑到经济因素，更优 选使用挤压法。根据情况，在膜制备工艺中以不损坏膜的性质为限可以额外 加入添加剂(如调理剂(amendment))，并且可以额外进行单轴或双轴取向操 作。

在取向过程中，机器方向(MD)取向和横向(TD)取向可以单独或联 合进行。此外，当机器方向取向和横向取向共同进行时，任何一个方向上均 可先于另一方向取向，或者两个方向可以同时取向。此外，取向可以在一个 步骤中或在多个步骤中进行。在机器方向上取向的情况下，可以通过辊子之 间的速度差进行取向，并且在横向取向的情况下，可以使用拉幅机。拉幅机 的导轨开始角度通常为10度或更小，以抑制当沿横向进行取向时出现的弯曲 现象，并且可规律地控制光轴的角度。当在多个步骤中进行横向取向时也可 以得到抑制弯曲的效果。

此外，所述取向可以在(Tg-20)℃至(Tg+30)℃的温度范围内进行。 所述温度范围是指从树脂组合物的储能模量开始减少，并因此损耗模量开始 大于储能模量的温度开始直至聚合物链的取向缓和并消失的温度的区域。可 替代地，进行取向工艺的温度可以为树脂组合物的玻璃化转变温度。可以使 用差示扫描热量计(DSC)测定该树脂组合物的玻璃化转变温度。例如，当 使用差示扫描热量计(DSC)时，大约10mg的样品被密封在专用锅中，并 且当在恒定加热条件下加热该样品时，可以通过绘制随着温度发生相转变时 吸收和消散的热量来测量所述玻璃化转变温度。

对于小型取向机(万能试验机，ZwickZ010)可以1至100mm/min的取 向速度进行取向操作，而对定向取向装置(pilotorientationapparatus)以0.1 至2m/min的取向速度进行取向操作，并且取向倍率可为约5至300％。

当转换成50μm的厚度之后进行测量时，如上制备的本公开的示例性实 施方式的光学膜可以在290nm的波长和380nm的波长处具有5.5％或更小的 光透射率。此外，该光学膜在可见光区域可具有92％或更大的光透射率。当 在290nm的波长和380nm的波长处的光透射率为5.5％或更小时，在UVA 和UVB区域内的紫外光均可以被有效阻挡，并且当在可见光区域内的光透 射率为92％或更大时，薄膜的透明性和颜色优异。

如上制备的本公开的示例性实施方式的光学膜优选具有5至80μm的厚 度，更优选为5至50μm。如在公式(1)和(2)中所证实，吸光度随着厚 度相关的b值的增大而增大，因此吸光度随着膜的厚度的增大而增大，然而 考虑到在许多现代工业中产品变得更薄的趋势，太厚的膜并不是优选的。但 是，当膜很薄时，需要提高紫外线吸收剂的含量，这是因为紫外线阻挡效果 降低了，在此情况下，可能会伴随例如制造成本增加的问题。因此，优选在 合适的厚度范围内使用节约量的紫外线吸收剂，从而有效地吸收紫外线。

本公开的示例性实施方式的光学膜可以通过粘附在偏振器的一侧或两侧 上而用作偏振片的保护膜。在此，偏振器和本公开的示例性实施方式的光学 膜可以采用如下方法粘合：使用辊涂机、凹版涂布机、棒式涂布机、刮刀涂 布机、毛细管涂布机等将粘合剂应用到膜或偏振器的表面上，然后使用层压 辊加热层压保护膜和偏振器，或者通过在室温下挤压来层压。同时，作为粘 合剂，可以使用本领域中已使用的粘合剂，如基于聚乙烯醇的粘合剂，基于 聚氨酯的粘合剂，丙烯酸类粘合剂等，而没有限制。

此外，本公开的示例性实施方式的光学膜可以用于各种图像显示单元， 例如液晶显示器、等离子显示器和电致发光装置。

实施例

下面，将参考具体实施例更详细地说明本公开的示例性实施方式。

紫外线吸收剂

根据组分和波长测量用于实验的各种类型的紫外线吸收剂的吸收系数。 在此，各种紫外线吸收剂的吸收系数通过采用以下公式(1)和(2)计算，并且测 量结果在图1中显示。

公式(1)A＝-LogT

公式(2)A＝εbc

在公式(1)和(2)中，A表示吸光度，T表示透射率，ε表示吸收系数，b 表示膜的厚度(μm)，和c表示紫外线吸收剂的浓度(重量份)。在紫外线吸 收剂加入薄膜后通过计算得到吸收系数值，而且其单位是phr^-1μm^-1，作为参 考，吸光度的单位是无量纲的。

如图1所示，紫外线吸收剂具有在290至320nm的波长波段中最大吸收 系数为0.073至0.074phr^-1μm^-1的第一峰和在330至400nm的波长波段中最 大吸收系数为0.130至0.131phr^-1μm^-1的第二峰。

同时，用于试验中的紫外线吸收剂包括由以下化学式1-1和由以下化学 式2-1表示的化合物，并且包括其他杂质等。但是在这些化合物中，所述紫 外线吸收剂特别包括由以下化学式1-1表示的化合物作为主要成分(80mol％ 或更高)。

[化学式1-1]

[化学式2-1]

受阻胺光稳定剂(HALS)

在试验中使用的各种受阻胺光稳定剂(HALS)如下表1中所示。

[表1]

实施例1

将0.7重量份的紫外线吸收剂和0.2重量份的由松原有限公司制造的受阻 胺光稳定剂(HALS)SABOSTABUV62与100重量份的聚(N-苯基马来酰亚 胺-共-甲基丙烯酸甲酯-共-α-甲基-苯乙烯-共-甲基丙烯酸酯)均匀混合得到具 有120℃玻璃化转变温度的树脂组合物，将该树脂组合物提供至挤出机 中(其中从原料斗至挤出机用氮气置换)并且在250℃熔融所述树脂组合物， 从而制备原料粒。NMR分析结果表明聚(N-苯基马来酰亚胺-共-甲基丙烯酸 甲酯-共-α-甲基-苯乙烯-共-甲基丙烯酸酯)树脂具有5.0重量％的N-苯基马来 酰亚胺和2.0重量％的α-甲基-苯乙烯。

在真空下干燥以上制得的原料粒，并在250℃下使用挤出机熔融，然后 通过衣架型T-模头，镀铬的流延辊，干燥辊等，最后制得具有160μm厚度的 膜。

使用实验室薄膜取向设备在130至135℃将上述膜沿MD和TD方向的 长度各拉伸两倍取向，从而制备具有50μm厚度的双轴取向膜。

实施例2

将0.7重量份的紫外线吸收剂和0.2重量份的由松原有限公司制造的受阻 胺光稳定剂(HALS)SABOSTABUV94与100重量份的聚(N-苯基马来酰亚 胺-共-甲基丙烯酸甲酯-共-α-甲基-苯乙烯-共-甲基丙烯酸酯)均匀混合得到具 有120℃玻璃化转变温度的树脂组合物，将该树脂组合物提供至挤出机 中(其中从原料斗至挤出机用氮气置换)并且在250℃熔融所述树脂组合物， 从而制备原料粒。NMR分析结果表明聚(N-苯基马来酰亚胺-共-甲基丙烯酸 甲酯-共-α-甲基-苯乙烯-共-甲基丙烯酸酯)树脂具有5.0重量％的N-苯基马来 酰亚胺和2.0重量％的α-甲基-苯乙烯。

在真空下干燥以上制得的原料粒，并在250℃下使用挤出机熔融，然后 通过衣架型T-模头，镀铬的流延辊，干燥辊等，最后制得具有160μm厚度的 膜。

使用实验室薄膜取向设备在130至135℃将上述膜沿MD和TD方向的 长度各拉伸两倍取向，从而制备具有50μm厚度的双轴取向膜。

实施例3

将0.7重量份的紫外线吸收剂和0.2重量份的由ADEKA公司制造的受阻 胺光稳定剂(HALS)LA63与100重量份的聚(N-苯基马来酰亚胺-共-甲基丙 烯酸甲酯-共-α-甲基-苯乙烯-共-甲基丙烯酸酯)均匀混合得到具有120℃玻璃 化转变温度的树脂组合物，将该树脂组合物提供至挤出机中(其中从原 料斗至挤出机用氮气置换)并且在250℃熔融所述树脂组合物，从而制备原 料粒。NMR分析结果表明聚(N-苯基马来酰亚胺-共-甲基丙烯酸甲酯-共-α-甲 基-苯乙烯-共-甲基丙烯酸酯)树脂具有5.0重量％的N-苯基马来酰亚胺和2.0 重量％的α-甲基-苯乙烯。

在真空下干燥以上制得的原料粒，并在250℃下使用挤出机熔融，然后 通过衣架型T-模头，镀铬的流延辊，干燥辊等，最后制得具有160μm厚度的 膜。

使用实验室薄膜取向设备在130至135℃将上述膜沿MD和TD方向的 长度各拉伸两倍取向，从而制备具有50μm厚度的双轴取向膜。

实施例4

将0.7重量份的紫外线吸收剂和0.2重量份的由松原有限公司制造的受阻 胺光稳定剂(HALS)SABOSTABUV119与100重量份的聚(N-苯基马来酰 亚胺-共-甲基丙烯酸甲酯-共-α-甲基-苯乙烯-共-甲基丙烯酸酯)均匀混合得到 具有120℃玻璃化转变温度的树脂组合物，将该树脂组合物提供至挤出 机中(其中从原料斗至挤出机用氮气置换)并且在250℃熔融所述树脂组合 物，从而制备原料粒。NMR分析结果表明聚(N-苯基马来酰亚胺-共-甲基丙 烯酸甲酯-共-α-甲基-苯乙烯-共-甲基丙烯酸酯)树脂具有5.0重量％的N-苯基 马来酰亚胺和2.0重量％的α-甲基-苯乙烯。

在真空下干燥以上制得的原料颗粒，并在250℃下使用挤出机熔融，然 后通过衣架型T-模头，镀铬的流延辊，干燥辊等，最后制得具有160μm厚度 的膜。

使用实验室薄膜取向设备在130至135℃将上述膜沿MD和TD方向的 长度各拉伸两倍取向，从而制备具有50μm厚度的双轴取向膜。

比较例

将0.7重量份的紫外线吸收剂和100重量份的聚(N-苯基马来酰亚胺-共- 甲基丙烯酸甲酯-共-α-甲基-苯乙烯-共-甲基丙烯酸酯)均匀混合得到具有 120℃玻璃化转变温度的树脂组合物，将该树脂组合物提供至挤出机中 (其中从原料斗至挤出机用氮气置换)并且在250℃熔融所述树脂组合物， 从而制备原料粒。NMR分析结果表明聚(N-苯基马来酰亚胺-共-甲基丙烯酸 甲酯-共-α-甲基-苯乙烯-共-甲基丙烯酸酯)树脂具有5.0重量％的N-苯基马来 酰亚胺和2.0重量％的α-甲基-苯乙烯。

在真空下干燥以上制得的原料颗粒，并在250℃下使用挤出机熔融，然 后通过衣架型T-模头，镀铬的流延辊，干燥辊等，最后制得具有160μm厚度 的膜。

使用实验室薄膜取向设备在130至135℃将上述膜沿MD和TD方向的 长度各拉伸两倍取向，从而制备具有50μm厚度的双轴取向膜。

接下来，根据在290nm、380nm和400nm波长波段的紫外线中的曝光时 间，测量实施例1至4和比较例的光学膜的光透射率(初始时和100小时后) 和发生变黄现象的程度并列于下表3中。另外，表示根据在400nm波长波段 的紫外线中的曝光时间，实施例1至4和比较例的光学膜的光透射率(初始 时和100小时后)的光谱在随后的图2至图6中示出。测量方法如下。

1、紫外线曝光：使用由AtlasMaterialTestingTechnology生产的UV2000 在60℃和0.6W/m²的条件下进行曝光100小时。

2、光透射率：使用Hitachi有限公司生产的U-3310光谱仪测量光透射率。

3、发生变黄现象的程度：当a值高时光学膜显示红色，当a值低时显示 绿色，当b值高时显示黄色，且当b值低时显示蓝色，较小的b值意味着变 黄程度低。在此，使用如下公式(3)至(8)各自计算a和b。

公式(3)$a=\frac{17.5(1.02X-Y)}{\sqrt{Y}}$

公式(4)$b=\frac{7.0(Y-0.847Z)}{\sqrt{Y}}$

公式(5)$X={K\int }_{380}^{780}S\left(\lambda \right)\bar{x}\left(\lambda \right)R\left(\lambda \right)\mathrm{d\lambda }$

公式(6)$Y=K{\int }^{780}S\left(\lambda \right)\bar{y}\left(\lambda \right)R\left(\lambda \right)\mathrm{d\lambda }$

公式(7)$Z=K{\int }_{380}^{780}S\left(\lambda \right)\bar{z}\left(\lambda \right)R\left(\lambda \right)\mathrm{d\lambda }$

公式(8)$K=\frac{100}{{\int }_{380}^{780}S\left(\lambda \right)\bar{y}\left(\lambda \right)\mathrm{d\lambda }}$

在上述公式中，S(λ)、x(λ)、y(λ)和z(λ)为测量光谱仪的光源频谱，并且 使用Hitachi有限公司生产的U-3310光谱仪的对应值，而R(λ)为通过将薄膜 样品置于光谱仪中测量的样品的光透射率光谱，并且使用将膜样品置于由 Hitachi有限公司生产的U-3310光谱仪中测量的光透射率光谱值。

[表3]

从表3和下面的图2至图6中可以看出，在如实施例1至4的包括受阻 胺光稳定剂(HALS)的光学膜中几乎没有发生变黄，因为在400nm附近波 段中的光透射率的变化非常低。然而，如比较例中所看到的，在不包含受阻 胺光稳定剂(HALS)的光学膜中，变黄现象显著发生，因为在400nm附近 波段中的光透射率的变化非常大。

尽管已经如上展示并描述了示例性实施方式，但对本领域技术人员显而 易见的是，可以做出不偏离由所附权利要求限定的本公开的实质和范围的各 种修饰和变化。