專利名稱：改性共聚聚酯和含有改性共聚聚酯的光學薄膜的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及改性共聚聚酯聚合物和含有改性共聚聚酯聚合物的光學薄膜。
聚合物薄膜用于多種多樣的應用領(lǐng)域。聚合物薄膜的一種具體的用途是用作對給定偏振狀態(tài)或波長范圍的光起反射作用的反射器和偏振器。此類反射薄膜(例如)和液晶顯示器中的背光結(jié)合使用以增強顯示器的亮度和降低炫光?？梢詫⑵癖∧し胖迷谑褂谜吆捅彻庵g，以便將射向使用者的光偏振，從而降低炫光?？梢詫⒎瓷淦鞅∧し胖迷诒彻夂竺嬉员銓⒐獬褂谜叻瓷?；從而增強亮度。偏振薄膜的另一種用途是用于諸如太陽眼鏡之類的制品中，以降低光強度和炫光。
可用于制造偏振器薄膜或反射器薄膜的一類聚合物是聚酯。聚酯基偏振器的一個實例包括具有不同組成的多個聚酯層的疊堆。這種多層疊堆的一種結(jié)構(gòu)具有第一組雙折射層和第二組具有各向同性折射指數(shù)的層。所述第二組的層與所述雙折射層交替放置以形成一系列用于反射光的界面。
因此，需要開發(fā)這樣一種用于光學薄膜(例如偏振器薄膜和反射器薄膜)的聚酯薄膜，該聚酯薄膜具有得到改進的性能，其中所述性能包括物理性能、光學性能、以及較低的制造成本。
發(fā)明概述總體上，本發(fā)明涉及改性共聚聚酯和含有改性共聚聚酯的光學薄膜。一個說明性的實施方案是一種共聚聚萘二甲酸乙二醇酯共聚物，其包含羧酸酯亞單元和二醇亞單元、在632.8nm處的折射指數(shù)為1.58或更低、以及玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為90℃或更高。
另一個說明性的實施方案是一種共聚聚對苯二甲酸乙二醇酯共聚物，其包含羧酸酯亞單元和二醇亞單元、在632.8nm處的折射指數(shù)為小于1.54、以及玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為60℃或更高。
又一個說明性的實施方案是一種共聚叔丁基間苯二甲酸共聚物，其包含羧酸酯亞單元和二醇亞單元、在632.8nm處的折射指數(shù)為1.53或更低、以及玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為50℃或更高。
另一個說明性的實施方案是一種多層聚合物薄膜，其具有多個第一層和多個第二層。所述第一層由雙折射性的第一聚酯或共聚聚酯制成。所述第二層由第二共聚聚酯聚合物制成，其中該第二共聚聚酯聚合物是這樣一種共聚聚萘二甲酸乙二醇酯共聚物，其包含羧酸酯亞單元和二醇亞單元、在632.8nm處的折射指數(shù)為1.58或更低、以及玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為90℃或更高。
另一個說明性的實施方案是一種多層聚合物薄膜，其具有多個第一層和多個第二層。所述第一層由雙折射性的第一聚酯或共聚聚酯制成。所述第二層由第二共聚聚酯聚合物制成，其中該第二共聚聚酯聚合物是這樣一種共聚聚對苯二甲酸乙二醇酯共聚物，其包含羧酸酯亞單元和二醇亞單元、在632.8nm處的折射指數(shù)為小于1.54、以及玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為60℃或更高。
又一個說明性的實施方案是一種多層聚合物薄膜，其具有多個第一層和多個第二層。所述第一層由雙折射性的第一聚酯或共聚聚酯制成。所述第二層由第二共聚聚酯聚合物制成，其中該第二共聚聚酯聚合物是這樣一種共聚叔丁基間苯二甲酸共聚物，其包含羧酸酯亞單元和二醇亞單元、在632.8nm處的折射指數(shù)為1.53或更低、以及玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為50℃或更高。
另一個實施方案是一種具有多個第一光學層和多個第二光學層的多層聚合物薄膜，所述第一光學層包含雙折射性的第一共聚聚酯或聚酯，所述第二光學層包含第二共聚聚酯，其中該第二共聚聚酯是環(huán)脂族共聚聚酯/聚碳酸酯聚合物共混物，并且在所述多層聚合物薄膜已形成之后該第二光學層在632.8nm處的面內(nèi)雙折射為0.04或更低。
又一個實施方案是一種具有多個第一光學層、多個第二光學層、以及非光學表層的多層聚合物薄膜，所述第一光學層包含雙折射性的第一共聚聚酯或聚酯，所述第二光學層包含第二共聚聚酯，并且在所述多層聚合物薄膜已形成之后該第二光學層在632.8nm處的面內(nèi)雙折射為0.04或更低，所述非光學表層布置在所述多個第一光學層或多個第二光學層上，所述表層包含環(huán)脂族共聚聚酯/聚碳酸酯共混物。
在又一個實施方案中，公開了一種具有多個第一層和多個第二層的多層聚合物薄膜。所述第一層由第一聚酯或共聚聚酯制成，所述第一聚酯或共聚聚酯為雙折射性的、并且其在632.8nm處的折射指數(shù)具有近似真正單軸的性質(zhì)。所述第二層由第二共聚聚酯聚合物制成，其中該第二共聚聚酯聚合物是這樣一種共聚聚萘二甲酸乙二醇酯共聚物，其包含羧酸酯亞單元和二醇亞單元、并且具有90℃或更高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
以上的發(fā)明概述無意描述本發(fā)明的每個說明性實施方案或每種實施方式。隨后的附圖和發(fā)明詳述將更具體地舉例說明這些實施方案。
附圖簡要說明結(jié)合附圖考慮以下對本發(fā)明的各種實施方案所做的詳細描述可以更完全地理解本發(fā)明，其中

圖1是根據(jù)本發(fā)明的多層聚合物薄膜的一個實施方案的示意性剖視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的多層聚合物薄膜的另一個實施方案的示意性剖視圖；和圖3是根據(jù)本發(fā)明的多層聚合物薄膜的另一個實施方案的示意性剖視圖。
雖然本發(fā)明的具體實例已經(jīng)在附圖中以舉例的方式示出并且將對其進行詳細的描述，但是可對本發(fā)明進行各種修改和改變。然而，應當理解，不希望將本發(fā)明局限于所述的具體實施方案。相反，希望涵蓋落入由所附權(quán)利要求書限定的本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的所有修改、等同形式和替換形式。
發(fā)明詳述本發(fā)明涉及改性共聚聚酯和用于光學應用的由所述改性共聚聚酯形成的多層聚合物薄膜，并涉及共聚單體亞單元用來增強所述聚合物薄膜性能的用途。給定聚酯的性能通常取決于在所述聚酯的制備中所使用的單體材料。經(jīng)常通過使一種或多種不同的羧酸酯單體(例如，具有兩個或更多個羧酸或酯官能團的化合物)與一種或多種不同的二醇單體(例如，具有兩個或更多個羥基官能團的化合物)反應來制備聚酯。位于疊堆中的各組聚酯層通常具有不同的單體組合，以產(chǎn)生每一類層的所需性能。
對于下面定義的術(shù)語來說，應該采用這些定義，除非在權(quán)利要求書中或說明書中的其它地方給出了不同的定義。
術(shù)語“聚合物”應理解為包括聚合物、共聚物(例如，使用兩種或多種不同的單體形成的聚合物)、低聚物及其組合，也包括可以通過例如共擠出或反應(包括酯交換)形成為可混溶的共混物形式的聚合物、低聚物或共聚物。除非另作說明，否則嵌段共聚物和無規(guī)共聚物都包括在內(nèi)。
除非另有說明，否則說明書和權(quán)利要求書中所用的表示組分的量、諸如分子量之類的性質(zhì)、以及反應條件等的所有數(shù)字，在所有的情況下都應理解為以詞語“大約”來修飾。因此，除非作出相反說明，否則在以下的說明書和所附的權(quán)利要求書中所列出的數(shù)字參數(shù)都是近似值，其可能會根據(jù)采用本發(fā)明的教導的那些本領(lǐng)域技術(shù)人員試圖獲得的理想性質(zhì)的不同而加以改變。
摩爾％或mol％等是同義詞，它們是指用物質(zhì)的摩爾數(shù)除以組合物的摩爾數(shù)并乘以100而得到的該物質(zhì)的濃度。
通過端值列舉的數(shù)值范圍包括該范圍涵蓋的所有數(shù)值(例如，1-5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)以及該范圍內(nèi)的任何范圍。
在本說明書和所附權(quán)利要求書中，某一名詞前所用的“一種”、“該”、“所述”或未指明數(shù)量的情況包括所指對象多于一個的情況，除非所述內(nèi)容明確表示為其它含義。因此，例如，包含“化合物”的組合物包括兩種或多種化合物的混合物。如本說明書和所附權(quán)利要求書中所用，術(shù)語“或”使用時的意思通常包括“和/或”，除非所述內(nèi)容清楚地表示不是這樣。
圖1顯示了可以用作(例如)光學偏振器或反射器的多層聚合物薄膜10。薄膜10具有一個或多個第一光學層12、一個或多個第二光學層14、以及一個或多個非光學層18。第一光學層12優(yōu)選為單軸或雙軸取向的雙折射性聚合物層。第二光學層14也可以是雙折射性的、單軸或雙軸取向的聚合物層。然而，更通常的是，第二光學層14具有各向同性折射指數(shù)，該折射指數(shù)與取向之后的第一光學層12的折射指數(shù)中的至少一個不同。專利文獻U.S.5,882,774和U.S.2001/0011779A1中對多層聚合物薄膜10的制造和使用方法以及設(shè)計思路進行了詳細地描述，將這些文獻中與本公開一致的公開內(nèi)容以引用方式并入本文。雖然主要是通過其中第二光學層14具有各向同性折射指數(shù)的薄膜10為例來說明本發(fā)明，但是本文描述的原理和實例可以應用于如專利文獻U.S.6,113,811所述的、具有雙折射性第二光學層14的多層聚合物薄膜，將該文獻中與本公開一致的公開內(nèi)容以引用方式并入本文。
其它的光學層(它們類似于或不同于第一光學層12和第二光學層14)組也可以用于多層聚合物薄膜10中。本文公開的用于第一和第二光學層組的設(shè)計原理也可以應用于任何其它的光學層組。另外，應該理解的是，雖然在圖1中僅示出了單個疊堆16，但是多層聚合物薄膜10也可以由隨后組合起來形成薄膜10的多個疊堆制成。
通常將光學層12、14以及可任選的一個或多個非光學層18互相層疊以形成多層的疊堆16。如圖1所示，通常將光學層12、14布置成交替的對，以在具有不同光學性能的層之間形成一系列界面。光學層12、14的厚度可以小于1μm，但是也可以使用更厚的層。另外，雖然圖1僅示出了六個光學層12、14，但是許多多層聚合物薄膜10具有很多個光學層。在一些實施方案中，根據(jù)需要，多層聚合物薄膜具有大約2-5000個光學層，或大約25-2000個光學層，或大約50-1500個光學層，或大約75-1000個光學層。
非光學層18可以是聚合物層，它被布置在疊堆16之中(參見圖2)和/或布置在疊堆16上(參見圖1)，以起到保護光學層12、14免受損害、有助于共擠出加工、和/或提高加工后的力學性能的作用。非光學層18可以比光學層12、14厚。非光學層18的厚度可以是單個光學層12、14的厚度的至少兩倍、或者至少四倍、或者至少十倍，但是它也可以是適合于特定應用的任何厚度。例如，可以改變非光學層18的厚度以制造具有特定厚度的多層聚合物薄膜10。在一些實施方案中，將一個或多個非光學層18放置成使得待被光學層12、14透射、偏振和/或反射的光中的至少一部分也穿過該非光學層(即，將非光學層放置在穿過光學層12、14的光路中、或放置在被光學層12、14反射的光路中)。
多層聚合物薄膜10中的光學層12、14和非光學層18可以由諸如聚酯的聚合物構(gòu)成。聚酯含有羧酸酯亞單元和二醇亞單元、并且是通過使羧酸酯單體分子與二醇單體分子反應而形成的。每個羧酸酯單體分子具有兩個或更多個羧酸或酯官能團，并且每個二醇單體分子具有兩個或更多個羥基官能團。羧酸酯單體分子可以全部相同或者可以存在兩種或更多種不同類型的分子。二醇單體分子也是這樣。術(shù)語“聚合物”應理解為既包括聚合物又包括共聚物，還包括可以通過例如共擠出或反應(包括例如酯交換)形成為可混溶的共混物形式的聚合物或共聚物。
用于形成聚酯層的羧酸酯亞單元的合適的羧酸酯單體分子包括(例如)2，6-萘二甲酸及其異構(gòu)體；對苯二甲酸；間苯二甲酸；鄰苯二甲酸；壬二酸；己二酸；癸二酸；降冰片烯二甲酸；雙環(huán)辛烷二甲酸；1，6-環(huán)己烷二甲酸及其異構(gòu)體；叔丁基間苯二甲酸、偏苯三酸、磺化間苯二甲酸鈉；4，4-聯(lián)苯二甲酸及其異構(gòu)體；以及這些酸的低級烷基酯，如甲酯或乙酯。在本文中，術(shù)語“低級烷基”是指C1-C10直鏈或支鏈烷基。術(shù)語“聚酯”還包括衍生自二醇單體分子與碳酸酯的反應的聚碳酸酯，以及聚碳酸酯與由上述共聚單體制成的共聚聚酯所形成的共混物。
令人驚奇的是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)叔丁基間苯二甲酸酯(tbia)對本公開的一些示例性實施方案是有用的，這歸因于它對聚合物性能中的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和折射指數(shù)具有相反的影響。增加tbia的摩爾份數(shù)可提高共聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度同時降低其折射指數(shù)。
用于形成聚酯層的二醇亞單元的合適的二醇單體分子包括乙二醇；丙二醇；1，4-丁二醇及其異構(gòu)體；1，6-己二醇；新戊二醇；聚乙二醇；二乙二醇；三環(huán)癸烷二醇；1，4-環(huán)己烷二甲醇及其異構(gòu)體；2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇；2，2，4-三乙基-1，3-戊二醇；降冰片烷二醇；雙環(huán)辛烷二醇；三羥甲基丙烷；季戊四醇；1，4-苯二甲醇及其異構(gòu)體；雙酚A；1，8-二羥基聯(lián)苯及其異構(gòu)體；以及1，3-雙(2-羥基乙氧基)苯。
還發(fā)現(xiàn)1，4-環(huán)己烷二甲醇(chdm)對本公開的一些示例性實施方案是有用的，這歸因于它對聚合物性能中的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和折射指數(shù)具有相反的影響。增加chdm的摩爾份數(shù)可提高共聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度同時降低其折射指數(shù)。具體來說，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，同時包含tbia和chdm的共聚聚酯相對于它們各自的折射指數(shù)具有相對較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
第一光學層12可以是可取向的聚合物薄膜(如聚酯薄膜)，可以通過(例如)在所需方向上對第一光學層12進行拉伸，而使之呈現(xiàn)出雙折射性。術(shù)語“雙折射性”是指在正交的x、y和z方向上折射指數(shù)不全相同。對于薄膜或薄膜中的層來說，x、y和z軸的適宜選擇在圖1中示出，其中x和y軸與薄膜或?qū)拥拈L度和寬度相對應，z軸與層或薄膜的厚度相對應。在圖1所示的實施方案中，薄膜10具有數(shù)個光學層12、14，它們在z方向上互相堆疊。
第一光學層12可以(例如)通過沿單一一個方向拉伸而成為單軸取向的層。通常，沿薄膜的某一個面內(nèi)方向進行拉伸會導致在至少一個其它的正交方向(通常是薄膜的厚度方向)上尺寸變小，從而使得在拉伸條件下體積保持大致恒定(經(jīng)密度變化校正，其中所述的密度變化例如歸因于結(jié)晶)。在一個實施方案中，拉伸方向基本上與圖1所示的x或y面內(nèi)軸線相對應。然而，也可以選擇其它方向。在單軸拉伸的一個說明性的實施方案中，沿某一個方向拉伸薄膜，該薄膜在這一拉伸方向的兩個正交方向上(例如在非牽引(或非拉伸)的面內(nèi)方向和厚度方向上)收縮。當垂直于拉伸方向的這些方向上的相對收縮量相似的時候，第一光學層12在所述這些方向上獲得較為相似的折射指數(shù)。另外，在垂直于拉伸方向的這一平面中測得的第一光學層12的最大雙折射值比相同的這些第一光學層12的主面內(nèi)雙折射值小。這樣，第一光學層12就是真正或近似真正單軸取向的。實現(xiàn)這種取向方式的一個有用的方法在美國專利申請公開US2004/0099992和US2002/0190406中有所描述，將這些文獻中與本公開一致的公開內(nèi)容以引用方式并入本文。另一個有用的方法在美國專利6,609,795中有所描述，將該文獻中與本公開一致的公開內(nèi)容以引用方式并入本文。在任何情況下，單軸取向的雙折射層通常都會在對其偏振面平行于取向方向(即，拉伸方向)的入射光線和其偏振面平行于橫向(即，與拉伸方向正交的方向)的入射光線的透射作用和/或反射作用上表現(xiàn)出差異。例如，當沿著x軸拉伸可取向的聚酯薄膜時，典型的結(jié)果是nx≠ny，或nx≠nz，其中nx、nz和ny分別是針對在與“x”、“z”和“y”軸平行的平面中偏振的光的折射指數(shù)。折射指數(shù)沿著拉伸方向的變化程度將取決于諸如拉伸量、拉伸速率、拉伸過程中薄膜的溫度、薄膜的厚度、薄膜厚度的變化和薄膜的組成之類的因素。在一些實施方案中，第一光學層12在取向之后在632.8nm處具有0.04或更大、或者大約0.1或更大、或者大約0.2或更大的最大面內(nèi)雙折射(例如，在拉伸過程中沒有剪切旋轉(zhuǎn)或彎曲的情況下的nx-ny的絕對值)。在近似真正單軸取向的薄膜的一些實施方案中，第一光學層12在垂直于拉伸方向的平面中的最大雙折射(ny-nz的絕對值) (在632.8nm處)是0.03或更低、0.02或更低乃至0.01或更低。對于近似真正單軸取向的情況來說，垂直于拉伸方向的平面中的最大雙折射與最大面內(nèi)雙折射的比值是0.2或更低，或者0.15或更低，但是也可以達到0.1或更低，乃至0.05或更低的值。除非另有說明，否則本文中所有的雙折射值和折射指數(shù)值都是針對632.8nm的光記錄的數(shù)據(jù)。
可以通過增加分子取向來增強材料的雙折射性。許多雙折射材料都是結(jié)晶的或半結(jié)晶的。本文所使用的術(shù)語“結(jié)晶”既指結(jié)晶材料又指半結(jié)晶材料。PEN和其它結(jié)晶聚酯(如聚萘二甲酸丁二醇酯(PBN)、聚萘二甲酸丙二醇酯(PPN)、聚萘二甲酸己二醇酯(PHN)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚對苯二甲酸丙二醇酯(PPT)和聚對苯二甲酸己二醇酯(PHT))是可用于構(gòu)造雙折射薄膜層(例如通常是第一光學層12)的結(jié)晶材料的例子。此外，PEN、PPN、PBN、PHN、PET、PPT、PBT和PHT的一些共聚物也是結(jié)晶的或半結(jié)晶的。向PEN、PPN、PBN、PHN、PET、PPT、PBT或PHT中添加共聚單體可以按需提高材料的其它性能(包括(例如)對第二光學層14或非光學層18的粘附性)、以及/或者降低加工溫度(即，擠出和/或拉伸薄膜的溫度)。
在一些實施方案中，第一光學層12由半結(jié)晶的雙折射性聚酯或共聚聚酯制成，其中，在一些示例性實施方案中，所述聚酯或共聚聚酯可以含有70-100mol％的第一羧酸酯亞單元和0-30mol％的共聚單體羧酸酯亞單元。共聚單體羧酸酯亞單元可以是上文指出的亞單元中的一種或多種。在一些實施方案中，第一羧酸酯亞單元包括萘二甲酸酯亞單元和對苯二甲酸酯亞單元。
如果第一光學層12中的聚酯材料包含多于一種類型的羧酸酯亞單元，則該聚酯可以是嵌段共聚聚酯，以提高對由具有類似嵌段的嵌段共聚物制成的其它層(例如，第二光學層14或非光學層18)的粘附性。也可以使用無規(guī)共聚聚酯。
在其它實施方案中，第一光學層12由半結(jié)晶的雙折射性聚酯或共聚聚酯制成，其中，所述聚酯或共聚聚酯含有70-100mol％的第一二醇亞單元和0-30mol％的共聚單體二醇亞單元。共聚單體二醇亞單元可以是上文指出的亞單元中的一種或多種。在一些實施方案中，第一二醇亞單元衍生自C2-C8二醇。
其它的實施方案還包括這樣一種第一光學層12，其中羧酸酯亞單元和二醇亞單元都含有共聚單體亞單元。對于這些實施方案，至少0.5mol％、或至少2.5mol％的結(jié)合在一起的羧酸酯亞單元和二醇亞單元是共聚單體羧酸酯亞單元、共聚單體二醇亞單元、或它們的組合。
在一些實施方案中，可以使用由coPEN制成的第一光學層12來形成多層聚合物薄膜10，其中，對于給定的拉伸比(即，拉伸之后和拉伸之前在拉伸方向上的薄膜長度的比值)，多層聚合物薄膜10與使用PEN作為第一光學層而形成的類似的多層聚合物薄膜具有相同的面內(nèi)雙折射。雙折射值的匹配可以通過調(diào)節(jié)工藝參數(shù)(例如加工或拉伸溫度、或者加工或拉伸速率)來實現(xiàn)。通常，coPEN光學層在拉伸方向上的折射指數(shù)比PEN光學層在拉伸方向上的折射指數(shù)小至少0.02個單位。因為非拉伸方向上的折射指數(shù)降低，所以雙折射性得以維持存在。
在一些實施方案中，當使用632.8nm的光進行測量時，PEN通常具有1.84或更高的面內(nèi)折射指數(shù)，并且面內(nèi)折射指數(shù)之差為大約0.22-0.24或更高。第一光學層(不管它們是PEN還是coPEN)的面內(nèi)折射指數(shù)之差或雙折射可降至小于0.2，從而改善諸如層間粘附性之類的性能。對于用于第一層的合適的coPBN和coPET聚合物之間的類似比較可以用PBN和PET來進行。
第二光學層14可以由多種聚合物制成。第二光學層14可以由聚酯的多種共聚物(即共聚聚酯)制成。可用于第二光學層14的說明性的共聚聚酯包括(例如)coPEN、coPET和coTBIA共聚物。
在一些實施方案中，第二光學層14是可單軸取向或可雙軸取向的。然而，更通常的是，在用來使第一光學層12取向的加工條件下第二光學層14并沒有取向。這些第二光學層14通常保持相對各向同性的折射指數(shù)，即使在拉伸時也仍然如此。優(yōu)選的是，第二光學層在632.8nm處具有小于大約0.04或小于大約0.02的雙折射值(例如，|nx-ny|或|nx-nz|)。
可用于形成第二光學層的一種說明性共聚聚酯是coPEN聚合物。本公開的coPEN聚合物具有低的面內(nèi)折射指數(shù)(例如nx或ny或這兩者)同時保持相對較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。一些說明性的coPEN聚合物具有小于1.59(例如1.58或更低)的面內(nèi)折射指數(shù)，并具有90℃或更高、100℃或更高、或者102℃或更高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。其它說明性的coPEN聚合物具有1.57或更低的面內(nèi)折射指數(shù)和90℃或更高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，或者具有1.56或更低的面內(nèi)折射指數(shù)和80℃或更高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度值。
在一些實施方案中，這些coPEN共聚物含有這樣一種羧酸酯亞單元，該羧酸酯亞單元衍生自10mol％-50mol％萘二甲酸酯、和30mol％-90mol％叔丁基間苯二甲酸(TBIA)或其酯、以及可任選地以至多50mol％或0-50mol％的量存在的對苯二甲酸酯?？梢酝ㄟ^增加萘二甲酸酯的含量來獲得較高的折射指數(shù)和較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
coPEN共聚物還含有二醇亞單元，在一些實施方案中，所述的二醇亞單元衍生自10mol％-90mol％的環(huán)脂族二醇、和10mol％-90mol％的支化二醇、以及可任選地以至多10mol％或1mol％-10mol％的量存在的1，2-乙二醇。支化二醇包括(例如)新戊二醇、2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇、2，2，4-三乙基戊二醇和雙酚A。在一些實施方案中，這些coPEN共聚物含有衍生自15mol％-85mol％環(huán)脂族二醇和15mol％-85mol％支化二醇的二醇亞單元。環(huán)脂族二醇是指脂環(huán)族二醇。其實例包括環(huán)己二醇和環(huán)戊二醇。一種說明性的環(huán)脂族二醇是1，4-環(huán)己烷二甲醇。
coPEN共聚物還可以包含具有多于兩個官能團的羧酸酯亞單元或二醇亞單元。在一些實施方案中，coPEN包含0.01mol％-2.5mol％的羧酸酯亞單元或二醇亞單元，其中，所述羧酸酯亞單元或二醇亞單元衍生自具有三個或更多個羧酸酯或酯官能團、三個或更多個羥基官能團、或它們的組合的化合物。這些共聚單體材料包括(例如)三羥甲基丙烷、偏苯三酸和季戊四醇。這些共聚單體可以在coPEN聚酯中無規(guī)地分布或者它們可以形成嵌段共聚物中的一個或多個嵌段。添加衍生自具有三個或更多個羧酸酯、酯或羥基官能團的化合物的這些共聚單體亞單元還會降低第二層的共聚聚酯的雙折射。這些化合物可以與其它聚合物分子交聯(lián)。在本發(fā)明的一些實施方案中，第二層的共聚聚酯含有0.01mol％-5mol％、或0.1mol％-2.5mol％的這些化合物。
coPEN的一個說明性實例含有羧酸酯亞單元和二醇亞單元，其中所述的羧酸酯亞單元衍生自35mol％-45mol％的萘二甲酸酯、40mol％-50mol％的TBIA以及10mol％-20mol％的對苯二甲酸酯；所述的二醇亞單元衍生自50mol％-70mol％的1，4-環(huán)己烷二甲醇、20mol％-40mol％的新戊二醇以及5mol％-30mol％的1，2-乙二醇。這一說明性的coPEN具有1.56-1.58的折射指數(shù)和100-105℃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)?？梢灾苽淦渌纠缘?、Tg為106-107℃并且折射指數(shù)為大約1.58的coPEN聚合物?？梢酝ㄟ^(例如)增加萘二甲酸酯的含量來獲得這種較高的Tg。
可用于形成第二光學層的另一種說明性的共聚聚酯是coPET聚合物。這些coPET聚合物具有低的面內(nèi)折射指數(shù)(例如，nx或ny或這兩者)和相對較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度值。一些說明性的coPET聚合物具有1.55或更低的面內(nèi)折射指數(shù)和80℃或更高的Tg，或者具有1.54或更低的面內(nèi)折射指數(shù)和70℃或更高的Tg，或者具有1.53或更低的面內(nèi)折射指數(shù)和60℃或更高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度值。例如，可以制備Tg為大約75℃并且折射指數(shù)為大約1.53的本公開的說明性coPET聚合物?？梢酝ㄟ^(例如)增加TBIA的含量來獲得這種較高的Tg。此外，增加對苯二甲酸酯的含量在提高Tg的同時還會提高折射指數(shù)。
在一些實施方案中，這些coPET共聚物含有這樣一種羧酸酯亞單元，該羧酸酯亞單元衍生自10mol％-50mol％的對苯二甲酸二甲酯、20mol％-50mol％的環(huán)脂族二甲酸酯、以及20mol％-60mol％的叔丁基間苯二甲酸(TBIA)或其酯。在其它的實施方案中，這些coPET共聚物含有這樣一種羧酸酯亞單元，該羧酸酯亞單元衍生自15mol％-45mol％的對苯二甲酸二甲酯、25mol％-45mol％的環(huán)脂族二甲酸酯、以及25mol％-55mol％的TBIA或其酯。
coPET共聚物還含有二醇亞單元，在一些實施方案中，所述的二醇亞單元衍生自10mol％-90mol％的環(huán)脂族二醇和10mol％-90mol％的支化二醇、以及可任選地以至多10mol％或1mol％-10mol％的量存在的1，2-乙二醇。支化二醇包括(例如)新戊二醇、2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇、2，2，4-三乙基戊二醇和雙酚A。在其它的實施方案中，這些coPEN共聚物含有衍生自15mol％-85mol％環(huán)脂族二醇和15mol％-85mol％支化二醇的二醇亞單元。環(huán)脂族二醇是指脂環(huán)族二醇。其實例包括環(huán)己二醇和環(huán)戊二醇。一種說明性的環(huán)脂族二醇是二甲基環(huán)己二醇。
coPET共聚物還可以包含具有多于兩個官能團的羧酸酯亞單元或二醇亞單元。在一些實施方案中，coPET含有0.01mol％-2.5mol％的衍生自以下化合物的羧酸酯亞單元或二醇亞單元，其中所述化合物具有三個或更多個羧酸酯或酯官能團、三個或更多個羥基官能團、或它們的組合。這些共聚單體材料包括(例如)三羥甲基丙烷、偏苯三酸和季戊四醇。這些共聚單體可以在coPET聚酯中無規(guī)地分布或者它們可以形成嵌段共聚物中的一個或多個嵌段。添加衍生自具有三個或更多個羧酸酯、酯或羥基官能團的化合物的這些共聚單體亞單元還會降低第二層的共聚聚酯的雙折射。這些化合物可以與其它聚合物分子交聯(lián)。在本發(fā)明的一些實施方案中，第二層的共聚聚酯含有0.01mol％-5mol％、或0.1mol％-2.5mol％的這些化合物。
coPET的一個說明性實例含有羧酸酯亞單元和二醇亞單元，其中所述的羧酸酯亞單元衍生自10mol％-40mol％的對苯二甲酸二甲酯、30mol％-45mol％的環(huán)脂族二甲酸酯和30mol％-45mol％的TBIA；所述的二醇亞單元衍生自20mol％-80mol％的1，4-環(huán)己烷二甲醇、20mol％-80mol％的新戊二醇和5mol％-50mol％的1，2-乙二醇。這一說明性的coPET具有1.53-1.54的折射指數(shù)和60-70℃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度?？梢灾苽?例如)Tg為大約75℃并且折射指數(shù)為大約1.53的本公開的其它說明性coPET聚合物?？梢酝ㄟ^(例如)增加TBIA的含量來獲得這種較高的Tg。此外，增加對苯二甲酸酯的含量在提高Tg的同時還會提高折射指數(shù)。
另一類可用于形成第二光學層的共聚聚酯是含有環(huán)己烷二甲酸酯亞單元和TBIA亞單元的共聚聚酯，其被稱為“coTBIA”。這些coTBIA聚合物具有1.53或更低的低面內(nèi)折射指數(shù)(例如，nx或ny或這兩者)和大于60℃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)，或者具有1.52或更低的面內(nèi)折射指數(shù)和55℃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，或者具有1.51或更低的面內(nèi)折射指數(shù)和50℃或更高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度值。
在一些實施方案中，這些coTBIA共聚物含有衍生自30mol％-70mol％環(huán)脂族二甲酸酯和30mol％-70mol％TBIA或其酯的羧酸酯亞單元。在其它的實施方案中，這些coTBIA共聚物含有衍生自40-60mol％環(huán)脂族二甲酸酯和40-60mol％TBIA或其酯的羧酸酯亞單元。
coTBIA共聚物還含有二醇亞單元，在一些實施方案中，所述的二醇亞單元衍生自10mol％-90mol％的環(huán)脂族二醇、10mol％-90mol％的支化二醇、以及可任選地以至多10mol％或1-10mol％的量存在的1，2-乙二醇。支化二醇包括(例如)新戊二醇、2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇、2，2，4-三乙基戊二醇。在其它的實施方案中，這些coTBIA共聚物含有衍生自20mol％-80mol％環(huán)脂族二醇和20mol％-80mol％支化二醇的二醇亞單元。環(huán)脂族二醇是指脂環(huán)族二醇。其實例包括環(huán)己二醇和環(huán)戊二醇。一種說明性的環(huán)脂族二醇是1，4-二甲基環(huán)己烷二甲醇。
coTBIA共聚物還可以包含具有多于兩個官能團的羧酸酯亞單元或二醇亞單元。在一些實施方案中，coTBIA共聚物含有0.01mol％-2.5mol％的衍生自以下化合物的羧酸酯亞單元或二醇亞單元，其中所述化合物具有三個或更多個羧酸酯或酯官能團、三個或更多個羥基官能團、或它們的組合。這些共聚單體材料包括(例如)三羥甲基丙烷、偏苯三酸和季戊四醇。這些共聚單體可以在coTBIA聚酯中無規(guī)地分布或者它們可以形成嵌段共聚物中的一個或多個嵌段。添加衍生自具有三個或更多個羧酸酯、酯或羥基官能團的化合物的這些共聚單體亞單元還會降低第二層的共聚聚酯的雙折射。這些化合物會與其它聚合物分子交聯(lián)。在本發(fā)明的一些實施方案中，第二層的共聚聚酯包含0.01mol％-5mol％、或0.1mol％-2.5mol％的這些化合物。
coTBIA共聚物的一個說明性的實例含有羧酸酯亞單元和二醇亞單元，其中所述的羧酸酯亞單元衍生自40-60mol％的環(huán)己烷二甲酸二甲酯和40-60mol％的TBIA；所述的二醇亞單元衍生自30mol％-70mol％的1，4-環(huán)己烷二甲醇和30mol％-70mol％的支化二醇。這一說明性的coTBIA具有1.51-1.52的相對較低的折射指數(shù)和60-70℃的相對較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度?？梢灾苽?例如)Tg為大約73℃并且折射指數(shù)為大約1.53、或者Tg為大約67℃并且折射指數(shù)為大約1.52的本公開的其它說明性coTBIA聚合物?？梢酝ㄟ^(例如)增加TBIA的含量來獲得這種較高的Tg。
可用于形成第二光學層和非光學表層的另一種共聚聚酯是共聚聚酯和聚碳酸酯的共混物，例如環(huán)脂族共聚聚酯(例如coPET)和聚碳酸酯的共混物，其中所述的共混物可以通過酯交換而形成含雙酚A的新的環(huán)脂族共聚聚酯。這些共聚聚酯-碳酸酯具有1.57或更低的低面內(nèi)折射指數(shù)(即，nx或ny或這兩者)和大于100℃、或大于105℃、或大于110℃的Tg。一種此類共聚聚酯可購自GE Plastics公司，商標為Xylex，另一種可購自Eastman Chemical公司，商標為SA115。在一些實施方案中，可以將另外的聚碳酸酯與Xylex或SA115共混以提高聚合物共混物的Tg，從而改善尺寸穩(wěn)定性。
可用于形成第二光學層和非光學表層的另一種共聚聚酯是環(huán)脂族coPEN和聚碳酸酯的共混物，其中所述的共混物可以通過酯交換而形成含雙酚A的新的環(huán)脂族共聚聚酯。這些coPEN聚合物具有1.64或更低的低面內(nèi)折射指數(shù)(即，nx或ny或這兩者)和大于110℃的Tg。在一些實施方案中，共聚聚酯和聚碳酸酯的聚合物共混物包含至少20mol％的聚碳酸酯。
非光學層18也可以通過使用與第一光學層12或第二光學層14相似的材料和相似的每種材料的用量、從而由與第一或第二光學層12相似的共聚聚酯制成。第一光學層12、第二光學層14和非光學層18的聚酯可以被選擇成具有相似的流變性(例如，熔體粘度)，從而使得它們可以被共擠出。第二光學層14和非光學層18的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg可以比第一光學層12的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低、或者不超過第一光學層12的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上大約40℃的溫度。優(yōu)選的是，第二光學層14和非光學層18的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度比第一光學層12的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低。
圖3示出了一個具有布置在非光學層18上的非光學表層20的說明性實施方案。非光學表層20可以包含環(huán)脂族共聚聚酯/聚碳酸酯共混物和非混溶性聚合物，其中所述的非混溶性聚合物形成離散的弱相顆粒，以產(chǎn)生用于遮蓋光學薄膜中存在的外觀缺陷的霧霾或光散射中心。非混溶性聚合物弱相顆?？梢跃哂信c環(huán)脂族/聚碳酸酯主相相匹配的折射指數(shù)，在這種情況下，它們通過使非光學表層產(chǎn)生一定的表面粗糙度而形成霧霾。其折射指數(shù)與環(huán)脂族共聚聚酯的折射指數(shù)相似的非混溶性聚合物弱相顆粒的實例包括聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物和其它的苯乙烯共聚物；共聚聚酯，如CoPEN-tbia和PETG?；蛘?，非混溶性聚合物弱相顆粒的折射指數(shù)可以不同于主相環(huán)脂族共聚聚酯/聚碳酸酯的折射指數(shù)，并由此在非光學表層20中產(chǎn)生整體光散射或漫射。這種非混溶性聚合物弱相顆粒的實例包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚酰胺、聚酰亞胺、以及諸如聚乙烯、聚乙烯共聚物、聚丙烯和聚丙烯共聚物之類的烯烴。
可以通過將單軸取向的第一光學層12與第二光學層14組合來制造偏振器，其中第二光學層14具有與所述取向?qū)拥哪骋粋€面內(nèi)折射指數(shù)近似相等的各向同性折射指數(shù)?；蛘?，光學層12、14都可以由雙折射性聚合物形成并且在多重拉伸過程中被取向成使得在單一一個面內(nèi)方向上的折射指數(shù)近似相等。在這兩種情況中的任意一種情況下，兩種光學層12、14之間的界面形成光反射面。在與這兩種層的折射指數(shù)近似相等時的方向平行的平面中偏振的光將會被基本上透射。在與這兩種層的折射指數(shù)不同時的方向平行的平面中偏振的光將會被至少部分地反射。反射性可以通過如下方式來提高增加層的數(shù)目或增加第一層12和第二層14的折射指數(shù)之差。
通常，當波長對應于形成界面的一對光學層12、14的總光學厚度的兩倍時，針對該特定界面產(chǎn)生最大的反射性。這兩個層的光學厚度是n1d1+n2d2，其中n1、n2是這兩個層的折射指數(shù)，d1、d2是層厚。層12、14各自的厚度可以均為四分之一波長，或者層12、14可以具有不同的光學厚度，只要其光學厚度之和是波長的一半(或該值的倍數(shù))即可。具有多個層的薄膜可以具有光學厚度不同的層，以在一定的波長范圍內(nèi)提高薄膜的反射性。例如，薄膜可以具有多個成對的層，其中這些成對的層各自被調(diào)節(jié)成對特定波長的光達到最佳的反射。
或者，可以通過在2個不同的方向上對第一光學層12進行拉伸而使之被雙軸取向。在2個方向上對光學層12進行拉伸可能會導致在2個選定的正交軸上產(chǎn)生凈的對稱伸長或不對稱伸長。
形成反射器的一個實例是將雙軸取向的光學層12與第二光學層14組合，其中第二光學層14的折射指數(shù)與所述雙軸取向?qū)拥膬蓚€面內(nèi)折射指數(shù)都不相同。由于兩種光學層12、14之間的折射指數(shù)不匹配，所以反射器通過反射任一偏振方向的光來發(fā)揮作用。還可以使用面內(nèi)折射指數(shù)顯著不同的多個單軸取向?qū)拥慕M合來制備反射器。在另一個實施方案中，第一光學層12是非雙折射性的，通過將折射指數(shù)顯著不同的第一光學層12和第二光學層14組合而形成反射器。在這些層沒有被取向的情況下就會發(fā)生反射。已知的是，還存在著制備反射器和偏振器的其它方法和層的組合，這些方法和層的組合也可以使用。上面討論的那些特定的組合方式僅是示例性的。
隨著(至少部分隨著)薄膜10的所需作用的不同，可以制備具有多種光學性能的第二光學層14。在一個實施方案中，第二光學層14由這樣一種聚合物材料制成，其中，當在用來使第一光學層12取向的條件下進行拉伸時所述的聚合物材料并沒有發(fā)生明顯的光學取向。這些層尤其可用于形成反射性偏振薄膜，這是因為它們允許通過(例如)共擠出的方式來形成多層的疊堆16，然后可以經(jīng)過拉伸來使第一光學層12取向而第二光學層14仍保持相對的各向同性。通常，第二光學層14的折射指數(shù)與所述取向的第一光學層12的某一個折射指數(shù)近似相等，從而使得在與折射指數(shù)匹配時的方向平行的平面中偏振的光被透射。優(yōu)選的是，在632.8nm處，兩個近似相等的折射指數(shù)相差大約0.05或更少，更優(yōu)選為相差大約0.02或更少。在一個實施方案中，在拉伸之前，第二光學層14的折射指數(shù)與第一光學層12的折射指數(shù)近似相等。
在其它實施方案中，第二光學層14是可取向的。在某些情形下，在兩組層12、14被取向之后，第二光學層14的一個面內(nèi)折射指數(shù)基本上與第一光學層12的相應的折射指數(shù)相同，而第二光學層14的另一個面內(nèi)折射指數(shù)與第一光學層12的相應的折射指數(shù)顯著不同。在其它情況下，尤其是針對反射器應用來說，在取向之后，光學層12、14的面內(nèi)折射指數(shù)都顯著地不同。
再次參照圖1和圖2，如圖1所示，可以形成一個或多個非光學層18來作為疊堆16的至少一個表面上的表層，從而(例如)保護光學層12、14在加工期間和/或之后免遭物理損壞。此外，如圖2所示，可以在多層的疊堆16之中形成一個或多個非光學層18，從而(例如)為該疊堆提供較高的機械強度或在加工期間保護該疊堆。
可以在非光學層18和/或非光學表層20上提供一個或多個可剝離的表層。這些可剝離的表層可以用來在儲存和運輸期間保護位于其下方的光學體。所述可剝離的表層可以在使用多層薄膜之前被除去?？梢酝ㄟ^涂敷、擠出或其它適合的方法將可剝離的表層布置到多層薄膜上，或者可以通過與多層薄膜共擠出或其它適合的方法來形成可剝離的表層。可以使用粘合劑將可剝離的表層粘附到多層薄膜上，但是在一些實施方案中，沒有粘合劑是必要的。可以(根據(jù)需要，在有或者沒有粘合劑的情況下)使用對多層薄膜具有足夠的粘附作用的任何保護性聚合物材料來形成可剝離的表層，從而使得所述可剝離的表層保持在適當?shù)奈恢蒙现钡揭允止せ驒C械的方式將所述可剝離的表層除去為止。合適的材料包括(例如)低熔點低結(jié)晶的聚烯烴，如間規(guī)聚丙烯的共聚物(例如，得自Atofina公司的Finaplas1571)、丙烯和乙烯的共聚物(例如，得自Atofina公司的PP8650)、或乙烯-辛烯共聚物(例如，得自Dow公司的Affinity PT1451)?？扇芜x的是，聚烯烴材料的混合物可用于可剝離的表層。優(yōu)選的是，當除去可剝離的表層時，不會留下可剝離表層的殘余材料或任何相關(guān)的粘合劑(如果使用的話)。在一些實施方案中，可剝離的表層的厚度可以為至少12微米。
理想的情況是，至少在整個被關(guān)注的波長區(qū)間內(nèi)，非光學層18除了產(chǎn)生霧霾以外，不會顯著影響對多層聚合物薄膜10的光學性能的測定。非光學層18通常是非雙折射性的或不可取向的，但是有時也并非如此。通常，當非光學層18用作表層時，至少會存在一些表面反射。如果多層聚合物薄膜10要用作偏振器，則非光學層優(yōu)選具有相對較低的折射指數(shù)。這樣會減少表面反射的量。如果多層聚合物薄膜10要用作反射器，則非光學層18優(yōu)選具有高的折射指數(shù)，以增加對光的反射。
當非光學層18被置于疊堆16之中時，通常，非光學層18結(jié)合與其相鄰的光學層12、14而對光起到至少一定程度的偏振或反射作用。然而，疊堆16之中的非光學層18通常具有一定的厚度，該厚度要求使得被非光學層18反射的光的波長位于所關(guān)注的波長區(qū)間之外，例如，對于可見光偏振器或反射器，該波長在紅外區(qū)中。
下面簡要描述多層聚合物薄膜的一種形成方法。對其它示例性的工藝條件和考慮因素的更詳盡的描述可以參見標題為“Process forMaking Multilayer Optical Film”的美國專利申請No.09/006,288。多層聚合物薄膜是通過將用于第一和第二光學層以及非光學層的聚合物擠出而形成的。選擇擠出條件以便用連續(xù)穩(wěn)定的方式將聚合物樹脂原料流充分地給料、熔融、混合和泵送。選擇最終的熔體流溫度使之在一定的范圍內(nèi)，其中，在溫度處于該范圍的下限時會減少凍結(jié)、結(jié)晶或過高的壓降，而在溫度處于該范圍的上限時會減少降解。通常將多于一種聚合物的整個熔體流加工過程(直至并且包括在冷卻輥上的薄膜流延操作)稱為共擠出。
擠出之后，通過頸管(neck tube)將各種熔體流輸送到齒輪泵中，該齒輪泵用于將聚合料流體的速度調(diào)節(jié)在連續(xù)且均勻的情況下?？梢栽陬i管的端部放置靜態(tài)混合單元，從而使得來自齒輪泵的聚合物熔體流在熔體流溫度均勻的條件下被送入多層供料頭中。通常盡可能均勻地將全部熔體流加熱，以在熔體加工期間增強熔體流的均勻流動性和減少降解。
多層供料頭將兩股或更多股聚合物熔體流中的每一股分成多層，使這些層交錯，并將所述的多層組合成單一一股多層流。然后通過將來自主流道的部分料流連續(xù)排入與供料頭集管中的料層狹縫(layerslot)連通的側(cè)流道管子中，而制得任何給定熔體流的多個層。通常通過選擇機器、以及各個側(cè)流道管子和料層狹縫的形狀和物理尺寸來控制料層流動。
兩種或更多種熔體流的側(cè)流道管子和料層狹縫通常交錯布置以形成(例如)交替的層。供料頭下游側(cè)的集管通常被成型為使得組合在一起的多層疊堆的各層被橫向壓縮并均勻地鋪展?？梢允褂霉鈱W多層疊堆的熔體流、或者采用單獨的熔體流將厚的非光學層(稱為保護性界面層(PBL))加入集管壁附近。如上所述，這些非光學層可用來保護較薄的光學層免受壁應力以及可能導致的流體不穩(wěn)定性的影響。
然后，離開供料頭集管的多層疊堆可進入最后的成型單元(如口模)。或者，可以使料流分開(優(yōu)選與疊堆中的層垂直分開)，以形成兩股或更多股可以通過堆疊而再組合的多層料流。除了與層垂直之外，還可以以一定的角度將料流分開。將料流分開和堆疊的流體通道體系被稱作倍增器。分開的料流的寬度(即各層的厚度之和)可以相等或不相等。將倍增比定義為較寬的料流寬度與較窄的料流寬度之比。不相等的料流寬度(即，倍增比大于1)可用于產(chǎn)生層厚梯度。在不相等的料流寬度的情況下，倍增器可以橫越厚度和流動方向?qū)⑤^窄的料流鋪展和/或?qū)⑤^寬的料流壓縮，以確保在堆疊時層寬相匹配。
在倍增以前，可以將另外的非光學層添加到多層疊堆中。這些非光學層可以在倍增器內(nèi)作為PBL。在倍增和堆疊之后，這些非光學層中的一些可以在光學層之間形成內(nèi)部界面層，而其它的則形成表層。
在倍增之后，將料片送往最后的成型單元。然后將料片流布到冷卻輥(有時也稱為流延輪或流延鼓)上。這種流延操作通常由釘扎作用(electrostatic pinning)輔助實施，其詳細情況是聚合物薄膜制造領(lǐng)域中眾所周知的?？梢詫⒘掀餮映稍谠摿掀臋M向上具有均勻的厚度，或者可以使用模唇控制件使料片厚度具有經(jīng)設(shè)計的形式。
然后將多層料片拉伸以制成最終的多層光學薄膜。在制造多層光學偏振器的一個示例性方法中，使用單一一個拉伸步驟?？梢栽诶鶛C或長度取向裝置中實施這一過程。典型的拉幅機在料片路徑的橫向(TD)上進行拉伸，但是某些拉幅機安裝有在料片路徑或機器方向(MD)上使薄膜尺寸拉伸或松弛(收縮)的機構(gòu)。因此，在這一示例性方法中，沿著某一個面內(nèi)方向拉伸薄膜。第二面內(nèi)尺寸保持不變(在采用常規(guī)拉幅機時)，或者可以頸縮到較窄的寬度(在采用長度取向裝置時)。這種頸縮可以很顯著并且隨拉伸比的增加而加劇。
在多層反射器的一個示例性制造方法中，使用兩步拉伸法使雙折射性材料沿著兩個面內(nèi)方向取向。該拉伸方法可以是允許沿著兩個面內(nèi)方向拉伸的所述一步法的任何組合。此外，可以使用允許沿著MD拉伸的拉幅機，例如使用可以沿著兩個方向順次拉伸或同時拉伸的雙軸拉幅機。在后一種情形下，可以使用一步法雙軸拉伸工藝。
在多層偏振器的另一種制造方法中，使用多重拉伸工藝，其中各個拉伸步驟利用不同材料的不同特性，以制備在單一一片共擠出多層薄膜內(nèi)包含不同材料的各個不同的層之間具有不同的取向程度和類型。也可以采用這種方式形成反射器。
用于這些層和薄膜中的聚酯的特性粘度與聚合物的分子量相關(guān)(在沒有支化單體的情況下)。在一些實施方案中，聚酯的特性粘度大于大約0.4dL/g，或大約0.4-0.9dL/g。除非另有說明，否則對本公開來說，特性粘度都是在30℃下在重量百分比為60/40的苯酚/鄰二氯苯溶劑中測量的。
以下例子示出本發(fā)明的多層聚合物薄膜的制造和使用。應該理解的是，這些例子僅是說明性的，并且在任何情況下都不應看作是對本發(fā)明的范圍的限制。
實施例測試方法為了測試薄膜微起皺的情況，取一片多層薄膜的樣品并從該薄膜上去掉任何外部的丙烯聚合物表層。然后使用市售可得的粘合劑(Soken1885粘合劑，可得自位于日本Saitama Prefecture縣的SokenChemical & Engineering株式會社)，將該樣品粘附到帶有粘合劑背襯的偏振器薄膜(Sanritz帶有粘合劑背襯的偏振器薄膜(可得自位于中國香港的Set(HK)有限公司))樣品的沒有粘合劑的那一側(cè)。然后，使用所述的帶有粘合劑背襯的偏振器的粘合劑將該構(gòu)造物施加到一塊玻璃上，以使該偏振器粘附在玻璃上。最后得到的構(gòu)造物依次具有以下各層多層光學薄膜、一層Soken1885壓敏粘合劑(PSA)、偏振器薄膜、粘合劑層、以及玻璃板。在85℃下加熱該構(gòu)造物并周期性地檢查微起皺的情況。在85℃下加熱該構(gòu)造物直到觀察到微起皺為止，或者如果沒有觀察到微起皺的話則加熱最長達1,000小時。微起皺本身在薄膜中表現(xiàn)為不希望存在的霧霾或彩虹，并且當用顯微鏡在50-200倍的放大倍率下觀察時，將會觀察到微起皺是光學層或任何保護性外層中的永久變形。其表現(xiàn)為位于表面層下的皺紋或位于多層薄膜的表面上的粗糙紋理。
對翹曲的測試用異丙醇清洗兩片9.5英寸×12.5英寸(24.1×31.8cm)的平面強力玻璃。將一片9英寸×12英寸(22.9×30.5cm)的光學體的兩條短邊和一條長邊固定在一片玻璃上，讓剩下的那條長邊保持自由狀態(tài)。為了固定該光學體，首先將雙面膠帶(由位于美國明尼蘇達州St.Paul市的3M公司出品)粘到一塊玻璃上，使得該膠帶與該玻璃的三個邊緣相距0.5英寸(1.3cm)并且將正好被光學體的3條邊所覆蓋。避免使膠帶的端部重疊。將光學體放置在該膠帶上，使得該光學體在橫跨膠帶的方向上被拉緊，并借助于膠帶的厚度(大約0.1mm)使得該光學體被保持在玻璃表面之上。用4.5磅(2千克)的輥子將該光學體輥壓到膠帶上，每個方向上輥壓一次，并避免額外的力。
將三個0.1mm厚、0.5英寸(1.3cm)寬的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)墊片放置在輥壓后的光學體上，其中該墊片正好位于膠帶之上(但是在光學體的相反一側(cè)上)并具有相同的長度。避免使墊片重疊。將一片頂玻璃放置在該墊片的上面并使之正好與底部的那片玻璃對齊。
這樣就制成了玻璃-膠帶-光學薄膜-墊片-玻璃這種夾層結(jié)構(gòu)，其中光學體的三個邊緣受到約束并且光學體基本自由地浮在中間。用4個長尾夾(與通常用來將紙堆保持在一起的長尾夾相同)(BinderClips(長尾夾)，由位于美國新澤西州Edison市的OfficemateInternational公司出品)將該結(jié)構(gòu)固定在一起。所述的夾子應該具有合適的尺寸以便對膠帶的中心(與玻璃的邊緣相距大約0.75英寸(1.9cm))施壓，并且它們以各自與光學體的底部和頂部相距大約0.75英寸(1.9cm)的方式被分別布置在該結(jié)構(gòu)的兩條短邊上(每條短邊上兩個夾子)。
將這種制成的結(jié)構(gòu)放入熱沖擊室(SV4-2-2-15型環(huán)境試驗室，由位于美國密歇根州Grand Rapids市的Envirotronics公司出品)中并使之經(jīng)受96次循環(huán)，其中，一次循環(huán)由在85℃下保持一小時接著在-35℃下保持一小時構(gòu)成。然后從該室中取出薄膜并檢查翹曲情況。當在薄膜的整個表面上存在許多深皺紋時，這種翹曲被認為是不可接受的。當存在少數(shù)淺皺紋或者薄膜看起來平滑時，這種翹曲一般被認為是可接受的。
特性粘度(IV)根據(jù)ASTM D5225進行測量。
折射指數(shù)用Metricon折射計在632納米的波長處進行測量。
材料用于制備這些例子中的聚合物的單體、催化劑和穩(wěn)定劑可購自以下示例性的供應商2，6-萘二甲酸二甲酯可購自Amoco公司(位于美國阿拉巴馬州Decatur市)；對苯二甲酸二甲酯可購自Hoechst Celanese公司(位于美國得克薩斯州Dallas市)；1，4-環(huán)己烷二甲醇可購自Sigma-Aldrich公司(位于美國密蘇里州St.Louis市)；新戊二醇可購自Sigma-Aldrich公司(位于美國密蘇里州St.Louis市)；乙二醇可購自Union Carbide公司(位于美國西弗吉尼亞州Charleston市)；三羥甲基丙烷可購自Sigma-Aldrich公司；無水乙酸鈷(II)可購自Hall Chemical公司(位于美國俄亥俄州Wickliffe市)；無水乙酸鋅可購自Sigma-Aldrich公司；乙酸銻(III)，可作為三乙酸銻而得自Elf Atochem公司(位于美國賓夕法尼亞州Philadelphia市)；膦?；宜崛阴タ少徸訟lbright & Wilson公司(位于美國弗吉尼亞州Glen Allen市)；叔丁基間苯二甲酸酯可購自Noetic Technologies公司(位于美國密西西比州Hattiesburg市)；苯酚可購自Sigma-Aldrich公司；鄰氯酚，可作為2-氯酚而得自Sigma-Aldrich公司；聚(甲基丙烯酸甲酯)，可為得自Atofina Chemicals公司(位于美國賓夕法尼亞州Philadelphia市)的商品名為V044的產(chǎn)品；丙烯聚合物，可作為PP6671而得自AtofinaChemicals公司；丙烯聚合物，可作為PP1024而得自Exxon Mobil公司(位于美國得克薩斯州Houston市)；聚對苯二甲酸乙二醇酯環(huán)己二甲醇酯(polyethylene cyclohexamethylene terephthalate)(PETG)可為得自Eastman Chemical公司(位于美國田納西州Kingsport市)的商品名為Eastar6763的產(chǎn)品；乙酸錳(II)可購自Hall Chemical公司；環(huán)己烷二甲酸二甲酯可購自Eastman Chemical公司；PCTG可為得自Eastman Chemical公司的商品名為ESTAR6763的產(chǎn)品。熱塑性聚酯可為得自Eastman Chemical公司的商品名為ECDEL的產(chǎn)品。
實施例1聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)的合成在裝有以下原材料的間歇式反應器中合成用來形成第一光學層的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)，所述原材料為萘二甲酸二甲酯(136kg)、乙二醇(73kg)、乙酸錳(II)(27g)、乙酸鈷(II)(27g)和乙酸銻(III)(48g)。在2個大氣壓(1520托或2×105N/m2)的壓力下，將該混合物加熱到254℃同時除去甲醇(酯交換反應副產(chǎn)物)。在除去35kg甲醇之后，將49g膦?；宜崛阴?49g)加入反應器中并將壓力逐漸減小到1托(131N/m2)，同時加熱到290℃。連續(xù)地除去縮合反應副產(chǎn)物乙二醇，直到得到特性粘度為0.48dL/g(在重量百分比為60/40的苯酚/鄰二氯苯中測量)的聚合物為止。
萘二甲酸乙二醇酯-叔丁基間苯二甲酸酯聚合物(CoPEN-tbia)的合成在裝有以下材料的間歇式反應器中進行CoPEN-tbia聚合物的合成，所述材料為2，6-萘二甲酸二甲酯(47.3kg)、對苯二甲酸二甲酯(18.6kg)、1，4-環(huán)己烷二甲醇(40.5kg)、新戊二醇(15kg)、乙二醇(41.8kg)、三羥甲基丙烷(2kg)、乙酸鈷(II)(36.3g)、乙酸鋅(50g)和乙酸銻(III)(65g)。在2個大氣壓(2×105N/m2)的壓力下將該混合物加熱到254℃的溫度并使該混合物反應，同時除去反應產(chǎn)物甲醇。
在反應結(jié)束并除去所有的甲醇(大約13.1kg)之后，將叔丁基間苯二甲酸酯(43.2kg)裝入反應容器中。在254℃繼續(xù)反應直到除去大約7.4kg水并且反應結(jié)束為止。
將膦?；宜崛阴?70g)裝入反應容器中并且將壓力減小到1托(263N/m2)，同時加熱到290℃。連續(xù)地除去縮合反應副產(chǎn)物乙二醇，直到得到特性粘度為0.632dL/g(在重量百分比為60/40的苯酚和鄰二氯苯的混合物中測量)的聚合物為止。經(jīng)差示掃描量熱法以20℃/分鐘的溫變速率進行測量，該方法制備的CoPEN-tbia聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)為102℃。該CoPEN-tbia聚合物的折射指數(shù)為1.567。多層光學薄膜——PEN/CoPEN-tbia反射性偏振器薄膜將上述PEN和CoPEN-tbia通過多層熔體集管共擠出以制成具有275個交替的第一和第二光學層的多層光學薄膜。PEN層是第一光學層，CoPEN-tbia層是第二光學層。除了第一和第二光學層之外，將一組非光學層(也由CoPEN-tbia構(gòu)成)共擠出在該光學層疊堆的任意一側(cè)上作為PBL(保護性界面層)。此外，將兩組表層通過附加的熔體端口共擠出在PBL非光學層的外側(cè)上。用聚(甲基丙烯酸甲酯)形成位于內(nèi)部的那一組表層。由丙烯聚合物的共混物(分別由PP6671和PP1024按80∶20的重量比構(gòu)成)制成外表層，所述丙烯聚合物的共混物用來形成位于外部的那一組共擠出的表層。因此，該結(jié)構(gòu)依次為以下各層聚丙烯混合物外表層、聚甲基丙烯酸甲酯內(nèi)表層、275個由光學層一和光學層二構(gòu)成的交替層、聚甲基丙烯酸甲酯內(nèi)表層和另一個聚丙烯外表層。
以23.5米/分鐘(77英尺/分鐘)的速度將多層擠出薄膜流布到冷卻輥上并在154℃(310)的烘箱中加熱30秒，然后以6∶1的拉伸比近似真正地單軸取向，從而制成厚度為大約30微米(1.2密耳)的反射性偏振器薄膜。
測試該多層薄膜的微起皺情況——直至1000小時的時候仍沒有觀察到明顯的微起皺現(xiàn)象。
實施例2PET的合成如下制得在本實施例中使用的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)將對苯二甲酸二甲酯(5,000kg)、乙二醇(3,502kg)、乙酸錳(II)(1.2kg)和乙酸銻(III)(1.6kg)裝入間歇式反應器。在2個大氣壓(1520托或2×105N/m2)的壓力下將該混合物加熱到254℃同時將酯交換副產(chǎn)物甲醇除去。在除去1,649kg甲醇之后，將膦?；宜崛阴?2.45kg)添加到反應器中并將壓力逐漸減小到1托(131N/m2)，同時加熱到280℃。連續(xù)地除去縮合反應副產(chǎn)物乙二醇，直到得到特性粘度為0.60(在60/40的苯酚/鄰二氯苯混合物中測量)的聚合物為止。
聚對苯二甲酸乙二醇酯-叔丁基間苯二甲酸酯聚合物(CoPET-tbia I)的合成所使用的CoPET-tbia I包含衍生自1，4-對苯二甲酸二甲酯(40mol％)、叔丁基二甲酸酯(30mol％)、環(huán)己烷二甲酸二甲酯(30mol％)的亞單元；以及衍生自1，4-環(huán)己烷二甲醇(60mol％)、新戊二醇(20mol％)、乙二醇(19.5mol％)和三羥甲基丙烷(0.5mol％)的二醇亞單元。
在裝有以下材料的間歇式反應器中進行CoPET-tbia I聚合物的合成，所述材料為對苯二甲酸二甲酯(44kg)、1，4-環(huán)己烷二甲酸二甲酯(33.7kg)、1，4-環(huán)己烷二甲醇(47.6kg)、新戊二醇(11.8kg)、乙二醇(24.6kg)、三羥甲基丙烷(2kg)、乙酸鈷(II)(36.3g)、乙酸鋅(50g)和乙酸銻(III)(65g)。在2個大氣壓(2×105N/m2)的壓力下將該混合物加熱到254℃的溫度并使該混合物反應，同時除去反應產(chǎn)物甲醇。
在反應結(jié)束并除去甲醇(大約25.4kg)之后，將叔丁基間苯二甲酸酯(37.7kg)裝入反應容器中。在254℃和2個大氣壓(2×105N/m2)的條件下繼續(xù)反應并除去反應副產(chǎn)物水(合計為大約6.1kg)，直到反應結(jié)束為止。
將膦?；宜崛阴?70g)裝入反應容器中并且將壓力減小到1托(263N/m2)，同時加熱到290℃。連續(xù)地除去縮合反應副產(chǎn)物乙二醇，直到得到特性粘度為0.65dL/g(在重量百分比為60/40的苯酚和鄰二氯苯的混合物中測量)的聚合物為止。經(jīng)差示掃描量熱法以20℃/分鐘的溫變速率進行測量，該方法制備的CoPET-tbia I聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)為大約70℃。經(jīng)Metricon折射計在632納米的波長處進行測量，該CoPET-tbia I聚合物的折射指數(shù)為1.54。
多層光學薄膜——PET/CoPET-tbia I反射性偏振器薄膜可以將上述PET和CoPET-tbia I通過多層熔體集管共擠出以制成具有825個交替的第一和第二光學層的多層光學薄膜。PET層可以是第一光學層，CoPET-tbia I層可以是第二光學層。除了第一和第二光學層之外，將一組非光學層(也由CoPET-tbia構(gòu)成)共擠出在該光學層疊堆的任意一側(cè)上作為PBL(保護性界面層)。此外，將兩組表層通過附加的熔體端口共擠出在PBL非光學層的外側(cè)上?？梢杂肞ET形成位于內(nèi)部的那一組表層。外表層可以是丙烯聚合物的共混物(分別由PP8650和PP1571按80∶20的重量比構(gòu)成)。
可以以23.5米/分鐘(77英尺/分鐘)的速度將多層擠出薄膜流布到冷卻輥上并在99℃(210)的烘箱中加熱30秒，然后以6∶1的拉伸比近似真正地單軸取向，從而制成厚度為大約30微米(1.2密耳)的反射性偏振器薄膜。
這種多層薄膜為暴露在高達60℃的環(huán)境條件下的應用而設(shè)計，并且預期該多層薄膜在高達該溫度的條件下在1000小時以內(nèi)不會發(fā)生微起皺。
實施例3如實施例2中所述制備在實施例3中使用的PET。
聚對苯二甲酸乙二醇酯-叔丁基間苯二甲酸酯聚合物(CoPET-tbia II)的合成在本實施例中使用的CoPET-tbia聚合物CoPET-tbia II含有衍生自1，4-對苯二甲酸二甲酯(40mol％)、叔丁基二甲酸(30mol％)和環(huán)己烷二甲酸二甲酯(30mol％)的羧酸酯亞單元；以及衍生自1，4-環(huán)己烷二甲醇(30mol％)、新戊二醇(20mol％)、乙二醇(49.5mol％)和三羥甲基丙烷(0.5mol％)的二醇亞單元。
在裝有以下原材料的間歇式反應器中合成CoPET-tbia II，所述原材料為1，4-對苯二甲酸二甲酯(7.11kg)、1，4-環(huán)己烷二甲酸二甲酯(5.45kg)、1，4-環(huán)己烷二甲醇(3.85kg)、新戊二醇(1.9kg)、乙二醇(11.36kg)、三羥甲基丙烷(0.2kg)、乙酸鈷(II)(3.6g)、乙酸鋅(5.0g)和乙酸銻(III)(6.5g)。在2個大氣壓(2×105N/m2)的壓力下，將該混合物加熱到254℃同時將反應副產(chǎn)物甲醇除去。在該反應結(jié)束并除去甲醇之后，將叔丁基間苯二甲酸(6.1kg)加入該反應器。在2個大氣壓的壓力下，將該混合物加熱到254℃直到反應副產(chǎn)物水被除去為止。然后將膦?；宜崛阴?7.0g)裝入反應容器中并且將壓力逐漸地減小到1托(263N/m2)，同時加熱到290℃。連續(xù)地除去縮合反應副產(chǎn)物乙二醇，直到得到特性粘度為0.68dL/g(在重量百分比為60/40的苯酚/鄰二氯苯中測量)的聚合物為止。經(jīng)差示掃描量熱法(DSC)以20℃/分鐘的溫變速率進行測量，所制備的聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為大約67℃。經(jīng)Metricon折射計在632nm處測量，這種CoPET-tbia II的折射指數(shù)為1.535。
多層光學薄膜——PET/CoPET-tbia II反射性偏振器薄膜可以將上述PET和CoPET-tbia II通過多層熔體集管共擠出以制成具有825個交替的第一和第二光學層的多層光學薄膜。PET可以用于第一光學層，CoPET-tbia II可以用于第二光學層。除了第一和第二光學層之外，將一組表層通過附加的熔體端口共擠出在光學層的外側(cè)上。PP8650丙烯聚合物可以用來形成位于外部的那對共擠出的表層?？梢詫⑦@種多層流延薄膜流布到冷卻輪上，然后在充有99℃的熱空氣的烘箱中加熱大約30秒，然后以6∶1的拉伸比近似真正地單軸取向(真正地單軸取向是指這樣一種單軸取向，其中使得薄膜可以在機器方向上松弛同時在橫向上被取向)，從而制成厚度為大約25微米的反射性偏振器薄膜。
這種多層薄膜為暴露在高達60℃的環(huán)境條件下的應用而設(shè)計，并且預期該多層薄膜在高達該溫度的條件下在1000小時以內(nèi)不會發(fā)生微起皺。
實施例4采用由聚對苯二甲酸乙二醇酯制成的第一光學層以及由共聚(環(huán)己烷-tbia)(CCH-tbia)制成的第二光學層來構(gòu)造多層反射性反射器薄膜，其中所述的CCH-tbia含有衍生自叔丁基二甲酸酯(50mol％)和環(huán)己烷二甲酸二甲酯(50mol％)的羧酸酯亞單元；以及衍生自1，4-環(huán)己烷二甲醇(50mol％)、新戊二醇(20mol％)、乙二醇(29.5mol％)和三羥甲基丙烷(0.5mol％)的二醇亞單元。
用來形成第一光學層的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)是按實施例2和3所述的方法合成的。
使用DMCD合成共聚(環(huán)己烷-叔丁基間苯二甲酸酯)聚合物(CCH-tbia)在裝有以下原材料的間歇式反應器中進行共聚(環(huán)己烷-tbia)的合成，所述原材料為1，4-環(huán)己烷二甲酸二甲酯(8.45kg)、1，4-環(huán)己烷二甲醇(8.98kg)、新戊二醇(1.8kg)、乙二醇(7.95kg)、三羥甲基丙烷(0.2kg)、乙酸鈷(II)(3.6g)、乙酸鋅(5.0g)和乙酸銻(III)(6.5g)。在2個大氣壓(2×105N/m2)的壓力下，將該混合物加熱到254℃同時將反應副產(chǎn)物甲醇除去。在該反應結(jié)束并除去甲醇之后，將叔丁基間苯二甲酸酯(9.48kg)加入該反應器。在2個大氣壓(2×105N/m2)的壓力下，將該混合物加熱到254℃直到反應副產(chǎn)物水被除去為止。然后將膦酰基乙酸三乙酯(7.0g)裝入反應容器中并且將壓力逐漸地減小到1托(263N/m2)，同時加熱到290℃。連續(xù)地除去縮合反應副產(chǎn)物乙二醇，直到得到特性粘度為0.72dL/g(在重量百分比為60/40的苯酚/鄰二氯苯中測量)的聚合物為止。經(jīng)DSC以20℃/分鐘的溫變速率進行測量，該聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為大約67℃。經(jīng)Metricon折射計在632nm處測量，這種CCH-tbia的折射指數(shù)為1.519。另一種可供選用的、使用1，4-CHDA合成共聚(環(huán)己烷-叔丁基間苯二甲酸酯)聚合物(CCH-tbia)的方法在裝有以下原材料的間歇式反應器中進行共聚(環(huán)己烷-tbia)的合成，所述原材料為1，4-環(huán)己烷二甲酸(37kg)、叔丁基間苯二甲酸(59.9kg)、1，4-環(huán)己烷二甲醇(37.8kg)、新戊二醇(11.2kg)、乙二醇(60.3kg)、三羥甲基丙烷(0.5kg)和乙酸銻(III)(90g)。在2個大氣壓(2×105N/m2)的壓力下，將該混合物加熱到254℃同時將反應副產(chǎn)物水除去。在該反應結(jié)束并除去水之后，逐漸地將壓力減小到1托(263N/m2)，同時加熱到290℃。連續(xù)地除去縮合反應副產(chǎn)物乙二醇，直到得到特性粘度為0.72dL/g(在重量百分比為60/40的苯酚/鄰二氯苯中測量)的聚合物為止。經(jīng)DSC以20℃/分鐘的溫變速率進行測量，該聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為大約67℃。經(jīng)Metricon折射計在632nm處測量，這種CCH-tbia的折射指數(shù)為1.519。
多層光學薄膜——PET/CCH-tbia反射器薄膜可以將上述PET和CCH-tbia通過多層熔體集管共擠出以制成具有825個交替的第一和第二光學層的多層光學薄膜。第一光學層可以由PET形成，第二光學層可以由CCH-tbia形成。除了第一和第二光學層之外，可以將一組非光學層(其構(gòu)成材料與第二光學層的相同)共擠出在該光學層疊堆的任意一側(cè)上作為PBL(保護性界面層)。此外，可以將另一組表層通過附加的熔體端口共擠出在PBL非光學層的外側(cè)上。該表層可以由與用于第一光學層的PET材料相同的PET材料構(gòu)成?？梢詫⑦@種多層擠出薄膜流布到冷卻輪上，然后在充有99℃的熱空氣的烘箱中加熱30秒，然后在機器方向和橫向上分別以3.5倍的拉伸比進行雙軸取向，從而形成多層反射器薄膜。
這種多層薄膜為暴露在高達60℃的環(huán)境條件下的應用而設(shè)計，并且預期該多層薄膜在高達該溫度的條件下在1000小時以內(nèi)不會發(fā)生微起皺。
實施例5多層光學薄膜——CoPEN8218/Xylex反射性偏振器薄膜可以采用由共聚(聚萘二甲酸乙二醇酯)制成的第一光學層以及由環(huán)脂族聚酯/聚碳酸酯共混物(可為購自GE Plastics公司的系列商品名為“Xylex”的產(chǎn)品)制成的第二光學層來構(gòu)造多層反射性偏振器薄膜。
在裝有以下原材料的間歇式反應器中合成用來形成第一光學層的共聚(聚萘二甲酸乙二醇酯)，所述原材料為126kg萘二甲酸二甲酯、11kg對苯二甲酸二甲酯、75kg乙二醇、27g乙酸錳、27g乙酸鈷和48g三乙酸銻。在2個大氣壓(2×105N/m2)的壓力下，將該混合物加熱到254℃同時將甲醇除去。在除去36kg甲醇之后，將49g膦?；宜崛阴ゼ尤敕磻髦校缓髮毫χ饾u減小到1托，同時加熱到290℃。連續(xù)地除去縮合反應副產(chǎn)物乙二醇，直到得到特性粘度為0.50dL/g(在重量百分比為60/40的苯酚/鄰二氯苯中測量)的聚合物為止。將這種共聚(聚萘二甲酸乙二醇酯)或“coPEN9010”與9重量％的PET共混以形成“coPEN8218”。
將CoPEN8218與Xylex7200通過多層熔體集管共擠出以制成具有275個交替的第一和第二光學層的多層光學薄膜。CoPEN8218層是第一光學層，Xylex7200層是第二光學層。除了第一和第二光學層之外，將一組非光學層(也由Xylex7200構(gòu)成)共擠出在該光學層疊堆的任意一側(cè)上作為PBL(保護性界面層)。此外，將兩組表層通過附加的熔體端口共擠出在PBL非光學層的外側(cè)上。聚丙烯6671用來形成位于內(nèi)部的那一組表層。外表層由丙烯聚合物的共混物(分別由PP6671和PP8650按80∶20的重量比構(gòu)成)制成，其中所述的丙烯聚合物的共混物用來形成位于外部的那一組共擠出的表層。因此，該結(jié)構(gòu)依次為以下各層聚丙烯混合物外表層、聚丙烯內(nèi)表層、275個由光學層一和光學層二構(gòu)成的交替層、聚丙烯內(nèi)表層和另一個聚丙烯混合物外表層。
以22米/分鐘(66英尺/分鐘)的速度將多層擠出薄膜流布到冷卻輥上并在139℃(283)的烘箱中加熱30秒，然后以6∶1的拉伸比近似真正地單軸取向，從而制成在除去可剝離的聚丙烯混合物外表層之后厚度為大約30微米(1.2密耳)的反射性偏振器薄膜。
測試該多層薄膜的微起皺情況——直至1000小時的時候仍沒有觀察到明顯的微起皺現(xiàn)象。
實施例6多層光學薄膜——PEN/CoPEN5050HH/Xylex7200反射性偏振器薄膜可以采用由聚萘二甲酸乙二醇酯制成的第一光學層和由共聚(聚萘二甲酸乙二醇酯)制成的第二光學層以及由環(huán)脂族聚酯/聚碳酸酯共混物(可為購自GE Plastics公司的系列商品名為“Xylex”的產(chǎn)品)制成的表層或非光學層來構(gòu)造多層反射性偏振器薄膜。
在裝有以下原材料的間歇式反應器中合成用來形成第一光學層的共聚聚萘二甲酸乙二醇酯己二醇酯聚合物(CoPEN5050HH)，所述原材料為2，6-萘二甲酸二甲酯(80.9kg)、對苯二甲酸二甲酯(64.1kg)、1，6-己二醇(15.45kg)、乙二醇(75.4kg)、三羥甲基丙烷(2kg)、乙酸鈷(II)(25g)、乙酸鋅(40g)和乙酸銻(III)(60g)。在2個大氣壓(2×105N/m2)的壓力下將該混合物加熱到254℃的溫度并使該混合物反應，同時除去反應產(chǎn)物甲醇。在反應結(jié)束并除去甲醇(大約42.4kg)之后，將膦?；宜崛阴?55g)裝入反應容器中并將壓力減小到1托(263N/m2)，同時加熱到290℃。連續(xù)地除去縮合反應副產(chǎn)物乙二醇，直到得到特性粘度為0.55dL/g(在重量百分比為60/40的苯酚和鄰二氯苯的混合物中測量)的聚合物為止。經(jīng)差示掃描量熱法以20℃/分鐘的溫變速率進行測量，該方法制備的CoPEN5050HH聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)為85℃。該CoPEN5050HH聚合物在632nm處的折射指數(shù)為1.601。
將上述PEN和CoPEN5050HH通過多層熔體集管共擠出以制成具有275個交替的第一和第二光學層的多層光學薄膜。將這種275層的多層疊堆分成3部分并將其堆疊以形成825層。PEN層是第一光學層，CoPEN5050HH層是第二光學層。除了第一和第二光學層之外，將一組非光學層(也由CoPEN5050HH構(gòu)成)共擠出在該光學層疊堆的任意一側(cè)上作為PBL(保護性界面層)。此外，將兩組表層通過附加的熔體端口共擠出在PBL非光學層的外側(cè)上。Xylex7200用來形成位于內(nèi)部的那一組表層。外表層由其中共混有3重量％的Pelestat300(可得自Tomen/Sanyo公司)的聚(丙烯-乙烯)共聚物(PP8650，可得自Atofina公司)制成。因此，該結(jié)構(gòu)依次為以下各層聚丙烯混合物外表層、Xylex7200內(nèi)表層、825個由光學層一和光學層二構(gòu)成的交替層、Xylex7200內(nèi)表層和另一個聚丙烯混合物外表層。
以5米/分鐘(15英尺/分鐘)的速度將多層擠出薄膜流布到冷卻輥上并在150℃(302)的烘箱中加熱30秒，然后以5.5∶1的拉伸比進行單軸取向。制成了在除去可剝離的聚丙烯混合物表層之后厚度為大約150微米(6密耳)的反射性偏振器薄膜。
在每小時經(jīng)受一次從-30℃變化到85℃的熱沖擊試驗之后，測試這種多層薄膜的翹曲情況，在100小時之后觀察到極輕微的翹曲。
實施例7多層光學薄膜——PEN/CoPEN5050HH/SA115反射性偏振器薄膜可以采用由聚萘二甲酸乙二醇酯制成的第一光學層和由共聚(聚萘二甲酸乙二醇酯)制成的第二光學層以及由環(huán)脂族聚酯/聚碳酸酯共混物(可購自Eastman Chemical公司，商品名為“SA115”)制成的表層或非光學層來構(gòu)造多層反射性偏振器薄膜。
將上述PEN和CoPEN5050HH通過多層熔體集管共擠出以制成具有275個交替的第一和第二光學層的多層光學薄膜。將這種275層的多層疊堆分成3部分并將其堆疊以形成825層。PEN層成為第一光學層，CoPEN-5050HH層成為第二光學層。除了第一和第二光學層之外，可以將一組非光學層(也由CoPEN5050HH構(gòu)成)共擠出在該光學層疊堆的任意一側(cè)上作為PBL(保護性界面層)。此外，將兩組表層通過附加的熔體端口共擠出在PBL非光學層的外側(cè)上。非光學層或內(nèi)表層可以由環(huán)脂族聚酯/聚碳酸酯共混物(可購自Eastman Chemical公司，商品名為“SA115”)形成。外表層由其中共混有3重量％的Pelestat300(可得自Tomen/Sanyo公司)的聚(丙烯-乙烯)共聚物(PP8650，可得自Atofina公司)制成。因此，該結(jié)構(gòu)依次為以下各層聚丙烯混合物外表層、SA115內(nèi)表層、825個由光學層一和光學層二構(gòu)成的交替層、SA115內(nèi)表層和另一個聚丙烯混合物外表層。
以15米/分鐘(45英尺/分鐘)的速度將多層擠出薄膜流布到冷卻輥上并在150℃(302)的烘箱中加熱30秒，然后以5.5∶1的拉伸比進行單軸取向。制成了在除去可剝離的聚丙烯混合物表層之后厚度為大約150微米(6密耳)的反射性偏振器薄膜。
當經(jīng)受熱沖擊試驗(翹曲測試)時，預期這種多層薄膜在100小時之后還具有可接受的翹曲程度。
實施例8多層光學薄膜——PEN/CoPEN5050HH/Xylex7200/CoPEN-tbia反射性偏振器薄膜可以采用由聚萘二甲酸乙二醇酯制成的第一光學層和由共聚(聚萘二甲酸乙二醇酯)制成的第二光學層以及由環(huán)脂族聚酯/聚碳酸酯共混物(可為購自GE Plastics公司的系列商品名為“Xylex”的產(chǎn)品)制成的表層或非光學層來構(gòu)造多層反射性偏振器薄膜，其中所述的環(huán)脂族聚酯/聚碳酸酯共混物另外共混有CoPEN-tbia。
在裝有以下原材料的間歇式反應器中合成用來形成第一光學層的共聚聚萘二甲酸乙二醇酯己二醇酯聚合物(CoPEN5050HH)，所述的原材料為2，6-萘二甲酸二甲酯(80.9kg)、對苯二甲酸二甲酯(64.1kg)、1，6-己二醇(15.45kg)、乙二醇(75.4kg)、三羥甲基丙烷(2kg)、乙酸鈷(II)(25g)、乙酸鋅(40g)和乙酸銻(III)(60g)。在2個大氣壓(2×105N/m2)的壓力下將該混合物加熱到254℃的溫度并使該混合物反應，同時除去反應產(chǎn)物甲醇。在反應結(jié)束并除去甲醇(大約42.4kg)之后，將膦?；宜崛阴?55g)裝入反應容器中并將壓力減小到1托(263N/m2)，同時加熱到290℃。連續(xù)地除去縮合反應副產(chǎn)物乙二醇，直到得到特性粘度為0.55dL/g(在重量百分比為60/40的苯酚和鄰二氯苯的混合物中測量)的聚合物為止。經(jīng)差示掃描量熱法以20℃/分鐘的溫變速率進行測量，該方法制備的CoPEN5050HH聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)為85℃。該CoPEN5050HH聚合物在632nm處的折射指數(shù)為1.601。
將上述PEN和CoPEN5050HH通過多層熔體集管共擠出以制成具有275個交替的第一和第二光學層的多層光學薄膜。將這種275層的多層疊堆分成3部分并將其堆疊以形成825層。PEN層是第一光學層，CoPEN5050HH層是第二光學層。除了第一和第二光學層之外，將一組非光學層(也由CoPEN5050HH構(gòu)成)共擠出在該光學層疊堆的任意一側(cè)上作為PBL(保護性界面層)。此外，將兩組表層通過附加的熔體端口共擠出在PBL非光學層的外側(cè)上。其中共混有20重量％的CoPEN-tbia的Xylex7200用來形成位于內(nèi)部的那一組表層。外表層由其中共混有3重量％的Pelestat300(可得自Tomen/Sanyo公司)的聚(丙烯-乙烯)共聚物(PP8650，可得自Atofina公司)制成。因此，該結(jié)構(gòu)依次為以下各層聚丙烯混合物外表層、Xylex7200/CoPEN-tbia共混物內(nèi)表層、825個由光學層一和光學層二構(gòu)成的交替層、Xylex7200/CoPEN-tbia共混物內(nèi)表層和另一個聚丙烯混合物外表層。
以5米/分鐘(15英尺/分鐘)的速度將多層擠出薄膜流布到冷卻輥上并在150℃(302)的烘箱中加熱30秒，然后以5.5∶1的拉伸比進行單軸取向。制成了在除去可剝離的聚丙烯混合物表層之后厚度為大約125微米(5密耳)的反射性偏振器薄膜。
經(jīng)Gardner霧度計測量，這種多層薄膜的霧度水平為21％。當經(jīng)受熱沖擊試驗(翹曲測試)時，預期這種多層薄膜在100小時之后還具有可接受的翹曲程度。
實施例9多層光學薄膜——PEN/CoPEN5050HH/Xylex7200/ABS反射性偏振器薄膜可以采用由聚萘二甲酸乙二醇酯制成的第一光學層和由共聚(聚萘二甲酸乙二醇酯)制成的第二光學層以及由環(huán)脂族聚酯/聚碳酸酯共混物(可為購自GE Plastics公司的系列商品名為“Xylex”的產(chǎn)品)制成的表層或非光學層來構(gòu)造多層反射性偏振器薄膜，其中所述的環(huán)脂族聚酯/聚碳酸酯共混物另外共混有ABS Toyolac900(可得自Tomen/Sanyo公司)。
在裝有以下原材料的間歇式反應器中合成用來形成第一光學層的共聚聚萘二甲酸乙二醇酯己二醇酯聚合物(CoPEN5050HH)，所述的原材料為2，6-萘二甲酸二甲酯(80.9kg)、對苯二甲酸二甲酯(64.1kg)、1，6-己二醇(15.45kg)、乙二醇(75.4kg)、三羥甲基丙烷(2kg)、乙酸鈷(II)(25g)、乙酸鋅(40g)和乙酸銻(III)(60g)。在2個大氣壓(2×105N/m2)的壓力下將該混合物加熱到254℃的溫度并使該混合物反應，同時除去反應產(chǎn)物甲醇。在反應結(jié)束并除去甲醇(大約42.4kg)之后，將膦?；宜崛阴?55g)裝入反應容器中并將壓力減小到1托(263N/m2)，同時加熱到290℃。連續(xù)地除去縮合反應副產(chǎn)物乙二醇，直到得到特性粘度為0.55dL/g(在重量百分比為60/40的苯酚和鄰二氯苯的混合物中測量)的聚合物為止。經(jīng)差示掃描量熱法以20℃/分鐘的溫變速率進行測量，該方法制備的CoPEN5050HH聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)為85℃。該CoPEN5050HH聚合物在632nm處的折射指數(shù)為1.601。
將上述PEN和CoPEN5050HH通過多層熔體集管共擠出以制成具有275個交替的第一和第二光學層的多層光學薄膜。將這種275層的多層疊堆分成3部分并將其堆疊以形成825層。PEN層是第一光學層，CoPEN5050HH層是第二光學層。除了第一和第二光學層之外，將一組非光學層(也由CoPEN5050HH構(gòu)成)共擠出在該光學層疊堆的任意一側(cè)上作為PBL(保護性界面層)。此外，將兩組表層通過附加的熔體端口共擠出在PBL非光學層的外側(cè)上。其中共混有20重量％的Toyolac900的Xylex7200用來形成位于內(nèi)部的那一組表層。外表層由其中共混有3重量％的Pelestat300(可得自Tomen/Sanyo公司)的聚(丙烯-乙烯)共聚物(PP8650，可得自Atofina公司)制成。因此，該結(jié)構(gòu)依次為以下各層聚丙烯混合物外表層、Xylex7200/Toyolac900內(nèi)表層、825個由光學層一和光學層二構(gòu)成的交替層、Xylex7200/Toyolac900共混物內(nèi)表層和另一個聚丙烯混合物外表層。
以5米/分鐘(15英尺/分鐘)的速度將多層擠出薄膜流布到冷卻輥上并在150℃(302)的烘箱中加熱30秒，然后以5.5∶1的拉伸比進行單軸取向。制成了在除去可剝離的聚丙烯混合物表層之后厚度為大約125微米(5密耳)的反射性偏振器薄膜。
經(jīng)Gardner霧度計測量，這種多層薄膜的霧度水平為22％。當經(jīng)受熱沖擊試驗(翹曲測試)時，預期這種多層薄膜在100小時之后還具有可接受的翹曲程度。
實施例10多層光學薄膜——CoPEN9010/SA115反射性偏振器薄膜可以采用由聚萘二甲酸乙二醇酯制成的第一光學層以及由環(huán)脂族聚酯/聚碳酸酯共混物(可購自Eastman Chemical公司，系列商品名為“SA115”)制成的第二光學層來構(gòu)造多層反射性偏振器薄膜。
在裝有以下原材料的間歇式反應器中合成用來形成第一光學層的共聚聚萘二甲酸乙二醇酯(CoPEN9010)，所述的原材料為126kg萘二甲酸二甲酯、11kg對苯二甲酸二甲酯、75kg乙二醇、27g乙酸錳、27g乙酸鈷和48g三乙酸銻。在2個大氣壓(2×105N/m2)的壓力下，將該混合物加熱到254℃同時將甲醇除去。在除去36kg甲醇之后，將49g膦酰基乙酸三乙酯加入反應器中，然后將壓力逐漸減小到1托，同時加熱到290℃。連續(xù)地除去縮合反應副產(chǎn)物乙二醇，直到得到特性粘度為0.50dL/g(在重量百分比為60/40的苯酚/鄰二氯苯中測量)的聚合物為止。
可以將這種CoPEN9010與SA115通過多層熔體集管共擠出以制成具有275個交替的第一和第二光學層的多層光學薄膜。該CoPEN9010層成為第一光學層，該SA115層成為第二光學層。除了第一和第二光學層之外，將一組非光學層(也由SA115構(gòu)成)共擠出在該光學層疊堆的任意一側(cè)上作為PBL(保護性界面層)。此外，將兩組表層通過附加的熔體端口共擠出在PBL非光學層的外側(cè)上。SA115可用來形成位于內(nèi)部的那一組表層。外表層可以由丙烯聚合物的共混物(分別由PP6671和PP8650按90∶10的重量比構(gòu)成)制成，其中所述的丙烯聚合物的共混物用來形成位于外部的那一組共擠出的表層。因此，該結(jié)構(gòu)依次為以下各層聚丙烯混合物外表層、聚丙烯內(nèi)表層、275個由光學層一和光學層二構(gòu)成的交替層、聚丙烯內(nèi)表層和另一個聚丙烯混合物外表層。
可以以22米/分鐘(66英尺/分鐘)的速度將多層擠出薄膜流布到冷卻輥上并在139℃(283)的烘箱中加熱30秒，然后以6∶1的拉伸比近似真正地單軸取向，從而制成在除去可剝離的聚丙烯混合物外表層之后厚度為大約30微米(1.2密耳)的反射性偏振器薄膜。
測試該多層薄膜的微起皺情況——預期直至1000小時的時候仍沒有明顯的微起皺。
實施例11多層光學薄膜——PEN/CoPEN5050HH/SA115/PC/PS反射性偏振器薄膜可以采用由聚萘二甲酸乙二醇酯制成的第一光學層和由共聚(聚萘二甲酸乙二醇酯)制成的第二光學層以及由環(huán)脂族聚酯/聚碳酸酯共混物(可購自Eastman Chemical公司，商品名為“SA115”)制成的表層或非光學層來構(gòu)造多層反射性偏振器薄膜，其中所述的環(huán)脂族聚酯/聚碳酸酯共混物還共混有聚碳酸酯和聚苯乙烯。
將上述PEN和CoPEN5050HH通過多層熔體集管共擠出以制成具有275個交替的第一和第二光學層的多層光學薄膜。將這種275層的多層疊堆分成3部分并將其堆疊以形成825層。PEN層成為第一光學層，CoPEN-5050HH層成為第二光學層。除了第一和第二光學層之外，將一組非光學層(也由CoPEN5050HH構(gòu)成)共擠出在該光學層疊堆的任意一側(cè)上作為PBL(保護性界面層)。此外，將兩組表層通過附加的熔體端口共擠出在PBL非光學層的外側(cè)上。非光學層或內(nèi)表層可以由環(huán)脂族聚酯/聚碳酸酯共混物(可購自Eastman Chemical公司，系列商品名為“SA115”)形成，其中該共混物另外還共混有10重量％的聚碳酸酯(可為得自Bayer公司的Macrolon2458)和20重量％的聚苯乙烯(可為得自Dow公司的Styron685)。外表層由其中共混有3重量％的Pelestat300(可得自Tomen/Sanyo公司)的聚(丙烯-乙烯)共聚物(PP8650，可得自Atofina公司)制成。因此，該結(jié)構(gòu)依次為以下各層聚丙烯混合物外表層、SA115/Macrolon2458/Styron685內(nèi)表層、825個由光學層一和光學層二構(gòu)成的交替層、SA115/Macrolon2458/Styron685內(nèi)表層和另一個聚丙烯混合物外表層。
以15米/分鐘(45英尺/分鐘)的速度將多層擠出薄膜流布到冷卻輥上并在150℃(302)的烘箱中加熱30秒，然后以5.5∶1的拉伸比進行單軸取向。制成了在除去可剝離的聚丙烯混合物表層之后厚度為大約150微米(6密耳)的反射性偏振器薄膜。預期該薄膜具有大約30％的霧度值。
當經(jīng)受熱沖擊試驗(翹曲測試)時，預期這種多層薄膜在100小時之后還具有可接受的翹曲程度。
對比例C1多層光學薄膜——PEN/PETG反射性偏振器薄膜采用PEN第一光學層以及由聚對苯二甲酸乙二醇酯環(huán)己二甲醇酯(PETG)制成的第二光學層來制備多層反射性偏振器薄膜。
如實施例1所述的那樣合成PEN。PETG可為購自Eastman Kodak公司(位于美國田納西州Kingsport市)的商品名為EASTAR6763的產(chǎn)品。
如實施例1所述的那樣制備多層反射性偏振器薄膜，不同之處在于將PETG用于第二光學層來代替用于實施例1中的第二光學層的CoPEN-tbia。
測試該多層薄膜的微起皺情況——僅在80℃下經(jīng)過500小時之后，該薄膜就發(fā)生永久變形并且產(chǎn)生非常廣泛的嚴重的微起皺。
結(jié)果表1示出了上述例子中制造的多層光學薄膜的結(jié)構(gòu)表1多層光學薄膜的結(jié)構(gòu)

注如上所述，實施例1、對比例C1和實施例5是在85℃下測試的，實施例2、3和4是在60℃下測試的。
表2示出了實施例1、2和3中的多種材料以及一些市售聚酯材料的折射指數(shù)和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。可以看出，tbia材料顯示出非常低的折射指數(shù)和相對較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
表2玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和折射指數(shù)

本發(fā)明不應該被看作是受限于上述特定的例子，而是應當理解為涵蓋所附權(quán)利要求書中清楚給出的本發(fā)明的所有方面。對于本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在閱讀本發(fā)明說明書后可適用于本發(fā)明的各種修改、等同方法以及多種結(jié)構(gòu)將會是顯而易見的。權(quán)利要求書旨在涵蓋這些修改和設(shè)計。
權(quán)利要求
1.一種聚合物，該聚合物包含共聚聚萘二甲酸乙二醇酯，其包含羧酸酯亞單元和二醇亞單元，并且其在632.8nm處的折射指數(shù)為1.58或更低，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為90℃或更高。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的聚合物，其中所述的共聚聚萘二甲酸乙二醇酯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為100℃或更高。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的聚合物，其中所述的共聚聚萘二甲酸乙二醇酯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為102℃或更高。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的聚合物，其中所述的共聚聚萘二甲酸乙二醇酯的羧酸酯亞單元衍生自30mol％-90mol％叔丁基間苯二甲酸或其酯；10mol％-50mol％萘二甲酸酯；和0-50mol％對苯二甲酸酯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的聚合物，其中所述的共聚聚萘二甲酸乙二醇酯的二醇亞單元衍生自10mol％-90mol％環(huán)脂族二醇；和10mol％-90mol％支化二醇。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的聚合物，其中所述的支化二醇包括新戊二醇、2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇、2，2，4-三乙基戊二醇或雙酚A。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的聚合物，其中所述的共聚聚萘二甲酸乙二醇酯還包含0.01mol％-2.5mol％的衍生自以下化合物的羧酸酯亞單元或二醇亞單元，其中所述化合物具有三個或更多個羧酸酯或酯官能團、三個或更多個羥基官能團、或它們的組合。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的聚合物，其中所述的環(huán)脂族二醇包括1，4-環(huán)己烷二甲醇。
9.一種光學薄膜，其包含根據(jù)權(quán)利要求1的聚合物。
10.一種多層聚合物薄膜，其具有多個第一光學層，該第一光學層包含雙折射性的第一共聚聚酯或聚酯；以及多個第二光學層，該第二光學層包含第二共聚聚酯，并且在所述的多層聚合物薄膜已形成之后該第二光學層在632.8nm處的面內(nèi)雙折射為0.04或更低，所述的第二共聚聚酯是包含羧酸酯亞單元和二醇亞單元的共聚聚萘二甲酸乙二醇酯，其中所述的第二共聚聚酯在632.8nm處的折射指數(shù)為1.58或更低，并且該第二共聚聚酯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為90℃或更高。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的多層聚合物薄膜，其中所述第二共聚聚酯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為100℃或更高。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的多層聚合物薄膜，其中所述第二共聚聚酯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為102℃或更高。
13.根據(jù)權(quán)利要求10的多層聚合物薄膜，其中所述第二共聚聚酯的羧酸酯亞單元衍生自30mol％-90mol％叔丁基間苯二甲酸或其酯；和10mol％-50mol％萘二甲酸酯；和0-50mol％對苯二甲酸酯。
14.根據(jù)權(quán)利要求10的多層聚合物薄膜，其中所述第二共聚聚酯的二醇亞單元衍生自10mol％-90mol％環(huán)脂族二醇；和10mol％-90mol％支化二醇。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的聚合物，其中所述的支化二醇包括新戊二醇、2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇、2，2，4-三乙基戊二醇或雙酚A。
16.根據(jù)權(quán)利要求10的多層聚合物薄膜，其中所述的第二共聚聚酯還包含0.01mol％-2.5mol％的衍生自以下化合物的羧酸酯亞單元或二醇亞單元，其中所述化合物具有三個或更多個羧酸酯或酯官能團、三個或更多個羥基官能團、或它們的組合。
17.根據(jù)權(quán)利要求14的多層聚合物薄膜，其中所述的環(huán)脂族二醇包括1，4-環(huán)己烷二甲醇。
18.根據(jù)權(quán)利要求10的多層聚合物薄膜，其還具有布置在該多層聚合物薄膜上的可剝離的表層。
19.一種聚合物，該聚合物包含共聚聚對苯二甲酸乙二醇酯，其包含羧酸酯亞單元和二醇亞單元，并且其在632.8nm處的折射指數(shù)小于1.54，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為60℃或更高。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的聚合物，其中所述的共聚聚對苯二甲酸乙二醇酯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為65℃或更高。
21.根據(jù)權(quán)利要求19的聚合物，其中所述的共聚聚對苯二甲酸乙二醇酯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為70℃或更高。
22.根據(jù)權(quán)利要求19的聚合物，其中所述的共聚聚對苯二甲酸乙二醇酯的羧酸酯亞單元衍生自20mol％-60mol％叔丁基間苯二甲酸或其酯；10mol％-50mol％對苯二甲酸二甲酯；和20mol％-50mol％環(huán)脂族二甲酸酯。
23.根據(jù)權(quán)利要求19的聚合物，其中所述的共聚聚對苯二甲酸乙二醇酯的二醇亞單元衍生自10mol％-90mol％環(huán)脂族二醇；和10mol％-90mol％支化二醇。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的聚合物，其中所述的支化二醇包括新戊二醇、2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇、2，2，4-三乙基戊二醇或雙酚A。
25.根據(jù)權(quán)利要求19的聚合物，其中所述的共聚聚對苯二甲酸乙二醇酯還包含0.01mol％-2.5mol％的衍生自以下化合物的羧酸酯亞單元或二醇亞單元，其中所述化合物具有三個或更多個羧酸酯或酯官能團、三個或更多個羥基官能團、或它們的組合。
26.根據(jù)權(quán)利要求23的聚合物，其中所述的環(huán)脂族二醇包括1，4-環(huán)己烷二甲醇。
27.一種光學薄膜，其包含根據(jù)權(quán)利要求19的聚合物。
28.一種多層聚合物薄膜，其具有多個第一光學層，該第一光學層包含雙折射性的第一共聚聚酯或聚酯；以及多個第二光學層，該第二光學層包含第二共聚聚酯，并且在所述的多層聚合物薄膜已形成之后該第二光學層在632.8nm處的面內(nèi)雙折射為0.04或更低，所述的第二共聚聚酯是具有羧酸酯亞單元和二醇亞單元的共聚聚對苯二甲酸乙二醇酯，其中所述的第二共聚聚酯在632.8nm處的折射指數(shù)小于1.54，并且該第二共聚聚酯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為60℃或更高。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的多層聚合物薄膜，其中所述第二共聚聚酯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為65℃或更高。
30.根據(jù)權(quán)利要求28的多層聚合物薄膜，其中所述第二共聚聚酯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為70℃或更高。
31.根據(jù)權(quán)利要求28的多層聚合物薄膜，其中所述第二共聚聚酯的羧酸酯亞單元衍生自20mol％-60mol％叔丁基間苯二甲酸或其酯；10mol％-50mol％對苯二甲酸二甲酯；和20mol％-50mol％環(huán)脂族二甲酸酯。
32.根據(jù)權(quán)利要求28的多層聚合物薄膜，其中所述第二共聚聚酯的二醇亞單元衍生自10mol％-90mol％環(huán)脂族二醇；和10mol％-90mol％支化二醇。
33.根據(jù)權(quán)利要求32的聚合物，其中所述的支化二醇包括新戊二醇、2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇、2，2，4-三乙基戊二醇或雙酚A。
34.根據(jù)權(quán)利要求28的多層聚合物薄膜，其中所述第二共聚聚酯還包含0.01mol％-2.5mol％的衍生自以下化合物的羧酸酯亞單元或二醇亞單元，其中所述化合物具有三個或更多個羧酸酯或酯官能團、三個或更多個羥基官能團、或它們的組合。
35.根據(jù)權(quán)利要求32的多層聚合物薄膜，其中所述的環(huán)脂族二醇包括1，4-環(huán)己烷二甲醇。
36.根據(jù)權(quán)利要求28的多層聚合物薄膜，其還具有布置在該多層聚合物薄膜上的可剝離的表層。
37.一種聚合物，該聚合物包含共聚叔丁基間苯二甲酸聚合物，其包含羧酸酯亞單元和二醇亞單元，并且其在632.8nm處的折射指數(shù)為1.53或更低，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為50℃或更高。
38.根據(jù)權(quán)利要求37的聚合物，其中所述的共聚叔丁基間苯二甲酸聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為60℃或更高。
39.根據(jù)權(quán)利要求37的聚合物，其中所述的共聚叔丁基間苯二甲酸聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為70℃或更高。
40.根據(jù)權(quán)利要求37的聚合物，其中所述的共聚叔丁基間苯二甲酸聚合物的羧酸酯亞單元衍生自30mol％-70mol％叔丁基間苯二甲酸或其酯；和30mol％-70mol％環(huán)己烷二甲酸二甲酯。
41.根據(jù)權(quán)利要求37的聚合物，其中所述的共聚叔丁基間苯二甲酸聚合物的二醇亞單元衍生自10mol％-90mol％環(huán)脂族二醇；和10mol％-90mol％支化二醇。
42.根據(jù)權(quán)利要求4 1的聚合物，其中所述的支化二醇包括新戊二醇、2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇、2，2，4-三乙基戊二醇或雙酚A。
43.根據(jù)權(quán)利要求37的聚合物，其中所述的共聚叔丁基間苯二甲酸聚合物還包含0.01mol％-2.5mol％的衍生自以下化合物的羧酸酯亞單元或二醇亞單元，其中所述化合物具有三個或更多個羧酸酯或酯官能團、三個或更多個羥基官能團、或它們的組合。
44.根據(jù)權(quán)利要求41的聚合物，其中所述的環(huán)脂族二醇包括1，4-環(huán)己烷二甲醇。
45.一種光學薄膜，其包含根據(jù)權(quán)利要求37的聚合物。
46.一種多層聚合物薄膜，其具有多個第一光學層，該第一光學層包含雙折射性的第一共聚聚酯或聚酯；以及多個第二光學層，該第二光學層包含第二共聚聚酯，并且在所述的多層聚合物薄膜已形成之后該第二光學層在632.8nm處的面內(nèi)雙折射為0.04或更低，所述的第二共聚聚酯是含有羧酸酯亞單元和二醇亞單元的共聚叔丁基間苯二甲酸聚合物，其中所述的第二共聚聚酯在632.8nm處的折射指數(shù)為1.53或更低，并且該第二共聚聚酯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為50℃或更高。
47.根據(jù)權(quán)利要求46的多層聚合物薄膜，其中所述第二共聚聚酯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為60℃或更高。
48.根據(jù)權(quán)利要求46的多層聚合物薄膜，其中所述第二共聚聚酯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為70℃或更高。
49.根據(jù)權(quán)利要求46的多層聚合物薄膜，其中所述第二共聚聚酯的羧酸酯亞單元衍生自30mol％-70mol％叔丁基間苯二甲酸或其酯；和30mol％-70mol％環(huán)己烷二甲酸二甲酯。
50.根據(jù)權(quán)利要求46的多層聚合物薄膜，其中所述第二共聚聚酯的二醇亞單元衍生自10mol％-90mol％環(huán)脂族二醇；和10mol％-90mol％支化二醇。
51.根據(jù)權(quán)利要求50的聚合物，其中所述的支化二醇包括新戊二醇、2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇、2，2，4-三乙基戊二醇或雙酚A。
52.根據(jù)權(quán)利要求50的多層聚合物薄膜，其中所述第二共聚聚酯還包含0.01mol％-2.5mol％的衍生自以下化合物的羧酸酯亞單元或二醇亞單元，其中所述化合物具有三個或更多個羧酸酯或酯官能團、三個或更多個羥基官能團、或它們的組合。
53.根據(jù)權(quán)利要求50的多層聚合物薄膜，其中所述的環(huán)脂族二醇包括1，4-環(huán)己烷二甲醇。
54.根據(jù)權(quán)利要求46的多層聚合物薄膜，其還具有布置在該多層聚合物薄膜上的可剝離的表層。
55.一種多層聚合物薄膜，其具有多個第一光學層，該第一光學層包含雙折射性的第一共聚聚酯或聚酯；以及多個第二光學層，該第二光學層包含第二共聚聚酯，并且在所述的多層聚合物薄膜已形成之后該第二光學層在632.8nm處的面內(nèi)雙折射為0.04或更低，其中所述的第二共聚聚酯是共聚聚酯和聚碳酸酯聚合物的共混物。
56.根據(jù)權(quán)利要求55的多層聚合物薄膜，其中所述第二共聚聚酯是環(huán)脂族共聚聚酯和聚碳酸酯的共混物。
57.根據(jù)權(quán)利要求55的多層聚合物薄膜，其中所述第二共聚聚酯在632.8nm處的折射指數(shù)為1.57或更低，并且其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為100℃或更高。
58.一種多層聚合物薄膜，其具有多個第一光學層，該第一光學層包含雙折射性的第一共聚聚酯或聚酯；多個第二光學層，該第二光學層包含第二共聚聚酯，在所述的多層聚合物薄膜已形成之后該第二光學層在632.8nm處的面內(nèi)雙折射為0.04或更低；以及非光學表層，該非光學表層被布置在所述的多個第一光學層上或所述的多個第二光學層上，該表層包含環(huán)脂族共聚聚酯和聚碳酸酯的共混物。
59.根據(jù)權(quán)利要求58的多層聚合物薄膜，其中所述的非光學表層包含具有第一折射指數(shù)值的環(huán)脂族聚酯和聚碳酸酯的共混物，以及具有第二折射指數(shù)值的非混溶性聚合物，其中所述第一折射指數(shù)值和所述第二折射指數(shù)值相同。
60.根據(jù)權(quán)利要求59的多層聚合物薄膜，其中所述的非光學表層包含環(huán)脂族聚酯和聚碳酸酯的共混物以及CoPEN-tbia。
61.根據(jù)權(quán)利要求59的多層聚合物薄膜，其中所述的非光學表層包含環(huán)脂族聚酯和聚碳酸酯的共混物以及聚苯乙烯或聚苯乙烯共聚物。
62.權(quán)利要求58的多層聚合物薄膜，其中所述的非光學表層包含具有第一折射指數(shù)值的環(huán)脂族聚酯和聚碳酸酯的共混物，以及具有第二折射指數(shù)值的非混溶性聚合物，其中所述的第一折射指數(shù)值和所述的第二折射指數(shù)值不相同。
63.根據(jù)權(quán)利要求62的多層聚合物薄膜，其中所述的非光學表層包含環(huán)脂族聚酯和聚碳酸酯的共混物以及聚苯乙烯共聚物。
64.一種多層聚合物薄膜，其具有多個第一光學層，該第一光學層包含雙折射性的第一共聚聚酯或聚酯，所述第一光學層是至少近似真正單軸取向的；以及多個第二光學層，該第二光學層包含第二共聚聚酯，并且在所述的多層聚合物薄膜已形成之后該第二光學層在632.8nm處的面內(nèi)雙折射為0.04或更低，所述的第二共聚聚酯是含有羧酸酯亞單元和二醇亞單元的共聚聚萘二甲酸乙二醇酯，其中所述的第二共聚聚酯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為90℃或更高。
65.根據(jù)權(quán)利要求64的多層聚合物薄膜，其中所述第二共聚聚酯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為100℃或更高。
66.根據(jù)權(quán)利要求64的多層聚合物薄膜，其中所述第二共聚聚酯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為102℃或更高。
67.根據(jù)權(quán)利要求64的多層聚合物薄膜，其中所述第二共聚聚酯的羧酸酯亞單元衍生自30mol％-90mol％叔丁基間苯二甲酸或其酯；和10mol％-50mol％萘二甲酸酯；和0-50mol％對苯二甲酸酯。
68.根據(jù)權(quán)利要求64的多層聚合物薄膜，其中所述第二共聚聚酯的二醇亞單元衍生自10mol％-90mol％環(huán)脂族二醇；和10mol％-90mol％支化二醇。
69.根據(jù)權(quán)利要求68的聚合物，其中所述的支化二醇包括新戊二醇、2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇、2，2，4-三乙基戊二醇或雙酚A。
70.根據(jù)權(quán)利要求64的多層聚合物薄膜，其中所述第二共聚聚酯還包含0.01mol％-2.5mol％的衍生自以下化合物的羧酸酯亞單元或二醇亞單元，其中所述化合物具有三個或更多個羧酸酯或酯官能團、三個或更多個羥基官能團、或它們的組合。
71.根據(jù)權(quán)利要求64的多層聚合物薄膜，其中所述的環(huán)脂族二醇包括1，4-環(huán)己烷二甲醇。
72.根據(jù)權(quán)利要求64的多層聚合物薄膜，其還具有布置在該多層聚合物薄膜上的可剝離的表層。
73.根據(jù)權(quán)利要求64的多層聚合物薄膜，其中所述第一光學層在垂直于取向拉伸方向的平面內(nèi)的最大雙折射與最大面內(nèi)雙折射的比值為0.2或更低。
74.根據(jù)權(quán)利要求64的多層聚合物薄膜，其中所述第一光學層在垂直于取向拉伸方向的平面內(nèi)的最大雙折射與最大面內(nèi)雙折射的比值為0.15或更低。
75.根據(jù)權(quán)利要求64的多層聚合物薄膜，其中所述第一光學層在垂直于取向拉伸方向的平面內(nèi)的最大雙折射與最大面內(nèi)雙折射的比值為0.1或更低。
全文摘要
本發(fā)明公開了具有相對較低的折射指數(shù)和相對較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的改性共聚聚酯。這些改性共聚聚酯可用于形成諸如多層聚合物薄膜之類的光學薄膜中的一個或多個層。
文檔編號C08G63/189GK101094880SQ200580041531
公開日2007年12月26日 申請日期2005年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月18日
發(fā)明者蒂莫西·J·埃布林克, 馬丁·E·登克爾, 錢之華, 馬修·B·約翰遜, 理查德·J·湯普森, 克里斯托弗·J·德克斯, 威廉·W·梅里爾, 李福明 申請人:3M創(chuàng)新有限公司