專利名稱：非鏡面虹彩膜的制作方法
非鏡面虹彩膜
背景技術(shù)：
含有具有不同折光指數(shù)的兩種聚合物的交替層的多層塑料膜在各層具有合適的 厚度時是虹彩的。這類膜描述在授予Cooper、Shetty和Pinsky的美國專利No. Re 31， 780 和均授予Shetty和Cooper的美國專利No. 5， 089， 318和美國專利No. 5， 451， 449(它們經(jīng) 此引用并入本文)以及其它專利中。虹彩色通過光干涉現(xiàn)象產(chǎn)生。交替聚合物層對兒構(gòu)成 光學(xué)芯。通常，最外層或表層比光學(xué)芯中的層要厚。這種較厚的表層可以由光學(xué)芯中的組 分之一構(gòu)成，或可以是用于賦予所述膜所需物理、機械或其它性質(zhì)的不同聚合物。
該多層膜由多個大致平行的透明熱塑性樹脂材料層構(gòu)成，其中毗鄰層是折光指數(shù) 相差至少大約0. 03的不同樹脂材料。該膜含有至少10層，更通常至少35層，優(yōu)選至少大 約70層。 該膜的各層極薄，通常大約30至500納米，優(yōu)選大約50-400納米，這造成從許多 界面反射的光波的相長干涉。根據(jù)層厚度和聚合物的折光指數(shù)，反射一個主波長帶，其余光 透過該膜。反射的波長與層對兒的光學(xué)厚度之和成比例。 反射光的量(反射度)和顏色強度取決于兩個折光指數(shù)之差、取決于層的光學(xué)厚 度的比率、取決于層數(shù)和取決于厚度均勻性。如果折光指數(shù)相同，則完全沒有來自層間界面 的反射。在多層虹彩膜中，舭鄰層的折光指數(shù)相差至少0. 03，優(yōu)選相差至少0. 06或更大。 對一級反射而言，盡管當兩個光學(xué)厚度的比率在5 : 95和95 : 5之間時可以實現(xiàn)合適的 高反射度，但當層的光學(xué)厚度相等時，反射度最高。少至10層時獲得明顯的顏色反射。但 是，對最高顏色強度而言，需要具有35至1，000層或甚至更多層。高顏色強度與相對較窄 并在其峰處具有高反射度的反射帶相關(guān)聯(lián)。應(yīng)該認識到，盡管在此為方便起見使用術(shù)語"顏 色強度"，但相同考慮事項也適用于在紫外和紅外范圍內(nèi)的不可見反射。
可以通過驟冷輥流延技術(shù)制造多層膜，其中使用與進料部件(feedblock)(其收 集來自兩個或更多個擠出機各自的熔體并將它們排列成所需層型式)聯(lián)合的傳統(tǒng)單歧管 平膜模頭。例如在美國專利Nos. 3， 565， 985和3， 773， 882中描述了進料部件。進料部件可 用于形成雙組分(即ABAB.);三組分(例如ABCABCA.或ACBCACBC.);或更多組分的 交替層。極窄的多層流流過單歧管平膜模頭，在此這些層同時鋪展至模頭寬度并變薄至最 終模頭出口厚度?？梢栽诓迦氩煌倪M料部件模塊時改變層數(shù)和它們的厚度分布。通常， 片材各面上的最外層比其它層厚。這種較厚的表層可以由構(gòu)成光學(xué)芯的組分之一構(gòu)成；可 以是用于賦予合意的機械、熱密封或其它性質(zhì)的不同聚合物；或可以是這些的組合。
虹彩膜的 一 些近期發(fā)展描述在美國專利Nos. Re. 31， 780 ;4， 937， 134 ;和 5， 089， 318中。美國專利No. Re. 31， 780描述了使用熱塑性對苯二甲酸酯聚酯或共聚酯樹 脂作為該體系的高折光指數(shù)組分。在美國專利No. 4， 937， 134中描述了彈性體干涉膜的形 成，其中所有樹脂材料都是特定的熱塑性聚氨酯、聚酯嵌段酰胺或撓性共聚酯。美國專利 No. 5， 089， 318公開了由至少10個大致平行的層構(gòu)成的改進的多層反光透明熱塑性樹脂 膜，其中毗鄰層為折光指數(shù)相差至少大約0. 03的不同透明熱塑性樹脂材料且樹脂材料中 的至少一種是工程熱塑性彈性體樹脂。
當在積分球分光光度計上測量典型納米層虹彩膜的顏色時，在測量中肯定包括鏡 面反射光，或完全測不出顏色(包括鏡面反射的儀器構(gòu)造)。這歸因于這些膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計和 特性以及光折射和反射的物理學(xué)。目前沒有在非鏡面角可見鏡面反射色的市售納米層虹彩 膜。 發(fā)明概述 本發(fā)明涉及新型虹彩膜，其中在非鏡面角可見鏡面反射色。這實現(xiàn)之前用現(xiàn)有技 術(shù)的虹彩膜不可實現(xiàn)的用途和外觀。 通過含有兩種具不同折光指數(shù)的聚合物的交替層且本領(lǐng)域中已知的多層塑料膜 的表面和/或整個結(jié)構(gòu)的改進，實現(xiàn)了這種新的光學(xué)效果。這種改進(被認為是該膜的并 列層的平面性的改變)改變了光在進入和離開典型納米層虹彩膜結(jié)構(gòu)時的角度。這種改進 使該反射的相長干涉部分變向而偏離鏡面角/該發(fā)射的鏡面光澤部分。提供了幾種將多層 膜改進的方法。
附圖詳述

圖1是顯示現(xiàn)有技術(shù)的多層虹彩膜的反射性質(zhì)的示意圖。
圖2是顯示本發(fā)明的的虹彩膜的反射性質(zhì)的示意圖。
圖3是從現(xiàn)有技術(shù)的虹彩膜上反射的光的測量。
圖4是從本發(fā)明的虹彩膜上反射的光的測量。 圖5是使用固定在25°角的光源的情況下，從現(xiàn)有技術(shù)的虹彩膜和本發(fā)明的虹彩 膜上反射的光的測量。 圖6是作為在現(xiàn)有技術(shù)的虹彩膜和本發(fā)明的虹彩膜上的測量角度的函數(shù)的L值的 圖7a是使用固定在25°角的光源的情況下，現(xiàn)有技術(shù)的虹彩膜和本發(fā)明的虹彩 膜的色度值a和b的二維曲線圖。 圖7b是使用固定在65°角的光源的情況下，現(xiàn)有技術(shù)的虹彩膜和本發(fā)明的虹彩 膜的色度值a和b的二維曲線圖。
發(fā)明詳述 本發(fā)明適用于此前存在的所有虹彩多層膜。這類膜由多個大致平行或基本平行的 透明熱塑性樹脂材料層構(gòu)成，其中毗鄰層為折光指數(shù)相差至少大約0. 03，優(yōu)選至少0. 06的 不同樹脂材料。這些膜含有至少10層，或通常至少35層，優(yōu)選至少70層。膜中的各樹脂 材料層極薄，通常為大約30至500納米，優(yōu)選大約50至400納米。 所述多層膜通常通過驟冷輥流延技術(shù)制造，其中來自兩個或更多個擠出機的熱塑 性樹脂材料熔體被進料部件收集，該部件將它們排列成所需成層型式。該極窄的多層流流 過單歧管平膜模頭，這些層同時鋪展至模頭寬度并變薄至最終模頭出口厚度?？梢酝ㄟ^使 用不同的進料部件模塊來改變層數(shù)和它們的厚度分布。通常，片材各面上的最外層比其它 層厚而形成相對較厚的表層。用于形成該表層的樹脂材料可以是構(gòu)成光學(xué)芯的組分之一， 或用于賦予合意的機械、熱密封或其它性質(zhì)的不同聚合物；或這些的組合。
提供虹彩膜的層的合適的材料的具體實例包括聚萘二甲酸乙二酯(PEN)及其異 構(gòu)體(例如2， 6-、 1， 4-、 1， 5-、2， 7-和2， 3-PEN)、聚對苯二甲酸亞烷基酯(例如聚對苯二甲 酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯和聚-對苯二甲酸l，4-環(huán)己烷二亞甲酯)、聚酰亞胺(例如聚丙烯酰亞胺)、聚醚酰亞胺、無規(guī)立構(gòu)聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸酯(例如聚甲基 丙烯酸異丁酯、聚甲基丙烯酸丙酯、聚甲基丙烯酸乙酯、和聚甲基丙烯酸甲酯)、聚丙烯酸酯 (例如聚丙烯酸丁酯和聚丙烯酸甲酯)、間規(guī)立構(gòu)聚苯乙烯(sPS)J司規(guī)立構(gòu)聚-a-甲基苯 乙烯、間規(guī)立構(gòu)聚二氯苯乙烯、任何這些聚苯乙烯的共聚物和共混物、纖維素衍生物(例如 乙基纖維素、乙酸纖維素、丙酸纖維素、乙酸丁酸纖維素和硝酸纖維素)、聚烯聚合物(例如 聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚異丁烯和聚(4-甲基)戊烯)、氟化聚合物(例如全氟烷氧基樹 脂、聚四氟乙烯、氟化乙烯-丙烯共聚物、聚偏二氟乙烯、和聚氯三氟乙烯)、氯化聚合物(例 如聚偏二氯乙烯和聚氯乙烯)、聚砜、聚醚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、有機硅樹脂、環(huán)氧樹脂、聚 乙酸乙烯酯、聚醚酰胺、離聚物樹脂、彈性體(例如聚丁二烯、聚異戊二烯和氯丁橡膠)和聚 氨酯。同樣合適的是共聚物，例如PEN共聚物(例如2， 6-、 1， 4-、 1， 5-、2， 7-和/或2， 3-萘 二甲酸或其酯與(a)對苯二甲酸或其酯，(b)間苯二甲酸或其酯；(c)鄰苯二甲酸或其酯； (d)鏈烷二醇；(e)環(huán)烷二醇(例如環(huán)己烷二甲烷二醇)；(f)鏈烷二羧酸；和/或(g)環(huán)烷 二羧酸(例如環(huán)己烷二甲酸)的共聚物)、聚對苯二甲酸亞烷基酯的共聚物(例如對苯二 甲酸或其酯與(a)萘二甲酸或其酯；(b)間苯二甲酸或其酯；(C)鄰苯二甲酸或其酯；(d)鏈 烷二醇；(e)環(huán)烷二醇(例如環(huán)己烷二甲烷二醇)；(f)鏈烷二羧酸；和/或(g)環(huán)烷二羧 酸(例如環(huán)己烷二甲酸)的共聚物)、和苯乙烯共聚物(例如苯乙烯-丁二烯共聚物和苯乙 烯-丙烯腈共聚物)、4，4'-聯(lián)苯甲酸和乙二醇。此外，各層各自可以包括兩種或更多種上 述聚合物或共聚物的共混物(例如sPS和無規(guī)立構(gòu)聚苯乙烯的共混物)。所述coPEN也可 以是丸粒共混物，其中至少一種組分是基于萘二甲酸的聚合物，其它組分是其它聚酯或聚 碳酸酯，如PET、 PEN或co-PEN。 熱塑性彈性體(TPE)可用作樹脂材料之一。這類材料是熱塑性硬鏈段和軟彈性 體鏈段的共聚物，熱塑性硬鏈段例如有聚對苯二甲酸丁酯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯 等，軟彈性體鏈段例有如聚醚二醇、有機硅橡膠、聚醚酰亞胺和類似物。改變軟彈性體鏈段 的百分比會產(chǎn)生具有不同折光指數(shù)的熱塑性彈性體。因此可以產(chǎn)生折光指數(shù)與基礎(chǔ)硬鏈段 熱塑性聚合物相差大于0. 03的熱塑性彈性體共聚物。還可以獲得具有相同的硬和軟鏈段 但折光指數(shù)差大于0. 03的兩種TPE，其中這兩種TPE之間的唯一差別是共聚物中的軟彈性 體鏈段的量。 熱塑性彈性體優(yōu)選是含有重復(fù)的源自二羧酸和長鏈二醇的長鏈酯單元和源自二 羧酸和低分子量二醇的短鏈酯單元的嵌段熱塑性共聚酯。 長鏈二醇是具有末端(或盡可能接近末端的)氫氧基和高于大約400，優(yōu)選大約 400至4，000的分子量的聚合物二醇。它們可以是聚(環(huán)氧烷)二醇，例如聚(環(huán)氧乙烷) 二醇、聚(環(huán)氧丙烷)二醇、聚(環(huán)氧丁烷)二醇和類似物。 短鏈酯單元是指分子量小于大約550的低分子量化合物或聚合物鏈單元。它們使
用低分子量二醇(低于大約250)(如乙二醇、丙二醇、丁二醇等)或同等的成酯衍生物(如
對乙二醇而言，等同的是環(huán)氧乙烷或碳酸亞乙酯)與二羧酸形成酯單元而制得。 二羧酸是具有低分子量，即具有小于大約300的分子量的脂族、脂環(huán)族或芳族二
羧酸。實例包括對苯二甲酸、間苯二甲酸、萘二甲酸、環(huán)己二甲酸、己二酸、琥珀酸、草酸和類似物。 所述嵌段熱塑性共聚酯彈性體是本領(lǐng)域中公知的并描述在例如美國專利Nos. 3， 651， 014、3， 763， 109、3， 766， 146和3， 784， 520中，它們的公開內(nèi)容經(jīng)此引用并入本 文。 本發(fā)明的基本特征是對表面和/或整個多層膜結(jié)構(gòu)的改進，其改變了光在進入和 離開典型納米層虹彩膜結(jié)構(gòu)時的角度。這種改進表現(xiàn)為構(gòu)成膜的毗鄰層的平面性改變或 "皺紋"。該改進結(jié)構(gòu)使該反射的相長干涉部分變向而偏離鏡面角/發(fā)射的鏡面光澤部分。通 過本發(fā)明制成的膜的特征在于，即使在排除鏡面光的情況下測量時和在非鏡面角測量時， 也能測得亮反射色(如用測角分光光度計(goniospectrophotometer)獲取顏色讀數(shù)時可 以看出的那樣，參見例如實施例1)。換言之，本發(fā)明的膜造成光的顯著非鏡面反射(即光偏 離鏡面角反射)。本文所用的"光的顯著非鏡面反射"是指，與在包括鏡面反射的構(gòu)造中測 量的相同樣品相比，在排除鏡面反射的儀器構(gòu)造中用積分球分光光度計測量時，鏡面反射 光的至少30 % 、至少40 % 、至少50 %或至少75 % 。 本發(fā)明的虹彩膜產(chǎn)生之前用本領(lǐng)域已知的虹彩膜從未看出的"光亮"色彩效應(yīng)。通 過使虹彩鏡面反射色偏離鏡面角，現(xiàn)在可以在不受鏡面光源干涉的情況下在許多不同角度 看見強的虹彩色。鏡面光源通過壓倒虹彩色而降低了現(xiàn)有技術(shù)膜的感知顏色強度。本發(fā)明 的改進膜具有極大提高的感知顏色強度。此外，本發(fā)明的膜可以通過金屬化處理并仍保持 虹彩色，使用現(xiàn)有技術(shù)的虹彩膜結(jié)構(gòu)時該虹彩色幾乎總會被消除。這又能夠制造具有與金 屬化相關(guān)聯(lián)的物理性質(zhì)(如阻擋層電阻)以及裝飾性質(zhì)(如鏡面狀反射)的虹彩裝飾結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)在參看圖1和2，可以描述現(xiàn)有技術(shù)的多層虹彩膜和本發(fā)明的改進多層膜的反 射度特性的差異。在圖1中，現(xiàn)有技術(shù)的多層虹彩膜用標號10標示。入射到膜10上的入 射光用箭頭12和14標示。由于該膜的毗鄰層之間的不同折光指數(shù)，在光穿過該透明膜10 時，箭頭14所示的入射光如標號16所示彎折。光如標號18所示從膜10的兩個毗鄰層之 間的界面11反射并如箭頭22所示作為反射色從膜10的表面上導(dǎo)出。箭頭22所示的這種 反射光提供了膜10的虹彩色。不幸地，標號12所示的入射光作為如標號20所示的光源鏡 像反射從膜10的表面上反射。如標號20所示來自膜10表面的這種鏡面光澤與如標號22 所示的虹彩色(其從膜中出來的方向也是入射光的鏡面角)混合。來自光20的鏡面光澤 使反射光22的顏色變淡或變暗。從膜10上沒有反射出偏離鏡面角的有色光。
圖2顯示了根據(jù)如下文更充分描述的本發(fā)明的方法改進的虹彩膜的反射度特性。 在圖2中，該改進虹彩膜通常用標號30標示。入射光用標號32和34標示。同樣由于構(gòu)成 膜30的毗鄰層的折光指數(shù)差異，如箭頭34所示的接觸該膜的光在其穿過該膜時彎折。用 箭頭36表示入射光穿過膜30時從箭頭34方向的變向。箭頭36的光隨后如標號38所示 從膜30的毗鄰層之間的界面31反射，并如箭頭40和42所示從膜30的表面反射出顏色。 在本發(fā)明的膜中，如箭頭40和42所示的虹彩反射色偏離鏡面角。這如標示箭頭40和42 所示留下虹彩色，看起來難以置信地深、豐富和強烈，因為這種顏色不會被箭頭44所示的 由入射光32從膜30的表面呈光澤形式反射的鏡面光沖淡。 本發(fā)明的新型虹彩膜和所實現(xiàn)的顏色的特定反射度可以通過幾種方法實現(xiàn)。在各 方法中，據(jù)信，不僅將膜表面改進，且該改進還從表面更深入到該膜中。如果本發(fā)明的方法 僅改進膜表面，據(jù)信， 一旦該膜層壓到一表面上，則該表面中的皺紋或其它平面缺陷會被用 于將該膜層壓到另一表面上的粘合劑填充，并消除該效應(yīng)。即使將本發(fā)明的膜層壓到另一 表面上，仍能看出該膜的不尋常和新穎的顏色效應(yīng)。相應(yīng)地，該膜的平面性的破壞必須延伸
7超過其表面，并且不作為輕微表面缺陷存在。 將虹彩多層膜改進以通過本發(fā)明發(fā)現(xiàn)的獨特反射特性的優(yōu)選方法是在經(jīng)由所需 進料部件共擠出膜層的過程中加工該膜，如前所描和如上文提到并經(jīng)此引用并入本文的 U. S. 3， 565， 985和U. S. 3， 773， 882中闡述。根據(jù)本發(fā)明的這一方面，將外層或表層熔融并通 過平膜模頭與該膜的其它層共擠出。該表層具有與構(gòu)成多層膜的芯的至少一層明顯不同的 固化溫度。因此，根據(jù)本發(fā)明，在共擠出過程中，表層與構(gòu)成該膜的芯的其它多層共擠出，且 其中該表層與該膜的芯多層中的至少一層不相容。本文所用的術(shù)語"不相容"是指該表層 具有明顯不同的固化溫度并通常在比所述其它層中的至少一個低的溫度下固化。例如，由 各種聚酯形成的多層膜，如由對苯二甲酸亞烷基酯或丙烯酸和/或甲基丙烯酸酯形成的膜 在冷卻過程中具有與聚烯烴層明顯不同的固化溫度。 在表層與構(gòu)成本發(fā)明的虹彩膜的其它多層共擠出后，隨后將該共擠出膜導(dǎo)向驟冷 輥，在此不相容表層接觸該驟冷或流延輥。如果流延輥溫度比所用光學(xué)芯聚合物的正常冷 卻溫度低30-80° F，則非常有用。例如，如果PBT表層與含有聚對苯二甲酸丁二酯和聚甲 基丙烯酸甲酯(polymethylenethacrylate)的交替層的芯膜共擠出，則典型冷卻溫度為大 約160-180° F。根據(jù)本發(fā)明，在PBT/PMMA芯膜的一面上含有聚乙烯表層的多層膜的冷卻 為大約90-100° F。由于該聚乙烯層在更低溫度下固化并因此在比構(gòu)成該多層膜的其它層 的材料更快的速率下固化，因此不僅在接觸該表層的膜表面上形成一定類型的皺紋或平面 變形，而且該變形看起來還存在于表面以下，甚至大致貫穿整個膜。為了在破壞該膜的平面 性方面實現(xiàn)最佳結(jié)果，共擠出的表層的固化溫度與構(gòu)成該多層膜的其余層的固化溫度應(yīng)明 顯不同。本文所用的"明顯不同"是指該共擠出的表層的固化溫度應(yīng)比用于形成芯層的固 化溫度低至少大約25%。例如，共擠出的表層固化溫度比芯層低至少40%。
在該表層與該多層膜的其余層物理不相容以致該表層易隨時間而與該膜的芯脫 層的情況下，在該膜冷卻后從芯膜上移除表層是有用的。 一旦移除表層，留下的芯膜可用在 之前已使用虹彩膜的任何制品中。通過本發(fā)明的方法形成的膜可進一步層壓到任何合適的 基底上并用在目前使用虹彩膜的任何應(yīng)用中。與現(xiàn)有技術(shù)的膜相比，感覺到的更亮的虹彩 色和最高顏色強度的改進以及所述顏色的更寬視角可以極大改進本發(fā)明膜的裝飾作用。如 果實際上，該不相容表層與芯膜的多層物理和化學(xué)相容，本發(fā)明的不相容表層可保持層壓 在芯膜上。因此，可使用固化時間明顯快于該芯膜的其余聚酯層的特定聚酯膜作為表層。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，對于反射非鏡面色的虹彩膜的上述制造方法，該效應(yīng)通常是定向的。例 如，通過將表現(xiàn)出明亮強烈的非鏡面色的膜相對于入射光旋轉(zhuǎn)90° ，非鏡面色反射被消除。
幾種其它方法據(jù)信可用于實現(xiàn)本領(lǐng)域中已知的多層膜的平面破壞。但是，這些其 它方法可能具有上述方法中不存在的一些缺點。因此，在上述方法中，實際在該多層膜的正 常擠出和冷卻過程中實現(xiàn)該膜的變形。但是，下述方法是后處理步驟，其中成型且固化的多 層膜隨后被加工。這種后繼加工可能顯著增加這種造膜法的成本。 在破壞多層膜的平面性和影響其光學(xué)性質(zhì)的這些備選方法之一中，將如現(xiàn)有技術(shù) 那樣形成的共擠出多層膜導(dǎo)入溶劑浴，該溶劑與構(gòu)成芯膜的多層的至少一層不相容。在此 方法中，據(jù)信，溶劑溶脹或以其它方式破壞一部分多層膜以永久破壞該膜，從而獲得本發(fā)明 的膜的虹彩非鏡面色。因此，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，由PEN和其它聚酯如PBT和類似物形成的某些聚酯 基膜在三氯乙烯中處理時，和由EVA和其它聚酯形成的膜在甲基乙基酮中處理時，會產(chǎn)生非鏡面虹彩色。明顯地，出于成本和/或甚至安全原因，有機溶劑以及后繼后處理法的使用 可能使這種方法不實際。 在另一備選方法中，將現(xiàn)有技術(shù)中已知的成型多層膜在爐中在精確條件下加熱以 造成交替和毗鄰膜層之間的不同收縮率，并再造成芯膜表面處和貫穿芯膜的皺紋或其它平 面變形。 一些成型膜可以經(jīng)一系列加熱的輥加熱以造成平面變形。這些方法仍涉及簡潔但 通常過長的后操作方法步驟，它們增加該膜的成本。此外，并非始終確定這種方法提供一 致的結(jié)果，盡管其被公開為是實現(xiàn)本發(fā)明的非鏡面虹彩色的方法，但其不是實現(xiàn)本發(fā)明的 膜的獨特性質(zhì)的優(yōu)選方法。在溶劑處理法或后加熱法中，重要的是，該膜在被處理的同時不 處于高張力，而是放松地排列在溶劑內(nèi)或加熱爐內(nèi)，或包括在多個加熱輥周圍的顯著松弛 (substantial slack)。
實施例1 進行現(xiàn)有技術(shù)的多層虹彩膜和通過本發(fā)明的方法形成的膜的光反射率的比較。這 兩種膜都含有由聚對苯二甲酸丁二酯和聚甲基丙烯酸甲酯的113個交替層構(gòu)成的芯?，F(xiàn)有 技術(shù)的膜還在該芯的兩個相反表面上都含有更厚的PBT表層。通過前述共擠出法形成標準 膜，并將該共擠出膜在大約170。 F下輥冷卻。本發(fā)明的膜也通過相同的共擠出法成形，不 同的是PBT表層不與所述113層芯共擠出。相反，僅在芯的一面上共擠出聚乙烯層，以致該 芯的僅一個表面含有聚乙烯層。該共擠出膜在90。 F下輥冷卻，只有聚乙烯表層接觸輥。 在固化后，將該聚乙烯表層從芯上剝離并從最終膜上移除。 用積分球分光光度計在包括鏡面反射和排除鏡面反射的儀器構(gòu)造中測量從各膜 反射的光，標準現(xiàn)有技術(shù)膜的結(jié)果繪制在圖3中，本發(fā)明的膜的結(jié)果繪制在圖4中。如圖3 中所示，當從測量中排除鏡面反射光時，只反射極少量的非鏡面光。因此，在現(xiàn)有技術(shù)膜中， 非鏡面反射僅為鏡面反射光的15%。另一方面，本發(fā)明的膜產(chǎn)生明亮的強烈的非鏡面色。 測量表明，非鏡面色的反射率為鏡面反射光的84%。 也使用測角分光光度計(goniospectrophotometer)測量各膜。本發(fā)明的膜在以 非鏡面角測量時表現(xiàn)出強反射。測角分光光度計(goniospectrophotometer)測量如下進 行光源保持恒定在25。，同時傳感器以5。增量從O。移向80° 。如圖5所示，現(xiàn)有技術(shù) 的標準膜僅在25。(鏡面角)左右的窄范圍內(nèi)表現(xiàn)出強反射，而本發(fā)明的膜從大約O。到 大約70°都表現(xiàn)出強反射。在這一測量角范圍內(nèi)，色度值L、a和b也保持較高。在圖6中 作為測量角的函數(shù)繪制L值。圖7是色度值a和b的二維曲線圖?？梢钥闯?，當測量角離 開鏡面角時，現(xiàn)有技術(shù)的膜的顏色數(shù)據(jù)迅速恢復(fù)O，而本發(fā)明的膜在整個測量范圍內(nèi)都保持 強色值。用保持恒定在O。 、45°和65°的光源，使用相同技術(shù)進行附加測量。對這些測量 獲得類似數(shù)據(jù)；也就是說，本發(fā)明的膜保持偏離鏡面角的強顏色反射。這在數(shù)字上描述了本 發(fā)明的膜的虹彩色的極寬觀察窗。 從上文的描述中，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易地確定本發(fā)明的基本特征，并且可以 在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，對本發(fā)明作出各種變動和修改以使其適用于各種 應(yīng)用和條件。
權(quán)利要求
由至少10個具有大約30至500納米的基本均勻厚度的極薄層構(gòu)成的透明熱塑性樹脂層壓膜，所述層基本平行且毗鄰層是不同的透明熱塑性樹脂材料，所述毗鄰層的折光指數(shù)相差至少大約0.03，所述膜具有鏡面反射光的至少30％的非鏡面色反射。
2. 權(quán)利要求l的透明熱塑性樹脂層壓膜，其中所述毗鄰樹脂層的折光指數(shù)相差至少大 約0. 06。
3. 權(quán)利要求l的透明熱塑性樹脂層壓膜，其中熱塑性樹脂材料之一是聚對苯二甲酸乙 二酯或聚對苯二甲酸丁二酯。
4. 權(quán)利要求3的透明熱塑性樹脂層壓膜，其中熱塑性樹脂材料之一是聚甲基丙烯酸甲酯。
5. 權(quán)利要求4的透明熱塑性樹脂層壓膜，包括聚烯烴外層。
6. 權(quán)利要求l的透明熱塑性樹脂層壓膜，其中所述膜具有鏡面反射光的至少50%的非 鏡面色反射。
7. 權(quán)利要求l的透明熱塑性樹脂層壓膜，其中所述膜具有鏡面反射光的至少75%的非 鏡面色反射。
8. 由至少10個具有大約30至500納米的基本均勻厚度的極薄層構(gòu)成的透明熱塑性樹 脂層壓膜，所述層大致平行且毗鄰層是不同的透明熱塑性樹脂材料，所述毗鄰層的折光指 數(shù)相差至少大約0. 03，所述膜如下形成將所述薄層、熱塑性樹脂不相容外層共擠出，該熱 塑性樹脂不相容外層在所述膜的一個表面上，所述熱塑性樹脂外層的固化溫度(° F)比至 少一個所述薄層的固化溫度低至少25% ;冷卻所述共擠出膜，所述外層和所述至少一個薄 層的不同固化溫度由此破壞所述層壓膜的平面性，以使所述層壓膜反射非鏡面色。
9. 權(quán)利要求8的層壓膜，其中通過僅使所述外層膜接觸冷卻輥來冷卻所述共擠出膜。
10. 權(quán)利要求8的層壓膜，其中所述外層的固化溫度比所述至少一個薄層的固化溫度 低至少40%。
11. 權(quán)利要求8的層壓膜，其中熱塑性樹脂材料之一是聚對苯二甲酸乙二酯或聚對苯 二甲酸丁二酯。
12. 權(quán)利要求ll的層壓膜，其中熱塑性樹脂材料之一是聚甲基丙烯酸甲酯。
13. 權(quán)利要求12的層壓膜，其中所述外層是聚烯烴。
14. 權(quán)利要求8的層壓膜，其中在所述冷卻后從所述層壓膜上剝離所述外層。
15. 制造由至少10個具有大約30至500納米的基本均勻厚度的極薄層構(gòu)成的透明熱 塑性樹脂層壓膜的方法，所述層基本平行且毗鄰層是不同的透明熱塑性樹脂材料，所述毗 鄰層的折光指數(shù)相差至少大約0. 03，所述方法包括將所述薄層、熱塑性樹脂外層共擠出， 該熱塑性樹脂外層在所述膜的一個表面上，所述熱塑性樹脂外層的固化溫度(° F)與至少 一個所述薄層的固化溫度明顯不同；冷卻所述共擠出膜，所述外層膜和所述至少一個薄層 的不同固化溫度由此破壞所述層壓膜的平面性。
16. 權(quán)利要求15的方法，其中所述外層的固化溫度比所述至少一個薄層的固化溫度低 至少25%。
17. 權(quán)利要求16的方法，其中所述外層的固化溫度比所述至少一個薄層的固化溫度低 至少40%。
18. 制造由至少10個具有大約30至500納米的基本均勻厚度的極薄層構(gòu)成的透明熱塑性樹脂層壓膜的方法，所述層基本平行且毗鄰層是不同的透明熱塑性樹脂材料，所述毗 鄰層的折光指數(shù)相差至少大約0. 03，所述方法包括將所述不同的透明熱塑性樹脂材料共 擠出成所述層壓膜，并用與至少一個所述薄層不相容的溶劑處理所述膜，或所述材料在加 熱時具有不同收縮率，加熱所述膜以控制所述材料的收縮率，從而破壞所述層壓膜的平面 性。
19. 權(quán)利要求18的方法，其中所述溶劑處理是用三氯乙烯或甲基乙基酮進行。
20. 權(quán)利要求18的方法，其中所述膜在爐中或用一系列加熱輥加熱。
全文摘要
由至少10個大致平行的層構(gòu)成的透明熱塑性樹脂質(zhì)膜，其中毗鄰層是折光指數(shù)相差至少大約0.03的不同透明熱塑性材料，改進所述膜的平面性以反射非鏡面色。可以通過將熱塑性外層與多層膜共擠出來實現(xiàn)所述膜的改進，所述熱塑性外層的固化溫度低于其余膜層，冷卻所述膜以改進其平面性。
文檔編號B32B27/00GK101720277SQ200880023176
公開日2010年6月2日 申請日期2008年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月4日
發(fā)明者W·M·吉亞馬提奧 申請人:巴斯夫公司