[发明专利]光学用棱镜膜

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有棱镜结构的共挤出塑料箔片，制备具有棱镜结构的共挤出塑料箔片的方法及其用途。

背景技术

对于不同的用途，工业界已经开发出对塑料表面结构化的方法，其中塑料适用于这个目的。例如，在热塑性塑料的情况下对表面的结构化优选通过处于适当的温度下的表面上的压印设备的作用来实现。(Becker-Braun，Kunststoff-Handbuch[塑料手册]，Vol.1，543-544，Hanser-Verlag 1990；K.Stockhert，Veredeln von[塑料表面的整理]，Hanser 175)。可商购的产品尤其是基于PMMA的具有特征结构化表面的塑料嵌板。这些产品尤其通过在三辊磨光组(压印机)中随着压印同时挤出而制得。其中一个辊(压印辊)已经具有了片状结构的负结构。在结构化片的情况中，目标是使得辊结构的复制质量最优化。通过设定最小熔融粘度和最高辊温度来实现该目标。更进一步的，如实践中可见，在辊隙(即光滑辊和结构辊之间的距离)最窄处之前的压力最大值应该较高，以转移最大的压印力。当工业化生产结构化的嵌板时，上述的三个条件的结果是不可避免的妥协。

根据现有技术，结构化表面的塑料片的生产具有局限，特别是其中对结构的细度和精度有特别严格的要求时。

对上述参数的适合的调整存在有限的可能：由于大部分塑料融体会粘附在热的金属上，因此辊温不能按需要升高。这种粘附的趋势导致从压印辊上分离变得困难，其开始于某一辊温。塑料的融体粘度不能选为与需要的一样低，例如通过设定高的熔体温度，这是因为否则辊隙上的压印力会变得太小。

通过这个过程制备的并具有这些限制的片材的复制精度不足以用于特定用途，即，精细结构没有得到正确地成形或者被舍入了。因此就有了提供一种方法的目标，这种方法能制备结构化的表面并且能够满足上述的要求，例如使用具有非常精细表面结构的压印辊的高精度复制。

另一个问题是具有结构化表面的薄箔片的制备。DE 4407468限制片的厚度为0.5-25毫米。涂覆的相对低粘度层的厚度被限制在0.2-5毫米。得到的制品为厚度0.7-30毫米的实心嵌板。很难将片材生产技术转化到薄的箔片上来。

另一个目标为提供一种具有结构化表面的薄箔片。

US 5175030描述了一种制备具有棱镜结构的箔片的方法。复杂的分批过程将树脂涂覆到精巧的箔片上，并且使用了原版进行压印并用紫外辐射使复合物固化。之后将原版与微结构的薄膜分离。缺点不仅包括分批生产技术的高成本，此外，还有受限的箔片尺寸。原版的最大尺寸约为1200×1200毫米。

另一个目标为提供一种具成本有效的、连续方法。

发明内容

通过制备具有棱镜结构的共挤出塑料箔片的连续方法，上述目的已经得以实现，该方法的特征在于在挤出过程中将厚度为0.10-0.35毫米的基体箔片和低粘度层共挤出，随后通过包括具有结构化表面的辊的可加热压光辊组使箔片复合体结构化。

具体实施方式

使用装有两个挤出机和包括具有结构化表面的辊(压印辊)的压光辊组的挤出系统，来制备共挤出塑料箔片，其中低粘度层涂覆到高粘度基体箔片上。随后共挤出塑料箔片通过在压光辊组中的压印辊进行结构化。高粘度基体箔片的使用可以保证提供了足够的压印力。基体箔片和共挤出层都优选为热塑性塑料。

可使用的热塑性塑料为聚丙烯酸酯，特别是PMMA，聚碳酸酯，聚烯烃，低密度聚乙烯，高密度聚乙烯，聚丙烯，聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚氯乙烯，聚苯乙烯，聚酰胺。低粘度共挤出层可以更有效地由与基体箔片等级相同的塑料组成，但是，也可由足够与其相容的塑料组成。(J.E.Johnson，Kunststoffberater 10，538-541(1976))。可以说明的通用原则就是共挤出材料的熔体粘度要符合用于复制高精度的注塑组合物所需的粘度。特别优选使用聚碳酸酯，这是因为1.58的折射系数对于光学用途具有良好的适应性。根据实施例，使用聚碳酸酯可以保证有效的对光偏折。

共挤出层优选由低粘度材料组成。在材料中还可加入流动促进剂。合适的流动促进剂为低分子量的化合物，例子为低分子量的聚甲基丙烯酸甲酯。

高粘度基体箔片和低粘度共挤出层之间的MVR(熔体体积流动速率)比例理想为1:20至1:8，优选1:10。