[发明专利]包含双折射热塑性聚合物的多层光学膜的各向同性层

说明书

背景技术

已知多层聚合物膜包含与一个或多个第二层交替的一个或多个第一双折射光学层。

例如Hebrink等人在美国专利No.6,641,900中所述的那样，聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)因其拉伸后具有高双折射性，为形成第一光学层的可用材料的例子。第二光学层的合适材料的例子是PEN、PBN、PET或PBT的共聚物。用于第二光学层的聚酯的一个例子为具有羧酸酯亚单元的coPEN，这些亚单元为约70摩尔％的萘二甲酸酯亚单元和约30摩尔％的间苯二酸酯或对苯二酸酯亚单元。另一个例子为coPEN，其中羧酸酯亚单元的20至60摩尔％为萘二甲酸酯亚单元，20至50摩尔％为对苯二酸酯亚单元，0至10摩尔％为间苯二酸酯亚单元。

其他用于多层光学膜的聚合物材料已有描述。例如，Allen等人在美国专利No.6,673,275中描述了一种光学膜，其中至少一种连续分散相包含相互作用(即通过酯交换反应)均聚物的共混物。与共混物被替换成无规共聚物的类似膜相比，对于给定水平的应变，所得薄膜可表现出更高的双折射率。

发明内容

虽然美国专利No.6,673,275描述了表现出高双折射率的PEN和PET的共聚共混物，但已经发现的是这些包含双折射聚合物的所述共聚共混物和其他共聚共混物适合用作多层光学膜的各向同性层。

当多层光学膜在温度充分高于第二光学层的共聚共混物的Tg情况下取向时，可使包含双折射聚合物的共聚共混物各向同性。由于第一和第二光学层是同时取向的，选择第一光学层的热塑性聚合物组成使得热塑性聚合物的玻璃化转变温度(Tg)充分高于第二光学层的热塑性聚合物的玻璃化转变温度，并且在取向温度下在632.8nm处具有至少0.15的面内双折射率。

本发明描述的是包含至少一个第一光学层和至少一个第二光学层的多层光学膜，第一光学层包含在632.8nm处具有至少0.15的面内双折射率的双折射热塑性聚合物，第二光学层在632.8nm处具有低于0.040的面内双折射率。

在一个实施例中，第二光学层包含20至80摩尔％的至少一种双折射热塑性聚合物和至少一种第二热塑性聚合物的共聚共混物。

在其他实施例中，第一光学层包含双折射热塑性聚合物，所述双折射热塑性聚合物包含基于100％羧酸酯亚单元计为至少70摩尔％的萘二甲酸酯亚单元；第二光学层包含双折射热塑性聚合物和至少一种其他热塑性聚合物的共聚共混物，所述双折射热塑性聚合物包含基于100％羧酸酯亚单元计为至少20摩尔％的萘二甲酸酯亚单元。在另一个实施例中，该共聚共混物具有低于第一光学层的双折射热塑性聚合物至少10℃的Tg。在另一个实施例中，该多层膜包含多嵌段的聚萘二甲酸乙二醇酯，该酯具有至少6个重复单元的平均嵌段长度。在另一个实施例中，根据90°剥离测试，多层膜表现出至少1000克/英寸的层间粘合力。

在这些实施例中的每一个中，第一光学层的双折射热塑性聚合物较第二层共聚共混物具有更高的Tg。第一光学层的双折射热塑性聚合物和第二光学层的共聚共混物的双折射聚合物优选包含至少90摩尔％相同的羧酸酯亚单元和二醇亚单元。第二层的第二热塑性聚合物通常较第二光学层的双折射热塑性聚合物具有更低的Tg。

在这些实施例中的每一个中，第一和第二光学层的双折射热塑性聚合物优选包含PEN、coPEN、PBN、coPBN。双折射coPEN包含基于100摩尔％羧酸酯亚单元计为至少70摩尔％的萘二甲酸酯亚单元。第二光学层的第二热塑性聚合物可包含PET、PETg、coPET、PBT和coPBT。coPET可包含基于100摩尔％羧酸酯亚单元计为至少50摩尔％的对苯二酸酯亚单元。

在这些实施例中的每一个中，第二光学层中的共聚共混物的无规度％优选低于50％，并且更优选低于25％。第二层中的共聚共混物优选具有A-B多嵌段共聚物结构，其中A嵌段包含双折射热塑性聚合物，B嵌段包含第二热塑性聚合物。第二层的A-B多嵌段共聚物结构的平均嵌段长度为至少6，并且通常不超过25。在一些实施例中，第二光学层包含30至70摩尔％或40至60摩尔％的一种或多种双折射热塑性聚合物。

多层光学膜适用于各种用途，例如反射偏振膜或反射镜膜。在一个实施例中，本文所述的多层光学膜为光学膜的(预制)底层，还包括置于底层上的微结构化表面层。

附图说明

图1是多层光学膜的一个实施例的剖面图。

图2为曲线图，图中示出了PEN的n_x、n_y和n_z与拉伸温度的关系。