CN102811849A - 用于制备多层膜的送料区块 - Google Patents
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Abstract
本发明整体涉及一种用于形成聚合物多层膜的送料区块和多层膜模头。所述送料区块包括具有流动剖面切口的多个薄金属板层的堆叠件,以形成交替聚合物层。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于形成聚合物多层膜的送料区块,确切地说,涉及一种使用多个薄金属板层来形成交替聚合物层的送料区块。
背景技术
本发明涉及用于制备聚合物多层膜以及(例如)具有折射率不同的交替聚合物层的共挤出多层光学膜的工艺和设备。人们已构想出各种工艺来制备多层膜结构,这种结构具有有序排列的各种材料层,其中这些材料层具有特定层厚度。这些结构的实例是那些因折射率和层厚度不同的邻接材料层发生相互作用而产生光学或视觉效果的结构。
此前已通过或者建议通过仅使用复杂共挤出送料区块来制备多层膜,参阅(例如)授予Schrenk的第3,773,882号和第3,884,606号美国专利;并且已建议对此装置进行改进,以实现各层厚度控制,如授予Schrenk的第3,687,589号美国专利所述。此类改进的送料区块可以用于制备具有所需层厚度梯度或层厚度分布的多层膜。这些装置制造起来极为困难且成本高昂,并且在实践上限于制备总共不超过约300层的膜。此外,这些装置操作起来较为复杂,并且无法轻易从制造一种膜构造转换成制造另一种膜构造。
多层膜也已通过送料区块与一个或多个串联的倍增器或面间表面产生器的组合来制备,例如,如授予Schrenk等人的第3,565,985号和第3,759,647号美国专利所述。这种送料区块与面间表面产生器(ISG)的组合更为普遍地适用于生产具有大量层的膜,因为它的灵活性或适应性更高,而与送料区块/ISG组合相关的制造成本较低。授予Schrenk等人的第5,094,788号和第5,094,793号美国专利中描述了一种用于制造多层膜的改进ISG,从膜的一个主表面到相对表面,所述多层膜在一种或多种材料层的厚度上具有给定的层厚度梯度。Schrenk描述了一种方法和设备,所述方法和设备将离散重叠层的第一流分成多个支流,这些支流被重新导向或重新定位并且单独地以对称方式膨胀和收缩,每个支流的流动阻力及(因而)流率均被独立地调整,然后这些支流以重叠关系重新组合,以形成具有以给定梯度分布的更多个离散重叠层的第二流。第二流也可以对称方式膨胀和收缩。通过这种方式制备的多层膜通常对厚度变化极为敏感,并且此类膜的特征在于呈现出色彩不均匀的条纹和斑点。此外,此类膜的反射率是高度依赖于射在膜上的光的入射角。使用上述材料和工艺制备的膜对于需要均匀反射率的应用而言通常并不实用。
为了形成多层膜,在离开送料区块或组合的送料区块/ISG之后,多层流通常进入挤出模头中,所述挤出模头经过构造以维持流线型流动,并且挤出的产物形成其中每层大体平行于相邻层的主表面的多层膜。此挤出装置在授予Chisholm等人的第3,557,265号美国专利中有所描述。与微层挤出技术相关的一个问题是流动不稳定性,这种流动不稳定性可在两个或更多个聚合物同时通过模头挤出时发生。此类不稳定性可能导致聚合物层界面处产生波纹和扭曲,并且在较为严重的情况下,多个层可能互混合而失去自己的单独性,称作层分裂。在使用多层制品的光学特性的应用中,均匀的层(即没有波纹、扭曲或互混合的层)最为重要。
在制备聚合物多层膜的可用材料方面,以及需要改进对层厚度和/或面内与面外折射率之间关系的控制的光学膜的新用途方面,已出现了一些最新进展。上述工艺通常无法利用可用新型树脂的潜能,且对于绝对层厚度、层厚度梯度、折射率、取向以及层间粘合力不提供所需程度的灵活性和控制,而这是在对许多这些膜进行常规制造时所需的。因此,本领域中需要一种用于制备共挤出聚合物多层膜(例如,聚合物多层光学膜)的改进工艺,这种工艺对制造工艺中的若干步骤具有较大灵活性以及增强的控制。
发明内容
一般而言,本发明涉及一种用于形成多层膜的送料区块,确切地说,涉及一种使用多个薄金属板层来形成交替聚合物层的送料区块。在一个方面,本发明提供一种用于制备多层膜的送料区块,所述多层膜包括垫片子单元的堆叠件。所述垫片子单元中的每个子单元依序包括:第一层垫片,其具有第一流动剖面切口和第一开口;第一阻挡垫片,其具有第二开口和第三开口;第二层垫片,其具有第二流动剖面切口和第四开口;以及第二阻挡垫片,其具有第五开口和第六开口。所述第一流动剖面切口、所述第二开口、所述第四开口以及所述第五开口中的每一者对齐以形成第一歧管,此外,所述第一开口、所述第三开口、所述第二流动剖面切口以及第六开口中的每一者对齐以形成与所述第一歧管隔开的第二歧管。
在另一方面,本发明提供一种多层膜模头,所述多层膜模头包括:送料区块,所述送料区块用于制备多层膜;以及挤出模头,所述挤出模头具有模头入口孔和模唇。所述送料区块还包括垫片子单元的堆叠件,所述垫片子单元中的每个子单元依序包括:第一层垫片,其具有第一流动剖面切口和第一开口;第一阻挡垫片,其具有第二开口和第三开口;第二层垫片,其具有第二流动剖面切口和第四开口;以及第二阻挡垫片,其具有第五开口和第六开口。所述第一流动剖面切口、所述第二开口、所述第四开口以及所述第五开口中的每一者对齐以形成第一歧管,并且所述第一开口、所述第三开口、所述第二流动剖面切口以及第六开口中的每一者对齐以形成与所述第一歧管隔开的第二歧管。所述送料区块和所述挤出模头经过设置,以使送料区块出口孔与所述模头入口孔相邻。
在另一方面,本发明提供一种用于制备多层膜的送料区块,所述送料区块包括垫片子单元的堆叠件,所述垫片子单元中的每个子单元依序包括:第一层垫片,其具有第一入口和第一流动剖面切口;第一阻挡垫片;第二层垫片,其具有第二入口和第二流动剖面切口;以及第二阻挡垫片。所述用于制备多层膜的送料区块还包括梯度板,所述梯度板具有与各个第一入口对齐的第一歧管以及与各个第二入口对齐的第二歧管,其中所述第一歧管和第二歧管并不流体连通。
上述发明内容并非意图描述本发明的每个公开实施例或每种实施方案。以下附图和具体实施方式更具体地举例说明了示例性实施例。
附图说明
整个说明书中都参考了附图,在附图中,类似的附图标号表示类似的元件,并且其中:
图1是多层膜工艺的示意图;
图2A是送料区块的透视示意图;
图2B是图2A所示第一层垫片的俯视图;
图2C是图2A所示第二层垫片的俯视图;
图2D是图2A所示阻挡垫片的俯视图;
图2E是示出了图2A所示堆叠件的组装的透视图;
图3A是送料区块的透视示意图;
图3B是图3A所示第一层垫片的俯视图;
图3C是图3A所示第二层垫片的俯视图;
图3D是图3A所示阻挡垫片的俯视图;
图3E是示出了图3A所示堆叠件的组装的透视图;
图4A是一体化第一层垫片的透视图;以及
图4B是一体化第二层垫片的透视图。
附图未必按比例绘制。附图中使用的类似标号是指类似部件。然而,应当理解,使用某一标号来指给定附图中的某一部件并非意图限制另一附图中使用相同标号标记的部件。
具体实施方式
在制造高质量聚合物多层膜、聚合物多层光学膜以及根据本发明的其他光学装置中,各种工艺考虑因素至关重要。此类膜包括(但不限于)光学膜,例如,干涉偏振器、反射镜、彩色膜以及它们的组合。这些膜对紫外光谱、可见光谱以及红外光谱的不同部分具有光学效果。特别要关注的是包括具有双折射性质的一个或多个层的共挤出聚合物多层光学膜。用于制备每个层的工艺条件部分取决于(1)所用的特定树脂体系以及(2)最终膜的所需光学特性。
一种制备多层光学膜等多层膜的优选方法在其他地方中已有所描述,例如,在第6,783,349号美国专利(Neavin等人)中,并且在图1中示意性地示出。将材料100和102(经选择以具有适当地不同的光学特性)加热至它们的熔融温度和/或玻璃化转变温度以上,然后供料到多层送料区块104中。通常,熔融和初始送料是。例如,可以将材料100送料到挤出机101中,而可将材料102送料到挤出机103中。从送料区块104中排出的是多层流动流105。层倍增器106使所述多层流动流分流,然后进行重新导向,并将一个流“堆叠”在第二个流上以使挤出层的数量增加。当与在整个堆叠件中引入层厚度偏差的挤出设备一起使用时,不对称倍增器可以扩大层厚度的分布,以使多层膜能够具有与所需的光谱部分对应的层对,并且提供所需的层厚度梯度。如果需要,可以将表皮层111引入多层光学膜中,方法是将树脂108(用于表皮层)送料到表皮层送料区块110。
多层送料区块对膜挤出模头112送料。送料区块的实例在(例如)第3,773,882号(Schrenk)和第3,884,606号(Schrenk)美国专利中有所描述。例如,挤出温度可以为约295℃,并且每种材料的送料速率为约10到150千克/小时。在大多数情况下,需要在膜穿过送料区块和模头时具有在该膜的上表面和下表面上流动的表皮层111。这些层用于消散壁附近存在的大应力梯度,以使光学层更平滑地挤出。各个表皮层的典型挤出速率是2到50千克/小时(1%到40%的总通过量)。表皮材料可以与一个光学层的材料相同,也可以是不同材料。离开模头的挤出物通常呈熔融形式。
挤出物在浇铸轮116上冷却,该浇铸轮旋转通过钉扎线材114。钉扎线材将挤出物固定到浇铸轮。为了获得在大范围的角度上透光的膜,可以通过使浇铸轮以低速运转来增大膜的厚度,这使得反射带向较长波长移动。所述膜通过以取决于所需光学和机械特性的比率进行拉伸来取向。纵向拉伸可以通过拉引辊118实现。横向拉伸可以通过拉幅烘箱120实现。如果需要,膜可以同时进行双轴向取向。约3:1到4:1的拉伸比率是优选的,但小到2:1以及大到6:1的比率也可适用于给定膜。拉伸温度将取决于所用双折射聚合物的类型,但比其玻璃化转变温度高2到33℃(5到60℉)通常为合适的温度范围。所述膜通常在拉幅烘箱的最后两个区域122中热定型,以向所述膜中赋予最大的结晶度并减轻膜的收缩。通过采用尽可能高的热定型温度但不导致膜在拉幅过程中破损,在热压印步骤中的收缩得以减轻。将拉幅轨道宽度减小约1%到4%也能减轻膜收缩。如果膜不进行热定型,则热收缩特性最大化,这可能是一些安全包装应用中需要的。膜可以收集在卷绕辊124上。
在一些应用中,可能需要在多层膜的光学层中使用两种以上的不同聚合物。在此情况下,额外的树脂流可以通过使用类似的装置送料到树脂流100和102中。可以使用与送料区块104类似的适用于分配两种以上层类型的送料区块。
用于制备共挤出聚合物多层膜,例如本发明的聚合物多层光学膜的工艺将根据所选的树脂材料以及成品膜产物中所需的光学特性而有所不同。
应当在挤出之前或挤出期间将湿气敏感的树脂烘干,以免发生降解。烘干可以通过本领域中已知的任何手段实现。一种为人熟知的手段利用烘箱或更精密的受热真空装置和/或干燥剂料斗烘干机来在将树脂送料到挤出机之前将树脂烘干。另一种手段利用真空排气式双螺杆挤出机来在挤出树脂时去除该树脂中的水分。烘干时间和温度应受限制,以免在料斗烘干机或烘箱进行烘干期间发生热降解或热粘结。此外,应将与湿气敏感的树脂一起共挤出的树脂烘干,以免其他树脂所携载的水分对该湿气敏感的共挤出树脂造成损坏。
挤出条件经过选择,从而以连续并且稳定的方式对聚合物树脂送料流进行充分地送料、熔融、混合和泵送。最终熔融流温度在一定范围内选择,避免在该温度范围低端处发生的冻结、结晶或不当高压降,并避免在该温度范围高端处发生的降解。
通常优选的是,进入多层送料区块的所有聚合物处于同一或非常类似的熔融温度。如果理想熔融加工温度不匹配的两种聚合物欲进行共挤出,则这可能需要进行工艺折衷。
挤出之后,熔融流随后进行过滤,以去除不需要的颗粒和凝胶。可以使用聚酯膜制造领域中已知的主过滤器和辅助过滤器,这些过滤器的目尺寸在1到30微米范围内。虽然现有技术指出了这种过滤对膜洁净度和表面特性的重要性,但它在本发明中的重要性还延伸到层均匀性方面。每股熔融流随后通过颈管输送到齿轮泵中,该齿轮泵用于调整连续且均匀的聚合物流速。静态混合单元可以置于颈管的端部,以将熔体从齿轮泵输送到多层送料区块中,从而确保熔融流温度是均匀的。整个熔融流尽可能均匀地受热,以确保在加工期间同时实现流动均匀和降解最小化。
多层送料区块被设计成将两种或更多种聚合物熔融流各自分成多个层,使这些层交错,以及将所述多个两种或更多种聚合物层合并成单个多层流。从任何给定熔融流形成所述层的方法是,将该流的一部分从流动通道有序排出到侧通道管中,所述侧通道管针对送料区块中的各个层而对层槽进行送料。可能有许多种设计,包括在授予Schrenk等人的第3,737,882号、第3,884,606号和第3,687,589号美国专利中公开的那些设计。还描述了多种方法来通过控制层流动来引入层厚度梯度,如授予Schrenk等人的第3,195,865号、第3,182,965号、第3,051,452号、第3,687,589号和第5,094,788号美国专利、以及授予Lewis等人的第5,389,324号美国专利中所述。在典型的工业工艺中,层流动通常受控于在对各个侧通道管和层槽的形状和物理尺寸进行加工的过程中所做出的选择。
在一些情况下,模块化设计仅需要针对每个唯一膜构造而对送料区块的几个部分进行加工,如(例如)第6,783,349号美国专利(Neavin等人)中所述。模组化设计的经济优势可在于,从一种膜构造改变为另一种膜构造所需的时间、劳力和设备减少。
当前用于制备多层膜的典型送料区块是使用若干厚板的堆叠件进行构造,这些厚板中加工有多种特征。这种类型的送料区块在设计上稳固,并且在当前典型的送料区块中,例如,每层宽度为0.168"(4.27mm),这导致组件非常大,重量超过约3,300磅(1500kg)。当前典型的送料区块的制造成本也很高昂,因此并不能十分适于历时短、变化快速的实验室实验。例如,为了改变层数或层配置,必须制造高成本的新型槽板,并且这种槽板可能需要加工数百小时。大规模的送料区块还需要额外的基础架构以在运行过程中支撑送料区块,并且还在组装和清洁期间固定送料区块。经加工槽内的尺寸和表面光洁度还对量化造成挑战,并且槽内的加工起始点和停止点的位置可以在成品膜内形成人工痕迹。
在一个具体实施例中,本发明允许高密度的层,例如,每层宽度为0.030"(0.76mm),这使得送料区块的宽度为当前送料区块配置的宽度的约五分之一。在一个预期实施例中,完整送料区块可相对较小,并且重量为约300磅,是当前典型送料区块的重量的约十分之一。此多层送料区块可以安装在膜模头的背部上,而无需任何额外的支撑结构。这可实现在传统上并不用于此目的的较小膜线上制备多层膜。
构成送料区块的薄垫片的制造成本低,并且可以低成本且快速的方式重新配置,其中可在几天内对新的一组垫片进行激光切削。这可对新产品研发大有助益,使得能够以名义成本对新配置进行快速测试。在一些情况下,这些低成本的送料区块还可用于处理难以从送料区块中清除或者腐蚀或以其他方式损坏送料区块的材料。所公开的送料区块中的槽由平整垫片的堆叠件形成,因此通过在组装所述堆叠件之前测量板上的光洁度,即可轻松确定槽内的表面光洁度。由凸置垫片(其形成层的厚度)形成的任何人工痕迹将被限制在膜的边缘,并且作为边缘修剪部分而被丢弃。凸置垫片的厚度可以使用测微仪轻松测量。
应当理解,尽管本文中使用了术语“垫片”,但也可以同等使用术语“板”。通常,“垫片”是指比“板”更薄的材料,例如,垫片材料一般小于约0.030英寸(约0.76mm),而板材料一般大于约0.100英寸(约2.54mm)。应当理解,垫片或板均可用于实践本文所述的本发明,并且本发明不受包括送料区块的各个垫片厚度或薄度限制。
图2A是根据本发明一方面的用于制备多层膜的送料区块200的透视示意图。送料区块200包括送料区块壳体210,该送料区块壳体包括垫片子单元241的堆叠件240,该堆叠件设置在送料区块壳体210的第一端板220与第二端板230之间。垫片子单元241的堆叠件240共同形成送料区块200的出口孔205。第一歧管入口250和第二歧管入口260设置在第一端板220和第二端板230中的至少一者中。在一个具体实施例中,垫片子单元241各自依序包括第一层垫片242、第一阻挡垫片244、第二层垫片246和第二阻挡垫片244’。在一些情况下,垫片子单元241堆叠在彼此之上以形成交替布置的第一层垫片242和第二层垫片246,该第一层垫片和第二层垫片由阻挡垫片244、244’隔开。
第一层垫片242、第一阻挡垫片244和第二阻挡垫片244’、以及第二层垫片246各自可由薄金属片制成,例如,由铝片、黄铜片、铜片、钢片等制成。在一个具体实施例中,例如不锈钢垫片等钢垫片可以是优选的。每个垫片的厚度可在约0.005"(0.127mm)或更小值到约0.030"(0.762mm)或更大值的范围内独立地变动。在一些情况下,例如,垫片的厚度可在约0.01mm到约3.0mm或更大值的范围内、在约0.05mm到约2.0mm或更大值的范围内、在约0.1mm到约1.0mm的范围内、或者在约0.13mm到约0.76mm的范围内独立地变动。在一些情况下,每个第一层垫片242跨出口孔205的长度具有相同的厚度,每个第二层垫片246跨出口孔205的长度具有相同的厚度,并且每个第一阻挡垫片244和第二阻挡垫片244’跨出口孔205的长度具有相同的厚度。在一些情况下,每个垫片的在出口孔205的长度上的厚度可以均匀或不均匀地改变。跨出口孔长度的垫片厚度的改变可用于在成品多层膜中产生特定光学效果,如其他地方所述。
图2B是根据本发明一方面的图2A所示垫片子单元241内的第一层垫片242的示意图。第一层垫片242包括可从第一金属片249上切削出的第一流动剖面切口252和第一开口260。第一流动剖面切口252形成第一歧管250与第一出口孔256之间的连接。第一流动剖面切口252可以具有第一剖面边界252,该边界通过用任何已知的技术切削第一金属片249来形成,所述技术包括,例如,激光切削、模头切削、线材EDM(电火花加工)、化学蚀刻等。在一些情况下,激光切削可为优选的切削技术。第一金属片249和第一剖面边界254可以抛光至所需的任何平滑度,但优选高度抛光的表面。第一层垫片242还包括可选的第一对齐特征270和第二对齐特征280,这些特征可以用于在将第一层垫片242堆叠到垫片子单元241和垫片子单元的堆叠件240中期间,对该第一层垫片进行精确定位。对齐特征可为使垫片能够在堆叠件中精确放置和配准的任何所需形状,包括,例如,圆形、椭圆形、三角形、正方形等。在一些情况下,圆形是优选的对齐特征。
图2C是根据本发明一方面的图2A所示垫片子单元241内的第二层垫片246的示意图。第二层垫片246包括可从第二金属片249’中切削出的第二流动剖面切口262和第二开口250。第一金属片249和第二金属片249’可由相同材料制成并且具有相同厚度,或者这两者也可以是不同的。第二流动剖面切口262形成第二歧管260与第二出口孔266之间的连接。第二流动剖面切口262可以具有第二剖面边界264,该边界通过用任何已知的技术切削第二金属片249’来形成,所述技术包括,例如,激光切削、模头切削、线材EDM、化学蚀刻等。在一些情况下,激光切削可为优选的切削技术。第二金属片249’和第二剖面边界264可以抛光至所需的任何平滑度,但优选高度抛光的表面。第二层垫片246还包括可选的第一对齐特征270和第二对齐特征280,这些特征可以用于在将第二层垫片246堆叠到垫片子单元241以及垫片子单元的堆叠件240中期间,对该第二层垫片进行精确定位。
在一个具体实施例中,第一层垫片242和第二层垫片246可以彼此互为镜像,例如,如图2B到2C所示。在此实施例中,第一歧管250、第二歧管260、以及可选的第一和第二对齐特征的相对位置经过设置,使得可将第一层垫片242翻转过来而形成第二层垫片246。
图2D是根据本发明一方面的图2A所示垫片子单元241内的第一阻挡垫片244的示意图。第一阻挡垫片244包括第一歧管250和第二歧管260、以及可选的第一对齐特征270和第二对齐特征280。如图2A所示,每个堆叠件子单元可以包括第一阻挡垫片244和第二阻挡垫片244’,这些垫片可由相同金属片249”制成并且具有相同厚度,或者这两者也可以是不同的。在一个具体实施例中,第一阻挡垫片244和第二阻挡垫片244’相同。
图2E是根据本发明一方面的图2A所示送料区块200的堆叠件240的组装。第一定向柱275和第二定向柱285定位在第一端板220中。垫片以交替方式堆叠在第一端板220上,以便第一对齐特征270和第二对齐特征280分别定位在第一定向柱275和第二定向柱285上。如图2E所示,堆叠件240的形成方法是,按照第一层垫片242、第一阻挡垫片244、第二层垫片246以及第二阻挡垫片244’的顺序堆叠以形成垫片子单元241,然后继续该堆叠过程以在送料区块200中形成所需的堆叠件240。沿堆叠件的“z”方向施加压缩力,并且附接第二端板230以形成送料区块200。在图2E中,使用(例如)金属柱来精确放置垫片。在一个具体实施例中,例如以一端为起始,将275个聚合物垫片与275个阻挡块垫片以交替方式堆叠,随后通过固定第二端板来对它们进行包封。所得到的多层熔融流被送料到压缩段中并且附接到模头的背部。
图3A是根据本发明一方面的用于制备多层膜的送料区块300的透视示意图。送料区块300包括送料区块壳体310,该送料区块壳体包括垫片子单元341的堆叠件340,该堆叠件设置在送料区块壳体310的第一端板320与第二端板330之间。垫片子单元341的堆叠件340共同形成送料区块300的出口孔305。在一个具体实施例中,垫片子单元341各自均依序包括第一层垫片342、第一阻挡垫片344、第二层垫片346和第二阻挡垫片344’。在一些情况下,垫片子单元341堆叠在彼此之上以形成交替布置的第一层垫片342和第二层垫片346,该第一层垫片和第二层垫片由阻挡垫片344、344’隔开。
第一歧管入口350和第二歧管入口360设置在梯度板390中,该梯度板附接到送料区块壳体310(为清晰起见,在图3A中与送料区块壳体310分离示出)。第一歧管入口350与第一歧管355流体连通,并且第二歧管入口360与第二歧管365流体连通。第一歧管355和第二歧管365彼此之间并不流体连通,换言之,每个歧管中的材料流保持分离状态。
第一层垫片342、第一阻挡垫片344和第二阻挡垫片344’、以及第二层垫片346中的每一者均可由薄金属片制成,例如,由铝片、黄铜片、铜片、钢片等制成。在一个具体实施例中,不锈钢垫片等钢垫片可以是优选的。每个垫片的厚度可在约0.005"(0.127mm)或更小值到约0.030"(0.762mm)或更大值的范围内独立地变动。在一些情况下,例如,垫片的厚度可在约0.01mm到约3.0mm或更大值的范围内、在约0.05mm到约2.0mm或更大值的范围内、在约0.1mm到约1.0mm的范围内、或者在约0.13mm到约0.76mm的范围内独立地变动。在一些情况下,每个第一层垫片342跨出口孔305的长度具有相同厚度,每个第二层垫片346跨出口孔305的长度具有相同厚度,并且每个第一阻挡垫片344和第二阻挡垫片344’跨出口孔305的长度具有相同厚度。在一些情况下,每个垫片的跨出口孔305长度的厚度可以均匀或不均匀的改变。跨出口孔长度的垫片厚度的改变可用于在成品多层膜中产生特定光学效果,如其他地方所述。
图3B是根据本发明一方面的图3A所示垫片子单元341内的第一层垫片342的示意图。第一层垫片342包括可从第一金属片349上切削出的第一流动剖面切口352和第一垫片歧管入口350’。第一金属片349可分隔成第二第一金属片部分348,如图3B所示。第一流动剖面切口352形成第一垫片歧管入口350’与第一出口孔356之间的连接。第一流动剖面切口352可以具有第一剖面边界354,该边界通过用任何已知的技术切削第一金属片349来形成,所述技术包括,例如,激光切削、模头切削、线材EDM(电火花加工)、化学蚀刻等。在一些情况下,激光切削可为优选的切削技术。第一金属片349和第一剖面边界354可以抛光至所需的任何平滑度,但优选高度抛光的表面。
第一层垫片342还包括可选的第一对齐特征370和第二对齐特征380、以及可选的第三对齐特征372和第四对齐特征382,这些特征可以用于在将第一层垫片342堆叠到垫片子单元341和垫片子单元的堆叠件340中期间,对该第一层垫片进行精确定位。在一些情况下,可以使用至少四个对齐特征来确保正确定向,例如,可对第一层垫片342的片件349、348中的每个片件使用两个对齐特征,如图3B所示。在一些情况下,可以仅使用两个对齐特征,例如,在第一层垫片和第一阻挡垫片粘接在一起或一体化的情况下,如其他地方所述。对齐特征可为使垫片在堆叠件中精确放置和配准的任何所需形状,包括,例如,圆形、椭圆形、三角形、正方形等。在一些情况下,圆形是优选的对齐特征。
图3C是根据本发明一方面的图3A所示垫片子单元341内的第二层垫片346的示意图。第二层垫片346包括可从第二金属片349’中切削出的第二流动剖面切口362和第二垫片歧管入口360’。第二金属片349’可分隔成第二第二金属片部分348’,如图3C所示。第一金属片349和第二金属片349’可由相同材料制成并且具有相同厚度,或者这两者也可以是不同的。第二流动剖面切口362形成第二垫片歧管入口360’与第二出口孔366之间的连接。第二流动剖面切口362可以具有第二剖面边界364,该边界通过用任何已知的技术切削第二金属片349’来形成,所述技术包括,例如,激光切削、模头切削、线材EDM、化学蚀刻等。在一些情况下,激光切削可为优选的切削技术。第二金属片349’和第二剖面边界364可以抛光至所需的任何平滑度,但优选高度抛光的表面。
第二层垫片346还包括可选的第一对齐特征370和第二对齐特征380、以及可选的第三对齐特征372和第四对齐特征382,这些特征可以用于在将第二层垫片346堆叠到垫片子单元341和垫片子单元的堆叠件340中期间,对该第二层垫片进行精确定位。在一些情况下,可以使用至少四个对齐特征来确保正确定向,例如,两个对齐特征可以用于第二层垫片346的片件349’、348’中的每个片件,如图3C所示。在一些情况下,可以仅使用两个对齐特征,例如,在第一层垫片和第一阻挡垫片粘接在一起或一体化的情况下,如其他地方所述。对齐特征可为使垫片在堆叠件中精确放置和配准的任何所需形状,包括,例如,圆形、椭圆形、三角形、正方形等。在一些情况下,圆形是优选的对齐特征。
在一个具体实施例中,第一层垫片342和第二层垫片346可以彼此互为镜像,例如,如图3B到3C所示。在此实施例中,第一垫片歧管入口350’、第二垫片歧管入口360’以及可选的对齐特征的相对位置经过设置,使得可将第一层垫片342翻转过来而形成第二层垫片346。
图3D是根据本发明一方面的图3A所示垫片子单元341内的第一阻挡垫片344的示意图。第一阻挡垫片344包括可选的第一对齐特征370和第二对齐特征380、以及可选的第三对齐特征372和第四对齐特征382。如图3A所示,每个堆叠件子单元可以包括第一阻挡垫片344和第二阻挡垫片344’,这些垫片可由相同金属片349”制成并且具有相同厚度,或者这两者可以是不同的。在一个具体实施例中,第一阻挡垫片344和第二阻挡垫片344’相同。
图3E是根据本发明一方面的图3A所示送料区块300的堆叠件340的组装。第一定向柱375和第二定向柱385定位在第一端板320中。可选的第三定向柱377和可选的第四定向柱387也可定位在第一端板320中。垫片以交替方式堆叠在第一端板320上,以使第一对齐特征370和第二对齐特征380分别定位在第一定向柱375和第二定向柱385上,并且可选的第三对齐特征372和可选的第四对齐特征382分别定位在可选的第三定向柱377和可选的第四定向柱387上。
如图3E所示,堆叠件340的形成方法是,按照第一层垫片342、第一阻挡垫片344、第二层垫片346以及第二阻挡垫片344’的顺序堆叠以形成垫片子单元341,然后继续该堆叠过程以在送料区块300中形成所需的堆叠件340。随后对梯度板390进行定位,以使第一歧管355与每个第一层垫片342中的每个第一垫片歧管入口350’对齐,并且使第二歧管365与每个第二层垫片346中的每个第二垫片歧管入口360’对齐。沿堆叠件的“y”和“z”方向施加压缩力,并且附接第二端板330以形成送料区块300。在图3E中,使用(例如)金属柱来精确放置垫片。在一个具体实施例中,例如以一端为起始,将275个聚合物垫片与275个阻挡块垫片以交替方式堆叠,随后通过固定第二端板来对它们进行包封。所得到的多层熔融流被送料到压缩段中并且附接到模头的背部。
图4A是根据本发明一方面的一体化第一层垫片442的透视图。在一个具体实施例中,一体化第一层垫片442可以包括阻挡层,例如,已粘接到第一层垫片的阻挡垫片等,如其他地方所述。粘接可以通过任何已知的技术实现,所述技术包括,例如,焊接、感应焊接、软焊等。在一个具体实施例中,一体化第一层垫片442可以直接从板加工,将用作阻挡垫片的材料阻挡层置于相邻的堆叠层垫片之间。
一体化第一层垫片442包括可从第一金属片449上切削出的第一流动剖面切口452。第一流动剖面切口452形成第一歧管450与第一出口孔456之间的连接。第一流动剖面切口452可以具有第一剖面边界454,该边界通过用任何已知的技术切削第一金属片449来形成,所述技术包括,例如,激光切削、模头切削、铣削、线材EDM(电火花加工)、化学蚀刻等。第一金属片449和第一剖面边界454可以抛光至所需的任何平滑度,但优选高度抛光的表面。一体化第一层垫片442还包括可选的第一对齐特征470和第二对齐特征480,这些特征可以用于在堆叠期间对第一层垫片442进行精确定位,如其他地方所述。对齐特征可为使垫片在堆叠件中精确放置和配准的任何所需形状,包括,例如,圆形、椭圆形、三角形、正方形等。在一些情况下,圆形是优选的对齐特征。
图4B是根据本发明一方面的一体化第二层垫片446的透视图。在一个具体实施例中,一体化第一层垫片446可以包括阻挡层,例如,已粘接到第一层垫片的阻挡垫片等,如其他地方所述。粘接可以通过任何已知的技术实现,包括,例如,焊接、感应焊接、软焊等。在一个具体实施例中,一体化第二层垫片446可以直接从板加工,将用作阻挡垫片的材料阻挡层置于相邻的堆叠层垫片之间。
一体化第二层垫片446包括可从第二金属片449’中切削出的第二流动剖面切口462。第二流动剖面切口462形成第二歧管460与第二出口孔466之间的连接。第二流动剖面切口462可以具有第二剖面边界464,该边界通过用任何已知的技术切削第二金属片449’来形成,所述技术包括,例如,激光切削、模头切削、铣削、线材EDM(电火花加工)、化学蚀刻等。第二金属片449’和第二剖面边界464可以抛光至所需的任何平滑度,但优选高度抛光的表面。一体化第二层垫片446还包括可选的第一对齐特征470和第二对齐特征480,这些特征可以用于在堆叠期间对第二层垫片446进行精确定位,如其他地方所述。对齐特征可为使垫片在堆叠件中精确放置和配准的任何所需形状,包括,例如,圆形、椭圆形、三角形、正方形等。在一些情况下,圆形是优选的对齐特征。一体化的第一层垫片442和第二层垫片446可以通过类似于参考图2A到2E和3A到3E所示的方式堆叠以形成多层送料区块,如对本领域的技术人员显而易见的那样。
应当理解,例如,上述层垫片中的每个层垫片可以包括一个以上的流动剖面切口,以形成可以产生两种不同层分布的串列歧管,所述层分布可以组合在一起以形成成品层堆叠件。同样,在一个具体实施例中,每个垫片可以进行焊接、软焊或以其他方式彼此粘接以形成一体化送料区块堆叠件。该一体化送料区块可以理想地阻止材料因在加工压力下扭曲而发生交叉污染;然而,在此实施例中,可能无法拆开该送料区块。
沿多层送料区块200的第一歧管250和第二歧管260中的每一者,横截面面积可以保持恒定或可以改变。这种改变可以是面积增加或减小,并且减小的横截面通常称为“渐缩”。歧管的横截面面积的改变可以被设计成提供合适的压力梯度,这种压力梯度影响例如多层光学膜等多层膜的层厚度分布。在一个具体实施例中,在组装堆叠件240之后,第一歧管250和第二歧管260中的每个歧管内的横截面面积可以使用(例如)本领域中已知的线材EDM技术而切削成渐缩形式。因此,可以针对不同类型的多层膜构造来改变多层送料区块。
使用时,将熔融流形式的聚合物树脂从来源(例如挤出机)输送到第一歧管250和第二歧管260。通常,将不同的树脂输送到各个歧管。例如,作为两种不同的熔融流,将树脂A输送到第一歧管250,且将树脂B输送到第二歧管260。当熔融流A和熔融流B在“z”方向上顺着流动通道向下流动时,每股熔融流分别通过第一流动剖面切口252和第二流动剖面切口262排出。由于第一流动剖面切口252和第二流动剖面切口262是交错的,因此它们开始形成交替层,例如,ABABAB。第一流动剖面切口252和第二流动剖面切口262中的每一者分别具有其自己的出口孔256、266,以便开始形成实际层。离开出口孔205的熔融流包含多个交替层。熔融流被送料到压缩段(未示出)中,各层在该压缩段中压缩并同时均匀地横向展开。
称作保护性边界层(PBL)的特定厚层可以在最靠近多层送料区块壁处从用于多层堆叠件的任意熔融流进行送料。也可以通过送料区块之后的单独送料流来送入PBL。PBL用以保护较薄层,例如多层光学膜中的薄光学层,使其免受壁应力以及可能导致的流动不稳定性的影响。
本文中所述的多层送料区块以及使用多层送料区块的膜制备工艺可以用于光学或非光学应用。光学应用通常最需要此工艺,并因此用于进行下文的说明。然而应当了解,所述送料区块和工艺可以同等地涉及非光学多层膜。
在光学应用中,尤其对于旨在透射或反射特定颜色或波长的光的膜,膜平面内需要具有非常精确的层厚度均匀性。在实施过程中,难以在槽模头中在横向展开步骤之后得到完美的层均匀性。需要横向展开的量越大,所得到的层厚度分布中不均匀的可能性越高。因此,从层厚度分布均匀性的角度来看(或者对于膜颜色均匀性),送料区块的槽模头相对较宽是有利的。然而,槽模头的宽度增加将导致送料区块较大、较重并且成本较高。将显而易见的是,必须针对各个送料区块情况而单独评定最佳槽宽度,并考虑到所得膜的光学均匀性要求。这种评定可以使用相关聚合物的可靠流变学数据和本领域中已知的聚合物流动模拟软件、以及送料区块制造成本的模型来实现。
如上所述,本文所述类型的模块化送料区块对于修改层厚度分布尤其有用,这种送料区块具有多个层垫片,这些层垫片适于改变各个层厚度中的一个厚度或层厚度分布,而无需改变或重新加工整个送料区块组件。
膜中的各种层优选跨所述膜具有不同的厚度。这通常称作层厚度梯度。层厚度梯度经选择以在光学膜中实现所需的反射带宽。一个通用层厚度梯度是线性梯度,其中最厚层对的厚度比最薄层对的厚度厚特定百分数。例如,1.055:1的层厚度梯度表示最厚层对(与一个主表面相邻)比最薄层对(与膜的相对表面相邻)厚5.5%。在另一个实施例中,从膜的一个主表面到另一个表面,层厚度可以减小、增大并且再次增大。据信,这形成更尖锐的带边缘,并因此使得从光谱的反射区域到透射区域的转变更突兀或更突然。这种获得尖锐带边缘的优选方法在1998年1月13日提交的名称为“Optical Film with Sharpened Bandedge(具有尖锐带边缘的光学膜)”的第6,157,490号美国专利(Wheatley等人)中进行了更完整的描述。
获得尖锐带边缘的方法将针对具有多个以交替顺序布置的两种光学材料“A”和“B”层的多层膜进行简单描述。在其他实施例中,可以使用三种或更多种不同的光学材料。每对相邻“A”和“B”层构成光学重复单元(ORU),所述单元在膜的顶部以ORU 1开始,以ORU 6结束,其中这些ORU具有光学厚度OT.sub.1、OT.sub.2、...,OT.sub.6。针对设计波长下的最大第一级反射率(公式I中M=1),每个ORU应相对于A或B层具有50% f比。A层可以被视作具有高于B层的X-(面内)折射率,因为前者被显示为比后者薄。ORU 1到3可以组合成多层堆叠件S1,其中ORU的光学厚度在-Z方向上单调减小,而ORU 4到6可以组合成另一多层堆叠件S2,其中ORU的光学厚度单调增加。此厚度分布有助于形成尖锐的光谱跃变。相反,之前已知的膜的厚度分布通常只在一个方向上单调增大或减小。如果一些应用需要,则可以在所述两个堆叠件之间加入光学厚度上的间断,从而形成简单的带凹口透射带光谱。
可以设计其他厚度梯度,以便提高峰值透射并且形成甚至更陡的带边缘(更窄的透射带)。这可以通过以下方式实现:将各个层布置成部件多层堆叠件,其中堆叠件的一部分具有相对地弯曲的厚度分布,并且堆叠件的相邻部分具有轻微弯曲的分布,以匹配堆叠件的第一部分的曲率。该弯曲分布可以遵循任何数量的函数形式。此形式的主要目的在于打断存在于四分之一波长堆叠件中的精确厚度重复,该堆叠件具有多个调谐成单个波长的层。所用特定函数是线性分布的加性函数,以及用合适的负或正一阶导数使分布弯曲的正弦函数。重要特征在于,ORU厚度分布的二阶导数对反射堆叠件的红色(长波长)带边缘为正,对反射堆叠件的蓝色(短波长)带边缘为负。如果针对带凹口透射带的带边缘,则需要反过来。采用同一原理的其他实施例包括具有一阶导数为零值的多个点的层分布。在这里的所有情况下,导数是指通过实际ORU光学厚度分布拟合的最佳拟合曲线的导数,其可以包含小于10%∑的较小统计误差,10%∑是光学厚度值中的一个标准偏差。
离开送料区块的多层堆叠件随后可以直接进入最终成形单元,例如模头。或者,流可以进行分流,优选的是垂直于层进行分流,以形成可以通过堆叠重新组合的两股或更多股多层流。除了垂直于层之外,流还可以与层成一定角度进行分流。对流进行分流和堆叠的流动通道系统称作倍增器或面间表面产生器(ISG)。分流的宽度可以相等或不相等。乘数比由较宽的流宽度与较窄的流宽度的比率限定。流宽度不相等(也就是乘数比大于一)可有助于形成层厚度梯度。在流不相等的情况下,倍增器应当相对于厚度和流动方向而横向展开较窄的流和/或压缩较宽的流,以确保堆叠时与各层宽度匹配。可以有许多设计,包括在授予Schrenk等人的第3,565,985号、第3,759,647号、第5,094,788号和第5,094,793号美国专利中公开的那些设计。在典型实践中,注入倍增器中的送料的横截面是矩形的,两股或更多股分流的横截面也是矩形的,并且矩形横截面通过用于重新堆叠这些分流的流动通道被保留下来。优选的是,沿每个分流通道保持恒定的横截面面积,尽管无需这样。
离开送料区块歧管的多层堆叠件的每个初始部分(不包括PBL)称作包。在用于光学应用的膜中,每个包被设计成在给定波长带上进行反射、透射或偏振。当多层堆叠件离开送料区块时,可以存在一个以上的包。因此,膜可以设计成在双重或多重带上提供光学性能。这些带可以是单独且不同的,或者可以重叠。多个包可以由两种或更多种聚合物的相同或不同组合制成。其中每个包均由相同的两种或更多种聚合物制成的多个包的制造方法可以是,以特定方式构造送料区块及其梯度板,以使针对每种聚合物的一个熔融装置组件向所有包送料,或者每个包可由单组熔融装置组件送料。被设计成向膜赋予例如物理特性等其他非光学特性的包还可以与单个多层送料区块堆叠件中的光学包结合。
在送料区块中形成双重或多重包的替代形式是通过使用乘数比大于一的倍增器来从一个送料区块包形成。根据初始包的带宽和乘数比,可以使所得包在带宽中重叠,或者使它们之间留有带宽间隙。本领域的技术人员将清楚,针对任何给定光学膜的送料区块与倍增器策略的最佳组合将取决于许多因素,并且必须单独地确定。
在倍增之前,可以将额外的层添加到多层堆叠件中。这些外部层用作PBL,但在此时,这些层位于倍增器内。在倍增和堆叠之后,PBL流的一部分将形成光学层之间的内部边界层,而剩余部分将形成表皮层。因此,在这种情况下,各个包由PBL隔开。可以添加额外的PBL,并且额外的倍增步骤可以在最终送料到例如模头等成形单元之前完成。在最终送料之前,无论是否已进行倍增,并且无论是否已在倍增步骤之前添加了PBL,均可将额外的层添加到多层堆叠件的外部。额外的层形成最终表皮层,并且较早施加的PBL的外部部分将形成这些最终表皮层下方的子表皮。模头对熔融流进行额外压缩和宽度展开。而且,模头(包括它的内部歧管、压力区等)被设计成在幅材离开模头时形成在整个幅材上均匀的层分布。
表皮层经常被添加到多层堆叠件中,以保护较薄光学层免受壁应力和可能导致的流动不稳定性的影响。在膜的表面处添加厚层的其他原因包括,例如,例如附着性、可涂敷性、释放性、摩擦系数等表面特性;以及阻透性;耐侯性;耐刮擦性和耐磨性;以及其他特性。在随后进行单轴牵伸或极为不等地双轴牵伸的多层膜中,“分裂”(即易于沿着更高度牵伸方向撕裂或破裂的趋势)可以通过选择具有以下特性的表皮层聚合物来基本上得到抑制:(1)良好地附着到子表皮或最近的光学层聚合物;以及(2)不易于在牵伸时取向。可用表皮层的实例(其中光学堆叠件包含PEN均聚物)是PEN的共聚物,该共聚物的共聚物单体含量足以抑制结晶和/或晶体取向。当膜在一个平面方向上高度牵伸并且在垂直平面方向上不牵伸或只稍稍牵伸时,与不具有共聚PEN表皮层的类似膜相比,在此类结构中能观察到显著的分裂抑制。本领域的技术人员将能够选择类似的表皮层聚合物,以补充其他光学层聚合物和/或子表皮聚合物。
温度控制对于送料区块以及导致在模唇处进行浇注的后续流动而言至关重要。虽然通常要求温度均匀性,但在一些情况下,刻意使送料区块中具有温度梯度或者使送料流中具有多达约40℃的温度差值可以用于缩小或扩大堆叠件层厚度分布。进入PBL或表皮块的送料流还可以设定在不同于送料区块平均温度的温度下。通常,PBL或表皮流的温度比送料流高约40℃,用以降低保护流中的粘度或弹性,并且因此增强它们作为保护层的有效性。有时,保护流的温度最多可以降低约40℃,用以提高这些保护流与流动流的剩余部分之间的流变性匹配。例如,低粘度表皮的温度降低可以增强粘度匹配并且增强流动稳定性。其他时候,需要使弹性效应匹配。
用于加热送料区块-倍增器-模头组件的传统装置,即使用装配在组件孔洞中的插入型、杆型或筒型加热器可以提供本发明的光学膜所需的温度控制。热量还可从组件的外部均匀地提供,方法是(1)将组件外部与板型加热器拼接;(ii)使整个组件完全绝缘;或者(iii)结合使用这两种技术。板型加热器通常使用嵌入金属材料(例如浇铸铝)中的电阻加热元件。此类加热器可以使热量均匀分布到例如送料区块等设备。
使用绝缘件来控制热量流动并非是新颖技术。然而,由于聚合物熔体可能从组件泄漏到绝缘件上,因此通常不会在膜挤出过程中使用绝缘件。由于需要非常精确地调节各个层流,因此在用于本发明的光学膜的送料区块-倍增器-模头组件中无法容忍这种泄漏。因而,送料区块、倍增器和模头会谨慎地进行设计、加工、组装、连接和维护,以防止聚合物熔体泄漏,并且使得组件的绝缘可行并且优选。
具有特定设计且在送料区块内具有特定布置的插入型、杆型或筒型加热器(未图示)可以有利地用于保持送料区块中的温度恒定,以及用于形成温度梯度。此类加热器在本领域中为人熟知,并且在结合板型加热器、绝缘件或这两者使用时,可以向传统装置提供优良的温度控制和/或均匀性。这种对层厚度和梯度层厚度分布的优良控制对于控制反射带的位置和分布而言尤其重要,如名称为“Optical Film with Sharpened Bandedge(具有尖锐的带边缘的光学膜)”的第6,157,490号美国专利(Wheatley等人)以及名称为“Color Shifting Film(色移膜)”的第09/006,591号美国申请案中所述,这两个专利均于1998年1月13日提交。
已观察到,剪切速率会影响粘度以及其他流变特性,例如,弹性。通过将粘度的相对形状(或其他流变函数)与共挤出聚合物的剪切速率曲线匹配,流动稳定性有时似乎得到提高。换言之,将此类曲线之间的最大失配降至最小可能是流动稳定性的正确目标。因此,流中不同级处的温度差值可有助于平衡该流的流程上剪切速率或其他流动速率差值。
幅材被浇铸在浇铸辊上,该浇铸辊有时称作浇铸轮或浇铸卷筒。优选的是,冷却该浇铸辊以使幅材骤冷,并且开始形成多层浇铸膜。优选的是,浇铸通过静电钉扎得到辅助,其具体细节是聚酯膜制造领域中所熟知的。对于本发明的光学膜而言,应对设定静电钉扎设备的参数加以注意。应尽可能避免浇铸幅材厚度沿膜的挤出方向周期性变化,这在很多情况下称作“钉扎振荡”。已知的是,对电流、电压、钉扎线材厚度以及钉扎线材相对于模头和浇铸冷却辊的位置进行调整均会产生一定影响,并且这种调整应当由本领域的技术人员根据各个情况进行设置。
由于一侧与轮接触并且另一侧仅与空气接触,因此幅材有时可在表面纹理、结晶程度或其它特性上实现分边。这在一些应用中可能是可取的,而在另一些应用中可能是不可取的。当需要将此类分边差异降至最小时,压料辊可以结合浇铸辊使用,以增强骤冷,或者使本来是浇铸幅材的空气侧的那侧平滑。
在一些情况下,将多层堆叠件的一侧作为被选择用于在冷却辊侧上实现优良骤冷的那侧至关重要。例如,如果多层堆叠层由层厚度分布组成,则通常需要将最薄的层置于最接近冷却辊处。这在名称为“Method forMaking Optical Films Having Thin Optical Layers(用于制备具有薄光学层的光学膜的方法)”的第5,976,424号美国专利(Weber等人)中有所描述。
在一些情况下,需要提供具有一定表面粗糙度或表面纹理的膜来改进在卷绕和/或后续转换和使用过程中的处理。与本发明的光学膜相关的具体实例出现在这些光学膜旨在用于与玻璃板或第二膜紧密接触的情况下。在此类情况下,选择性地将光学膜“浸湿”到板或第二膜上可导致被称作“牛顿环”的现象,这会损坏大表面积上的光学均匀性。有纹理或粗糙的表面会抑制发生浸湿所需的紧密接触,由此最小化或消除牛顿环的出现。
在聚酯膜领域中为人熟知的是包括少量的细小颗粒物质,这种颗粒物质通常称作“增滑剂”,用以提供此类表面粗糙度或纹理。可将对增滑剂的使用并入本发明的光学膜中。然而,加入增滑剂颗粒可引入少量烟雾,并且可减小膜的光学透射。根据本发明,如果通过在膜浇铸期间使浇铸幅材与微压花辊接触来提供表面粗糙度或纹理,则可以在不使用增滑剂的情况下有效阻止牛顿环出现。优选的是,微压花辊将用作浇铸轮的压料辊。或者,浇铸轮自身可以具有微纹理以提供类似效果。此外,微压花浇铸轮和微压花压料辊可以一起使用,以提供两边均进行微压花的膜。
各种工艺阶段中的停留时间也可能至关重要,即使在固定剪切速率下也是如此。例如,各层之间的相互扩散可以通过调整停留时间来改变和控制。本文档中使用的“相互扩散”是指各层的材料之间的融合和反应过程,包括,例如,例如正态扩散、交联反应或酯交换反应等各种分子运动。足够的相互扩散是确保良好层间粘合以及阻止分层所需的。然而,过度的相互扩散可能产生有害影响,例如,基本上丧失层间成分差异。相互扩散还可以造成各层之间发生共聚或混合,这可能降低层在被牵伸时进行取向的能力。发生此类有害相互扩散的停留时间比例通常远大于实现良好层间粘合所需的比例(例如,就量级而言),因此可以对停留时间进行优化。但是,一些大范围的相互扩散可有助于对层间组成进行压型,例如,以制备带褶皱的结构。
相互扩散的效果还可以通过另外的层压缩来改变。因此,给定停留时间下的效果也取决于相对于最终层压缩率的该间隔中的层压缩状态。由于较薄层更易受相互扩散的影响,因此它们通常置于最接近浇铸轮处,以便实现最大程度的骤冷。
申请人还发现,可以在多层膜已进行浇铸、骤冷和牵伸之后通过高温热定形来增强相互扩散。热定形通常在拉幅烘箱中在横向牵伸区之后的区内进行。通常,对于聚脂膜而言,热定形温度经过选择,以最大化结晶率并且优化尺寸稳定性特性。该温度通常被选择成在玻璃化转变温度与熔融温度之间,并且与这两个温度并不十分接近。对于需要在最终状态下维持取向的多层膜中的聚合物,如果所选热定形温度较为接近这些聚合物中熔点最低的聚合物的熔点,则层间粘合将得到显著增强。这是料想不到的,因为在线热定形期间所涉及的停留时间较短,且聚合物在此工艺阶段中处于非熔融状态。此外,尽管已知持续时间较长的离线热处理能够增强多层膜中的层间粘合,但这些热处理也趋于降低例如弹性模量或膜平坦度等其他特性,该情况未出现于在线高温热定形处理中。
浇铸轮方面的条件根据所需结果进行设定。骤冷温度必须足够冷,以便在需要光学清晰度时限制雾度。对于聚酯而言,典型的浇铸温度在10℃与60℃之间。该范围中的较高部分可以结合平滑或压花辊使用,而较低部分能使厚幅材更有效地骤冷。还可以利用浇铸轮的速度来控制骤冷和层厚度。例如,可以减慢挤出机泵送速率以降低剪切速率或者增大相互扩散,而浇铸轮速度增加以维持所需的浇铸幅材厚度。浇铸幅材厚度经过选择,以便在伴随着厚度减小的所有牵伸操作结束时,使最终层厚度分布覆盖所需光谱带。
对多层幅材进行牵伸以产生最终的多层光学膜。进行牵伸的主要原因在于通过在一个或多个材料层中诱发双折射来增大最终光学堆叠件的光学功率。通常,至少一种材料在牵伸中获得双折射性。这种双折射性起因于材料在所选牵伸工艺中的分子取向。这种双折射性通常随着由牵伸工艺的应力或应变诱发的晶体的成核和生长(例如,应力诱发结晶)而大大增加。结晶度会抑制分子松弛,这会抑制双折射的发展,并且晶体本身也可随着牵伸取向。有时,部分或所有晶体可以是预先存在的,或者通过在牵伸之前进行浇铸或预加热而诱发。对光学膜进行牵伸的其他原因可包括(但不限于)增加产出量并且提高膜的机械特性。
在一种用于制造多层光学偏振器的典型方法中,使用单个牵伸步骤。该工艺可以在拉幅机或长度取向机中进行。典型的拉幅机相对于幅材路径进行横向牵伸(TD),但某些拉幅机装配有使膜在尺寸上沿幅材路径或纵向(MD)进行牵伸或松弛(收缩)的机构。因此,在此典型方法中,膜沿一个面内方向进行牵伸。第二面内尺寸在传统拉幅机中保持恒定,或者在长度取向机中可以颈缩至较小宽度。这种颈缩可以是相当大的,并且随着牵伸比增加。对于不可压缩的弹性幅材,最终宽度可以在理论上估计为长度方向上的牵伸比的平方根的倒数乘以初始宽度。在此理论情况中,厚度也以此相同比例减小。实际上,此种颈缩可导致在一定程度上宽于理论宽度,在此情况下,可以减小幅材厚度,以维持近似的体积守恒。然而,由于体积不必守恒,因此可能产生偏离此说明的偏差。
在一种用于制造多层反射镜的典型方法中,采用两步牵伸工艺来使双折射材料沿两个面内方向取向。该牵伸工艺可以是上述允许沿着两个面内方向牵伸的各单步工艺的任何组合。另外,可以使用允许沿MD牵伸的拉幅机,例如,可以沿两个方向有序牵伸或同时牵伸的双轴拉幅机。在后一种情形中,可使用单一双轴牵伸工艺。
在另一种用于制造多层偏振器的方法中,使用多重牵伸工艺,以将各种材料的不同性能用于各个牵伸步骤中,从而使得单个共挤出多层膜内包括不同材料的不同层相对于彼此具有不同取向程度和取向类型。也可以采用该方法形成反射镜。此类光学膜和工艺在1998年1月13日提交的名称为“An Optical Film and Process for Manufacture Thereof(光学膜及其制造工艺)”的第6,179,948号美国专利(Merrill等人)中进一步描述。
多层光学偏振器膜的牵伸条件通常经过选择,以使第一材料在牵伸之后在面内高度双折射。双折射材料可以用作第二材料。如果第二材料具有与第一材料相同的双折射指向(例如,这两种材料均为正双折射),那么通常优选的是,选择第二材料以使其维持基本的各向同性。在其他实施例中,所选第二材料的双折射指向在牵伸时与第一材料相反(例如,如果第一材料是正双折射,那么第二材料就是负双折射)。对于正双折射的第一材料,最高面内折射率的方向,即第一面内方向,与牵伸方向相符,而第一材料的最低面内折射率的方向,即第二面内方向,与第一方向垂直。类似地,对于多层反射镜膜,第一材料经过选择以具有较大面外双折射,这样,就正双折射材料而言,面内折射率均高于初始各向同性值(或者就负双折射材料而言,面内折射率均低于初始各向同性值)。在反射镜情况中,通常优选的是,面内双折射率较小,以使两种偏振状态下反射情况类似,即平衡反射镜。对于反射镜情况而言,与偏正器情况类似,随后选择各向同性或者双折射指向相反的第二材料。
在多层光学膜的另一个实施例中,偏振器可以通过双轴工艺制成。在另一项实施例中,平衡反射镜可由特定工艺制成,该工艺形成具有显著面内双折射性且因而具有面内不对称性的两种或更多种材料,以使这些不对称部分匹配形成平衡结果,例如,在两个主要面内方向上折射率差值近似相等。
在某些工艺中,由于包括张力在内的工艺条件的效果沿着幅材发生变化,因此这些轴可以旋转。这有时被称作在传统拉幅机上制成的膜中“前曲”或“后曲”。光学轴的均匀方向性通常是提高产率和性能所需的。可以使用限制此类翘曲和旋转的工艺,例如通过机械或热学方法进行的张力控制或隔离。
很多情况下,人们观察到,在拉幅机中相对于纵向而横向牵伸膜是不均匀的,其中厚度、方向或这两者将随着膜接近幅材的夹持边缘而改变。通常,这些改变与幅材温度在夹持边缘附近处低于幅材中心处这一假设相符。这种非均匀性的结果可能严重减小成品膜的可用宽度。这种限制对于本发明的光学膜而言可能甚至更为严重,因为膜厚度上的极小差值可导致整个幅材的光学特性不均匀性。如发明人意识到的那样,可以通过使用红外加热器进一步加热膜幅材在拉幅机夹子附近处的边缘,来改进牵伸、厚度和色彩均匀性。此类红外加热器可以在拉幅机预加热区之前,在预加热区中、在拉伸区中、或这些位置组合中使用。本领域的技术人员将了解到用于对红外热添加进行分区和控制的许多选项。此外,也显而易见可以将红外边缘加热与浇铸幅材的幅材横向厚度分布变化相结合。
对于某些本发明的多层光学膜,需要以特定方式对膜进行牵伸,使得在成品膜上测量的一个或多个特性在纵向和横向上具有相同值。此类膜通常称作“平衡”膜。纵向和横向平衡可以通过使用双轴取向膜制备领域中熟知的技术选择工艺条件来实现。通常,所探究的工艺参数包括纵向取向预加热温度、拉伸温度和牵伸比,拉幅机预加热温度、拉幅机拉伸温度和拉幅机牵伸比,并且有时包括有关拉幅机的后拉伸区的参数。其他参数也可非常重要。通常,进行并分析所设计的实验,以便得到合适的条件组合。本领域的技术人员将了解,需要针对每种膜构造和制备该膜的每种膜生产线单独执行此评估。
类似地,尺寸稳定性参数(例如在高温度下的收缩程度以及热膨胀的可逆系数)受各种工艺条件的影响。此类参数包括(但不限于)热定形温度、热定形持续时间、热定形期间的横向尺寸松弛(“内束”)、幅材冷却、幅材张力、以及卷绕成卷之后的热“浸泡”(或退火)。而且,本领域的技术人员可以进行所设计的实验,以针对一组给定的尺寸稳定性要求、针对给定的膜组成、以及针对给定的膜生产线而确定最佳条件。
一般而言,多层流动稳定性是通过匹配或平衡第一和第二材料之间的例如粘度和弹性等流变特性使其在特定公差内来实现。所需公差或平衡水平还取决于为PBL和表皮层选择的材料。在许多情况下,需要在各种PBL或表皮层中单独使用一种或多种光学堆叠件材料。对于聚酯,为实现送料区块、倍增器和膜头的典型工艺条件,高粘度和低粘度材料之间的典型比率不超过4:1,优选地不超过2:1,最优选地不超过1.5:1。将较低粘度的光学堆叠件材料用于PBL和表皮层中通常会增强流动稳定性。通常可以通过为PBL和表皮层选择额外的材料,使得对与给定第一材料一起使用的第二材料的要求更为宽松。通常,这些第三材料(PBL和表皮层)的粘度要求随后与包括第一和第二材料的多层堆叠件的有效平均粘度平衡。通常,PBL和表皮层的粘度应当低于此堆叠件的平均值,以便实现最大稳定性。如果稳定性的工艺窗口较大,则可将较高粘度的材料用于这些额外的层中,例如,以避免粘附到在长度取向机中的铸模下游的辊上。
牵伸相容性意指第二材料可以经受在第一材料中实现所需双折射所需的牵伸加工,而不对多层膜造成有害影响,例如,断裂、空隙或应力泛白。这些影响可以产生不需要的光学特性。牵伸相容性通常要求第二材料的玻璃化转变温度不得比第一材料的玻璃化转变温度高约40℃以上。这种限制可以通过以下项得到改善:(1)使第一材料的取向工艺即使在较高温度下也有效的极快牵伸速率;或者(2)在此类较高温度下也能增强第一材料的取向的结晶或交联现象。另外,牵伸相容性要求第二材料可以在加工结束时实现所需光学状态,无论该状态是实质各向同性状态还是高度双折射状态。
如果第二材料要在最终加工之后保持各向同性状态,则可以使用至少三种材料选择和加工方法来满足该牵伸相容性的第二要求。第一,第二材料可以固有地是非双折射的。固有地非双折射材料的一个实例是聚甲基丙烯酸甲酯,因为即使在牵伸之后存在可观的分子取向,它也保持光学上的各向同性(如通过折射率进行测量的那样)。第二,第二材料可以经过选择以在第一材料的牵伸条件下保持非取向,即使在不同条件下进行牵伸时可以使该第二材料具有双折射性。第三,如果第二材料可能失去在例如热定形步骤等后续工艺中获得的取向,则第二材料可以在牵伸工艺期间进行取向。就其中最终所需的膜包含一种以上的高度双折射材料的多个牵伸方案(例如,在特定双轴牵伸方案中制成的偏振器)而言,牵伸相容性可能无需这些方法中的任何方法。或者,可以实施第三方法以在给定牵伸步骤之后实现各向同性,或者可以将这些方法中的任何方法用于第三材料或另外的材料。
牵伸条件还可以经过选择以利用第一和第二光学材料以及用于表皮层和PBL层中的任何材料的不同粘弹性特性,以根据上述第二方案使第一材料在牵伸期间高度取向,而第二材料在牵伸之后保持非取向的或仅稍稍取向。粘弹性是聚合物的基本特性。聚合物的粘弹性特性可以用于描述其如同粘性液体或弹性固体那样对应变做出反应的趋势。在高温度和/或低应变速率下,聚合物趋于在牵伸时如同粘性液体那样流动,其中分子取向极少或不存在。在低温度和/或高应变速率下,聚合物趋于如同固体一样进行弹性牵伸,同时增加分子取向。通常将低温工艺看作在接近聚合物材料的玻璃化转变温度时进行,而高温工艺基本上在高于玻璃化温度时进行。
粘弹性性能一般起因于聚合物材料中的分子松弛速率。一般而言,分子松弛由许多分子机构产生,这些分子机构中的许多分子机构取决于分子量。因此,多分散聚合物材料具有一定的松弛时间分布,其中多分散聚合物中的每个分子量分数具有自己的最长松弛时间。分子松弛速率的特征可在于平均最长总松弛时间(即,总分子重排)或此类时间分布。给定分布的平均最长松弛时间的精确数值取决于如何对该分布中的各个时间进行加权平均。平均最长松弛时间通常随温度的下降而增加,并且在接近玻璃化转变温度时十分大。平均最长松弛时间也可以通过聚合物材料中的结晶和/或交联而增加,出于实用目的,这种结晶和/或交联将在通常使用的工艺时间和温度下抑制任何松弛。分子量和分布以及化学组成和结构(例如,分支)也可影响最长松弛时间。
对树脂的选择会强烈影响典型松弛时间。平均分子量(MW)是尤其明显的因素。对于给定组成,典型时间趋于随聚合物的分子量的函数(通常是分子量的3到3.5次幂)而增加,所述聚合物的分子量远高于缠绕阈值。对于未缠绕的聚合物,典型时间趋于随着分子量的较弱函数而增加。由于低于此阈值的聚合物趋于在低于其玻璃化转变温度时易碎,并且通常是不可取的,因此这些聚合物不是本文关注的重点。然而,某些较低分子材料可以如低分子量橡胶状材料一样在高于玻璃化转变温度时结合较高分子量的层使用,例如弹性体或发粘层。通常在实际中测量固有或本征粘度IV,而非平均分子量。IV随着MW.sup.α.而变,其中α是依赖于溶剂的马克-豪温克指数(Mark-Houwink exponent)。该指数α随着聚合物的溶解度而增加。α的典型值对于PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)可为0.62,对于PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)可为0.68,这两个值均在60:40的酚:邻二氯苯溶液中测量,并且具有针对这两者的共聚物(例如,聚PEN)的中间值。如果假设较长烷烃二醇(例如,己烷二醇)的聚酯在所选溶剂中的溶解度增大,则预期PBT(聚丁烯对苯二甲酸)将具有比PET更大的α值。对于给定聚合物,较佳溶剂的指数高于所引用的那些指数。因此,预期典型时间将以幂定律随IV而变,其幂指数在3/.α.与3.5/.α.之间。例如,预期PEN树脂的IV增加20%将使有效的典型时间增加。因此,在给定工艺温度和应变速率下,韦森堡数(Weissenberg number)(如下文定义)和牵伸流动的有效强度增长约2.4到2.8倍。由于较低IV的树脂将经受较弱流动,因此就所需最终双折射低的第二聚合物而言,本发明中优选IV相对较低的树脂,对于需要高双折射性的第一聚合物的较强流动而言,优选IV相对较高的树脂。操作限制取决于低IV端的脆性以及共挤出期间对具有充足流变相容性的需要。在其中第一和第二材料中均需要强流动和高双折射性的其他实施例中,这两种材料可能都需要较高IV。其他加工考虑因素,例如可能出现于熔融流过滤器中的上游压降,也可能变得至关重要。
应变速率分布的烈度的特征可在于,用韦森堡数(Ws)表示的第一逼近程度,该韦森堡数是给定材料的应变速率与平均最长松弛时间的乘积。弱牵伸和强牵伸之间的阈值Ws值(高于该值和低于该值时,材料分别保持各向同性,或者经历强力取向、结晶以及高双折射)取决于将此平均最长松弛时间精确定义为多分散聚合物材料中的最长松弛时间的平均值。应了解,给定材料的响应可以通过控制牵伸温度、工艺速率和比率来更改。在足够短的时间内和/或足够低的温度下进行以诱发实质分子取向的工艺是取向或强力牵伸工艺。在足够长的时期内和/或足够高的温度下进行使得极少或不发生分子取向的工艺是非取向或弱工艺。
虽然已参考优选实施例来描述本发明,但是本领域的技术人员应当认识到,在不脱离本发明的精神和范围的前提下,可在形式上和细节上做出修改。
除非另外指明,否则在说明书和权利要求中使用的表示特征的尺寸、数量和物理特性的所有数字应当被理解为由术语“约”来修饰。因此,除非有相反的指示,否则在上述说明书和所附权利要求中提出的数值参数为近似值,其可根据本领域内的技术人员利用本申请所公开的教导内容寻求获得的所需特性而变化。
本文中所引用的所有参考文献及出版物以引用方式明确地全文并入本文中,但与本发明直接冲突的部分除外。尽管本文示出和描述了特定实施例,但是本领域的普通技术人员应该明白,在不脱离本发明的范围的情况下,大量的替代形式和/或等效实施方式可替换所示和所述的特定实施例。本申请旨在涵盖本文所讨论的特定实施例的任何改动或变型。因此,本发明应该仅仅由权利要求及其等效物进行限定。
Claims (44)
1.一种用于制备多层膜的送料区块,包括:
垫片子单元的堆叠件,所述垫片子单元中的每个垫片子单元依序包括:
第一层垫片,其具有第一流动剖面切口和第一开口;
第一阻挡垫片,其具有第二开口和第三开口;
第二层垫片,其具有第二流动剖面切口和第四开口;以及
第二阻挡垫片,其具有第五开口和第六开口,
其中所述第一流动剖面切口、所述第二开口、所述第四开口以及所述第五开口中的每一者对齐以形成第一歧管,以及
另外,其中所述第一开口、所述第三开口、所述第二流动剖面切口以及所述第六开口中的每一者对齐以形成与所述第一歧管隔开的第二歧管。
2.根据权利要求1所述的送料区块,其中所述第一流动剖面切口和所述第二流动剖面切口各自包括出口孔。
3.根据权利要求2所述的送料区块,其中所述出口孔中的每个出口孔对齐以形成送料区块出口孔。
4.根据权利要求1所述的送料区块,其中所述第一层垫片、所述第二层垫片、所述第一阻挡垫片以及所述第二阻挡垫片中的每一者各自具有在约0.01mm与约3.0mm之间的厚度。
5.根据权利要求1所述的送料区块,其中所述第一层垫片、所述第二层垫片、所述第一阻挡垫片以及所述第二阻挡垫片中的每一者各自具有厚度在约0.13mm与约0.76mm之间的钢垫片。
6.根据权利要求1所述的送料区块,其中所述第一层垫片是所述第二层垫片的镜像。
7.根据权利要求1所述的送料区块,其中所述第一层垫片、所述第二层垫片、所述第一阻挡垫片以及所述第二阻挡垫片中的至少一者包括模头切削垫片。
8.根据权利要求1所述的送料区块,其中所述第一层垫片、所述第二层垫片、所述第一阻挡垫片以及所述第二阻挡垫片中的至少一者包括激光切削垫片。
9.根据权利要求1所述的送料区块,其中所述第一层垫片、所述第二层垫片、所述第一阻挡垫片以及所述第二阻挡垫片中的至少一者包括线材EDM切削垫片。
10.根据权利要求1所述的送料区块,其中所述第一层垫片、所述第二层垫片、所述第一阻挡垫片以及所述第二阻挡垫片中的至少一者包括化学蚀刻切削垫片。
11.根据权利要求1所述的送料区块,其中所述第一层垫片、所述第二层垫片、所述第一阻挡垫片以及所述第二阻挡垫片中的每一者还包括对齐特征。
12.根据权利要求11所述的送料区块,其中所述对齐特征包括至少两个开口。
13.根据权利要求12所述的送料区块,其中所述至少两个开口是圆形开口。
14.根据权利要求13所述的送料区块,还包括设置在所述圆形开口中的每个开口中的对齐杆。
15.根据权利要求1所述的送料区块,其中所述垫片子单元的堆叠件被压缩固定。
16.根据权利要求1所述的送料区块,其中在所述第一层垫片与所述第一阻挡垫片,或者所述第二层垫片与所述第二阻挡垫片中,至少有一组是粘接在一起的。
17.根据权利要求1所述的送料区块,其中所述垫片子单元的堆叠件粘接在一起以形成一体化送料区块堆叠件。
18.根据权利要求1所述的送料区块,其中所述垫片子单元的堆叠件包括约50个以上的第一层垫片以及约50个以上的第二层垫片。
19.一种多层膜模头,包括:
送料区块,其用于制备多层膜,所述送料区块包括:
垫片子单元的堆叠件,所述垫片子单元中的每个垫片子单元依序包括:
第一层垫片,其具有第一流动剖面切口和第一开口;
第一阻挡垫片,其具有第二开口和第三开口;
第二层垫片,其具有第二流动剖面切口和第四开口;以及
第二阻挡垫片,其具有第五开口和第六开口,
其中所述第一流动剖面切口、所述第二开口、所述第四开口以及所述第五开口中的每一者对齐以形成第一歧管,以及
另外,其中所述第一开口、所述第三开口、所述第二流动剖面切口以及所述第六开口中的每一者对齐以形成与所述第一歧管隔开的第二歧管;以及
挤出模头,其具有模头入口孔和模唇,所述挤出模头经设置以使送料区块出口孔与所述模头入口孔相邻。
20.根据权利要求19所述的多层膜模头,还包括设置在所述送料区块出口孔与所述入口孔之间的压缩段。
21.根据权利要求20所述的多层膜模头,其中所述压缩段还包括层倍增器。
22.一种用于制备多层膜的送料区块,包括:
垫片子单元的堆叠件,所述垫片子单元中的每个垫片子单元依序包括:
第一层垫片,其具有第一入口和第一流动剖面切口;
第一阻挡垫片;
第二层垫片,其具有第二入口和第二流动剖面切口;
第二阻挡垫片;以及
梯度板,其具有与各个第一入口对齐的第一歧管,以及与各个第二入口对齐的第二歧管,
其中所述第一歧管和所述第二歧管并不流体连通。
23.根据权利要求22所述的送料区块,其中所述第一流动剖面切口和所述第二流动剖面切口各自包括出口孔。
24.根据权利要求23所述的送料区块,其中所述出口孔中的每个出口孔对齐以形成送料区块出口孔。
25.根据权利要求22所述的送料区块,其中所述第一层垫片、所述第二层垫片、所述第一阻挡垫片以及所述第二阻挡垫片中的每一者各自具有在约0.01mm与约3.0mm之间的厚度。
26.根据权利要求22所述的送料区块,其中所述第一层垫片、所述第二层垫片、所述第一阻挡垫片以及所述第二阻挡垫片中的每一者各自具有厚度在约0.13mm与约0.76mm之间的钢垫片。
27.根据权利要求22所述的送料区块,其中所述第一层垫片是所述第二层垫片的镜像。
28.根据权利要求22所述的送料区块,其中所述第一层垫片、所述第二层垫片、所述第一阻挡垫片以及所述第二阻挡垫片中的至少一者包括模头切削垫片。
29.根据权利要求22所述的送料区块,其中所述第一层垫片和所述第二层垫片中的至少一者包括至少两个分开的片件。
30.根据权利要求22所述的送料区块,其中所述第一层垫片、所述第二层垫片、所述第一阻挡垫片以及所述第二阻挡垫片中的至少一者包括激光切削垫片。
31.根据权利要求22所述的送料区块,其中所述第一层垫片、所述第二层垫片、所述第一阻挡垫片以及所述第二阻挡垫片中的至少一者包括线材EDM切削垫片。
32.根据权利要求22所述的送料区块,其中所述第一层垫片、所述第二层垫片、所述第一阻挡垫片以及所述第二阻挡垫片中的至少一者包括化学蚀刻切削垫片。
33.根据权利要求22所述的送料区块,其中所述第一层垫片、所述第二层垫片、所述第一阻挡垫片以及所述第二阻挡垫片中的每一者还包括对齐特征。
34.根据权利要求33所述的送料区块,其中所述对齐特征包括至少两个开口。
35.根据权利要求34所述的送料区块,其中所述至少两个开口是圆形开口。
36.根据权利要求35所述的送料区块,还包括设置在所述圆形开口中的每个开口中的对齐杆。
37.根据权利要求22所述的送料区块,其中所述垫片子单元的堆叠件被压缩固定。
38.根据权利要求22所述的送料区块,其中在所述第一层垫片与所述第一阻挡垫片,或者所述第二层垫片与所述第二阻挡垫片中,至少有一组是粘接在一起的。
39.根据权利要求22所述的送料区块,其中在所述第一层垫片与所述第一阻挡垫片,或者所述第二层垫片与所述第二阻挡垫片中,至少有一组是一体化的。
40.根据权利要求22所述的送料区块,其中所述垫片子单元的堆叠件粘接在一起以形成一体化送料区块堆叠件。
41.根据权利要求22所述的送料区块,其中所述垫片子单元的堆叠件包括约50个以上的第一层垫片以及约50个以上的第二层垫片。
42.一种多层膜模头,包括:
根据权利要求22所述的送料区块;以及
挤出模头,其具有模头入口孔和模唇,所述挤出模头经设置以使送料区块出口孔与所述模头入口孔相邻。
43.根据权利要求42所述的多层膜模头,还包括设置在所述送料区块出口孔与所述入口孔之间的压缩段。
44.根据权利要求43所述的多层膜模头,其中所述压缩段还包括层倍增器。
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