CN102917856B - 利用压料辊的速度控制在挤压涂布膜的同时消除缺陷的方法 - Google Patents

利用压料辊的速度控制在挤压涂布膜的同时消除缺陷的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102917856B
CN102917856B CN201080067077.0A CN201080067077A CN102917856B CN 102917856 B CN102917856 B CN 102917856B CN 201080067077 A CN201080067077 A CN 201080067077A CN 102917856 B CN102917856 B CN 102917856B
Authority
CN
China
Prior art keywords
film
roll
casting roll
superficial velocity
thickness
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201080067077.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102917856A (zh
Inventor
兰迪·S·贝
托德·G·佩特
布伦特·R·汉森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
3M Innovative Properties Co
Original Assignee
3M Innovative Properties Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 3M Innovative Properties Co filed Critical 3M Innovative Properties Co
Publication of CN102917856A publication Critical patent/CN102917856A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102917856B publication Critical patent/CN102917856B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/22Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of indefinite length
    • B29C43/28Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of indefinite length incorporating preformed parts or layers, e.g. compression moulding around inserts or for coating articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C41/00Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor
    • B29C41/24Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor for making articles of indefinite length
    • B29C41/26Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor for making articles of indefinite length by depositing flowable material on a rotating drum
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/07Flat, e.g. panels
    • B29C48/08Flat, e.g. panels flexible, e.g. films
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/15Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. extrusion moulding around inserts
    • B29C48/154Coating solid articles, i.e. non-hollow articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/465Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using rollers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/92Measuring, controlling or regulating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/0007Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding involving treatment or provisions in order to avoid deformation or air inclusion, e.g. to improve surface quality
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/0046Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by constructional aspects of the apparatus
    • B32B37/0053Constructional details of laminating machines comprising rollers; Constructional features of the rollers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/14Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers
    • B32B37/15Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with at least one layer being manufactured and immediately laminated before reaching its stable state, e.g. in which a layer is extruded and laminated while in semi-molten state
    • B32B37/153Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with at least one layer being manufactured and immediately laminated before reaching its stable state, e.g. in which a layer is extruded and laminated while in semi-molten state at least one layer is extruded and immediately laminated while in semi-molten state
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92504Controlled parameter
    • B29C2948/9258Velocity
    • B29C2948/9259Angular velocity
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92819Location or phase of control
    • B29C2948/92923Calibration, after-treatment or cooling zone
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2995/00Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
    • B29K2995/0018Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds having particular optical properties, e.g. fluorescent or phosphorescent
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2309/00Parameters for the laminating or treatment process; Apparatus details
    • B32B2309/14Velocity, e.g. feed speeds

Abstract

现在已经确定,在膜挤压涂布工艺中,可通过控制弹性辊和浇铸辊之间的相对速度失配来消除内部光学缺陷。具体地讲,已发现,当涂布双轴取向的膜时,相对于所述浇铸辊,使所述弹性辊的表面速度减慢,从而去除光学缺陷。反之,已发现,当涂布单轴取向的膜时,相对于所述浇铸辊,使所述弹性辊的表面速度加快,从而去除光学缺陷。

Description

利用压料辊的速度控制在挤压涂布膜的同时消除缺陷的方法
背景技术
针对诸如反射器、偏光器和带通滤波器的多种用途制备挤压涂布光学膜。因为制备这些膜是为了它们的光学性能,所以控制制备的被挤压涂布的膜的透明度或雾度是极其重要的。被挤压涂布的膜的透明度或雾度的再小的偏差(诸如由于光学缺陷引起的那些偏差)可使得产品不适于其预期应用。
发明内容
现在已经确定,在膜挤压涂布工艺中,可通过控制弹性辊和浇铸辊之间的相对速度失配来消除内部光学缺。具体地讲,已发现,当涂布双轴取向的膜时,相对于所述浇铸辊,使所述弹性辊的表面速度减慢,从而去除光学缺陷(低速)。反之,已发现,当涂布单轴取向的膜时,相对于所述浇铸辊,使所述弹性辊的表面速度加快,从而去除光学缺陷(超速)。
光学缺陷的确切原因未知,并且被认为与在涂布膜进入弹性辊和浇铸辊之间的辊隙时在膜和挤压涂层之间俘获的空气相关。光学缺陷通常被发现位于涂布膜内部并且不呈现在涂布膜的任一表面上。利用速度控制去除内部光学缺陷是一个意外发现,这是因为具有和不具有光学缺陷的相似的涂布膜具有大体相同的总厚度和表面特性,而一般期望涂布膜会由于使用不同的速度控制而改变。辊隙中的表面速度失配怎样改变涂布膜的内部光学性能的确切机制未被全面理解。为何一种类型的膜需要超速而另一类型的膜需要低速也未被理解。根据辊隙结构,人们能够预期到仅涂布膜的外部表面性能将通过改变相对表面速度而变化。
因此,在一个实施例中,本发明涉及于一种消除挤压涂布膜中的光学缺陷的方法,包括:将膜运送到涂布站,所述涂布站包括挤靠在一起的弹性辊和浇铸辊以及邻近辊隙的挤压涂布模头;使所述膜与所述弹性辊接触,同时将聚合物材料挤出到所述辊隙中;以及将弹性辊的表面速度调节为与浇铸辊的表面速度不同以消除光学缺陷,使得弹性辊的表面速度与浇铸辊的表面速度之间的差值不超过浇铸辊的表面速度的±5%。
在另一实施例中,本发明涉及于一种消除挤压涂布膜中的光学缺陷的方法,包括:将膜运送到涂布站,所述涂布站包括挤靠在一起的弹性辊和浇铸辊以及邻近辊隙的挤出模头,其中浇铸辊具有用于在所述膜上形成微复制型图案的多个峰和谷,并且其中所述辊隙中的辊隙压力为至少100磅/线英寸(175N/cm);使所述膜与所述弹性辊接触,同时将聚合物材料挤出到所述辊隙中;以及将弹性辊的表面速度调节为与浇铸辊的表面速度不同以消除光学缺陷。
在另一实施例中,本发明涉及于一种消除挤压涂布膜中的光学缺陷的方法,包括:将膜运送到涂布站,所述涂布站包括挤靠在一起的弹性辊和浇铸辊以及邻近辊隙的挤出模头;使所述膜与所述弹性辊接触,同时将聚合物材料挤出到所述辊隙中,以形成厚度为所述膜的厚度的至少2倍的涂布层;以及将弹性辊的表面速度调节为与浇铸辊的表面速度不同以消除光学缺陷。
附图说明
本领域的普通技术人员应当了解,本发明的讨论仅是针对示例性实施例的描述,其并不旨在限制本发明的更广泛的方面,其中更广泛的方面体现在示例性构造中。
图1示出了用于在膜上挤压涂布的涂布站。
图2是通过比较例1制备的膜的照片。
图3是通过实例2制备的膜的照片。
图4是通过实例3制备的膜的照片。
图5是通过实例4制备的膜的照片。
图6是通过实例5制备的膜的照片。
图7是通过实例6制备的膜的照片。
图8是通过实例7制备的膜的照片。
图9是通过实例8制备的膜的照片。
在说明书和附图中重复使用的引用字符旨在表示本发明相同或类似的部件或元件。
定义
如本文所用,词语“包含”、“具有”和“包括”在法律上是具有等同含义的开放型术语。因此,除了列举的元件、功能、步骤或限制之外,还可以有其他未列举的元件、功能、步骤或限制。
如本文所用,“膜”是厚度明显小于其宽度或长度的聚合物幅材。
具体实施方式
现在参见图1,示出了用于挤压涂布膜12的涂布站10。涂布站10包括弹性辊14,所述弹性辊与浇铸辊16挤靠在一起。用于将聚合物材料20挤出到辊隙22中的挤出模头18被布置为邻近所述挤靠在一起的辊。进入膜12由诸如退绕的上游工艺供应(例如松卷工艺),并且其接触弹性辊的外表面24。通常,膜12缠绕弹性辊的外表面24的至少一部分。
随着膜12进入辊隙22,所述聚合物材料20涂布所述膜的主外表面之一。然后,被挤压涂布的膜26绕着浇铸辊16的外表面27被运送,其上的聚合物材料20开始冷却和硬化到所述膜上。通常,浇铸辊16是冷硬的辊,并具有在内部用水冷却的能力。第三辊28可与浇铸辊16挤靠在一起,并且被挤压涂布的膜转移到第三辊28的外表面。第三辊28可通过生成缠绕浇铸辊周围的更大的幅材来延长被挤压涂布的膜与浇铸辊16的接触时间。然后,被挤压涂布的膜26从与第三辊28接触的状态分离,并被运送到诸如卷绕的另一下游处理。
已确定的是,通过将弹性辊14的表面速度调节为与浇铸辊16的表面速度不同,可消除被挤压涂布的膜26中的光学缺陷。这些光学缺陷通常仅存在于被挤压涂布的膜的内部,并且形成在当膜12进入辊隙22时在进入膜和挤出的聚合物材料之间的交界部分。所述光学缺陷可按照以下两种方式显现出来:像沿幅材纵向的连续或半连续的窄带形式的俘获的空气;或者像在被挤压涂布的膜的表面上的横向皱纹或道。
在一些实施例中,已经发现的是,弹性辊14的表面速度应该被调节为使得其比浇铸辊的表面速度快或慢小于±5%、比浇铸辊的表面速度快或慢小于±3%、比浇铸辊的表面速度快或慢小于±2%、或比浇铸辊的表面速度快或慢小于±1%,但不等于浇铸辊的表面速度,以消除光学缺陷。此外,已经发现的是,如果膜12是单轴取向的,则弹性辊的表面速度需要被调节为大于浇铸辊的表面速度,以去除光学缺陷。反之,已经发现的是,如果膜是双轴取向的,则弹性辊的表面速度需要被调节为小于浇铸辊的表面速度,以去除光学缺陷。
用于所述工艺的合适的进入膜12包括通常用于制备光学膜的那些;但是,也可采用其它膜。合适的膜可包括(但不限于)单层或多层膜,所述单层或多层膜包括聚合物膜、聚酯膜、聚碳酸酯膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚氯乙烯膜、尼龙膜、乙烯醋酸乙烯酯膜以及它们的组合。
可用的光学膜包括都得自3M公司的出售名为VIKUITI TM双增亮膜(DBEF)、VIKUITI TM增亮膜(BEF)、VIKUITI TM漫反射式偏振膜(DRPF)、VIKUITI TM增强型镜面反射器(ESR)、VIKUITI TM高级偏振膜(APF)的市售光学膜。可用的光学膜也在美国专利No.5,825,543、No.5,867,316、No.5,882,774、No.6,352,761 B1、No.6,368,699 B1、No.6,927,900 B2、美国2006/0084780 A1、2001/0013668 A1、美国序列号No.09/229,724、WO 95/17303、WO 95/17691、WO95/17692、WO95/17699、WO 96/19347、WO 97/01440、WO 99/36248、和WO99/36262中有所公布。这些光学膜只是展示性的,并不意味着是可使用的合适光学膜的详尽的列表。
光学膜可以具有一个或多个非光学层,即没有明显参与确定光学膜的光学特性的层。这些非光学层可以用于施加或者提高如以上任意参考文献所描述的机械、化学、光学等任意数量的附加特性、耐撕裂性或抗穿刺性、耐侯性、耐溶性。
合适的膜的厚度可变化,但较薄的膜通常将从差异表面速度法中获益更多。在一些实施例中,膜厚度可为小于约4密耳(0.102mm),或小于约3密耳(0.076mm),或小于约2密耳(0.051mm)。据信,差异表面速度法对于在进入膜厚度较薄的情况下用于去除光学缺陷更为可取,因为随着膜变得更薄,当挤出的聚合物材料被涂敷时,在辊隙中的膜中发生更大的升温,这可导致发生内部光学膜缺陷的倾向增强。
用于所述处理的合适的聚合物材料20包括用于制备光学膜的可挤出聚合物;但是,可采用其它聚合物。可被使用的聚合物材料包括选自以下的一种或多种聚合物:苯乙烯丙烯腈共聚物;苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物;聚甲基丙烯酸甲酯;苯乙烯马来酸酐共聚物;成核的半结晶聚酯;聚萘二甲酸乙二醇酯的共聚物;聚酰亚胺;聚酰亚胺共聚物;聚醚酰亚胺;聚苯乙烯;间规的聚苯乙烯;聚苯醚;以及丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的共聚物。可被使用的尤其可用的聚合物包括苯乙烯丙烯腈共聚物,熟知的有可得自陶氏化学公司(Dow Chemical)的TYRIL共聚物;实例包括TYRIL 880和125。可被使用的其它尤其可用的聚合物包括苯乙烯马来酸酐共聚物DYLARK 332和苯乙烯丙烯酸酯共聚物NAS 30,二者均得自努发化学公司(Nova Chemical)。另外可用的是混合有诸如硅酸镁、醋酸钠或亚甲基双(2,4-二叔丁基苯酚)酸磷酸钠(methylenebis(2,4-di-t-butylphenol)acid sodium phosphate)的成核剂的聚对苯二甲酸乙二醇酯。
其它可用的聚合物包括具有高折射率的聚合物,以获得增强准直的光,所述高折射率例如在630nm时大于约1.59。折射率较高的聚合物将增强对光的折射,并且由于具有某些表面几何形状而增加了高角度光的循环利用,从而增大了增益或者垂直角度的亮度。折射率高的示例性聚合物包括CoPENs(聚萘二甲酸乙二醇酯的共聚物)、CoPVN(聚乙烯基萘的共聚物)和包括聚醚酰亚胺的聚酰亚胺。
其它可用的可挤出聚合物包括苯乙烯丙烯腈共聚物;苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物;苯乙烯马来酸酐共聚物;成核的半结晶性聚酯;聚苯乙烯;间规的聚苯乙烯;聚苯乙烯和聚苯醚的共混物;苯乙烯丙烯腈共聚物的共混物;苯乙烯-丙烯腈和聚碳酸酯的共混物;丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的共聚物;以及它们的共聚物。其它可用的可挤出聚合物包括聚酯、官能基改性的聚烯烃和聚氨酯。可用的聚酯包括共聚酯,特别是由萘二羧酸单体衍生而来的聚萘二甲酸乙二醇酯共聚物。
已发现,当挤出聚合物材料形成的挤压涂布层至少是进入层的2倍厚时,表面速度差异法更能有效地减少光学缺陷。在本发明的其它实施例中,被挤压涂布的层可为所述膜的厚度的约2倍至约6倍厚之间,或为膜的厚度的约3倍至约5倍厚之间。据信,在挤压涂层的厚度较小的情况下,用表面速度差异法去除光学缺陷较不可行,这是因为具有较小涂层厚度的膜发热较少。在涂层厚度的极限值,膜中的发热可非常大以使得膜被完全熔融从而失去其初始的光学特性。
在一些实施例中,浇铸辊的外表面27包括通常具有多个峰和谷的图案,在材料通过弹性辊被迫进入所述峰和谷时所述图案在被挤出的聚合物材料中形成微复制型图案。图案化的浇铸辊在美国专利No.6,783,349和在美国专利公开No.2006/0263530中被公开。图案可从母模复制在浇铸辊表面上或复制在附着到浇铸辊的板的表面上,所述母模可利用本领域技术人员通常所知的方法和技术形成,或者,图案可被直接机加工或雕刻到浇铸辊的表面中。
一种形成图案的方法包括在基底上初始形成诸如结构化阵列的结构以生成母模。可以使用本领域技术人员已知的计算机辅助设计和制造(CAD/CAM)软件设计和布置结构化阵列中的结构。一旦设计好图案便可以通过采取常用技术的多种工艺中的任一种在合适的材料中生成图案,所述的多种技术例如为多光子(如双光子)曝光工艺、化学或机械蚀刻、激光烧蚀、光刻法、立体光刻法、微加工、滚花、切削、刻划、雕刻、金刚石车削等。可以采用任何工艺或工艺组合,只要其能够以灵活及可控的方式提供具有多种尺寸、几何构型、表面轮廓或其组合结构的图案即可。
通常对图案没有限制,可以包括(例如)突出结构、凹入结构、连续和不连续的凹槽以及它们的组合。由所述结构形成的图案可以是规则或不规则的,并且这些图案中的各结构在一种或多种形状、角度、尺寸或其组合方面可以是相同或不同的。
已发现,在一些实施例中,表面速度差异法与弹性辊和浇铸辊之间的辊隙压力的特定范围结合用于减少光学缺陷尤其有效。合适的弹性辊包括带有弹性体覆盖层的辊,所述弹性体覆盖层利用诸如硅树脂、聚氨酯、HYPALON、腈、氟弹性体、氯丁橡胶和EPDM的材料。通常,当辊隙压力为至少100磅/线英寸(175N/cm)时,发现速度差异法更为有效。在其它实施例中,辊隙压力可在约100磅/线英寸(175N/cm)至约1000磅/线英寸(1750N/cm)之间,或在约500磅/线英寸(875N/cm)至约1000磅/线英寸(1750N/cm)之间,以获得最大的有效性。据信,在辊隙压力较低时,用表面速度差异法去除光学缺陷是不可取的,这是因为图案化的浇铸辊的表面纹理/涂饰剂通常不会有效地转移到膜的表面。据信,较高的辊隙压力是不可取的,这是由于辊的偏转和滚动料堆涂层缺陷导致涂层均匀度缺陷。
实例
本发明的目的和优点通过下面的非限制性实例进一步说明。这些实例中所提到的具体材料及其量以及其他条件和细节,均不应被解释为对本发明的不当限制。除非另外指明,否则实例以及说明书其余部分中的所有份数、百分数、比例等均按重量计。
比较例1
获得由交替的聚乙烯萘(PEN)层和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)层构成的多层光学膜(MOF)反射偏振膜,其厚度为0.0034英寸(86.4微米),并具有横向取向,可以DBEF从明尼苏达州圣保罗的3M公司商购获得。可在美国专利No.5,882,774(标题为“光学膜”)中找到这类MOF的综述性讨论。该膜通过常规的幅材处理机构改进,以50英尺/分钟(15.25米/分钟)穿过3狭槽共挤出模头,所述3狭槽共挤出模头分配苯乙烯-丙烯腈(SAN)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)和它们之间的马来酸化烯烃粘结层的三层共挤出构造。更具体地讲,SAN层为0.0035英寸(88.9微米)厚的可以TYRIL 125从密歇根州米德兰的陶氏化学公司商购获得的材料;ABS层为0.002英寸(50.8微米)厚的可从日本东京的东丽公司(Toray)商购获得的TOYOLAC 900;并且粘结层为0.0005英寸(12.7微米)厚的可从日本东京的三井化学株式会社(Mitsui Chemicals)商购获得的ADMER SE810。被挤压涂布的层的厚度为进入膜厚度的大约1.8倍。挤出模头在249℃的温度下工作,随着挤出模头在12英寸(30.5)直径的浇铸辊和12英寸(30.5cm)直径的弹性辊之间的辊隙的近前方经过所述浇铸辊周围,挤出模头将可从伊利诺伊州罗密欧维尔的诺丹公司(Rotadyne)商购获得的适形硅树脂覆盖层(AMS80R)分配到膜上。浇铸辊设有冷却水,用以将其调节到65.5℃的温度,并且所述浇铸辊在外表面上具有可从威斯康辛州格林贝的超级电镀公司(Ultra Plating)商购获得的平均粗糙度为80微英寸(2微米)的哑光表面纹理。浇铸辊和弹性辊二者均设有包括伺服电机和精密变速箱的有源驱动器,以允许相对速度被控制在彼此的0.1%的范围内。
当膜处于30磅(133.4N)的张力(基于幅材的宽度,等同于4.1磅/线英寸(7.2N/线厘米))下并且辊隙压力为62.5磅/线英寸(109.4N/线厘米)时执行挤出。橡胶辊被设为与浇铸辊的速度相匹配。现在参见图2,其呈现了所得膜的平面图图像,利用安装在沿浇铸站的幅材纵向约10英尺(3.04m)的位置的行扫描摄影机获取所述图像,以捕获膜的表面反射的光的光学变化。理想的结果是在涂层中心呈现均匀的灰色外观。在图2中看出,当使用橡胶辊和浇铸辊之间的匹配的表面速度时,不存在光学膜缺陷。
实例2
该实例与比较例1相似,不同的是,橡胶辊的表面切向速度被操作为比浇铸辊的表面切向速度快1%。现在参见图3,其呈现了所得膜的平面图图像,清楚地示出了膜中的幅材纵向光学缺陷或斜皱纹。在这种情况下,在弹性辊和浇铸辊之间使用差异表面速度法使得出现光学缺陷。比较例1和实例2的膜主要因为其厚度的原因而相对刚性和热稳定,并且据观察,在弹性辊和浇铸辊的表面速度之间非常接近时,膜被最佳涂布。
实例3
该实例与比较例1相似,不同的是,使用的膜是MOF“A”并且幅材张力为5磅(22.25N)[0.6磅/线英寸(1.1N/线厘米)]。在标题为“Light Recycling Hollow Cavity Type Display Backlight(中空光循环腔型显示器背光源)”的WO2008/144656中描述的MOF“A”是3M公司制备的0.0011英寸(28微米)厚的横向取向的单轴取向的膜。被挤压涂布的层的厚度为进入膜厚度的大约4.7倍。MOF“A”是一种浇铸幅材多层光学膜,其具有由乙二醇改性聚对苯二甲酸乙二醇酯共聚物(PETg)制成的表皮层。305个交替聚合物层的光学层叠件含有由具有90%萘二甲酸部分和10%对苯二甲酸部分(90:10coPEN)的聚萘二甲酸乙二醇酯共聚物制成的高折射率层;以及由PETg制成的低折射率各向同性层。所述幅材随后进入拉幅机,拉幅机分为三个区域——预热区域、拉伸区域和热定型区域。所述三个区域的温度和保持时间分别如下:预热:146℃,14秒;拉伸:146℃,22秒;热定型:146℃,14秒。拉伸区域中的横向拉伸比为大约5.9:1,产生所述最终基底厚度。
现在参见图4,其呈现了所得膜的平面图图像,显示了当该膜被涂布时的大量光学缺陷(纵向皱纹),并且弹性辊的表面速度与浇铸辊的表面速度匹配。
实例4
该实例与实例3相似,不同的是,弹性辊的表面切向速度被操作为比浇铸辊的表面切向速度快1%。现在参见图5,其呈现了所得膜的平面图图像,显示了使用表面速度失配(具体地讲,超速)消除了单轴取向的涂布膜的光学缺陷。注意,针对这组条件,当弹性辊的表面切向速度增大为比浇铸辊的表面切向速度快3%时,在膜中出现水平带或道由导致另一光学缺陷和针对该具体实例的超速的量的上限。
实例5
该实例与比较例1相似,不同的是,所述膜被替换为VIKUITI TM,APF,其为0.0014英寸(35.5微米)厚的被制备为抛物线横向取向的单轴取向的膜,也可得自3M公司,并且幅材张力为20磅(89N)[2.4磅/线英寸(4.2N/线厘米)]。制备这类膜的方法在美国专利No.6,939,499中公开。被挤压涂布的层的厚度为进入膜厚度的大约4.3倍。现在参见图6,其呈现了所得膜的平面图图像,显示了当该膜被涂布时的大量光学缺陷(纵向皱纹),并且弹性辊的表面速度与浇铸辊的表面速度匹配。
实例6
该实例与实例5相似,不同的是,弹性辊的表面切向速度被操作为比浇铸辊的表面切向速度快2%。现在参见图7,其呈现了所得膜的平面图图像,显示了使用表面速度失配(具体地讲,超速)消除了单轴取向的涂布膜的光学缺陷。
实例7
该实例与比较例1相似,不同的是,所述膜被替换为VIKUITI TM,ESR2,其为0.0014英寸(35.5微米)厚的双轴取向的膜,也可得自3M公司,幅材张力为20磅(89N)[2.5磅/线英寸(4.4N/线厘米)],并且辊隙压力为125磅/线英寸(218.8N/cm)。被挤压涂布的层的厚度为进入膜厚度的大约4.3倍。现在参见图8,其呈现了所得膜的平面图图像,显示了当该膜被涂布时的大量光学缺陷(CD皱纹),并且弹性辊的表面速度与浇铸辊的表面速度匹配。
实例8
该实例与实例7相似,不同的是,弹性辊的表面切向速度被操作为比浇铸辊的表面切向速度慢1%。现在参见图9,其呈现了所得膜的平面图图像,显示了使用表面速度失配(具体地讲,低速)消除了双轴取向的涂布膜的光学缺陷。
下面的表总结了以上实例的变量。
在不脱离本发明的精神和范围的前提下,更具体地讲,在不脱离所附权利要求书中所示出的精神和范围的前提下,本领域的普通技术人员可以实践本发明的其他修改形式和变型形式。应当理解,多种实施例的方面可以整体地或部分地与多种实施例的其他方面互换或结合。以上获得专利证书的专利申请中所有引用的参考文献、专利或专利申请的全文通过一致的方式以引用方式并入本文中。在并入的参考文献部分与本专利申请之间存在不一致或矛盾的情况下,应以前述说明中的信息为准。为了使本领域的普通技术人员能够实践受权利要求书保护的本发明而给定的前述说明不应理解为是对本发明的范围的限制,本发明的范围由权利要求书及其所有等同形式所限定。

Claims (6)

1.一种消除挤压涂布膜中的光学缺陷的方法,包括:
将膜运送到涂布站,所述膜的特征在于适于制造选自增亮膜、偏振膜、带通滤波器、反射器和微复制型光学膜的光学膜并且所述膜为单轴取向或双轴取向,所述涂布站包括挤靠在一起的弹性体辊和浇铸辊以及邻近辊隙的挤压涂布模头,其中所述弹性体辊的速度独立于所述浇铸辊的速度被控制;
使所述膜与所述弹性体辊接触,同时将聚合物材料挤出到所述辊隙中以制作涂布膜,其中辊隙压力为至少175N/cm,所述涂布膜包括在所述膜上的聚合物材料的涂布层,其中所述涂布层的厚度为所述膜的厚度的至少2倍;和
将弹性体辊的表面速度调节为与浇铸辊的表面速度不同以消除在所述涂布膜中的光学缺陷,使得:
对于单轴取向的膜来说,弹性体辊的表面速度被调节为大于浇铸辊的表面速度不超过5%;并且
对于双轴取向的膜来说,弹性体辊的表面速度被调节为小于浇铸辊的表面速度不超过5%。
2.一种根据权利要求1所述的方法,其中浇铸辊的外表面具有用于在所述涂布膜上形成微复制型图案的多个峰和谷。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述膜的厚度小于3密耳(0.076mm)。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述弹性体辊的表面速度与所述浇铸辊的表面速度之间的差值不超过所述浇铸辊的表面速度的±2%。
5.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述辊隙中的辊隙压力在约500磅/线英寸(875N/cm)和1000磅/线英寸(1750N/cm)之间。
6.根据权利要求1或2所述的方法,其中将聚合物材料挤出到所述辊隙中以形成厚度为所述膜的厚度的约2倍至约6倍之间的涂布层。
CN201080067077.0A 2010-05-27 2010-05-27 利用压料辊的速度控制在挤压涂布膜的同时消除缺陷的方法 Active CN102917856B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2010/036412 WO2011149468A1 (en) 2010-05-27 2010-05-27 Method of eliminating defects while extrusion coating film using speed control of the nip roll

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102917856A CN102917856A (zh) 2013-02-06
CN102917856B true CN102917856B (zh) 2015-04-29

Family

ID=45004224

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201080067077.0A Active CN102917856B (zh) 2010-05-27 2010-05-27 利用压料辊的速度控制在挤压涂布膜的同时消除缺陷的方法

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8911829B2 (zh)
EP (1) EP2576181B1 (zh)
JP (1) JP5596856B2 (zh)
KR (2) KR101842416B1 (zh)
CN (1) CN102917856B (zh)
BR (1) BR112012030018A2 (zh)
SG (1) SG185634A1 (zh)
WO (1) WO2011149468A1 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103857510B (zh) * 2011-10-19 2016-09-14 科思创德国股份有限公司 用于处理面状的材料的轧制装置、使薄膜或板光滑的光滑装置和用于制造面状的材料的方法
EP3307443A1 (en) * 2015-06-12 2018-04-18 3M Innovative Properties Company Liquid coating method and apparatus with a deformable metal roll
JP2018047559A (ja) * 2016-09-20 2018-03-29 錦才 許 ラミネート材料の伸びを防ぐ装置およびその方法
CN108312558A (zh) * 2018-03-16 2018-07-24 贺州市宜居船木工艺装饰有限公司 一种三复合涂膜机
WO2020053832A1 (en) 2018-09-14 2020-03-19 3M Innovative Properties Company Optical film
JP7079418B2 (ja) 2019-06-11 2022-06-02 トヨタ自動車株式会社 非水電解質二次電池

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3669794A (en) * 1969-01-15 1972-06-13 Standard Oil Co Extrusion coating of a heat fusible foam sheet
CN101171090A (zh) * 2005-03-09 2008-04-30 3M创新有限公司 制造微复制物品的设备和方法
CN101664991A (zh) * 2008-09-02 2010-03-10 富士胶片株式会社 用于制备膜的方法和光学膜

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3893795A (en) * 1970-08-20 1975-07-08 Rowland Dev Corp Embossing rolls with areas of differential hardness
US4167914A (en) 1977-05-25 1979-09-18 Bolton-Emerson, Inc. Rotating rod, rotating press roll nip coating apparatus
US4913858A (en) * 1987-10-26 1990-04-03 Dennison Manufacturing Company Method of embossing a coated sheet with a diffraction or holographic pattern
MY121195A (en) 1993-12-21 2006-01-28 Minnesota Mining & Mfg Reflective polarizer with brightness enhancement
DE69435174D1 (de) 1993-12-21 2009-01-15 Minnesota Mining & Mfg Mehrschichtiger optischer Film
US5882774A (en) 1993-12-21 1999-03-16 Minnesota Mining And Manufacturing Company Optical film
AU1434795A (en) 1993-12-21 1995-07-10 Minnesota Mining And Manufacturing Company Reflective polarizer display
JP3621415B2 (ja) 1993-12-21 2005-02-16 ミネソタ マイニング アンド マニュファクチャリング カンパニー 光透過性液晶表示器
JP3444986B2 (ja) 1994-10-06 2003-09-08 藤森工業株式会社 押出ラミネート装置
US6254712B1 (en) 1998-12-08 2001-07-03 Avery Dennison Corporation Extrusion coating process for making high transparency protective and decorative films
EP0831998A4 (en) * 1995-06-07 2000-03-01 Avery Dennison Corp EXTRUSION METHOD OF WEATHERPROOF PROTECTIVE COATINGS FOR SIDEWALLS OR SIMILAR ITEMS
CA2222511A1 (en) 1995-06-26 1997-01-16 Minnesota Mining And Manufacturing Company Multilayer polymer film with additional coatings or layers
US5867316A (en) 1996-02-29 1999-02-02 Minnesota Mining And Manufacturing Company Multilayer film having a continuous and disperse phase
US5825543A (en) 1996-02-29 1998-10-20 Minnesota Mining And Manufacturing Company Diffusely reflecting polarizing element including a first birefringent phase and a second phase
DE19753266B4 (de) 1997-12-01 2010-10-07 H.B. Fuller Licensing & Financing, Inc., St. Paul Verfahren zum Verbinden luftundurchlässiger Materialien
JP4274696B2 (ja) 1998-01-13 2009-06-10 スリーエム カンパニー 変性コポリエステルおよび改善された多層反射フィルム
US6808658B2 (en) 1998-01-13 2004-10-26 3M Innovative Properties Company Method for making texture multilayer optical films
EP2147771B1 (en) 1998-01-13 2018-07-11 Minnesota Mining And Manufacturing Company Process for making multilayer optical films
US6737113B2 (en) * 2001-01-10 2004-05-18 3M Innovative Properties Company Method for improving the uniformity of a wet coating on a substrate using pick-and-place devices
CN1249464C (zh) 2001-01-15 2006-04-05 3M创新有限公司 在可见光波长区域具有高且平滑透射率的多层红外反射薄膜及由该薄膜制造的层压制品
US6939499B2 (en) 2001-05-31 2005-09-06 3M Innovative Properties Company Processes and apparatus for making transversely drawn films with substantially uniaxial character
US7279198B1 (en) 2001-10-16 2007-10-09 Thilmany Llc Method for extrusion coating a lightweight web
US6890649B2 (en) * 2002-04-26 2005-05-10 3M Innovative Properties Company Aliphatic polyester microfibers, microfibrillated articles and use thereof
US20060057405A1 (en) * 2002-09-20 2006-03-16 Seiji Kagawa Method and apparatus for producing polybutylene terephthalate film, and shape-memory polybutylene terephthalate laminate film
US7479309B2 (en) * 2003-07-31 2009-01-20 Nitto Denko Corporation Multi-layered compensation film using specified Tg material as a birefringent layer
KR20050106536A (ko) 2004-05-04 2005-11-10 바프렉스 주식회사 진공 포장용 다층 필름 제조 방법 및 이 방법에 의해제조된 진공 포장용 다층 필름
US7345137B2 (en) 2004-10-18 2008-03-18 3M Innovative Properties Company Modified copolyesters and optical films including modified copolyesters
JP2006159827A (ja) * 2004-12-10 2006-06-22 Goyo Paper Working Co Ltd 光学用フィルムの製造方法
CN101180172A (zh) * 2005-03-16 2008-05-14 富士胶片株式会社 制备树脂片的方法
US20060263530A1 (en) * 2005-05-19 2006-11-23 General Electric Company Process for making non-continuous articles with microstructures
US7713595B2 (en) * 2005-10-18 2010-05-11 Nitto Denko Corporation Optical compensation films produced by a carrier-web-casting process
KR101244996B1 (ko) * 2005-12-26 2013-03-18 코니카 미놀타 어드밴스드 레이어즈 인코포레이티드 셀룰로오스 필름의 제조 방법, 제조 장치, 상기 제조장치에 의해 제조된 광학 필름, 이 광학 필름을 이용한 편광판 및 액정 표시 장치
KR101441590B1 (ko) * 2007-03-22 2014-09-19 후지필름 가부시키가이샤 열가소성 수지 필름의 제조방법, 액정표시판용 광학보상필름 및 편광판
US7604381B2 (en) 2007-04-16 2009-10-20 3M Innovative Properties Company Optical article and method of making
CN101681056B (zh) 2007-05-20 2013-03-27 3M创新有限公司 中空光循环腔型显示器背光源
CN101801638A (zh) 2007-09-21 2010-08-11 住友化学株式会社 热塑性树脂制光学膜的制造方法
JP5588626B2 (ja) 2008-08-04 2014-09-10 富士フイルム株式会社 光学フィルム、偏光板、光学補償フィルム、反射防止フィルムおよび液晶表示装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3669794A (en) * 1969-01-15 1972-06-13 Standard Oil Co Extrusion coating of a heat fusible foam sheet
CN101171090A (zh) * 2005-03-09 2008-04-30 3M创新有限公司 制造微复制物品的设备和方法
CN101664991A (zh) * 2008-09-02 2010-03-10 富士胶片株式会社 用于制备膜的方法和光学膜

Also Published As

Publication number Publication date
KR101842416B1 (ko) 2018-03-26
EP2576181A4 (en) 2015-07-22
WO2011149468A1 (en) 2011-12-01
JP5596856B2 (ja) 2014-09-24
EP2576181A1 (en) 2013-04-10
KR20170143004A (ko) 2017-12-28
US20130059080A1 (en) 2013-03-07
JP2013527061A (ja) 2013-06-27
US8911829B2 (en) 2014-12-16
BR112012030018A2 (pt) 2016-08-02
SG185634A1 (en) 2012-12-28
KR20130087402A (ko) 2013-08-06
CN102917856A (zh) 2013-02-06
EP2576181B1 (en) 2020-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102917856B (zh) 利用压料辊的速度控制在挤压涂布膜的同时消除缺陷的方法
CN102307716B (zh) 具有内适形层的光学膜及其制备方法
US5885490A (en) Continuous sheet having optical functions
US20090067048A1 (en) Structured oriented films for use in displays
WO2007070324A2 (en) Optical film composite having spatially controlled adhesion
JP2008260268A (ja) 光学シートの製造方法及び光学シート
US20100252961A1 (en) Optical film replication on low thermal diffusivity tooling with conformal coating
TW201202767A (en) Laminated double-sided light guide plate
TW201223740A (en) Optical sheet manufactured with patterned rollers
TWI517964B (zh) A manufacturing apparatus for an optical diaphragm and a method for manufacturing an optical film
TWI461762B (zh) 薄雙側光導板
TW201202768A (en) Double sided light guide plate manufactured with patterned rollers
TW201223742A (en) Optical sheet manufactured with micro-patterned carrier
JP6141851B2 (ja) テクスチャー化フィルム及び製造プロセス
JP2018141984A (ja) 光学積層体
JP4276943B2 (ja) 収縮性虹色フィルム
TW201202016A (en) Double sided light guide plate manufactured with micro-patterned carrier
JP2002156525A (ja) 位相差板及びその製造方法
TWI432769B (zh) An optical plate having a microstructure and a method for manufacturing the optical plate
JP2019144396A (ja) 表示装置用積層体の製造方法
JP2006327011A (ja) ポリマーフィルムの製造方法およびポリマーフィルムロール
KR101740891B1 (ko) 광 투과 필름, 보안 필름 및 이들의 제조방법
JP2024006750A (ja) フィルム及び積層体
JPH0339243A (ja) 成形転写箔用ベースフィルム
TW201241491A (en) Light guide plate, its manufacturing method, and side view type of backlight module having the same

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant