CN111741845A

CN111741845A - 多层层叠膜

Info

Publication number: CN111741845A
Application number: CN201980014225.3A
Authority: CN
Inventors: 中川大; 中西庸介; 东條光峰
Original assignee: Dongyang Textile Film Solution Co ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 2018-02-22
Filing date: 2019-02-21
Publication date: 2020-10-02
Anticipated expiration: 2039-02-21
Also published as: KR20200124699A; JP7143878B2; TWI770362B; TW201945173A; CN111741845B; WO2019163891A1; JPWO2019163891A1; US20210003757A1

Abstract

一种多层层叠膜，其具有由包含第一树脂的双折射层和包含第二树脂的各向同性层组成的多层交替层叠体。该多层层叠膜包括其中借助双折射层和各向同性层之间的光学干涉而可以反射380至780nm波长的光的层厚度分布。双折射层的光学厚度的层厚度分布具有第一单调增加区域。在第一单调增加区域中，当光学厚度为100nm以上的最薄层为第一层，并且光学厚度为190nm以下的最厚层为第m层时，第0.8×m层(如果0.8×m不是整数，则为四舍五入后的整数)的光学厚度在140至180nm的范围内。各向同性层的光学厚度的层厚度分布具有第二单调增加区域。在第二单调增加区域中，当光学厚度为120nm以上的最薄层为第一层，并且光学厚度为350nm以下的最厚层为第n层时，第0.8×n层(如果0.8×n不是整数，则为四舍五入后的整数)的光学厚度在150至280nm的范围内。

Description

多层层叠膜

技术领域

本公开涉及可以在可见光区域广泛地反射光的多层层叠膜。

背景技术

其中折射率低的许多层和折射率高的许多层交替地层叠的多层层叠膜可以用作由于由层状结构引起的光学干涉而选择性地反射或透射具有特定波长的光的光学干涉膜。此外，通过沿厚度方向逐渐改变各层的膜厚度，或者通过将具有不同反射峰的膜粘贴在一起，此类多层层叠膜可以反射或透射宽波长范围内的光；获得与使用金属的膜一样高的反射率；并且用作金属光泽膜或反射镜。此外，已知通过在一个方向上拉伸此类多层层叠膜，该多层层叠膜也可以用作仅反射特定偏振分量的反射偏光膜；并且例如用作液晶显示器的亮度提高构件等(专利文献(PTL)1至专利文献(PTL)4等)。

通常要求这些多层层叠膜在任意波长范围内具有更高的反射率。然而，由于可以层叠的层数受到限制，因此在宽的反射波长范围内很难实现高反射率。另外，仅增加特定波长范围内的光的反射率可能导致其它反射波长范围内的光的反射率降低，从而引起光学质量问题。

现有技术文献

专利文献

PTL1：JPH04-268505A

PTL2：JPH09-506837A

PTL3：JPH09-506984A

PTL4：WO01/47711

发明内容

发明要解决的问题

本发明人发现并关注以下事实：当多层层叠膜具有不均匀的厚度时，在从倾斜方向观察时，条纹状或斑状等的颜色不均匀更显著地发生，尽管当以法线入射观察时难以目视识别此类颜色不均匀。发明人发现，这特别容易发生在单轴拉伸的多层层叠膜中，例如在用于反射偏光膜的膜等中；并且，在单轴拉伸膜中在拉伸方向上倾向于发生带状的条纹状不均匀，而在双轴拉伸膜中倾向于发生斑状不均匀。为了减少从倾斜方向观察时看到的此类颜色不均匀，可以想到将反射带扩展到更长的波长侧。然而，如上所述，这导致特定反射波长的反射强度降低。消除不均匀的厚度是理想的。然而，当选择用于获得均匀厚度的树脂或成膜条件时，难以获得所需的光学性质，例如高偏光度和反射率。

因此，本发明的一个实施方案的目的在于提供具有高反射率、并且即使当膜具有某种程度的厚度不均匀也难以目视识别由于厚度不均匀引起的颜色不均匀的多层层叠膜。

用于解决问题的方案

本发明包括以下实施方案。

1.一种多层层叠膜，其包括其中包含第一树脂的双折射层和包含第二树脂的各向同性层交替地层叠的多层层叠体，

该多层层叠膜由于由双折射层和各向同性层的层叠结构引起的光学干涉而能够反射波长为380至780nm的光，

一系列双折射层具有光学厚度单调增加区域(第一单调增加区域)，其中，当将第一单调增加区域中光学厚度为100nm以上的最薄层定义为第一层，并且将第一单调增加区域中光学厚度为190nm以下的最厚层定义为第m层时，第0.8×m层(如果0.8×m不是整数，则为0.8×m的四舍五入后的整数)的光学厚度在140至180nm的范围内，

一系列各向同性层具有光学厚度单调增加区域(第二单调增加区域)，其中，当将第二单调增加区域中光学厚度为120nm以上的最薄层定义为第一层，并且将第二单调增加区域中光学厚度为350nm以下的最厚层定义为第n层时，第0.8×n层(如果0.8×n不是整数，则为0.8×n的四舍五入后的整数)的光学厚度在150至280nm的范围内。

2.一种亮度提高构件，其包括第1项的多层层叠膜。

3.一种液晶显示器用偏光板，所述偏光板包括第1项的多层层叠膜。

发明的效果

根据本发明的一个实施方案，可以提供具有高的反射率、由厚度不均匀引起的颜色不均匀较少的多层层叠膜。

附图说明

图1是示出根据本发明的双折射层的层厚度分布的实例的示意图。

图2是示出根据本发明的各向同性层的层厚度分布的实例的示意图。

具体实施方式

下面描述作为本发明的实例的实施方案。本发明绝不限于以下实施方案，并且可以在本发明的范围内以适当的修改来实施。

在本说明书中，由“...至...”表示的数值范围是指包括“至”之前和之后描述的数值作为下限和上限的范围。

多层层叠膜

根据本发明的一个实施方案的多层层叠膜包括其中包含第一树脂的双折射层和包含第二树脂的各向同性层交替地层叠的多层层叠体；由于由双折射层和各向同性层的层叠引起的光学干涉而能够反射可见光区域中的380至780nm的宽波长范围的光。该膜可以反射例如在400至760nm的波长范围内、并且优选380至780nm的波长范围内的光。在本公开中，短语“可以反射”或“能够反射”是指在膜表面上的至少一个任意方向上，平行于该方向的偏振光在垂直入射时的平均反射率为50％以上。就各波长范围内的平均反射率而言，该反射率可以为50％以上、并且优选为60％以上、并且更优选为70％以上。当将该膜用于例如亮度提高构件等光学应用时，平均反射率优选为85％以上、更优选为86％以上、并且甚至更优选为88％以上。

在本公开中，平均反射率是通过从100减去使用偏光膜测量设备(“VAP7070S”，由JASCO Corporation制造)测定的、在380至780nm的波长下的平均透射率而获得的值。

在本公开中，“主要由树脂组成”是指各层中的树脂占各层总质量的70质量％以上、优选80质量％以上、并且更优选90质量％以上。

为了获得此类反射特性，交替层的多层层叠体优选具有如下结构：其中双折射层和各向同性层在厚度方向上交替地层叠，使得层叠的双折射层和各向同性层的总数为30层以上；每个双折射层主要由第一树脂组成并且具有10至1000nm的膜厚度，并且每个各向同性层主要由第二树脂组成并且具有10至1000nm的膜厚度。对形成双折射层的树脂和形成各向同性层的树脂(将在下面详细描述)没有特别限制，只要它们可以分别形成具有双折射性的层和具有各向同性的层即可。从容易制造膜的观点，两种树脂均优选为热塑性树脂。在本公开中，关于纵向、横向和厚度方向上的折射率，将最大和最小之间的反射率差为0.1以上的层定义为双折射性的；并且将反射率差小于0.1的层定义为各向同性的。

厚度不均匀

在本公开中，表示厚度不均匀的R值(％)由下式1表示。

在式1中，R_max和R_min分别表示测量长度为五米的膜相对于成膜机的轴向(可以称为纵向、长度方向或MD)的厚度的最大值和最小值。R_ave是指膜相对于成膜机的轴向的厚度的平均值。

根据本发明的一个实施方案的多层层叠膜的厚度不均匀以R值计例如为0.5％以上。出于减少颜色不均匀的目的，优选不存在厚度不均匀；然而，实际上很难消除厚度不均匀。在这种情况下，根据本发明的一个实施方案，即使当膜具有某种程度的厚度不均匀时，也显示减少颜色不均匀的效果。根据本发明的一个实施方案，即使当厚度不均匀的R值例如为1.0％以上或1.5％以上时，也可以减少颜色不均匀。

层厚度分布

根据本发明的一个实施方案的多层层叠膜通过具有各种光学厚度的双折射层和各向同性层的层叠结构，可以反射宽波长范围的光。这是因为反射波长归因于构成多层层叠膜的各层的光学厚度。通常，多层层叠膜的反射波长由下式2表示。

λ＝2(n1×d1+n2×d2) (式2)

(在式2中，λ表示反射波长(nm)；n1和n2分别表示双折射层的折射率和各向同性层的折射率；并且d1和d2分别表示双折射层的物理厚度(nm)和各向同性层的物理厚度(nm)。)

此外，光学厚度λM(nm)由各层的折射率nk与物理厚度dk的乘积表示，如下式3所示。对于物理厚度，可以采用由用透射电子显微镜拍摄的照片而获得的厚度。

λM(nm)＝nk×dk (式3)

鉴于上述内容，可以获得能广泛地反射波长为380至780nm的光的层厚度分布。例如，通过使后述的单调增加区域的厚度范围变宽，可以将多层层叠膜设计为反射宽波长范围内的光；或者可以设计为在单调增加区域中反射特定波长范围内的光，并且在其它区域中反射特定波长范围以外的光，从而在整体上反射宽波长范围的光。

在本发明的一个实施方案中，可以通过将双折射层和各向同性层的层厚度分布设定为特定模式来减少颜色不均匀。

即，双折射层的以光学厚度计的层厚度分布具有第一单调增加区域。在第一单调增加区域中，当将光学厚度为100nm以上的最薄层定义为第一层，并且将光学厚度为190nm以下的最厚层定义为第m层时，第0.8×m层(如果0.8×m不是整数，则为0.8×m的四舍五入后的整数)的光学厚度在140至180nm的范围内。各向同性层的以光学厚度计的层厚度分布具有第二单调增加区域。在第二单调增加区域中，当将光学厚度为120nm以上的最薄层定义为第一层，并且将光学厚度为350nm以下的最厚层定义为第n层时，第0.8×n层(如果0.8×n不是整数，则为0.8×n的四舍五入后的整数)的光学厚度在150至280nm的范围内。图1和图2是根据本发明的层厚度分布的实例的示意图。

图1示出双折射层的层厚度分布的实例。在该情况下，双折射层的层厚度分布具有从a0至a4的第一单调增加区域。在第一单调增加区域中，a1是光学厚度为100nm以上的最薄层，其被定义为第一层；a3是光学厚度为190nm以下的最厚层，其被定义为第m层；并且由a2表示的第0.8×m层的厚度在140至180nm的范围内。即，图1示出其中a2的厚度没有显著地偏离连接a1和a3的直线的实施方案。

图2示出各向同性层的层厚度分布的实例。在该情况下，各向同性层的层厚度分布具有从b0至b4的第二单调增加区域。在第二单调增加区域中，b1是光学厚度为120nm以上的最薄层，其被定义为第一层；b3是光学厚度为350nm以下的最厚层，其被定义为第n层；并且由b2表示的第0.8×n层的厚度在150至280nm的范围内。即，图2示出其中b2的厚度偏离连接b1和b3的直线的实施方案。

根据本发明的一个实施方案，双折射层和各向同性层具有如上所述的层厚度分布，从而提供使得难以识别由于厚度不均匀引起的颜色不均匀的效果。

当满足上述关于光学厚度的所有要求时，可以提供具有高的反射率、条纹状、斑状或类似图案的颜色不均匀较少的膜。这是因为当满足所有上述光学厚度时，实现了光学厚度薄的范围内的层与光学厚度厚的范围内的层之间的适当的分布平衡。这使得可以在扩大反射波长范围的同时，通过利用例如二次反射或三次反射等高次反射，来提高期望的波长范围内的反射强度；由此得到具有更高的反射率、同时具有更宽的反射波长范围的多层层叠膜。常规上，当获得高反射率时，反射波长范围倾向于变窄。相反，根据本发明的一个实施方案，由于反射波长范围宽且反射率高，因此在可见光区域几乎不发生由于厚度不均匀引起的光谱波动；即，难以目视识别由于厚度不均匀引起的颜色不均匀。

从以上观点出发，从较薄侧起的第0.8×m双折射层的光学厚度优选在145至175nm的范围内、更优选在148至172nm的范围内、并且甚至更优选在150至170nm的范围内。从较薄侧起的第0.8×n各向同性层的光学厚度优选在180至280nm的范围内、更优选在200至275nm的范围内、甚至更优选在220至265nm的范围内、并且特别优选在225至260nm的范围内。

在第一单调增加区域中，光学厚度为100nm以上的最薄层(第一层)的光学厚度优选为100至120nm、更优选为100至115nm、并且甚至更优选为100至110nm；光学厚度为190nm以下的最厚层(第m层)的光学厚度优选为150至190nm、更优选为160至190nm、并且甚至更优选为170至190nm。在第二单调增加区域中，光学厚度为120nm以上的最薄层(第一层)的光学厚度优选为120至140nm、更优选为120至135nm、并且甚至更优选为120至130nm；光学厚度为350nm以下的最厚层(第n层)的光学厚度优选为310至350nm、更优选为320至350nm、并且甚至更优选为330至350nm。因此，所得的膜可以有利地反射380至780nm的宽波长范围内的光。

此类层厚度分布可以例如通过调整供料头中的梳齿来获得。

在第一单调增加区域中，最薄层的光学厚度优选为75nm以下、更优选为70nm以下、并且甚至更优选为65nm以下。尽管下限没有限定，但是该厚度例如优选为45nm以上、更优选为50nm以上、并且甚至更优选为55nm以上。在第二单调增加区域中，最薄层的光学厚度优选为95nm以下、更优选为90nm以下、并且甚至更优选为85nm以下。尽管下限没有限定，但是该厚度例如优选为65nm以上、更优选为70nm以上、并且甚至更优选为75nm以上。在第一单调增加区域中，最厚层的光学厚度优选为195nm以上、更优选为200nm以上、并且甚至更优选为205nm以上。尽管上限没有限定，但是该光学厚度例如优选为225nm以下、更优选为220nm以下、并且甚至更优选为215nm以下。在第二单调增加区域中，最厚层的光学厚度优选为345nm以上、更优选为350nm以上、并且甚至更优选为355nm以上。尽管上限没有限定，但是该光学厚度例如优选为375nm以下、更优选为370nm以下、并且甚至更优选为365nm以下。根据以上实施方案，所得的膜可以有利地反射380至780nm的宽波长范围内的光。

在本发明的一个实施方案中，如下所述，可以通过加倍等来增加层数。在此情况下，仅需要察看一个分组(packet)的层厚度分布。当察看多层层叠膜的全部层厚度分布时，例如，如果存在多个具有相似层厚度分布的部分，则各部分可以视为分组；并且由例如中间层隔开的多层结构部分可以视为独立的分组。

单调增加区域

在本公开中，“单调增加”优选是指在多层层叠膜的多个交替层的整个多层层叠体中，较厚侧的层比较薄侧的层厚；然而，这不是限制性的。只要从整个视图来看，存在厚度从较薄侧至较厚侧增加的趋势即可。更具体地，当就光学厚度而言，从较薄侧至较厚侧对层进行编号，且在横轴上绘制各编号层的层号的情况下，在纵轴上绘制各层的膜厚度时，将显示膜厚度增加趋势的范围内的多个层等分为五部分。如果各等分区域的膜厚度的平均值在膜厚度增加的方向上单调增加，则该趋势被视为单调增加；如果不是这种情况，则该趋势不被视为单调增加。注意，可以单独观察双折射层和各向同性层，并且双折射层的单调增加和各向同性层的单调增加可以具有不同的斜率。此外，上述单调增加可以为其中厚度从交替层的多层层叠体中的一个最外层到另一个最外层整体单调地增加的实施方案。在一些实施方案中，就层数而言，单调增加厚度区域可占交替层的多层层叠体的80％以上、优选90％以上、并且更优选95％以上；其余部分的厚度可以是恒定的，或是减小的。例如，根据本公开的实施例1是其中厚度在层叠的多层结构的100％部分中单调增加的实施方案。在一些实施方案中，多层层叠膜可以包括在上述厚度分布的较小层编号侧和/或较大层编号侧厚度不单调增加的区域。

多层层叠膜的结构

双折射层

根据本发明的一个实施方案的多层层叠膜的双折射层具有双折射性。即，形成双折射层的树脂(在本公开中也称为“第一树脂”)能够形成双折射层。因此，形成双折射层的树脂优选为取向的结晶性树脂，并且该取向的结晶性树脂特别优选为聚酯。该聚酯以基于构成聚酯的重复单元在80mol％以上至100mol％以下范围内的量优选包含对苯二甲酸乙二酯单元和/或萘二甲酸乙二酯单元，更优选萘二甲酸乙二酯单元；这是因为由此可以容易地形成具有较高折射率的层，这使得易于增加双折射层和各向同性层之间的折射率差。此处，在组合使用树脂的情况下，该含量为总含量。

用于双折射层的聚酯

用于双折射层的优选聚酯包含萘二羧酸组分作为二羧酸组分；并且萘二羧酸组分的含量相对于聚酯的二羧酸组分优选为80mol％以上且100mol％以下。萘二羧酸组分的实例包括2,6-萘二羧酸组分、2,7-萘二羧酸组分；源自这些组分的组合的组分；及其衍生物组分。特别优选的实例包括2,6-萘二羧酸组分、及其衍生物组分。萘二羧酸组分的含量优选为85mol％以上、更优选为90mol％以上；并且优选为小于100mol％、更优选为98mol％以下、并且甚至更优选为95mol％以下。

用于双折射层的聚酯，除了萘二羧酸组分以外，还可以进一步包含对苯二甲酸组分、或间苯二甲酸组分等，特别优选对苯二甲酸组分作为用于双折射层的聚酯的二羧酸组分，只要不损害本发明的目的即可。另外的二羧酸组分的含量优选在大于0mol％且20mol％以下的范围内、更优选为2mol％以上、并且甚至更优选为5mol％以上；更优选为15mol％以下、并且甚至更优选为10mol％以下。

当将多层层叠膜用作用于液晶显示器等的亮度提高构件或反射型偏光板时，优选的是双折射层具有比各向同性层相对更高的折射率特性，各向同性层具有比双折射层相对更低的折射率特性，并且膜在单轴方向上拉伸。在该情况下，在本公开中，可以将单轴拉伸方向称为“X方向”，可以将在膜平面上与X方向正交的方向称为“Y方向”(也称为“非拉伸方向”)，并且可以将垂直于膜平面的方向称为“Z方向”(也称为“厚度方向”)。

当双折射层包括如上所述的包含萘二羧酸组分作为主要组分的聚酯时，该双折射层可以显示X方向上的高折射率，并且还可以同时实现具有高单轴取向性的高双折射特性；这可以增加双折射层和各向同性层之间在X方向上的折射率差，从而有助于高偏光度。另一方面，如果萘二羧酸组分的含量小于下限，则非晶性倾向于提高；并且X方向的折射率nX与Y方向的折射率nY之差倾向于减小。因此，多层层叠膜不太可能获得令人满意的P偏振光组分(在本公开中)的反射性能，将P偏振光组分定义为在膜表面用作反射面的情况下，与包括单轴拉伸方向(X方向)的入射面平行的偏振光组分。在多层层叠膜中，将S-偏振光组分(在本公开中)定义为在膜表面用作反射面的情况下，与包括单轴拉伸方向(X方向)的入射面垂直的偏振光组分。

作为用于双折射层的优选聚酯的二醇组分，使用乙二醇组分。乙二醇组分的含量基于聚酯的二醇组分优选为80mol％以上且100mol％以下、更优选为85mol％以上且100mol％以下、甚至更优选为90mol％以上且100mol％以下、并且特别优选为90mol％以上且98mol％以下。如果二醇组分的量小于下限，则可能损害上述的单轴取向性。

用于双折射层的聚酯，除了乙二醇组分以外，还可以进一步包含丙撑二醇组分、四甲撑二醇组分、环己烷二甲醇组分、或二甘醇组分等作为用于双折射层的聚酯的二醇组分，只要不损害本发明的目的即可。

用于双折射层的聚酯的特性

用于双折射层的聚酯的熔点优选在220至290℃的范围内、更优选在230至280℃的范围内、并且甚至更优选在240至270℃的范围内。可以通过使用差示扫描量热仪(DSC)的测量来测定熔点。当聚酯的熔点大于上限时，在通过熔融挤出成形时流动性可能差，从而导致挤出等不均匀。另一方面，如果熔点小于下限，得到优异的成膜性，但是聚酯的机械特性等容易变差；另外，膜倾向于难以显示当用作液晶显示器的亮度提高构件或反射型偏光板时所需的折射率特性。

用于双折射层的聚酯的玻璃化转变温度(以下有时称为“Tg”)优选在80至120℃的范围内、更优选在82至118℃的范围内、甚至更优选在85至118℃的范围内、并且特别优选在100至115℃的范围内。当Tg在该范围内时，所得膜具有优异的耐热性和尺寸稳定性，并且容易显示当用作液晶显示器的亮度提高构件或反射型偏光板时所需的折射率特性。可以通过控制例如共聚物组分的种类和量、以及作为副产物的二甘醇来调整熔点和玻璃化转变温度。

用于双折射层的聚酯的使用邻氯苯酚溶液在35℃下测量的特性粘度优选为0.50至0.75dl/g、更优选为0.55至0.72dl/g、并且甚至更优选为0.56至0.71dl/g。通过具有这样的特性粘度，双折射层倾向于容易具有适当取向的结晶性，并且双折射层和各向同性层之间的折射率差倾向于容易增加。

各向同性层

根据本发明的一个实施方案的多层层叠膜的各向同性层是具有各向同性的层。即，用于各向同性层的树脂(在本公开中也称为“第二树脂”)能够形成各向同性层。因此，形成各向同性层的树脂优选为非晶性树脂。特别地，非晶性聚酯是优选的。如本文所使用的术语“非晶性”除了包括可以在使得根据本公开的多层层叠膜可以具有预期功能的程度上使层各向同性的任何树脂以外，不排除具有轻微结晶性的树脂。

用于各向同性层的共聚酯

形成各向同性层的树脂优选为共聚酯。特别优选使用包含萘二羧酸组分、乙二醇组分和丙撑二醇组分作为共聚物组分的共聚酯。萘二羧酸组分的实例包括2,6-萘二羧酸组分、2,7-萘二羧酸组分、源自这些组分的组合的组分、及其衍生物组分。特别优选的实例包括2,6-萘二羧酸组分及其衍生物组分。本文中所指的共聚物组分是指构成聚酯的任何组分。共聚物组分不限于作为次要组分的共聚物组分(其用于共聚的使用量基于酸组分的总量或二醇组分的总量为小于50mol％)，并且还包含主要组分(其用于共聚的使用量基于酸组分的总量或二醇组分的总量为50mol％以上)。

如上所述，在本发明的一个实施方案中，具有萘二甲酸乙二醇酯单元作为主要组分的聚酯优选用作用于各向同性层的树脂。这是优选的，因为使用包含萘二羧酸组分的共聚酯作为用于各向同性层的树脂增加了与双折射层的相容性，并且倾向于提高与双折射层的层间密合性，从而不易发生层间剥离。

用于各向同性层的共聚酯优选包含至少两种组分，即，乙二醇组分和丙撑二醇组分作为二醇组分。其中，从成膜性等的观点，乙二醇组分优选用作主要的二醇组分。

本发明的一个实施方案中的用于各向同性层的共聚酯优选进一步包含丙撑二醇组分作为二醇组分。共聚酯中丙撑二醇组分的存在补偿了层结构的弹性，从而增强抑制层间剥离的效果。

优选为2,6-萘二羧酸组分的萘二羧酸组分，优选占用于各向同性层的共聚酯的全部羧酸组分的30mol％以上且100mol％以下、更优选30mol％以上且80mol％以下、并且甚至更优选40mol％以上且70mol％以下。在上述范围内使用该组分可以进一步增加与双折射层的密合性。如果萘二羧酸组分的含量小于该下限，则从相容性的观点，会导致较低的密合性。萘二羧酸组分的含量的上限没有特别限定；然而，如果该量太大，则倾向于难以增加双折射层和各向同性层之间的折射率差。为了调整双折射层的折射率与各向同性层的折射率之间的关系，还可以使其它二羧酸组分共聚。

乙二醇组分的量优选为用于各向同性层的共聚酯的全部二醇组分的50mol％以上且95mol％以下、更优选50mol％以上且90mol％以下、甚至更优选50mol％以上且85mol％以下、并且特别优选50mol％以上且80mol％以下。通过在上述范围内使用该组分，双折射层与各向同性层之间的折射率差倾向于容易增加。

丙撑二醇组分的量优选为用于各向同性层的共聚酯的全部二醇组分的3mol％以上且50mol％以下、更优选5mol％以上且40mol％以下、甚至更优选10mol％以上且40mol％以下、并且特别优选10mol％以上且30mol％以下。在上述范围内使用该组分可以进一步增加与双折射层的层间密合性；此外，双折射层和各向同性层之间的折射率差倾向于容易增加。如果丙撑二醇组分的含量小于下限，则倾向于难以确保层间密合性。如果丙撑二醇组分的含量大于上限，则难以获得具有期望的折射率和玻璃化转变温度的树脂。

本发明的一个实施方案中的各向同性层可以以基于各向同性层的质量为10质量％以下范围内的量包含除共聚酯以外的热塑性树脂作为另外的聚合物组分，只要不损害本发明的目的即可。

用于各向同性层的聚酯的特性

在本发明的一个实施方案中，上述用于各向同性层的共聚酯的玻璃化转变温度优选为85℃以上、更优选为90℃以上且150℃以下、甚至更优选为90℃以上且120℃以下、并且特别优选为93℃以上且110℃以下。这提供了更优异的耐热性。另外，双折射层和各向同性层之间的折射率差倾向于容易增加。如果用于各向同性层的共聚酯的玻璃化转变温度低于下限，则不会获得充分的耐热性。例如，当进行包括在约90℃下的热处理的步骤等工序时，各向同性层容易结晶化或脆化而使雾度增加；因此，所得膜当用作亮度提高构件或反射型偏光板时，可以显示较低的偏光度。另一方面，当用于各向同性层的共聚酯的玻璃化转变温度过高时，在拉伸期间的拉伸也容易赋予用于各向同性层的聚酯双折射性；因此，双折射层和各向同性层之间在拉伸方向上的折射率差减小，从而导致反射性能差。

在上述共聚酯中，从极优异地抑制在90℃的温度下热处理1000小时时由结晶化引起的雾度增加的观点，优选非晶性共聚酯。如本文所使用的术语“非晶性”是指当在使用DSC的测量中以20℃/分钟的升温速率升高温度时，晶体熔解热小于0.1mJ/mg。

用于各向同性层的共聚酯的具体实例包括：(1)包含2,6-萘二羧酸组分作为二羧酸组分、以及乙二醇组分和丙撑二醇组分作为二醇组分的共聚酯；和(2)包含2,6-萘二羧酸组分和对苯二甲酸组分作为二羧酸组分、以及乙二醇组分和丙撑二醇组分作为二醇组分的共聚酯。

用于各向同性层的聚酯的使用邻氯苯酚溶液在35℃下测量的特性粘度优选为0.50至0.70dl/g、更优选为0.55至0.65dl/g。当用于各向同性层的共聚酯具有丙撑二醇组分作为共聚物组分时，成膜性可能差。通过使用特性粘度在上述范围内的共聚酯，可以提高成膜性。从成膜性的观点，用作各向同性层的共聚酯的特性粘度优选较高；然而，当特性粘度高于上限时，用于双折射层的聚酯和用于各向同性层的聚酯之间的熔融粘度之差增大，这会导致层的厚度不均匀。

其它层

最外层

根据本发明的一个实施方案的多层层叠膜可以在其一个或两个表面上包括最外层。最外层主要由树脂组成。此处，短语“主要由树脂组成”是指树脂占层的总质量的70质量％以上、优选为80质量％以上、并且更优选为90质量％以上。最外层优选为各向同性层。从容易生产的观点，最外层可以由与各向同性层相同的树脂组成，并且可以由用于各向同性层的共聚酯形成；此类实施方案是优选的。

中间层

根据本发明的一个实施方案的多层层叠膜可以包括一个或多个中间层。

在本公开中，中间层也可以称为例如“内部厚膜层(inner thick layer)”，并且是指存在于双折射层和各向同性层的交替层叠结构内部的厚膜层。如本文所使用的术语“厚膜”是指膜是光学地厚的。在本公开中，优选使用如下方法：其中在多层层叠膜的生产的初始阶段在交替层叠结构的两侧上形成厚膜层(可以称为“厚度调整层”或“缓冲层”)，然后通过加倍来增加层叠的层数。当使用该方法时，将两个厚膜层层叠以形成中间层；将在内部形成的厚膜层称为“中间层”，并且将在外侧形成的厚膜层称为“最外层”。

中间层的层厚度优选为例如5μm以上且100μm以下、并且更优选为50μm以下。当在双折射层和各向同性层的交替层叠结构的一部分中设置此类中间层时，在不影响偏光功能的情况下，可以容易地调整构成双折射层和各向同性层的层厚度以使其均匀。中间层可以具有与双折射层的组成或各向同性层的组成相同的组成，或者可以具有部分地包括双折射层的组成或各向同性层的组成的组成。中间层厚，因此对反射特性没有贡献。另一方面，中间层会影响透光性；因此，当该层包含颗粒时，可以考虑透光率来选择粒径和颗粒浓度。

如果中间层的厚度小于下限，则多层结构的层结构会紊乱，并且反射性能会降低。另一方面，如果中间层的厚度大于上限，则整个多层层叠膜会太厚，当将该膜用作薄型液晶显示器的反射型偏光板或亮度提高构件时，难以节省空间。当多层层叠膜包括多个中间层时，各中间层的厚度优选不小于上述厚度范围的下限，并且中间层的总厚度优选不大于上述厚度范围的上限。

用于中间层的聚合物可以是与用于双折射层的树脂或用于各向同性层的树脂不同的树脂，只要可以通过使用根据本公开的多层层叠膜的生产方法将聚合物引入多层结构中即可。从层间密合性的观点，树脂优选具有与双折射层或各向同性层中的任一者相同的组成，或者部分地包括双折射层或各向同性层中的任一者的组成的组成。

形成中间层的方法没有特别限定。例如，在加倍之前的交替层叠结构的两侧上设置厚膜层，通过使用称为层加倍块(layer doubling block)的分支块在垂直于交替层叠方向的方向上将其分割成两部分；并且在交替层叠方向上将分割的层再次层叠，从而可以设置一个中间层。也可以通过借助类似技术将交替层叠结构分割成三部分或四部分，来设置多个中间层。

涂布层

根据本发明的一个实施方案的多层层叠膜可以在膜的至少一个表面上具有涂布层。此类涂布层的实例包括用于赋予滑动性的易滑层；和用于赋予与棱镜层、扩散层等的粘接性的底涂层等。涂布层包含粘结剂组分；并且可以包含例如颗粒以赋予滑动性。为了赋予易粘接性，例如，可以使用与待粘接的层的组分化学上接近的粘结剂组分。从环境的观点来看，用于形成涂布层的涂布液优选为使用水作为溶剂的水系涂布液；特别是在这种情况或其它情况下，为了提高涂布液对多层层叠膜的润湿性的目的，涂布液可以包含表面活性剂。也可以添加功能剂；例如，可以添加交联剂以提高涂布层的强度。

多层层叠膜的生产方法

以下详细描述根据本发明的一个实施方案的多层层叠膜的生产方法。下文中描述的生产方法是一个实例，并且本发明不限于此。此外，可以参照以下方法获得膜的不同实施方案。

可以通过以下方法得到根据本发明的一个实施方案的多层层叠膜。在使用多层供料头装置将用于形成双折射层的聚合物和用于形成各向同性层的聚合物在熔融状态下交替地层叠，以形成包括例如总计30层或更多层的交替层叠结构之后，在层叠结构的两侧上形成缓冲层。然后，通过使用称为“层加倍”的设备将具有缓冲层的交替层叠结构分割成例如2至4部分，并且在以具有缓冲层的交替层叠结构作为一块的情况下，将分割的层再次层叠；因此，层叠块的数量(加倍数)变为两倍至四倍，从而增加了层叠的层数。根据该方法，可以获得如下多层层叠膜，其包括在多层结构的内部的、由两个缓冲层的层叠体形成的中间层，和在多层结构的两侧上的、由一个缓冲层组成的最外层。

通过以使双折射层的厚度和各向同性层的厚度各自具有在厚度分布中期望的倾斜的方式层叠这些层来形成该多层结构。这可以例如通过改变多层供料头装置中的狭缝的宽度或长度来实现。例如，双折射层和/或各向同性层可以在至少两个光学厚度区域中具有不同的倾斜变化率。因此，在这种情况下，可以调整多层供料头中的狭缝的宽度或长度，使得至少两个光学厚度区域各自具有至少一个或多个拐点。

在通过上述方法层叠期望的层数之后，从模头中挤出这些层并且在流延鼓上冷却以获得多层未拉伸膜。该多层未拉伸膜优选在至少一个轴向(该一个轴向为沿着膜表面的方向)上拉伸，所述轴向选自成膜机的轴向(可以称为“纵向”、“长度方向”或“MD方向”)、和膜表面上与其正交的方向(可以称为“横向”、“宽度方向”或“TD方向”)。拉伸温度优选在用于双折射层的聚合物的玻璃化转变温度(Tg)至(Tg+20)℃的范围内进行。可以通过在低于常规拉伸温度的温度下拉伸膜，来更精确地控制膜的取向性能。

拉伸倍率优选为2.0至7.0倍、并且更优选为4.5至6.5倍。在该范围内，拉伸倍率越大，双折射层和各向同性层的各层的表面方向的折射率的变化由于通过拉伸变薄而越小；多层层叠膜的光干涉在表面方向上变得均匀；并且双折射层与各向同性层在拉伸方向上的折射率之差优选增加。用于该拉伸的拉伸方法可以是公知的拉伸方法，例如使用棒加热器的加热拉伸、辊加热拉伸或拉幅机拉伸等。从例如减少由于与辊接触引起的擦伤、和拉伸速度的观点，优选拉幅机拉伸。

当在与膜表面的拉伸方向正交的方向(Y方向)上也对膜进行拉伸处理以进行双轴拉伸时，拉伸倍率优选低至约1.01至1.20倍，从而对膜赋予反射偏光特性；然而，期望的拉伸倍率取决于使用目的而变化。如果Y方向上的拉伸倍率进一步增大，则偏光性能会劣化。

另外，可以通过在Tg至(Tg+30)℃的温度下进行热固定的同时，在拉伸后在5至15％的范围内在拉伸方向上进行外张(toe-out)(再拉伸)，来更精确地控制所得多层层叠膜的取向特性。

在本发明的一个实施方案中，当设置上述涂布层时，可以在任何阶段进行将涂布液施涂至多层层叠膜，并且优选在膜生产过程期间进行。优选在拉伸之前将涂布液施涂至膜。

由此获得根据本发明的一个实施方案的多层层叠膜。

当将多层层叠膜用于金属光泽膜或反射镜时，该膜优选为双轴拉伸膜。在这种情况下，可以使用顺序双轴拉伸方法或同时双轴拉伸方法。可以调整拉伸倍率，以使双折射层和各向同性层的折射率和膜厚度提供期望的反射特性。例如，考虑到形成这些层的树脂的一般折射率，在纵向和横向上的拉伸倍率均可以为约2.5倍至6.5倍。

实施例

以下参照实施例描述本发明的实施方案；然而，本发明不限于以下所示的实施例。通过以下方法测量或评价实施例中的物性和特性。

(1)各层的厚度

将多层层叠膜切出在膜的长度方向上为2mm和在宽度方向上为2cm的尺寸，固定至包埋胶囊中，然后包埋入环氧树脂(Epomount，由Refine Tec Ltd.制造)中。用切片机(Ultracut-UCT，由Leica制造)垂直于宽度方向切割包埋的样品，以获得厚度为50nm的薄切片。使用透射电子显微镜(Hitachi S-4300)在100kV的加速电压下观察并拍摄膜的薄切片。由照片测量各层的厚度(物理厚度)。

对于厚度大于1μm的层，将存在于多层结构内部的层视为中间层，并且将存在于多层结构的最外表面层上的层视为最外层。测量各层的厚度。

双折射层和各向同性层的光学厚度分别通过将以上获得的各层的物理厚度值和通过以下(2)计算的各层的折射率值代入上式3来计算。对于双折射层，指定单调增加区域中的光学厚度为100nm以上的最薄层和光学厚度为190nm以下的最厚层。对每个双折射层进行编号，并且指定第0.8×m层(如果0.8×m不是整数，则为0.8×m的四舍五入后的整数)。类似地，对于各向同性层，指定单调增加区域中的光学厚度为120nm以上的最薄层和光学厚度为350nm以下的最厚层。对每个各向同性层进行编号，并且指定第0.8×n层(如果0.8×n不是整数，则为0.8×n的四舍五入后的整数)。

可以基于折射率确定各层是否为双折射层或各向同性层。当难以确定时，可以基于通过NMR分析或通过TEM分析的电子状态来确定。

(2)在各方向拉伸后的折射率

将用于形成双折射层的聚酯和用于形成各向同性层的聚酯分别熔融并且通过模头挤出，以分别制备在流延鼓上流延的膜。然后，将获得的膜在145℃下在单轴方向上拉伸5.9倍以制备拉伸膜。对于如此获得的流延膜和拉伸膜，使用棱镜耦合器在633nm的波长下测量拉伸方向(X方向)、与其正交的方向(Y方向)和厚度方向(Z方向)的折射率(分别称为“nX”、“nY”和“nZ”)，并且将获得的值用作拉伸后的折射率。

(3)单调增加的判断

在通过在纵轴上输入双折射层的光学厚度或各向同性层的光学厚度、并且在横轴上输入各层的层编号而分别制备的层厚度分布的任意区域中，将在显示膜厚度增加趋势的范围内的双折射层或各向同性层的层数等分为五部分。如果各等分区域内的膜厚度的平均值在膜厚度增加的方向上单调增加，则该趋势被视为单调增加；如果不是这种情况，则该趋势不被视为单调增加。

(4)厚度不均匀

通过在成膜机的轴向上将各膜切成约30mm的宽度和约6m的长度来制备条状样品。用醇擦拭各样品的表面并且除去灰尘后，使用电子测微计和记录仪(K-312A，K310B，由Anritsu Corporation制造)在5m的测量长度上以25mm/s在膜上行进，由此在成膜机的轴向上以0.25mm的间距测量厚度，并且创建图表。将获得的图表中厚度的最大值、最小值和平均值分别定义为R_max、R_min和R_ave。通过从R_max中减去R_min，然后将获得的值除以R_ave，来计算表示厚度不均匀的R值。

(5)颜色不均匀评价

在将切成60mm见方的膜置于灯箱(LED Viewer Pro，FUJICOLOR)中且将偏光板置于膜上的状态下，当以与透射轴水平的方向成60度角倾斜地观察膜时，计数与反射轴方向平行的识别为颜色不均匀的条纹的数量。为了观察，将偏光板的透射轴设置为平行于膜的透射轴。基于颜色不均匀的条纹的数量，将该膜评价为A至E。

A：无颜色不均匀的条纹。

B：观察到一条颜色不均匀的条纹；然而，条纹部和良好部之间的颜色差异小，它们之间的边界不明确。

C：一条颜色不均匀的条纹。

D：两条颜色不均匀的条纹。

E：三条以上颜色不均匀的条纹。

当颜色不均匀为斑状时，在以与任意方向成60度角倾斜地观察膜时，基于识别出的面积为1cm²以上的颜色不均匀的区域的数量，将膜评价为A至E。

A：无颜色不均匀的斑点。

B：观察到一处颜色不均匀的斑点；然而，斑状区域和良好部之间的颜色差异小，它们之间的边界不明确。

C：一处颜色不均匀的斑点。

D：两处或三处颜色不均匀的斑点。

E：四处以上颜色不均匀的斑点。

(6)平均透射率

使用偏光膜测量装置(“VAP7070S”；由JASCO Corporation生产)测量得到的多层层叠膜的透射光谱。对于测量，使用光斑直径调节掩模φ1.4和角度可调节台，并且将测量光的入射角设定为0度。以5nm的间隔测量在垂直于多层层叠膜的透射轴的轴向(称为反射轴)上在380至780nm的波长范围内的光的透射率。反射轴通过正交尼科尔搜索(650nm)来确定。将在反射轴方向上在380至780nm的波长范围内的光的透射率的平均值定义为平均透射率。将通过从100减去平均透射率而获得的值定义为平均反射率。当平均反射率是50％以上时，将由此测量的多层层叠膜判断为能够反射光。基于平均反射率将膜评价为A至D。

A：90％以上。

B：80％以上且小于90％。

C：50％以上且小于80％。

D：小于50％。

生产例1：聚酯A

如下制备用于双折射层的聚酯。2,6-萘二甲酸二甲酯、对苯二甲酸二甲酯和乙二醇在钛酸四丁酯的存在下进行酯交换反应，然后进一步进行缩聚反应以制备其中95mol％的酸组分是2,6-萘二羧酸组分、5mol％的酸组分是对苯二甲酸组分、并且二醇组分为乙二醇组分的共聚酯(特性粘度：0.64dl/g；使用邻氯苯酚在35℃下测量；以下适用)。

生产例2：聚酯B

如下制备用于各向同性层的聚酯。2,6-萘二甲酸二甲酯、对苯二甲酸二甲酯、乙二醇和丙撑二醇在钛酸四丁酯的存在下进行酯交换反应，然后进一步进行缩聚反应以制备其中50mol％的酸组分是2,6-萘二羧酸组分、50mol％的酸组分是对苯二甲酸组分、85mol％的二醇组分是乙二醇组分和15mol％的二醇组分是丙撑二醇组分的共聚酯(特性粘度：0.63dl/g)。

实施例1

将用于双折射层的聚酯A在170℃下干燥5小时，并且将用于各向同性层的聚酯B在85℃下干燥8小时。之后，将聚酯A和聚酯B分别供给至第一挤出机和第二挤出机，并且加热至300℃以使其处于熔融状态。将用于双折射层的聚酯分为139层，并且将用于各向同性层的聚酯分为138层。为了使双折射层和各向同性层交替地层叠并且获得表1所示的层厚度分布，使用配备有梳齿的多层供料头设备获得具有总计277层的层叠状态的熔融体。在维持层叠状态的同时，将与用于各向同性层的聚酯相同的聚酯从第三挤出机朝向三层供料头引入至熔融体的两侧，以进一步在具有277层的层叠状态(两个表面层均为双折射层)下在熔融体的层叠方向的两侧层叠缓冲层。调整第三挤出机的供给量，使得两侧的缓冲层的总厚度为整体的47％。使用层加倍块将层叠状态进一步分为两部分，并且以1:1的比例层叠，从而制备包括膜内部的中间层和膜的最外表面上的两个最外层、具有总计557层的未拉伸多层层叠膜。

在130℃的温度下，将未拉伸的多层层叠膜在宽度方向上拉伸5.9倍。所得的单轴拉伸多层层叠膜的厚度为75μm。折射率测量的结果表明，双折射层具有双折射性，并且各向同性层具有各向同性。

实施例2至15和比较例1至5

除了改变所使用的多层供料头装置，从而获得表1所示的层厚度分布以外，以与实施例1相同的方式获得多层层叠膜。

产业上的可利用性

根据本发明的一个实施方案的多层层叠膜通过适当地设计交替层叠的双折射层和各向同性层的光学厚度，能够使得由于厚度不均匀引起的颜色不均匀难以看清，并且显示在宽的波长范围内更高的反射率。因此，当将该膜用作要求偏光性能的亮度提高构件、或反射型偏光板等时，该膜显示高的偏光度，且看不到颜色不均匀。因此，可以提供更高可靠性的亮度提高构件、和液晶显示器用偏光板等。

2018年2月22日提交的日本专利申请No.2018-029797的公开内容通过引用以其整体并入本文。

在本说明书中引用的所有文件、专利申请和技术标准以与其中这些单独的文件、专利申请和技术标准被具体地和单独地指出通过引用而并入的相同的程度通过引用并入本文。

Claims

所述多层层叠膜由于由所述双折射层和所述各向同性层的层叠结构引起的光学干涉而能够反射波长为380至780nm的光，

一系列所述双折射层具有光学厚度单调增加区域(第一单调增加区域)，其中，当将所述第一单调增加区域中光学厚度为100nm以上的最薄层定义为第一层，并且将所述第一单调增加区域中光学厚度为190nm以下的最厚层定义为第m层时，第0.8×m层(如果0.8×m不是整数，则为0.8×m的四舍五入后的整数)的光学厚度在140至180nm的范围内，

一系列所述各向同性层具有光学厚度单调增加区域(第二单调增加区域)，其中，当将所述第二单调增加区域中光学厚度为120nm以上的最薄层定义为第一层，并且将所述第二单调增加区域中光学厚度为350nm以下的最厚层定义为第n层时，第0.8×n层(如果0.8×n不是整数，则为0.8×n的四舍五入后的整数)的光学厚度在150至280nm的范围内。

2.一种亮度提高构件，其包括权利要求1所述的多层层叠膜。

3.一种液晶显示器用偏光板，所述偏光板包括权利要求1所述的多层层叠膜。