JP2993736B2 - 板状ポリマー体とその製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、光を反射し、銀白色のもしくは有色の(す
なわち、金、銅等)金属性外観、又は特別に着色された
(すなわち、青、緑)外観、又は玉虫色に変化する外観
さえも有するように製造されることができる、別種のポ
リマーのマトリックス中の1種以上のポリマーから成
る、光学的に厚い、薄い及び/又は非常に薄いプレート
状層又はリボン状層の多層状ポリマー体と、このような
ポリマー体の製造方法に関する。
なわち、金、銅等)金属性外観、又は特別に着色された
(すなわち、青、緑)外観、又は玉虫色に変化する外観
さえも有するように製造されることができる、別種のポ
リマーのマトリックス中の1種以上のポリマーから成
る、光学的に厚い、薄い及び/又は非常に薄いプレート
状層又はリボン状層の多層状ポリマー体と、このような
ポリマー体の製造方法に関する。
反射面の通常の製造方法は、高度に研磨された金属の
このような面の形成を含む。金属の使用に関係する高い
費用と製造問題とのために、さらに最近では、製造業者
は金属の薄い被覆層(coating)を含むプラスチック面
を用いている。従って、現在、多くの産業界において装
飾性物品と機能性物品の両方として金属被覆プラスチッ
ク製品が一般に見られる。このような製品は例えば冷蔵
庫、食器洗い機、洗濯機、乾燥機、ラジオのような、消
費者の家庭電化製品のための光沢ワーク(bright wor
k)として用いられている。これらの種類の製品は自動
車産業によっても前照灯、反射板、ビーゼル(beze
l)、ラジオノブ、自動車トリムとして用いられてい
る。
このような面の形成を含む。金属の使用に関係する高い
費用と製造問題とのために、さらに最近では、製造業者
は金属の薄い被覆層(coating)を含むプラスチック面
を用いている。従って、現在、多くの産業界において装
飾性物品と機能性物品の両方として金属被覆プラスチッ
ク製品が一般に見られる。このような製品は例えば冷蔵
庫、食器洗い機、洗濯機、乾燥機、ラジオのような、消
費者の家庭電化製品のための光沢ワーク(bright wor
k)として用いられている。これらの種類の製品は自動
車産業によっても前照灯、反射板、ビーゼル(beze
l)、ラジオノブ、自動車トリムとして用いられてい
る。
典型的に、このような金属被覆プラスチック製品は製
品表面への薄い金属層の電気メッキ又は真空付着、蒸着
又は化学的付着によって形成される。さらに、このよう
な被覆層は金属被覆層のチッピングやフレーキング並び
に時が経つうちの金属の腐食を受けやすい。金属被覆層
の上にそれを保護するために保護層を塗布しなければな
らない場合には、付加的な労力や材料費が含まれること
になる。さらに、ある種の金属付着プロセスでは環境的
な廃棄問題が存在することになる。
品表面への薄い金属層の電気メッキ又は真空付着、蒸着
又は化学的付着によって形成される。さらに、このよう
な被覆層は金属被覆層のチッピングやフレーキング並び
に時が経つうちの金属の腐食を受けやすい。金属被覆層
の上にそれを保護するために保護層を塗布しなければな
らない場合には、付加的な労力や材料費が含まれること
になる。さらに、ある種の金属付着プロセスでは環境的
な廃棄問題が存在することになる。
光沢ワークと自動車装飾トリムとを製造するためのこ
のような真空金属化付着系の1種はEisenfellerによっ
て米国特許第4,713,143号、第4,431,711号及び第4,407,
871号に教示されている。この系は誘電性基体上にイン
ジウム金属の微細な光沢ある島を付着させる。この金属
を透明なポリマー中に封入する。
のような真空金属化付着系の1種はEisenfellerによっ
て米国特許第4,713,143号、第4,431,711号及び第4,407,
871号に教示されている。この系は誘電性基体上にイン
ジウム金属の微細な光沢ある島を付着させる。この金属
を透明なポリマー中に封入する。
ポリマーの多層状製品の製造は、このような製品の製
造方法と装置と同様に公知である。例えば、このような
多層状製品は、共通に譲渡されたSchrenkの米国特許第
3,773,882号と第3,884,606号に述べられているような、
多層状同時押出成形装置を用いて製造されることができ
る。このような装置は種々な熱可塑化ポリマー材料を実
質的に均一な層厚さを有する連続層として同時に押出成
形することができる。共通に譲渡されたSchrenk等の米
国特許第3,759,647号に述べられている装置の使用によ
って層数を増加させることができる。
造方法と装置と同様に公知である。例えば、このような
多層状製品は、共通に譲渡されたSchrenkの米国特許第
3,773,882号と第3,884,606号に述べられているような、
多層状同時押出成形装置を用いて製造されることができ
る。このような装置は種々な熱可塑化ポリマー材料を実
質的に均一な層厚さを有する連続層として同時に押出成
形することができる。共通に譲渡されたSchrenk等の米
国特許第3,759,647号に述べられている装置の使用によ
って層数を増加させることができる。
Im等の米国特許第4,540,623号は、交互連続層の1つ
としてポリカーボネートを含む多層状積層製品を教示す
る。しかし、Imの製品は反射性ではなく透明であること
が意図され、純粋なポリカーボネートポリマーに匹敵す
る光学的性質を示す。
としてポリカーボネートを含む多層状積層製品を教示す
る。しかし、Imの製品は反射性ではなく透明であること
が意図され、純粋なポリカーボネートポリマーに匹敵す
る光学的性質を示す。
Alfrey,Jr.等の米国特許第3,711,176号は、薄フィル
ム方法を用いて製造される多層状高反射性熱可塑性体を
教示する。すなわち、Alfrey,Jr.の反射性薄フィルム層
は光線の構造的干渉に依存して、電磁スペクトルの反射
可視部分、反射紫外部分又は反射赤外部分を生ずる。こ
のような反射性薄フィルムは、このフィルムの玉虫色に
変化する反射性のために、装飾性物品にその用途を見い
出している。
ム方法を用いて製造される多層状高反射性熱可塑性体を
教示する。すなわち、Alfrey,Jr.の反射性薄フィルム層
は光線の構造的干渉に依存して、電磁スペクトルの反射
可視部分、反射紫外部分又は反射赤外部分を生ずる。こ
のような反射性薄フィルムは、このフィルムの玉虫色に
変化する反射性のために、装飾性物品にその用途を見い
出している。
Alfrey,Jr.のフィルムは厚さの変化に非常に敏感であ
り、不均一な色の縞と斑点を示すことがこのようなフィ
ルムの特徴である。さらに、このようなフィルムによっ
て反射される色はフィルムに衝突する光線の入射角度に
依存する。従って、このようなフィルムは反射力の均一
性を必要とする用途には実用的ではない。さらに、この
ようなフィルムは、熱成形中の層の局部的な希薄化がフ
ィルムの反射性特徴の変化を生ずるので、光線反射の均
一性が必要とされる製品の熱成形には実用的ではない。
り、不均一な色の縞と斑点を示すことがこのようなフィ
ルムの特徴である。さらに、このようなフィルムによっ
て反射される色はフィルムに衝突する光線の入射角度に
依存する。従って、このようなフィルムは反射力の均一
性を必要とする用途には実用的ではない。さらに、この
ようなフィルムは、熱成形中の層の局部的な希薄化がフ
ィルムの反射性特徴の変化を生ずるので、光線反射の均
一性が必要とされる製品の熱成形には実用的ではない。
さらに、実質的な連続層から製造されるAlfrey,Jr.等
のフィルムと、多層状フィルムと製品との両方はそれら
の構造に固有の、幾つかの制限的な特徴を有する。連続
層はフィルムを一緒に維持するためにそれ自体に接着し
なければならない。このことは介在する接着剤層を必要
とし、この接着剤層はフィルムの光学的性質に不利な影
響を与え、フィルムの全体的な厚さを確実に高めること
になる。さらに、ガス又は他の流体は層の剥離に寄与す
るので、層のいずれの界面にも許容されることはできな
い。さらに、層に用いられる各材料はフィルムの総合機
械的性質に影響を及ぼす。例えば、使用ポリマーの1種
が脆性である場合には、この脆性材料の層は多層状フィ
ルムの総合的性質に影響を及ぼす。
のフィルムと、多層状フィルムと製品との両方はそれら
の構造に固有の、幾つかの制限的な特徴を有する。連続
層はフィルムを一緒に維持するためにそれ自体に接着し
なければならない。このことは介在する接着剤層を必要
とし、この接着剤層はフィルムの光学的性質に不利な影
響を与え、フィルムの全体的な厚さを確実に高めること
になる。さらに、ガス又は他の流体は層の剥離に寄与す
るので、層のいずれの界面にも許容されることはできな
い。さらに、層に用いられる各材料はフィルムの総合機
械的性質に影響を及ぼす。例えば、使用ポリマーの1種
が脆性である場合には、この脆性材料の層は多層状フィ
ルムの総合的性質に影響を及ぼす。
従って、多様なパーツ(part)に製造されることがで
き、均一な反射性外観又は銀白色の、玉虫色に変化する
外観を一定範囲の処理条件とパーツジオメトリーにわた
って有することができるポリマーの反射性フィルム、反
射性シート及び反射性体が当該技術分野で依然として必
要とされる。個々の層の一部又は全てが一緒に結合する
とは限らないとしても、一緒に結合するポリマー反射性
フィルム又は反射性体が必要とされ、ガスもしくは他の
流体が体の光学的及び機械的性質に不利な影響を与えず
に層の界面に存在することができる体が必要とされ、反
射体中の層の少なくとも一部の機械的性質に実質的に依
存しない機械的性質を有する多層状反射体が必要とされ
る。
き、均一な反射性外観又は銀白色の、玉虫色に変化する
外観を一定範囲の処理条件とパーツジオメトリーにわた
って有することができるポリマーの反射性フィルム、反
射性シート及び反射性体が当該技術分野で依然として必
要とされる。個々の層の一部又は全てが一緒に結合する
とは限らないとしても、一緒に結合するポリマー反射性
フィルム又は反射性体が必要とされ、ガスもしくは他の
流体が体の光学的及び機械的性質に不利な影響を与えず
に層の界面に存在することができる体が必要とされ、反
射体中の層の少なくとも一部の機械的性質に実質的に依
存しない機械的性質を有する多層状反射体が必要とされ
る。
本発明は金属を含まない層状反射性ポリマー体と、ポ
リマー体を製造及び/又は多様なパーツへ二次成形(po
st−forming)することができる、同ポリマー体の製造
方法とを提供することによってこれらの要求を満たす。
本発明の1実施態様では、このような製造及び/又は二
次成形がその均一な反射性外観を変化させずに達成され
ることができる。この体は別種のポリマー物質のマトリ
ックス中に、屈折率の異なる、少なくとも1種のポリマ
ー物質の不連続層を含む。ポリマー物質の層は光学的に
厚い、光学的に薄い(すなわち、玉虫色に変化する干渉
層)又は光学的に非常に薄い。光学的に厚い層は厚すぎ
て、視覚的に玉虫色に変化する効果(視覚的に多様な色
として知覚される)を有さず、非常に薄い層は薄すぎ
て、このような効果を生ずることができない。得られる
多層状層状ポリマー体は、選択された層厚さに依存し
て、実質的に白色を反射し、銀白色の金属性外観を示
す、又は玉虫色に変化する色の帯を有することができ
る。
リマー体を製造及び/又は多様なパーツへ二次成形(po
st−forming)することができる、同ポリマー体の製造
方法とを提供することによってこれらの要求を満たす。
本発明の1実施態様では、このような製造及び/又は二
次成形がその均一な反射性外観を変化させずに達成され
ることができる。この体は別種のポリマー物質のマトリ
ックス中に、屈折率の異なる、少なくとも1種のポリマ
ー物質の不連続層を含む。ポリマー物質の層は光学的に
厚い、光学的に薄い(すなわち、玉虫色に変化する干渉
層)又は光学的に非常に薄い。光学的に厚い層は厚すぎ
て、視覚的に玉虫色に変化する効果(視覚的に多様な色
として知覚される)を有さず、非常に薄い層は薄すぎ
て、このような効果を生ずることができない。得られる
多層状層状ポリマー体は、選択された層厚さに依存し
て、実質的に白色を反射し、銀白色の金属性外観を示
す、又は玉虫色に変化する色の帯を有することができ
る。
本発明の他の実施態様では、光学的性質が重要ではな
く、不連続な多層状構造が多くの有利な機械的性質を与
える。このような性質には、一方向においては高いが不
連続なリボン状層を横切る方向では低い引張り強度、体
のフレキシビリティと延性とを調整する能力、重複ガス
バリヤー層を多層状構造中に含める能力がある。
く、不連続な多層状構造が多くの有利な機械的性質を与
える。このような性質には、一方向においては高いが不
連続なリボン状層を横切る方向では低い引張り強度、体
のフレキシビリティと延性とを調整する能力、重複ガス
バリヤー層を多層状構造中に含める能力がある。
ここで用いる“反射性(reflective)”、“反射力
(reflectivity)”及び“反射率(reflectance)”な
る用語は、ポリマー体が金属性外観を有するような、充
分に鏡のような(specular)性質を示す、結合反射率
(すなわち、反射波エネルギー/入射波エネルギー比)
を意味する。これらの用語の使用は、例えばはけ塗り
(brushed)金属及びピュータの反射のような、半−鏡
のような反射又は拡散反射を含むように意図される。一
般に、反射率測定値は反射角度を中心とした、15゜の頂
点(vertex)角度を有するエマージェントコーン(emer
gent cone)中への光線の反射率を意味する。
(reflectivity)”及び“反射率(reflectance)”な
る用語は、ポリマー体が金属性外観を有するような、充
分に鏡のような(specular)性質を示す、結合反射率
(すなわち、反射波エネルギー/入射波エネルギー比)
を意味する。これらの用語の使用は、例えばはけ塗り
(brushed)金属及びピュータの反射のような、半−鏡
のような反射又は拡散反射を含むように意図される。一
般に、反射率測定値は反射角度を中心とした、15゜の頂
点(vertex)角度を有するエマージェントコーン(emer
gent cone)中への光線の反射率を意味する。
ここで用いる場合の反射率の比強度は光線の取るに足
らない吸収が生ずる波長において生ずる反射の強度であ
る。例えば、銀色外観の製品は実質的に全ての可視光線
波長を反射するが、他の金属の色合いを得るための染料
の導入は吸収波長における体の反射率を必然的に低下さ
せる。染料によって影響されない波長は染料を含まない
サンプルと本質的に同じ強度で反射され、反射強度が関
連するのは、これらの影響されない波長である。同様
に、光学的に薄い(すなわち、玉虫色に変化する)層が
存在する場合には、上記反射率は観察されるピーク反射
率である。
らない吸収が生ずる波長において生ずる反射の強度であ
る。例えば、銀色外観の製品は実質的に全ての可視光線
波長を反射するが、他の金属の色合いを得るための染料
の導入は吸収波長における体の反射率を必然的に低下さ
せる。染料によって影響されない波長は染料を含まない
サンプルと本質的に同じ強度で反射され、反射強度が関
連するのは、これらの影響されない波長である。同様
に、光学的に薄い(すなわち、玉虫色に変化する)層が
存在する場合には、上記反射率は観察されるピーク反射
率である。
本発明の1態様によると、少なくとも第1と第2種類
のポリマー物質から成る板状反射性ポリマー体を形成
し、体は少なくとも第1主要面と第2主要面を有する。
体は第2ポリマー物質のマトリックス中に第1ポリマー
物質の複数の層を含み、第1ポリマー物質の層は体の主
要面に実質的に並行に配向したそれらの主要界面を有す
る。
のポリマー物質から成る板状反射性ポリマー体を形成
し、体は少なくとも第1主要面と第2主要面を有する。
体は第2ポリマー物質のマトリックス中に第1ポリマー
物質の複数の層を含み、第1ポリマー物質の層は体の主
要面に実質的に並行に配向したそれらの主要界面を有す
る。
体中の第1ポリマー物質の層数は体の入射光線の少な
くとも30%を反射させるほど充分である。体中の第1ポ
リマー物質の個々の層と、第1ポリマー物質の個々の層
の間に挿入される第2ポリマー物質の部分とは0.09μm
以下(すなわち、光学的に非常に薄い)、0.09μm〜0.
45μm(すなわち、光学的に薄い)、又は0.45μm以上
(すなわち、光学的に厚い)の光学的厚さを有する。
くとも30%を反射させるほど充分である。体中の第1ポ
リマー物質の個々の層と、第1ポリマー物質の個々の層
の間に挿入される第2ポリマー物質の部分とは0.09μm
以下(すなわち、光学的に非常に薄い)、0.09μm〜0.
45μm(すなわち、光学的に薄い)、又は0.45μm以上
(すなわち、光学的に厚い)の光学的厚さを有する。
本発明の好ましい実施態様では、第1ポリマー物質の
個別層の少なくとも75%と、第2ポリマー物質の、第1
ポリマー物質の個別層の間に挟まれるような部分が少な
くとも0.45μm以上又は0.09μm以下の光学的厚さを有
して、均一な反射性の金属性外観体を製造する。或い
は、第1ポリマー物質の個別層と、それらの間に挟まれ
る第2ポリマー物質部分が視覚的に知覚される玉虫色光
沢が体から反射されないような、光学的厚さを有するべ
きである。本発明の他の実施態様では、第1ポリマー物
質の個別層の一部又は全てと、それらの間に挟まれる第
2ポリマー物質部分とが0.09μm〜0.45μmの範囲内の
光学的厚さを有して、着色した及び/又は銀白色の玉虫
色光沢の外観を有する体を生ずる。
個別層の少なくとも75%と、第2ポリマー物質の、第1
ポリマー物質の個別層の間に挟まれるような部分が少な
くとも0.45μm以上又は0.09μm以下の光学的厚さを有
して、均一な反射性の金属性外観体を製造する。或い
は、第1ポリマー物質の個別層と、それらの間に挟まれ
る第2ポリマー物質部分が視覚的に知覚される玉虫色光
沢が体から反射されないような、光学的厚さを有するべ
きである。本発明の他の実施態様では、第1ポリマー物
質の個別層の一部又は全てと、それらの間に挟まれる第
2ポリマー物質部分とが0.09μm〜0.45μmの範囲内の
光学的厚さを有して、着色した及び/又は銀白色の玉虫
色光沢の外観を有する体を生ずる。
第1ポリマー物質と第2ポリマー物質とは相互から屈
折率において少なくとも約0.03異なる。層界面における
屈折率差異(mismatch)を高め、それによって体の反射
率を高めるために、例えば空気のような流体が第1ポリ
マー物質と第2ポリマー物質との主要界面の複数に存在
することができる。
折率において少なくとも約0.03異なる。層界面における
屈折率差異(mismatch)を高め、それによって体の反射
率を高めるために、例えば空気のような流体が第1ポリ
マー物質と第2ポリマー物質との主要界面の複数に存在
することができる。
本発明の好ましい実施態様によると、体は第1ポリマ
ー物質の百未満層から数千層までを、それらの間に第2
ポリマー物質の交互部分を有しながら含むことができ
る。ポリマー体中の層数を増加させると、その反射率
(すなわち、体から反射される入射光線の%)が増大す
ることが判明している。従って、層数を制御することに
よって、製品の反射度を制御することができる。
ー物質の百未満層から数千層までを、それらの間に第2
ポリマー物質の交互部分を有しながら含むことができ
る。ポリマー体中の層数を増加させると、その反射率
(すなわち、体から反射される入射光線の%)が増大す
ることが判明している。従って、層数を制御することに
よって、製品の反射度を制御することができる。
本発明の反射体は一般に透明な、2種以上のポリマー
樹脂から製造することができる。本発明の実施に用いら
れるポリマーは硬質又は弾性であることができ、種々な
程度のフレキシビリティを有することができる。種々な
成形体に二次成形することができる熱可塑性樹脂が好ま
しい。例えば、本発明の1実施態様では、第1ポリマー
物質はポリメチルメタクリレートであり、第2ポリマー
物質はポリスチレンである。
樹脂から製造することができる。本発明の実施に用いら
れるポリマーは硬質又は弾性であることができ、種々な
程度のフレキシビリティを有することができる。種々な
成形体に二次成形することができる熱可塑性樹脂が好ま
しい。例えば、本発明の1実施態様では、第1ポリマー
物質はポリメチルメタクリレートであり、第2ポリマー
物質はポリスチレンである。
ガス不透性を必要とする状況下で反射体を用いる場合
には、第1ポリマー物質はガスバリヤー物質でありう
る。体中の多くの重複層はガス通過に対する有効なバリ
ヤーを形成する。例えば、エチレン/ビニルアルコール
コポリマー、ポリ塩化ビニリデン、ニトリルポリマー及
びナイロンのような、適当なバリヤー層を多層状体に用
いることができる。
には、第1ポリマー物質はガスバリヤー物質でありう
る。体中の多くの重複層はガス通過に対する有効なバリ
ヤーを形成する。例えば、エチレン/ビニルアルコール
コポリマー、ポリ塩化ビニリデン、ニトリルポリマー及
びナイロンのような、適当なバリヤー層を多層状体に用
いることができる。
第1ポリマー物質の層は体の主要面の一つに並行な第
1面において実質的に連続的であり、第1面を横切る第
2面において不連続的である、細長い、平らなリボン状
層として存在することができる。或いは、第1ポリマー
物質の層は体の主要面の一つに対して一般的に並行な面
と、横切る面に沿って実質的に不連続的である小片状層
として存在しうる。
1面において実質的に連続的であり、第1面を横切る第
2面において不連続的である、細長い、平らなリボン状
層として存在することができる。或いは、第1ポリマー
物質の層は体の主要面の一つに対して一般的に並行な面
と、横切る面に沿って実質的に不連続的である小片状層
として存在しうる。
本発明の幾つかの実施態様では、ポリマー体の個別内
部層の一つ以上に、又は体の連続ポリマーマトリックス
中に例えば染料又は顔料のような着色剤を配合すること
が好ましい。着色剤はポリマー体にその通常の銀白色外
観以外の金属性外観、例えばブロンズ、銅又は金色を与
えるように選択される。
部層の一つ以上に、又は体の連続ポリマーマトリックス
中に例えば染料又は顔料のような着色剤を配合すること
が好ましい。着色剤はポリマー体にその通常の銀白色外
観以外の金属性外観、例えばブロンズ、銅又は金色を与
えるように選択される。
黒色、青色、赤色、黄色、白色等のような種々な色を
用いることができる。典型的に、不透明性と両面の鏡の
ような反射性とを与え、着色性と光学的性質を与えるた
めに内部層に顔料入りの着色剤を用いることが最も好ま
しい。例えば、内部層に顔料入り白色着色剤を用い、連
続ポリマーマトリックス中に例えば青色、黄色、赤色も
しくは緑色のような有色染料を含めて、独特の反射性着
色効果を与えることができる。
用いることができる。典型的に、不透明性と両面の鏡の
ような反射性とを与え、着色性と光学的性質を与えるた
めに内部層に顔料入りの着色剤を用いることが最も好ま
しい。例えば、内部層に顔料入り白色着色剤を用い、連
続ポリマーマトリックス中に例えば青色、黄色、赤色も
しくは緑色のような有色染料を含めて、独特の反射性着
色効果を与えることができる。
さらに、本発明のある一定の実施態様では、体の表面
は滑らかであり、非常に反射性の外観を与えるが、ある
場合には、はけ塗り金属性外観をシミュレートするため
に体の表面に粗面化(roughed)又ははけ塗り(brushe
d)外観を与えることが好ましい。さらに、多層状体の
表面をエッチングして、体に艶消しもしくはピュータ外
観を与えるために、溶剤を用いることができる。さら
に、好ましい光学的効果を与えるために、体に種々なパ
ターンを浮き彫りすることもできる。
は滑らかであり、非常に反射性の外観を与えるが、ある
場合には、はけ塗り金属性外観をシミュレートするため
に体の表面に粗面化(roughed)又ははけ塗り(brushe
d)外観を与えることが好ましい。さらに、多層状体の
表面をエッチングして、体に艶消しもしくはピュータ外
観を与えるために、溶剤を用いることができる。さら
に、好ましい光学的効果を与えるために、体に種々なパ
ターンを浮き彫りすることもできる。
本発明の他の実施態様では、反射体の内部層は第3ポ
リマーのマトリックス中に2種類以上のポリマーの層を
含むことができる。従って、少なくとも第1主要面と第
2主要面とを有し、少なくとも第1と第2種類のポリマ
ー物質から成る板状反射性ポリマー体を提供する。この
体は第3ポリマー物質のマトリックス内に複数の個別層
を含み、各個別層がマトリックス内の第1ポリマー物質
と第2ポリマー物質との少なくとも3個以上の交互層を
含む。
リマーのマトリックス中に2種類以上のポリマーの層を
含むことができる。従って、少なくとも第1主要面と第
2主要面とを有し、少なくとも第1と第2種類のポリマ
ー物質から成る板状反射性ポリマー体を提供する。この
体は第3ポリマー物質のマトリックス内に複数の個別層
を含み、各個別層がマトリックス内の第1ポリマー物質
と第2ポリマー物質との少なくとも3個以上の交互層を
含む。
第1ポリマー物質と第2ポリマー物質との交互層は体
の主要面に実質的に並行に配向したそれらの主要面を有
し、第1ポリマー物質と第2ポリマー物質との交互層の
数は体に入射する光線の少なくとも30%が反射されるた
めに充分な数である。好ましい実施態様では、第1ポリ
マー物質と第2ポリマー物質の個別層は0.09μm以下
(すなわち、光学的に非常に薄い)、0.09〜0.45μm
(すなわち、光学的に薄い)、又は0.45μm以上(すな
わち、光学的に厚い)の光学的厚さを有する。第1ポリ
マー物質と第2ポリマー物質は相互に屈折率において少
なくとも約0.03異なる。
の主要面に実質的に並行に配向したそれらの主要面を有
し、第1ポリマー物質と第2ポリマー物質との交互層の
数は体に入射する光線の少なくとも30%が反射されるた
めに充分な数である。好ましい実施態様では、第1ポリ
マー物質と第2ポリマー物質の個別層は0.09μm以下
(すなわち、光学的に非常に薄い)、0.09〜0.45μm
(すなわち、光学的に薄い)、又は0.45μm以上(すな
わち、光学的に厚い)の光学的厚さを有する。第1ポリ
マー物質と第2ポリマー物質は相互に屈折率において少
なくとも約0.03異なる。
一つの代替え構造では、第1ポリマー物質と第2ポリ
マー物質の個別層の少なくとも75%が少なくとも0.45μ
mの光学的厚さを有し、均一に反射性の金属性外観体を
生ずる。本発明の他の実施態様では、第1ポリマー物質
の個別層の一部もしくは全てと、それらの間に挟まれる
第2ポリマー物質とが0.09〜0.45μmの光学的厚さを有
し、着色した及び/又は銀白色の玉虫色光沢の外観を有
する体を生ずる。
マー物質の個別層の少なくとも75%が少なくとも0.45μ
mの光学的厚さを有し、均一に反射性の金属性外観体を
生ずる。本発明の他の実施態様では、第1ポリマー物質
の個別層の一部もしくは全てと、それらの間に挟まれる
第2ポリマー物質とが0.09〜0.45μmの光学的厚さを有
し、着色した及び/又は銀白色の玉虫色光沢の外観を有
する体を生ずる。
この場合にも、体の種々な層を構成するポリマーは体
に特定の機械的性質と光学的性質を与えるように選択さ
れる。例えば、連続マトリックスを構成する第3ポリマ
ー物質はエラストマーであり、フレキシブルな反射体を
生ずる。二次成形可能及び/又は熱成形可能である反射
体を形成するようにポリマーを製造することができる。
既述したようなポリマー物質の1種以上に例えば顔料又
は染料のような着色剤を配合することができる。体の反
射率は体中のポリマー層の数を制御することによって調
節することができる。好ましくは、体は第1ポリマー物
質と第2ポリマー物質の百未満層から数千層までを含
む。
に特定の機械的性質と光学的性質を与えるように選択さ
れる。例えば、連続マトリックスを構成する第3ポリマ
ー物質はエラストマーであり、フレキシブルな反射体を
生ずる。二次成形可能及び/又は熱成形可能である反射
体を形成するようにポリマーを製造することができる。
既述したようなポリマー物質の1種以上に例えば顔料又
は染料のような着色剤を配合することができる。体の反
射率は体中のポリマー層の数を制御することによって調
節することができる。好ましくは、体は第1ポリマー物
質と第2ポリマー物質の百未満層から数千層までを含
む。
この場合にも、本発明のこの実施態様の1変更態様で
は、第1ポリマー物質と第2ポリマー物質の層は体の主
要面の一つに並行な第1面において実質的に連続的であ
り、第1面を横切る第2面では不連続的であり、細長い
リボン状要素を形成する。他の変更態様では、第1ポリ
マー物質と第2ポリマー物質の層は体の主要面の一つに
対して並行な面及び横切る面に沿って実質的に不連続で
あり、小片状要素を形成する。
は、第1ポリマー物質と第2ポリマー物質の層は体の主
要面の一つに並行な第1面において実質的に連続的であ
り、第1面を横切る第2面では不連続的であり、細長い
リボン状要素を形成する。他の変更態様では、第1ポリ
マー物質と第2ポリマー物質の層は体の主要面の一つに
対して並行な面及び横切る面に沿って実質的に不連続で
あり、小片状要素を形成する。
本発明の反射性ポリマー体は電磁スペクトルの広帯域
を分極させる複屈折偏光子として作用するように製造す
ることもできる。この偏光子は少なくとも第1及び第2
種類ポリマー物質から製造され、少なくとも第1主要面
と第2主要面とを有する。体は第2ポリマー物質のマト
リックス中に第1ポリマー物質の複数の層を含み、第1
ポリマー物質の層は体の主要面に実質的に並行に配向し
た、それらの界面を有する。
を分極させる複屈折偏光子として作用するように製造す
ることもできる。この偏光子は少なくとも第1及び第2
種類ポリマー物質から製造され、少なくとも第1主要面
と第2主要面とを有する。体は第2ポリマー物質のマト
リックス中に第1ポリマー物質の複数の層を含み、第1
ポリマー物質の層は体の主要面に実質的に並行に配向し
た、それらの界面を有する。
第1ポリマー物質の層の数は偏光子に入射する光線の
少なくとも30%が偏光子面で反射されるために充分であ
る。第1ポリマー物質の個別層と、第2ポリマー物質
の、第1ポリマー物質の個別層の間に挟まれるような部
分は0.09μm以下又は少なくとも0.45μmの光学的厚さ
を有し、第1ポリマー物質と第2ポリマー物質とは偏光
子の一面から屈折率において少なくとも約0.03異なる。
好ましい実施態様では、第1ポリマー物質と第2ポリマ
ー物質との屈折率の差が、異なる応力光学的係数を有す
るポリマーを選択し、一軸方向にこれらの物質を延伸さ
せて、ポリマー物質を配向させることによって生ずる。
少なくとも30%が偏光子面で反射されるために充分であ
る。第1ポリマー物質の個別層と、第2ポリマー物質
の、第1ポリマー物質の個別層の間に挟まれるような部
分は0.09μm以下又は少なくとも0.45μmの光学的厚さ
を有し、第1ポリマー物質と第2ポリマー物質とは偏光
子の一面から屈折率において少なくとも約0.03異なる。
好ましい実施態様では、第1ポリマー物質と第2ポリマ
ー物質との屈折率の差が、異なる応力光学的係数を有す
るポリマーを選択し、一軸方向にこれらの物質を延伸さ
せて、ポリマー物質を配向させることによって生ずる。
種々なポリマー物質の層の独特な配置は、反射性が要
求されない場合にも有用な体を供給することができる。
別種のポリマーの連続マトリックス中の1種のポリマー
の不連続層の配置は、制御可能であり、不連続層に用い
る物質に実質的に関係のない物質的性質を有する体の製
造を可能にする。さらに、層を囲む第2ポリマーの連続
マトリックスのために、第1ポリマーと第2ポリマーと
のそれらのそれぞれの界面における剥離が体全体に不利
に影響せず、体の突然の剥離は生じない。
求されない場合にも有用な体を供給することができる。
別種のポリマーの連続マトリックス中の1種のポリマー
の不連続層の配置は、制御可能であり、不連続層に用い
る物質に実質的に関係のない物質的性質を有する体の製
造を可能にする。さらに、層を囲む第2ポリマーの連続
マトリックスのために、第1ポリマーと第2ポリマーと
のそれらのそれぞれの界面における剥離が体全体に不利
に影響せず、体の突然の剥離は生じない。
従って、本発明のこの実施態様では、少なくとも第1
と第2種類のポリマー物質の板状ポリマー体が、少なく
とも第1主要面と第2主要面とを有して提供される。こ
の体は第2ポリマー物質のマトリックス中に第1ポリマ
ー物質の複数の層を含む。さらに、第1ポリマー物質の
層は主要面の一つに対して並行な及び/又は横切る面に
沿って実質的に不連続であり、小片状要素を形成する。
第1ポリマー物質の層は体の主要面に実質的に並行に配
向したそれらの主要な界面をゆうすることができるが、
これは不必要である。
と第2種類のポリマー物質の板状ポリマー体が、少なく
とも第1主要面と第2主要面とを有して提供される。こ
の体は第2ポリマー物質のマトリックス中に第1ポリマ
ー物質の複数の層を含む。さらに、第1ポリマー物質の
層は主要面の一つに対して並行な及び/又は横切る面に
沿って実質的に不連続であり、小片状要素を形成する。
第1ポリマー物質の層は体の主要面に実質的に並行に配
向したそれらの主要な界面をゆうすることができるが、
これは不必要である。
例えば、第1ポリマー物質がゴム(又はエラストマ
ー)であり、第2ポリマー物質が脆性であるように、ポ
リマー体を製造することができる。これは第2ポリマー
物質単独から製造されたポリマー体よりも大きいフレキ
シビリティを有するポリマー体を生ずる。或いは、両ポ
リマー物質がエラストマーであることも可能である。マ
トリックスポリマーがエラストマーであり、第1ポリマ
ー物質がそうではない場合には、体はまだ弾性を有す
る。第1ポリマーが小片状要素である場合には、体はあ
らゆる方向において弾性を保有する。
ー)であり、第2ポリマー物質が脆性であるように、ポ
リマー体を製造することができる。これは第2ポリマー
物質単独から製造されたポリマー体よりも大きいフレキ
シビリティを有するポリマー体を生ずる。或いは、両ポ
リマー物質がエラストマーであることも可能である。マ
トリックスポリマーがエラストマーであり、第1ポリマ
ー物質がそうではない場合には、体はまだ弾性を有す
る。第1ポリマーが小片状要素である場合には、体はあ
らゆる方向において弾性を保有する。
本発明は、板状反射性ポリマー体の製造方法であっ
て、第1熱可塑化ポリマー物質の第1流と第2熱可塑化
ポリマー物質の第2流とを用意する工程と、ポリマー物
質を同時押出することによって第2ポリマー物質中に第
1ポリマー物質の不連続部分を封入して、第2ポリマー
物質のマトリックス中に第1ポリマー物質の複数の不連
続リボン状層を形成して、反射性ポリマー体を製造する
工程を含む方法をも提供する。第1ポリマー物質の不連
続層は体の主要面に対して実質的に並行に配向したそれ
らの主要界面を有し、体に入射する光線の少なくとも30
%が反射されるように配置される。体中の第1ポリマー
物質の個別層と、第2ポリマー物質の、第1ポリマー物
質の個別層に挟まれるような部分とは0.09μm以下、0.
09μmと0.45μmとの間、又は0.45μm以上の光学的厚
さを有し、第1ポリマー物質と第2ポリマー物質とは相
互から屈折率において少なくとも0.03異なる。
て、第1熱可塑化ポリマー物質の第1流と第2熱可塑化
ポリマー物質の第2流とを用意する工程と、ポリマー物
質を同時押出することによって第2ポリマー物質中に第
1ポリマー物質の不連続部分を封入して、第2ポリマー
物質のマトリックス中に第1ポリマー物質の複数の不連
続リボン状層を形成して、反射性ポリマー体を製造する
工程を含む方法をも提供する。第1ポリマー物質の不連
続層は体の主要面に対して実質的に並行に配向したそれ
らの主要界面を有し、体に入射する光線の少なくとも30
%が反射されるように配置される。体中の第1ポリマー
物質の個別層と、第2ポリマー物質の、第1ポリマー物
質の個別層に挟まれるような部分とは0.09μm以下、0.
09μmと0.45μmとの間、又は0.45μm以上の光学的厚
さを有し、第1ポリマー物質と第2ポリマー物質とは相
互から屈折率において少なくとも0.03異なる。
リボン状層は一連の小片状層にさらに分割されて、あ
らゆる主要な平面範囲において不連続である層を生ず
る。リボン状層を小片状層に分割するこの工程は、例え
ばリボン状層を往復フィードプレート又はバルブに通す
ことによって達成される。
らゆる主要な平面範囲において不連続である層を生ず
る。リボン状層を小片状層に分割するこの工程は、例え
ばリボン状層を往復フィードプレート又はバルブに通す
ことによって達成される。
本発明の代替え実施態様では、第1熱可塑化ポリマー
物質の第1流と第2熱可塑化ポリマー物質の第2流とを
供給する工程を含む板状反射性ポリマー体の製造方法を
提供する。これらのポリマー物質を同時押出して、第1
と第2ポリマー物質の交互層を形成し、第1と第2ポリ
マー物質の交互層の個別層を第3ポリマー物質中に封入
して、第3ポリマー物質のマトリックス中に第1と第2
ポリマー物質の交互層の複数の不連続なリボン状要素を
形成して、反射性ポリマー体を製造する。第1と第2ポ
リマー物質の交互層は体の主要面に対して実質的に並行
に配向したそれらの主要界面を有し、体に入射する光線
の少なくとも30%が反射され、第1と第2ポリマー物質
の個別層は0.09μm以下、0.09μmと0.45μmとの間、
又は0.45μm以上の光学的厚さを有する。第1ポリマー
物質と第2ポリマー物質とは相互から屈折率において少
なくとも0.03異なる。
物質の第1流と第2熱可塑化ポリマー物質の第2流とを
供給する工程を含む板状反射性ポリマー体の製造方法を
提供する。これらのポリマー物質を同時押出して、第1
と第2ポリマー物質の交互層を形成し、第1と第2ポリ
マー物質の交互層の個別層を第3ポリマー物質中に封入
して、第3ポリマー物質のマトリックス中に第1と第2
ポリマー物質の交互層の複数の不連続なリボン状要素を
形成して、反射性ポリマー体を製造する。第1と第2ポ
リマー物質の交互層は体の主要面に対して実質的に並行
に配向したそれらの主要界面を有し、体に入射する光線
の少なくとも30%が反射され、第1と第2ポリマー物質
の個別層は0.09μm以下、0.09μmと0.45μmとの間、
又は0.45μm以上の光学的厚さを有する。第1ポリマー
物質と第2ポリマー物質とは相互から屈折率において少
なくとも0.03異なる。
リボン状要素は一連の小片状層にさらに分割されて、
あらゆる主要な平面範囲において不連続である層を生ず
る。リボン状層を小片状層に分割するこの工程は、例え
ばリボン状要素を往復フィードプレート又はバルブに通
すことによって達成される。
あらゆる主要な平面範囲において不連続である層を生ず
る。リボン状層を小片状層に分割するこの工程は、例え
ばリボン状要素を往復フィードプレート又はバルブに通
すことによって達成される。
本発明の代替え実施態様では、第1熱可塑化ポリマー
物質の第1流と第2熱可塑化ポリマー物質の第2流とを
供給する工程を含む板状反射性ポリマー体の製造方法を
提供する。第1と第2ポリマー物質の交互スラグ流路
(flow passage)に供給し、そこでスラグは流路を通
って流れるポリマーの粘度のために第1と第2ポリマー
物質の交互不連続層に形成される。次に、第1と第2ポ
リマー物質の交互層の個別層は第3ポリマー物質のマト
リックス中に封入されて、第3ポリマー物質のマトリッ
クス中に第1と第2ポリマー物質の交互層の複数の不連
続リボン状要素を形成して、反射性ポリマー体を製造す
る。第1と第2ポリマー物質の交互層は体の主要面に対
して実質的に並行に配向したそれらの主要界面を有し、
体に入射する光線の少なくとも30%が反射され、第1と
第2ポリマー物質の個別層は0.09μm以下、0.09μmと
0.45μmとの間、又は0.45μm以上の光学的厚さを有す
る。第1ポリマー物質と第2ポリマー物質とは相互から
屈折率において少なくとも0.03異なる。
物質の第1流と第2熱可塑化ポリマー物質の第2流とを
供給する工程を含む板状反射性ポリマー体の製造方法を
提供する。第1と第2ポリマー物質の交互スラグ流路
(flow passage)に供給し、そこでスラグは流路を通
って流れるポリマーの粘度のために第1と第2ポリマー
物質の交互不連続層に形成される。次に、第1と第2ポ
リマー物質の交互層の個別層は第3ポリマー物質のマト
リックス中に封入されて、第3ポリマー物質のマトリッ
クス中に第1と第2ポリマー物質の交互層の複数の不連
続リボン状要素を形成して、反射性ポリマー体を製造す
る。第1と第2ポリマー物質の交互層は体の主要面に対
して実質的に並行に配向したそれらの主要界面を有し、
体に入射する光線の少なくとも30%が反射され、第1と
第2ポリマー物質の個別層は0.09μm以下、0.09μmと
0.45μmとの間、又は0.45μm以上の光学的厚さを有す
る。第1ポリマー物質と第2ポリマー物質とは相互から
屈折率において少なくとも0.03異なる。
第1と第2ポリマー物質の交互スラグの流路への供給
は、第1と第2ポリマー物質を往復バルブに通すことに
よって達成される。バルブの往復頻度は交互層のサイズ
を制御することによって制御される。
は、第1と第2ポリマー物質を往復バルブに通すことに
よって達成される。バルブの往復頻度は交互層のサイズ
を制御することによって制御される。
従って、個別層の一部又は全てが一緒に結合するとは
限らないとしても、一緒に結合するポリマー反射性フィ
ルム又は反射性体を提供すること、ガスもしくは他の流
体が体の光学的及び機械的性質に不利な影響を与えずに
層の界面に存在することができる体を供給すること、及
び反射体中の層の少なくとも一部の機械的性質に実質的
に依存しない機械的性質を有する多層状反射体を提供す
ることが、本発明の目的である。さらにまた、金属を用
いない銀白色又は金属性外観の製品を提供することが、
本発明の目的である。本発明の上記その他の目的と利点
は下記の詳細な説明と、添付図面及び請求の範囲から明
らかになるであろう。
限らないとしても、一緒に結合するポリマー反射性フィ
ルム又は反射性体を提供すること、ガスもしくは他の流
体が体の光学的及び機械的性質に不利な影響を与えずに
層の界面に存在することができる体を供給すること、及
び反射体中の層の少なくとも一部の機械的性質に実質的
に依存しない機械的性質を有する多層状反射体を提供す
ることが、本発明の目的である。さらにまた、金属を用
いない銀白色又は金属性外観の製品を提供することが、
本発明の目的である。本発明の上記その他の目的と利点
は下記の詳細な説明と、添付図面及び請求の範囲から明
らかになるであろう。
図1は、本発明のポリマー体の製造装置の概略図であ
り; 図2は、本発明のポリマー体の製造への使用に適した
ダイの部分断面図であり; 図3は、シート押出ダイを出たポリマー体の1実施態
様の透視図であり; 図4は、本発明のポリマー体の他の実施態様の製造へ
の使用に適したダイの部分断面図であり; 図4Aは、流路を流れる第1と第2ポリマーの層界面の
歪みを示す断面図であり; 図5は、図4のライン5−−5に沿った往復フィード
プレートの正面図であり; 図6は、本発明のポリマー体のさらに他の実施態様の
製造への使用に適したダイの部分断面図であり; 図7A−7Cは、図6のラインA−−A、B−−B、C−
−Cに沿った往復フィードプレートの正面図であり; 図8は、シート押出ダイを出た本発明のポリマー体の
他の実施態様の透視図である。
り; 図2は、本発明のポリマー体の製造への使用に適した
ダイの部分断面図であり; 図3は、シート押出ダイを出たポリマー体の1実施態
様の透視図であり; 図4は、本発明のポリマー体の他の実施態様の製造へ
の使用に適したダイの部分断面図であり; 図4Aは、流路を流れる第1と第2ポリマーの層界面の
歪みを示す断面図であり; 図5は、図4のライン5−−5に沿った往復フィード
プレートの正面図であり; 図6は、本発明のポリマー体のさらに他の実施態様の
製造への使用に適したダイの部分断面図であり; 図7A−7Cは、図6のラインA−−A、B−−B、C−
−Cに沿った往復フィードプレートの正面図であり; 図8は、シート押出ダイを出た本発明のポリマー体の
他の実施態様の透視図である。
本発明は、別種のポリマーのマトリックス中の少なく
とも1種のポリマーの100未満層から数千層までから構
成され、これらのポリマーが相互から屈折率において異
なる、高度に反射性の多層状ポリマー体を提供する。ポ
リマー物質の個別層は0.09μm以下、0.09μmと0.45μ
mとの間、又は0.45μm以上の光学的厚さを有し、この
光学的厚さは層を構成するポリマー物質の屈折率と個々
の層の厚さとの積として定義される。
とも1種のポリマーの100未満層から数千層までから構
成され、これらのポリマーが相互から屈折率において異
なる、高度に反射性の多層状ポリマー体を提供する。ポ
リマー物質の個別層は0.09μm以下、0.09μmと0.45μ
mとの間、又は0.45μm以上の光学的厚さを有し、この
光学的厚さは層を構成するポリマー物質の屈折率と個々
の層の厚さとの積として定義される。
従って、本発明の板状多層状ポリマー体は、その好ま
しい形状において、複数の光学的に厚い、光学的に薄い
及び/又は光学的に非常に薄い層から構成される。光学
的性質すなわち反射率と透過率のために、光学的に薄い
層はフィルムに照射される光線の1波長よりも薄いフィ
ルムと述べることができる。従って、可視光線波長帯に
用いられるフィルムでは、その厚さ,D,が約0.5μm未満
であるフィルムとして、又はその光学的厚さ,ND(Nは
物質の屈折率である),が約0.7μm未満であるフィル
ムとして文献に述べられている。Vasioek,Optics of
Thin Film(1960),100−139頁。
しい形状において、複数の光学的に厚い、光学的に薄い
及び/又は光学的に非常に薄い層から構成される。光学
的性質すなわち反射率と透過率のために、光学的に薄い
層はフィルムに照射される光線の1波長よりも薄いフィ
ルムと述べることができる。従って、可視光線波長帯に
用いられるフィルムでは、その厚さ,D,が約0.5μm未満
であるフィルムとして、又はその光学的厚さ,ND(Nは
物質の屈折率である),が約0.7μm未満であるフィル
ムとして文献に述べられている。Vasioek,Optics of
Thin Film(1960),100−139頁。
薄フィルム層製品は式: に従って、電磁スペクトル中の可視、紫外、赤外部分で
強度の反射光線を生ずるために光線の構造的光学的干渉
に依存する、玉虫色干渉フィルムを表す。式中、mはナ
ノメーターでの反射波長であり、N2は交互ポリマーの屈
折率であり、D1とD2は各ポリマーの厚さ(ナノメータ
ー)であり、mは反射オーダー(m=1,2,3,4,5)であ
る。これはフィルムの面に垂直な入射光線の式である。
他の入射角度に関しては、技術上公知であるように、角
度を考慮して、式を修正することができる。式の各解方
が、周囲領域に比べて強い反射が期待される波長を決定
する。反射強度は次式による“f−比”の関数である。
強度の反射光線を生ずるために光線の構造的光学的干渉
に依存する、玉虫色干渉フィルムを表す。式中、mはナ
ノメーターでの反射波長であり、N2は交互ポリマーの屈
折率であり、D1とD2は各ポリマーの厚さ(ナノメータ
ー)であり、mは反射オーダー(m=1,2,3,4,5)であ
る。これはフィルムの面に垂直な入射光線の式である。
他の入射角度に関しては、技術上公知であるように、角
度を考慮して、式を修正することができる。式の各解方
が、周囲領域に比べて強い反射が期待される波長を決定
する。反射強度は次式による“f−比”の関数である。
f−比を適当に選択することによって、種々の高オー
ダー反射の反射強度をある程度制御することができる。
例えば、光学的厚さ約0.075−0.25μmの層によって紫
(0.38μm波長)〜赤(0.68μm波長)の第1オーダー
可視反射を得ることができる。玉虫色光沢フィルムは低
強度であっても高オーダー反射率で可視光線を反射する
ように設計することもできる。
ダー反射の反射強度をある程度制御することができる。
例えば、光学的厚さ約0.075−0.25μmの層によって紫
(0.38μm波長)〜赤(0.68μm波長)の第1オーダー
可視反射を得ることができる。玉虫色光沢フィルムは低
強度であっても高オーダー反射率で可視光線を反射する
ように設計することもできる。
式から分かるように、このような薄いフィルムをポリ
マー体は強度にフィルム(及び個別層)厚さに依存し
て、反射波長を決定する。このような薄いフィルムは厚
さの変化に極度に敏感であり、色の不均一な縞や斑点を
示すことが、このような薄いフィルムの特徴である。従
って、光学的に薄い層を用いる本発明のある種の実施態
様では、体は着色した又は銀白色の玉虫色光沢を示す。
層を横切る光学的厚さに勾配があるように層厚さを設計
することによって、広範囲に反射する、銀白色の玉虫色
光沢ポリマー体を製造することができる。
マー体は強度にフィルム(及び個別層)厚さに依存し
て、反射波長を決定する。このような薄いフィルムは厚
さの変化に極度に敏感であり、色の不均一な縞や斑点を
示すことが、このような薄いフィルムの特徴である。従
って、光学的に薄い層を用いる本発明のある種の実施態
様では、体は着色した又は銀白色の玉虫色光沢を示す。
層を横切る光学的厚さに勾配があるように層厚さを設計
することによって、広範囲に反射する、銀白色の玉虫色
光沢ポリマー体を製造することができる。
本発明の他の実施態様では、光学的に薄い層を用いる
場合に表示されるような、鮮明な玉虫色光沢を表示しな
いように、多層状体を設計することができる。玉虫色光
沢を生じないほど厚い又は薄い層を単独で、又は相互に
組み合わせて用いると、本質的に銀白色又は非玉虫色光
沢である反射が生ずる。この銀白色外観は人の眼が反射
を非玉虫色光沢であると知覚するほど密接に接近した厚
い層及び/又は非常に薄い層からの高オーダー反射によ
る。
場合に表示されるような、鮮明な玉虫色光沢を表示しな
いように、多層状体を設計することができる。玉虫色光
沢を生じないほど厚い又は薄い層を単独で、又は相互に
組み合わせて用いると、本質的に銀白色又は非玉虫色光
沢である反射が生ずる。この銀白色外観は人の眼が反射
を非玉虫色光沢であると知覚するほど密接に接近した厚
い層及び/又は非常に薄い層からの高オーダー反射によ
る。
本発明のこの実施態様によって避けられる光学的厚さ
範囲は次の通りである; λ/4<nd<λ5/4 式中、λ=約0.38μm、n=ポリマーの屈折率、d=層
の物理的厚さ(μm)。従って、本発明のこの実施態様
の実施では、厚い層の実質的に大半がλ5/4より大きい
光学的厚さ(nd)を有し、非常に薄い層の実質的に大半
がλ/4より小さい光学的厚さを有する。
範囲は次の通りである; λ/4<nd<λ5/4 式中、λ=約0.38μm、n=ポリマーの屈折率、d=層
の物理的厚さ(μm)。従って、本発明のこの実施態様
の実施では、厚い層の実質的に大半がλ5/4より大きい
光学的厚さ(nd)を有し、非常に薄い層の実質的に大半
がλ/4より小さい光学的厚さを有する。
本発明のこの実施態様によって製造した製品は均一な
銀白色の反射外観を示す。本発明のこの実施態様の多層
状体の反射特徴は次式: によって決定される。式中、Rは反射光線量(パーセン
ト)であり、kは厚いフィルム層の数であり、r=
[(N1−N2)/(N1+N2)]2。Vasicek,Optics of
Thin Film(1960),69−70頁を参照のこと。
銀白色の反射外観を示す。本発明のこの実施態様の多層
状体の反射特徴は次式: によって決定される。式中、Rは反射光線量(パーセン
ト)であり、kは厚いフィルム層の数であり、r=
[(N1−N2)/(N1+N2)]2。Vasicek,Optics of
Thin Film(1960),69−70頁を参照のこと。
この式は、反射光線強度,R,がrとkのみの関数であ
ることを実証する(この場合、rとkは上記で定義した
とおりである)。近似的概算として、Rは2種ポリマー
成分の屈折率差と層界面の総数のみの関数である。この
関係は、反射率が層厚さと視角に非常に敏感である。光
学的に薄いフィルム製品の関係とは非常に対照的であ
る。
ることを実証する(この場合、rとkは上記で定義した
とおりである)。近似的概算として、Rは2種ポリマー
成分の屈折率差と層界面の総数のみの関数である。この
関係は、反射率が層厚さと視角に非常に敏感である。光
学的に薄いフィルム製品の関係とは非常に対照的であ
る。
このように、本発明の多層状ポリマー体のこの実施態
様からの光線の反射波長は、広い加工範囲にわたって、
個別層厚さと総構造厚さの両方に依存しない。反射の均
一性はこの体の設計に固有である。さらに、この体の厚
さを通して層厚さに勾配があることは、ポリマー体の個
別層の実質的な大半が約0.45μm以上又は0.09μm以下
の光学的厚さを維持するかぎり、体の外観に不利でも有
利でもない。このことは再び、層厚さ勾配に依存して広
い又は狭い波長帯を反射する本発明の光学的に薄いフィ
ルム実施態様とは非常に対照的である。
様からの光線の反射波長は、広い加工範囲にわたって、
個別層厚さと総構造厚さの両方に依存しない。反射の均
一性はこの体の設計に固有である。さらに、この体の厚
さを通して層厚さに勾配があることは、ポリマー体の個
別層の実質的な大半が約0.45μm以上又は0.09μm以下
の光学的厚さを維持するかぎり、体の外観に不利でも有
利でもない。このことは再び、層厚さ勾配に依存して広
い又は狭い波長帯を反射する本発明の光学的に薄いフィ
ルム実施態様とは非常に対照的である。
本発明のポリマー体の好ましい同時押出製造方法は体
の厚さと個別層の面との両方に層厚さ変化を導入する。
各ポリマー成分の層厚さの変化は300%以上になりう
る。しかし、このような広範囲な変化によっても、層の
実質的な大半が0.09μm以下又は0.45μm以上のみの光
学的厚さを維持するかぎり、有用な反射体及び製品が製
造される。この条件を満たすことによって、本発明のこ
の実施態様の体及び製品から反射される、視覚的に知覚
される干渉色は存在しない。
の厚さと個別層の面との両方に層厚さ変化を導入する。
各ポリマー成分の層厚さの変化は300%以上になりう
る。しかし、このような広範囲な変化によっても、層の
実質的な大半が0.09μm以下又は0.45μm以上のみの光
学的厚さを維持するかぎり、有用な反射体及び製品が製
造される。この条件を満たすことによって、本発明のこ
の実施態様の体及び製品から反射される、視覚的に知覚
される干渉色は存在しない。
玉虫色光沢の干渉色の不存在は人の眼にとってある程
度主観的である。しかし、体中の層の約75%が0.45μm
より大きく又は0.09μmより小さい光学的厚さを維持す
るかぎり、実質的にあらゆる波長(白色光)の視覚的に
均一な反射率が広い帯域にわたって得られることが判明
し、これが本発明のこの実施態様の特徴である。層の約
25%以下の小割合が0.1〜0.45μmの光学的厚さを有す
るならば、体が視覚的に知覚される玉虫色光沢を示さな
いほど充分に低い強度の干渉反射が生ずることが判明し
た。
度主観的である。しかし、体中の層の約75%が0.45μm
より大きく又は0.09μmより小さい光学的厚さを維持す
るかぎり、実質的にあらゆる波長(白色光)の視覚的に
均一な反射率が広い帯域にわたって得られることが判明
し、これが本発明のこの実施態様の特徴である。層の約
25%以下の小割合が0.1〜0.45μmの光学的厚さを有す
るならば、体が視覚的に知覚される玉虫色光沢を示さな
いほど充分に低い強度の干渉反射が生ずることが判明し
た。
本発明の反射性ポリマー体は層数が増加するにつれ
て、入射光線をより大きく反射するようになる(すなわ
ち、低透過光線)。層数は微々たる吸収を生ずるような
波長に対して入射光線の少なくとも30%を反射するよう
な製品を生ずるために充分であることが好ましい。約30
%未満の反射率は容易に観察されるため充分ではない。
本発明の反射性ポリマー体をミラーとして用いることが
望ましい場合には、追加の層を加えて体の反射率を50%
以上に高めて、銀白色のミラー様外観を得ることができ
る。
て、入射光線をより大きく反射するようになる(すなわ
ち、低透過光線)。層数は微々たる吸収を生ずるような
波長に対して入射光線の少なくとも30%を反射するよう
な製品を生ずるために充分であることが好ましい。約30
%未満の反射率は容易に観察されるため充分ではない。
本発明の反射性ポリマー体をミラーとして用いることが
望ましい場合には、追加の層を加えて体の反射率を50%
以上に高めて、銀白色のミラー様外観を得ることができ
る。
体の反射率は2種の使用ポリマーの屈折率の差にも依
存する。すなわち、屈折率の差が大きければ大きいほ
ど、体の反射率は大きくなる。従って、ポリマー体の反
射性が異なる屈折率を有するポリマーの選択によって又
は追加の層を有する体の製造によって制御されることを
理解することができる。
存する。すなわち、屈折率の差が大きければ大きいほ
ど、体の反射率は大きくなる。従って、ポリマー体の反
射性が異なる屈折率を有するポリマーの選択によって又
は追加の層を有する体の製造によって制御されることを
理解することができる。
本発明の反射性多層状ポリマー体は、広範囲の一般に
透明な熱可塑性物質の交互層を含むことができる。本発
明の実施に用いることができる適当な熱可塑性樹脂を、
代表的な屈折率と共に、非限定的に挙げる:パーフルオ
ロアルコキシ樹脂(屈折率=1.35),ポリテトラフルオ
ロエチレン(1.35),フッ素化エチレン−プロピレンコ
ポリマー(1.34),シリコーン樹脂(1.41),ポリフッ
化ビニリデン(1.42),ポリクロロトリフルオロエチレ
ン(1.42),エポキシ樹脂(1.45),ポリ(ブチルアク
リレート)(1.46),ポリ(4−メチルペンテン−1)
(1.46),ポリ(酢酸ビニル)(1.47),エチルセルロ
ース(1.47),ポリホルムアルデヒド(1.48),ポリイ
ソブチルメタクリレート(1.48),ポリメチルアクリレ
ート(1.48),ポリプロピルメタクリレート(1.48),
ポリエチルメタクリレート(1.48),ポリエーテルブロ
ックアミド(1.49),ポリメチルメタクリレート(1.4
9),セルロースアセテート(1.49),セルロースプロ
ピオネート(1.49),セルロースアセテートブチレート
(1.49),セルロースニトレート(1.49),ポリビニル
ブチラール(1.49),ポリプロピレン(1.49),ポリブ
チレン(1.50),Surlyn(商標)のようなイオノマー樹
脂(1.51),低密度ポリエチレン(1.51),ポリアクリ
ロニトリル(1.51),ポリイソブチレン(1.51),Ecdel
(商標)のような熱可塑性ポリエステル(1.52),パー
ブナン(1.52),ポリブタジエン(1.52),ナイロン
(1.53),ポリアクリルイミド(1.53),ポリ(ビニル
クロロアセテート)(1.54),ポリ塩化ビニル(1.5
4),高密度ポリエチレン(1.54),メチルメタクリレ
ートとスチレンのコポリマー(1.54),透明なアクリロ
ニトリルーブタジエンースチレンターポリマー(1.5
4),アリルジグリコール樹脂(1.55),Saran(商標)
のようなポリ塩化ビニリデンとポリ塩化ビニルのブレン
ド(1.55),ポリアルファーメチルスチレン(1.56),D
ow512−K(商標)のようなスチレン−ブタジエンラテ
ックス(1.56),ポリウレタン(1.56),ネオプレン
(1.56),Tyril樹脂(商標)のようなスチレン/アクリ
ロニトリルコポリマー(1.57),スチレン/ブタジエン
コポリマー(1.57),ポリカーボーネート(1.59),例
えば、ポリエチレンテレフタレートとぽりえちれんてれ
ふたれーとぐりこーるのような、他の熱可塑性ポリエス
テル(1.60),ポリスチレン(1.60),ポリイミド(1.
61),ポリ塩化ビニリデン(1.61),ポリジクロロスチ
レン(1.62),ポリスルホン(1.63),ポリエーテル
スルホン(1.65),及びポリエーテルイシド(1.66). 上記で報告した屈折率は,異なる波長では幾らか変動
する。例えば,ポリカーボネイドの屈折率はスペクトル
の青色領域の光線に対しては幾らか大きくなり,スペク
トルの赤色領域の光線に対しては幾らか低くなる。
透明な熱可塑性物質の交互層を含むことができる。本発
明の実施に用いることができる適当な熱可塑性樹脂を、
代表的な屈折率と共に、非限定的に挙げる:パーフルオ
ロアルコキシ樹脂(屈折率=1.35),ポリテトラフルオ
ロエチレン(1.35),フッ素化エチレン−プロピレンコ
ポリマー(1.34),シリコーン樹脂(1.41),ポリフッ
化ビニリデン(1.42),ポリクロロトリフルオロエチレ
ン(1.42),エポキシ樹脂(1.45),ポリ(ブチルアク
リレート)(1.46),ポリ(4−メチルペンテン−1)
(1.46),ポリ(酢酸ビニル)(1.47),エチルセルロ
ース(1.47),ポリホルムアルデヒド(1.48),ポリイ
ソブチルメタクリレート(1.48),ポリメチルアクリレ
ート(1.48),ポリプロピルメタクリレート(1.48),
ポリエチルメタクリレート(1.48),ポリエーテルブロ
ックアミド(1.49),ポリメチルメタクリレート(1.4
9),セルロースアセテート(1.49),セルロースプロ
ピオネート(1.49),セルロースアセテートブチレート
(1.49),セルロースニトレート(1.49),ポリビニル
ブチラール(1.49),ポリプロピレン(1.49),ポリブ
チレン(1.50),Surlyn(商標)のようなイオノマー樹
脂(1.51),低密度ポリエチレン(1.51),ポリアクリ
ロニトリル(1.51),ポリイソブチレン(1.51),Ecdel
(商標)のような熱可塑性ポリエステル(1.52),パー
ブナン(1.52),ポリブタジエン(1.52),ナイロン
(1.53),ポリアクリルイミド(1.53),ポリ(ビニル
クロロアセテート)(1.54),ポリ塩化ビニル(1.5
4),高密度ポリエチレン(1.54),メチルメタクリレ
ートとスチレンのコポリマー(1.54),透明なアクリロ
ニトリルーブタジエンースチレンターポリマー(1.5
4),アリルジグリコール樹脂(1.55),Saran(商標)
のようなポリ塩化ビニリデンとポリ塩化ビニルのブレン
ド(1.55),ポリアルファーメチルスチレン(1.56),D
ow512−K(商標)のようなスチレン−ブタジエンラテ
ックス(1.56),ポリウレタン(1.56),ネオプレン
(1.56),Tyril樹脂(商標)のようなスチレン/アクリ
ロニトリルコポリマー(1.57),スチレン/ブタジエン
コポリマー(1.57),ポリカーボーネート(1.59),例
えば、ポリエチレンテレフタレートとぽりえちれんてれ
ふたれーとぐりこーるのような、他の熱可塑性ポリエス
テル(1.60),ポリスチレン(1.60),ポリイミド(1.
61),ポリ塩化ビニリデン(1.61),ポリジクロロスチ
レン(1.62),ポリスルホン(1.63),ポリエーテル
スルホン(1.65),及びポリエーテルイシド(1.66). 上記で報告した屈折率は,異なる波長では幾らか変動
する。例えば,ポリカーボネイドの屈折率はスペクトル
の青色領域の光線に対しては幾らか大きくなり,スペク
トルの赤色領域の光線に対しては幾らか低くなる。
上記樹脂のコポロマー,例えば加水分解エチレン−酢
酸ビニル,スチレン/ヒドロキシ エチルアクリレー
ド,スチレン/無水マレイン酸,スチレン−ブタジエン
ブロックコポリマー,スチレン/メチルメタクリレート
及びスチレン/アクリル酸も有用である。他の有用なポ
リマー物質には,ポリエーテルエーテルケトン/ポリブ
テン,例えばAdmer(三井化学から入手可能)とPlexar
(Quautumから入手可能)のような、無水マレイン酸グ
ラフト化ポリオレフィン,及び例えばCXA(du pontか
ら入手可能)のようなエチレン/酢酸ビニルコポリマー
がある。後者のコポリマーは多層状構造中の他のポリマ
ー層を結合させる接着剤層として特に有用である。
酸ビニル,スチレン/ヒドロキシ エチルアクリレー
ド,スチレン/無水マレイン酸,スチレン−ブタジエン
ブロックコポリマー,スチレン/メチルメタクリレート
及びスチレン/アクリル酸も有用である。他の有用なポ
リマー物質には,ポリエーテルエーテルケトン/ポリブ
テン,例えばAdmer(三井化学から入手可能)とPlexar
(Quautumから入手可能)のような、無水マレイン酸グ
ラフト化ポリオレフィン,及び例えばCXA(du pontか
ら入手可能)のようなエチレン/酢酸ビニルコポリマー
がある。後者のコポリマーは多層状構造中の他のポリマ
ー層を結合させる接着剤層として特に有用である。
体の層とマトリックスを構成するためのポリマーの選
択の条件は,選択されたポリマーが互いに少なくとも約
0.03異なる屈折率を有することである。さらに、ポリマ
ーは容易に同時押出し可能であるように,加工温度にお
いて相容性であるべきである。
択の条件は,選択されたポリマーが互いに少なくとも約
0.03異なる屈折率を有することである。さらに、ポリマ
ーは容易に同時押出し可能であるように,加工温度にお
いて相容性であるべきである。
本発明による多層状体は多層状同時押出しに関しては
米国特許第3,565,985号第3,759,647号,第3,773,882
号,及び第3,884,660号に述べられているような原理を
用いて,最も便利に製造され,これらの特許の開示はこ
こに参考文献として関係する。このような装置は制御可
能な層厚さを有する実質的に多層状の,同時押出し熱可
塑性物質を形成することができる。
米国特許第3,565,985号第3,759,647号,第3,773,882
号,及び第3,884,660号に述べられているような原理を
用いて,最も便利に製造され,これらの特許の開示はこ
こに参考文献として関係する。このような装置は制御可
能な層厚さを有する実質的に多層状の,同時押出し熱可
塑性物質を形成することができる。
本発明の方法の1実施態様を実施するための装置を図
1に説明する。これには,本発明の多層状ポリマー体を
製造するための装置10を示す。装置10は,共同作業組合
せ式で,それぞれ押出し機11,12,13のための熱可塑化ポ
リマー樹脂の第1,第2,及び任意の第3供給源を含む。任
意の第3ポリマー樹脂供給源は,第1ポリマーと第2ポ
リマーを最終ポリマー体中で相互に接着させることが望
ましい場合に用いられる。従って,第3ポリマーの″接
着剤″層は,以下でさらに詳述するように,第1ポリマ
ーと第2ポリマーとの間に挿入される。
1に説明する。これには,本発明の多層状ポリマー体を
製造するための装置10を示す。装置10は,共同作業組合
せ式で,それぞれ押出し機11,12,13のための熱可塑化ポ
リマー樹脂の第1,第2,及び任意の第3供給源を含む。任
意の第3ポリマー樹脂供給源は,第1ポリマーと第2ポ
リマーを最終ポリマー体中で相互に接着させることが望
ましい場合に用いられる。従って,第3ポリマーの″接
着剤″層は,以下でさらに詳述するように,第1ポリマ
ーと第2ポリマーとの間に挿入される。
押出し機11,12,13は熱可塑化性ポリマー樹脂を管(co
nduit)14,15,16中にそれぞれ放出する。同時押出フィ
ードブロックダイ17が管14,15,16と作動的に結合し,そ
れから第1,第2,任意の第3熱可塑化流れ受容する。ダイ
17は押出成形オリフィス18を画定し,このオリフィスは
第2ポリマー物質マトリックス中に埋封された第1ポリ
マー物質のリボン状層を有するポリマー物質の複合流を
放出する。第1ポリマーと第2ポリマーとは,任意に,
第3ポリマーの”接着剤”層によって結合されることが
できる。
nduit)14,15,16中にそれぞれ放出する。同時押出フィ
ードブロックダイ17が管14,15,16と作動的に結合し,そ
れから第1,第2,任意の第3熱可塑化流れ受容する。ダイ
17は押出成形オリフィス18を画定し,このオリフィスは
第2ポリマー物質マトリックス中に埋封された第1ポリ
マー物質のリボン状層を有するポリマー物質の複合流を
放出する。第1ポリマーと第2ポリマーとは,任意に,
第3ポリマーの”接着剤”層によって結合されることが
できる。
オリフィス18から複合流は任意に機械的処理区分20を
通過する。この区分20は上記米国特許第3,565,985号と
第3,759,647号とに教示されるように,マトッリクス複
合流中のオリジナルリボン層をオリジナル数よりも多い
リボン層を含むように再配置するのに役立つ。
通過する。この区分20は上記米国特許第3,565,985号と
第3,759,647号とに教示されるように,マトッリクス複
合流中のオリジナルリボン層をオリジナル数よりも多い
リボン層を含むように再配置するのに役立つ。
上記特許の処理装置を用いて生ずる追加リボン層数
は,このような装置中の層分割羽根(layer−dividing
vane)によって分割されるリボン層の数によって決定
される。分割羽根によって切断されないリボン層は処理
されない。このことは分割羽根によって全ての層が切断
される実質的に連続した多層状構造とは対照的である。
各リボンの界面部分は機械的処理装置の側方展開領域で
拡大する。各層の処理段階で,リボン層の幅は二倍にな
り厚さは半減して,ポリマーは妥当に適合した粘度を有
する。リボン層がマトリックスポリマーよりも大きい粘
度を有する場合には,処理後のリボン層の形状の変化は
相応して小さい。
は,このような装置中の層分割羽根(layer−dividing
vane)によって分割されるリボン層の数によって決定
される。分割羽根によって切断されないリボン層は処理
されない。このことは分割羽根によって全ての層が切断
される実質的に連続した多層状構造とは対照的である。
各リボンの界面部分は機械的処理装置の側方展開領域で
拡大する。各層の処理段階で,リボン層の幅は二倍にな
り厚さは半減して,ポリマーは妥当に適合した粘度を有
する。リボン層がマトリックスポリマーよりも大きい粘
度を有する場合には,処理後のリボン層の形状の変化は
相応して小さい。
多層状流は次に,流線形流がそこに維持されるように
構成され、配置される成形ダイ22に達する。このような
押出形成ダイは米国特許第3,557,265号に述べられてお
り,この特許の開示は参考文献としてここに関係する。
シート又はフィルム形成ダイ22を説明するが,フィルム
とシートのみでなく,他のプロフィルと形状を押出形成
するために,所望の形状の成形ダイが使用可能であるこ
とは当業者に理解されるであろう。
構成され、配置される成形ダイ22に達する。このような
押出形成ダイは米国特許第3,557,265号に述べられてお
り,この特許の開示は参考文献としてここに関係する。
シート又はフィルム形成ダイ22を説明するが,フィルム
とシートのみでなく,他のプロフィルと形状を押出形成
するために,所望の形状の成形ダイが使用可能であるこ
とは当業者に理解されるであろう。
成形ダイの形状は,例えば各リボン状層の厚さを減ず
るように変えることができる。機械的配向区分から放出
されるリボン層の厚さの減少度,ダイの形状,及び押出
成形後の体の機械的加工量は、最終体の個別層の厚さに
影響を与える,全ての要素である。
るように変えることができる。機械的配向区分から放出
されるリボン層の厚さの減少度,ダイの形状,及び押出
成形後の体の機械的加工量は、最終体の個別層の厚さに
影響を与える,全ての要素である。
図2は本発明のポリマー体の製造に適したダイ14の断
面図を概略的に説明する。ダイ14は管14による第1ポリ
マー供給源と作動的に結合した第1入口プレナム32を画
定するダイ体30を含む。ダイ30はまた,管15による第2
ポリマー供給源と作動的に結合した第2又は中間ポリマ
ープレナム34を画定する。任意の第3プレナム36はダイ
30によって画定され,管16によるポリマーの任意供給源
と作動的に結合する。接着剤層が第1ポリマー及び第2
ポリマーを結合させることが望ましい場合には,接着剤
ポリマーをダイ2プレナム34に供給し,第2ポリマーを
管16から任意の第3ポリマーに供給する。入口プレナム
32から離れて,放出プレナム38は放出オリフィス管18に
達する。
面図を概略的に説明する。ダイ14は管14による第1ポリ
マー供給源と作動的に結合した第1入口プレナム32を画
定するダイ体30を含む。ダイ30はまた,管15による第2
ポリマー供給源と作動的に結合した第2又は中間ポリマ
ープレナム34を画定する。任意の第3プレナム36はダイ
30によって画定され,管16によるポリマーの任意供給源
と作動的に結合する。接着剤層が第1ポリマー及び第2
ポリマーを結合させることが望ましい場合には,接着剤
ポリマーをダイ2プレナム34に供給し,第2ポリマーを
管16から任意の第3ポリマーに供給する。入口プレナム
32から離れて,放出プレナム38は放出オリフィス管18に
達する。
第1分割手段40は,入口プレナム32と第2プレナム34
との間に配置される。第2分割手段42は第2プレナム34
と第3プレナム36の間に配置される。任意の第3分割手
段は,第3プレナム36と放出プレナム38との間に配置さ
れる。第1分割手段42内の位置を連通させる複数の通路
46を有する。通路46は円形,方形又は長方形の断面を有
し,列状に又はスタガー配列状に配置される。
との間に配置される。第2分割手段42は第2プレナム34
と第3プレナム36の間に配置される。任意の第3分割手
段は,第3プレナム36と放出プレナム38との間に配置さ
れる。第1分割手段42内の位置を連通させる複数の通路
46を有する。通路46は円形,方形又は長方形の断面を有
し,列状に又はスタガー配列状に配置される。
第2分割手段42は,第2プレナム34と任意の第3分割
手段44内のいちとを連通させる、複数の通路48を有す
る。この場合にも,この通路は円形,方形又は長方形の
断面を有し列状に又はスタガー配列状に配置される。任
意の第3分割手段44も、第3プレナム36と放出プレナム
38とを連通させる,複数の通路50を有する。
手段44内のいちとを連通させる、複数の通路48を有す
る。この場合にも,この通路は円形,方形又は長方形の
断面を有し列状に又はスタガー配列状に配置される。任
意の第3分割手段44も、第3プレナム36と放出プレナム
38とを連通させる,複数の通路50を有する。
図2に示したダイの操作では,第1熱可塑化ポリマー
樹脂を管14から入口プレナム32に供給する。プレナム32
から、ポリマー物質は通路46を通って流れ,通路48中に
放出される。第2熱可塑化ポリマー樹脂は管15を通って
中間プレナム34に供給される。第2ポリマーは第1ポリ
マー物質を中心とした通路48を通って流れて,第1ポリ
マーのリボンを連続マトリックス中に封入する。
樹脂を管14から入口プレナム32に供給する。プレナム32
から、ポリマー物質は通路46を通って流れ,通路48中に
放出される。第2熱可塑化ポリマー樹脂は管15を通って
中間プレナム34に供給される。第2ポリマーは第1ポリ
マー物質を中心とした通路48を通って流れて,第1ポリ
マーのリボンを連続マトリックス中に封入する。
中間”接着剤”又は接着剤層が望ましい場合には、接
着剤ポリマーを管15から中間プレナム34中に供給し,第
2熱可塑化ポリマーを管16から第3プレナム36中に供給
する。第3実施態様では、第2ポリマーは,接着剤ポリ
マーの層によって被覆された,第1ポリマーのリボンの
周囲に流れてこれを封入し,両者を連続マトリックス中
に封入する。
着剤ポリマーを管15から中間プレナム34中に供給し,第
2熱可塑化ポリマーを管16から第3プレナム36中に供給
する。第3実施態様では、第2ポリマーは,接着剤ポリ
マーの層によって被覆された,第1ポリマーのリボンの
周囲に流れてこれを封入し,両者を連続マトリックス中
に封入する。
プレナム中に乱流が生じないような総押出し速度を維
持することによって,第2ポリマーの連続マトリックス
中の第1ポリマーの多重リボン状層から成る複合流を形
成し,オリフィス18から放出する。既述したように,区
分20中で任意の機械的処理をさらに施して層の数を増加
させた後に,複合ポリマー流を成形ダイ22を通して放出
して,図3に説明するようなポリマー体を形成する。
持することによって,第2ポリマーの連続マトリックス
中の第1ポリマーの多重リボン状層から成る複合流を形
成し,オリフィス18から放出する。既述したように,区
分20中で任意の機械的処理をさらに施して層の数を増加
させた後に,複合ポリマー流を成形ダイ22を通して放出
して,図3に説明するようなポリマー体を形成する。
図3に示したように,ポリマー体60は第2ポリマーの
マトリックス64中に埋封された実施的に連続したリボン
62として,第1ポリマー物質の複数の層を含む。図示す
るように,リボンは体の主要水平面に並行な第1面にお
いて実質的に連続的であるが,これを横切る面では不連
続である。リボン62の横断面形状とサイズは相対的な流
量,処理区分内の流れパターン,及び成形ダイ並びにポ
リマーの粘度と弾性及びそれらの界面張力によって決定
される。
マトリックス64中に埋封された実施的に連続したリボン
62として,第1ポリマー物質の複数の層を含む。図示す
るように,リボンは体の主要水平面に並行な第1面にお
いて実質的に連続的であるが,これを横切る面では不連
続である。リボン62の横断面形状とサイズは相対的な流
量,処理区分内の流れパターン,及び成形ダイ並びにポ
リマーの粘度と弾性及びそれらの界面張力によって決定
される。
処理区分内又は成形ダイ内の拡散流はリボンの幅を広
げ,それらの厚さを減ずる。装置のダイ及び層処理区分
内の速度プロフィルは,リボンの縁の形状に影響を与え
る。
げ,それらの厚さを減ずる。装置のダイ及び層処理区分
内の速度プロフィルは,リボンの縁の形状に影響を与え
る。
本発明の好ましい実施態様では,入射光線の少なくと
も30%を反射する反射性多層状ポリマー体を製造する。
第1ポリマーの層の厚さと,第1ポリマー物質の層の間
に挟まれた第2ポリマー物質の部分の厚さは第1ポリマ
ーの個別層とそれらの間の第2ポリマー物質の部分とが
0.09μmいかの光学的厚さ,0.09〜0.45μmの光学的厚
さ,又は0.45μm以上の光学的厚さを有するように制御
する。第1ポリマー物質と第2ポリマー物質とは少なく
とも0.03異なる屈折率を有する。
も30%を反射する反射性多層状ポリマー体を製造する。
第1ポリマーの層の厚さと,第1ポリマー物質の層の間
に挟まれた第2ポリマー物質の部分の厚さは第1ポリマ
ーの個別層とそれらの間の第2ポリマー物質の部分とが
0.09μmいかの光学的厚さ,0.09〜0.45μmの光学的厚
さ,又は0.45μm以上の光学的厚さを有するように制御
する。第1ポリマー物質と第2ポリマー物質とは少なく
とも0.03異なる屈折率を有する。
本発明の他の実施態様では,リボン62事態は交互第1
と第2ポリマー物質のミクロ層構造を含み,個別層は0.
09μm以下,0.09〜0.45μm,又は0.45μm以上の光学的
厚さを任意に有する。第1ポリマー物質と第2物質とは
少なくとも0.03異なる屈折率を有する。本発明のこの実
施態様では、ポリマー体は第3ポリマーのマトリックス
中に埋封された交互第1と第2ポリマー物質の層を有す
るリボンの多重重複層を含む。ミクロ層流は,上記米国
特許第3,565,985号及び第3,759,647号、第3,773,882
号,第3,884,606号に表示された方法を用いて形成する
ことができる。
と第2ポリマー物質のミクロ層構造を含み,個別層は0.
09μm以下,0.09〜0.45μm,又は0.45μm以上の光学的
厚さを任意に有する。第1ポリマー物質と第2物質とは
少なくとも0.03異なる屈折率を有する。本発明のこの実
施態様では、ポリマー体は第3ポリマーのマトリックス
中に埋封された交互第1と第2ポリマー物質の層を有す
るリボンの多重重複層を含む。ミクロ層流は,上記米国
特許第3,565,985号及び第3,759,647号、第3,773,882
号,第3,884,606号に表示された方法を用いて形成する
ことができる。
本発明のポリマー体の制御されたリボン状形態は、単
一ポリマーのリボン又は多層状リボンのいずれであって
も,多くの有用な異方性特性を有する構成を生ずる。多
くの重複リボンが体の押出成形方向において連続的であ
るが,断方向では不連続的であるので,適当なポリマー
を選択した場合に体の耐引張り性は押出成形方向で大き
く,横断方向では低い。リボンを例えばCelanese Corp
otationから名称Vectraで入手可能なポリマーのような
液晶ポリマーから製造する場合には,押出成形方向の非
常に高い耐引張り性が併られる。さらにリボンを埋封す
るマトリックスポリマーは突然の剥離を阻止する。図4
に示す本発明の他の実施態様では(同じ参照番号は同じ
要素を表す),横断面において板状であるリボンをダイ
体30のダイ30の第1分割手段40の前方に往復バルブ又は
フィールドプレート70を配置することによって製造する
ことができる。往復フィールドプレート70は,図5に最
もよく示すように,一連の交互の孔72とスロット74を含
む。孔72はプレナム32中の第1ポリマー流と連通する。
スロット74は管76から中間プレナム34に入る第2ポリマ
ー流突然連通する。フィールドプレード72は前後に往復
する(図示しない通常手段によって)ので,通路46には
第1ポリマーと第2ポリマーの”スラグ”が交互に供給
される。通路46内ではポリマーの粘度の為にパボリック
な速度プロフィルが存在し、これが図4Aに示すようにポ
リマー間の界面を層状構造に歪める。フィールドプレー
ト70の往復運動の頻度を利用して,こう形成(striatio
n)厚さを制御することができる。次にこれらの層状リ
ボンを上述したように第2ポリマーの連続マトリックス
中に封入することができる。
一ポリマーのリボン又は多層状リボンのいずれであって
も,多くの有用な異方性特性を有する構成を生ずる。多
くの重複リボンが体の押出成形方向において連続的であ
るが,断方向では不連続的であるので,適当なポリマー
を選択した場合に体の耐引張り性は押出成形方向で大き
く,横断方向では低い。リボンを例えばCelanese Corp
otationから名称Vectraで入手可能なポリマーのような
液晶ポリマーから製造する場合には,押出成形方向の非
常に高い耐引張り性が併られる。さらにリボンを埋封す
るマトリックスポリマーは突然の剥離を阻止する。図4
に示す本発明の他の実施態様では(同じ参照番号は同じ
要素を表す),横断面において板状であるリボンをダイ
体30のダイ30の第1分割手段40の前方に往復バルブ又は
フィールドプレート70を配置することによって製造する
ことができる。往復フィールドプレート70は,図5に最
もよく示すように,一連の交互の孔72とスロット74を含
む。孔72はプレナム32中の第1ポリマー流と連通する。
スロット74は管76から中間プレナム34に入る第2ポリマ
ー流突然連通する。フィールドプレード72は前後に往復
する(図示しない通常手段によって)ので,通路46には
第1ポリマーと第2ポリマーの”スラグ”が交互に供給
される。通路46内ではポリマーの粘度の為にパボリック
な速度プロフィルが存在し、これが図4Aに示すようにポ
リマー間の界面を層状構造に歪める。フィールドプレー
ト70の往復運動の頻度を利用して,こう形成(striatio
n)厚さを制御することができる。次にこれらの層状リ
ボンを上述したように第2ポリマーの連続マトリックス
中に封入することができる。
図6に示す本発明の他の実施態様では(同じ参照番号
は同じ要素を表す),第1ポリマー物質を体の全て主要
平面方向において、不連続的であるように形成して,第
2ポリマーの連続マトリックス中に小片状要素の層を形
成する。図6に示すように、固定フィールドプレート70
を通路48の出口端部に配置する。往復フィールドプレー
ト73(図7Bに図示)を固定フィールドプレート70の後方
に配置する。往復フィールドプレート73は一連のスタガ
ー開口を含み,スタガー開口は孔72からポリマーで封入
管,又はフィールドプレート70の中のスロット74からの
ポリマーと交互に連通する。孔80の列を有する,固定プ
レート78(図7e図示)は往復フィールドプレート73の後
方に配置される。
は同じ要素を表す),第1ポリマー物質を体の全て主要
平面方向において、不連続的であるように形成して,第
2ポリマーの連続マトリックス中に小片状要素の層を形
成する。図6に示すように、固定フィールドプレート70
を通路48の出口端部に配置する。往復フィールドプレー
ト73(図7Bに図示)を固定フィールドプレート70の後方
に配置する。往復フィールドプレート73は一連のスタガ
ー開口を含み,スタガー開口は孔72からポリマーで封入
管,又はフィールドプレート70の中のスロット74からの
ポリマーと交互に連通する。孔80の列を有する,固定プ
レート78(図7e図示)は往復フィールドプレート73の後
方に配置される。
第1ポリマーをプレナム32から通路46に供給し,管15
から中間プレナム34中に導入される第2ポリマーによっ
て封入する。通路48の出口端部では,第2ポリマー内に
封入された第1ポリマーの列が,第2ポリマーと同じ又
は異なる第3ポリマー供給源と連通するスロットの間
で,交互にスペースを置かれる。図7A−7Cに示すよう
に,固定フィールドプレート70は孔72と垂直スロット74
の交互列を含む。孔72は第2ポリマーに封入された第1
ポリマー流と連通し,スロット74は管76からの第3ポリ
マー供給源(第2ポリマーと同じありうる)と連通す
る。往復プレート73を通るポリマー流は第2又は第3ポ
リマーにより封入第1ポリマーの交互″スラグ″を生ず
る。
から中間プレナム34中に導入される第2ポリマーによっ
て封入する。通路48の出口端部では,第2ポリマー内に
封入された第1ポリマーの列が,第2ポリマーと同じ又
は異なる第3ポリマー供給源と連通するスロットの間
で,交互にスペースを置かれる。図7A−7Cに示すよう
に,固定フィールドプレート70は孔72と垂直スロット74
の交互列を含む。孔72は第2ポリマーに封入された第1
ポリマー流と連通し,スロット74は管76からの第3ポリ
マー供給源(第2ポリマーと同じありうる)と連通す
る。往復プレート73を通るポリマー流は第2又は第3ポ
リマーにより封入第1ポリマーの交互″スラグ″を生ず
る。
これらの不連続スラグは次に処理区分20を通って流
れ,区分20において層数がさらに倍加されるか,又は直
接成形ダイ22に達する。第1ポリマーはマトリックスポ
リマー中で不連続な小片状要素に変形される。第2ポリ
マーの封入層は潤滑境界層として作用するので,第1ポ
リマーは意図を通る実質的なプラグ流を維持する。
れ,区分20において層数がさらに倍加されるか,又は直
接成形ダイ22に達する。第1ポリマーはマトリックスポ
リマー中で不連続な小片状要素に変形される。第2ポリ
マーの封入層は潤滑境界層として作用するので,第1ポ
リマーは意図を通る実質的なプラグ流を維持する。
生ずるポリマー体を図8に示す,このポリマー体では
第1ポリマーの重複生片82の多くの層が第2ポリマーの
マトリックス84中に含まれる。図から分かるように,小
片は体の主要面に対して並行又は横切る,両方の面に沿
って不連続である。
第1ポリマーの重複生片82の多くの層が第2ポリマーの
マトリックス84中に含まれる。図から分かるように,小
片は体の主要面に対して並行又は横切る,両方の面に沿
って不連続である。
本発明のこの実施態様によって生ずる,制御されたプ
レート状形態は幾つかの有用性を有する。併られるポリ
マー体が反射性のポリマー体である場合には,銀白色外
観の魚のウロコのように重複小片の多くの界面から光が
反射される。
レート状形態は幾つかの有用性を有する。併られるポリ
マー体が反射性のポリマー体である場合には,銀白色外
観の魚のウロコのように重複小片の多くの界面から光が
反射される。
第1ポリマーと第2ポリマーとの間の不完全な接着
は,体の物質的又は光学的性質に必ずしも不利な影響を
与えない。例えば,ポリメチルメタクリレート(R.I.1.
49)の小片を含むポリスチレン(R.I.1.59)マトリック
スから製造されるポリマー反射体は2種類ポリマーの連
続層を有するラミネートの中で中等度の曲げが剥離を生
ずるとしても、突然の剥離を生じない。第2ポリマーの
連続マトリックスのために体はその一体姓を維持する。
は,体の物質的又は光学的性質に必ずしも不利な影響を
与えない。例えば,ポリメチルメタクリレート(R.I.1.
49)の小片を含むポリスチレン(R.I.1.59)マトリック
スから製造されるポリマー反射体は2種類ポリマーの連
続層を有するラミネートの中で中等度の曲げが剥離を生
ずるとしても、突然の剥離を生じない。第2ポリマーの
連続マトリックスのために体はその一体姓を維持する。
さらに,小片を形成するポリマー溶触物中に空気,そ
の他のガス又は液体が導入されることもできる。冷却時
にこのようなガス又は液体は小片とマトリックスポリマ
ー界面において溶液から出て,非常に大きな屈折率差
(R.I.空気=1.00)を生ずる。マトリックスポリマーが
エラストマープである場合には小片を形成するポリマー
は非弾性であることができ,ポリマー体はあらゆる方向
においてなおも弾性を有する。小片形成に用いられるポ
リマーはガス及び/又は液体に対するバリヤーであるこ
とができる。重複小片の多くの層は,ガス透過に曲がり
くねった路を与えるために,ガスに対する良好なバリヤ
ーを形成することができる。
の他のガス又は液体が導入されることもできる。冷却時
にこのようなガス又は液体は小片とマトリックスポリマ
ー界面において溶液から出て,非常に大きな屈折率差
(R.I.空気=1.00)を生ずる。マトリックスポリマーが
エラストマープである場合には小片を形成するポリマー
は非弾性であることができ,ポリマー体はあらゆる方向
においてなおも弾性を有する。小片形成に用いられるポ
リマーはガス及び/又は液体に対するバリヤーであるこ
とができる。重複小片の多くの層は,ガス透過に曲がり
くねった路を与えるために,ガスに対する良好なバリヤ
ーを形成することができる。
種々なポリマーのように交互層のミクロ層流をプレナ
ム32に供給することによって又は通路46の入口端部を出
口端部との両方に,図4と図6に示すように往復フィー
ルドプレート又はバルブを配置することによって,小片
自体を多層状にすることができる。本発明の方法は一方
の成分の他方の連続マトリックス中への配置又は分散を
独特に制御することができる。小片のサイズと配置は上
記機械的手段によって調節される。
ム32に供給することによって又は通路46の入口端部を出
口端部との両方に,図4と図6に示すように往復フィー
ルドプレート又はバルブを配置することによって,小片
自体を多層状にすることができる。本発明の方法は一方
の成分の他方の連続マトリックス中への配置又は分散を
独特に制御することができる。小片のサイズと配置は上
記機械的手段によって調節される。
本発明を説明するために代表的な実施態様との詳細を
示したが,ここに開示した方法と装置の種々な変化が請
求の範囲で定義される本発明の範囲から逸脱せずになさ
れうることは、当業者に明らかであろう。
示したが,ここに開示した方法と装置の種々な変化が請
求の範囲で定義される本発明の範囲から逸脱せずになさ
れうることは、当業者に明らかであろう。
Claims (10)
- 【請求項1】少なくとも第1種類と第2種類のポリマー
物質から成る層状反射性ポリマー体であって、少なくと
も第1主要面と第2主要面とを有し、前記第2ポリマー
物質のマトリックス中に前記第1ポリマー物質の複数の
不連続層を含み、前記第1ポリマー物質の不連続層が前
記体の主要面に実質的に並行に配向した、それらの主要
な界面を有し、前記第1ポリマー物質の層の数が前記体
に入射する光線の少なくとも30%が反射されるために充
分であり、前記体中の前記第1ポリマー物質の個別層
と、前記第1ポリマー物質の前記個別層の間に挟まれる
前記第2ポリマー物質の部分とが、0.09μm以下、0.09
〜0.45μm、又は0.45μm以上の光学的厚さを有し、前
記第1ポリマー物質と前記第2ポリマー物質とが相互に
屈折率において少なくとも約0.03異なる層状ポリマー
体。 - 【請求項2】少なくとも第1種類と第2種類のポリマー
物質から成る層状ポリマー体であって、少なくとも第1
主要面と第2主要面とを有し、前記第2ポリマー物質の
マトリックス中に前記第1ポリマー物質の複数の層を含
み、さらに、前記第1ポリマー物質の前記層が前記体の
前記主要面の一つに対して並行な及び/又は横切る面に
沿って実質的に不連続である層状ポリマー体。 - 【請求項3】前記マトリックスを形成する前記ポリマー
物質がエラストマーである請求項1又は2に記載の層状
ポリマー体。 - 【請求項4】前記第1ポリマー物質、前記第2ポリマー
物質及び前記ポリマーマトリックス物質がエラストマー
である請求項1〜3のいずれかに記載の層状ポリマー
体。 - 【請求項5】前記第1ポリマー物質の層の少なくとも一
部が0.09〜0.45μmの光学的厚さを有し、着色した、玉
虫色に変化する体を生ずる請求項2〜4のいずれかに記
載の層状ポリマー体。 - 【請求項6】前記第1ポリマー物質と前記第2ポリマー
物質との前記層が前記体の前記主要面の一つに並行な第
1面において実質的に連続性であり、前記第1面を横切
る第2面において不連続性である請求項1〜5のいずれ
かに記載の層状ポリマー体。 - 【請求項7】前記第1ポリマー物質と前記第2ポリマー
物質との前記層が前記体の前記主要面の一つに対して並
行な面及び横切る面に沿って実質的に不連続性である請
求項1〜6のいずれかに記載の層状ポリマー体。 - 【請求項8】第1ポリマー物質と第2ポリマー物質との
前記個別層の少なくとも75%が少なくとも0.45μmの光
学的厚さを有する請求項2記載の層状ポリマー体。 - 【請求項9】前記個別層の前記主要界面の複数に流体が
存在する請求項1記載の層状ポリマー体。 - 【請求項10】前記第1ポリマー物質がガスバリヤー物
質である請求項1記載の層状ポリマー体。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/643,611 US5217794A (en) | 1991-01-22 | 1991-01-22 | Lamellar polymeric body |
US643,611 | 1991-01-22 | ||
PCT/US1991/009597 WO1992012857A1 (en) | 1991-01-22 | 1991-12-18 | Lamellar polymeric body and method of production |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06506408A JPH06506408A (ja) | 1994-07-21 |
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Family
ID=24581559
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country | Link |
---|---|
US (2) | US5217794A (ja) |
EP (1) | EP0647183B1 (ja) |
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