TWI715130B - 多層反射膜 - Google Patents

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Abstract

本發明的實施例關於一種多層反射膜,其包括第一樹脂層及第二樹脂 層交替層疊的結構且包括近紅外線區域中的第一反射峰值及可見光區域中的第二反射峰值。上述多層反射膜具有兩個反射峰值,從而具有可容易地調節薄膜的反射率且阻隔紅外線功能的效果。並且,根據角度反射不同顏色,因此視覺效果也優異,從而可有效利用於工業用途、包裝用途、顯示用途、視窗用途等多種領域。

Description

多層反射膜
本發明的實施例關於多層反射膜,更詳細地關於分別使可見光及紅外線波長區域進行反射的多層反射膜。
利用多層結構來使光的反射特性化的薄膜一直穩步發展,從反射特定波長的簡單結構的薄膜到反射整個可見光區域的薄膜、紅外線反射膜及反射型偏光膜,廣泛利用於工業用途、包裝用途、顯示用途、視窗用途等。
多層反射膜利用每層中產生的光的反射和干涉效應,習知技術中為了反射特定波長,使用不同折射率的樹脂層交替層疊多層來選擇性地反射特定波長的方法(日本公開專利第1997-506837號)。
然而,現有方法僅利用一個波長來實現顏色,但存在為了增加色感而利用折射率差異較大的兩種材料或透過層疊多層薄膜來實現顏色的繁瑣。並且,具有侷限於每層折射率之差而難以調節反射率的缺點。
因此,現實情況為迫切需要提出可透過使兩個以上的波長反射的薄膜來實現反射率調節的便利性的多層薄膜。
實施例的目的在於,提供具有使可見光波長區域及紅外線波長區域進行反射的兩個反射峰值的多層反射膜。
實施例提供包括第一樹脂層及第二樹脂層交替層疊的結構且包括近紅外線區域中的第一反射峰值及可見光區域中的第二反射峰值的多層反射膜。
根據實施例的多層反射膜為透過共擠壓來對折射率互不相同的兩個樹脂層進行交替層疊而成,上述多層反射膜可分別使可見光波長區域及紅外線波長區域反射。上述多層反射膜具有兩個反射峰值,從而可容易地調節薄膜的反射率,因此不僅具有可使可見光波長區域的光反射來實現顏色的效果,還具有阻隔紅外線功能的效果。並且,根據光被反射的角度來使其他波長的光進行反射,因此可根據觀察的視野來實現多種顏色,並且視覺效果也優異。
圖1為示出根據實施例的多層反射膜的波長的反射率的圖形。
圖2為示出根據實施例的多層反射膜中的根據第二樹脂層的折射率的第二樹脂層與第一樹脂層的厚度之比的變化的圖形。
圖3為示出根據實施例的多層反射膜中的根據第二樹脂層與第一樹脂層的厚度之比的反射率的圖形。
圖4為示出在150℃溫度下對根據實施例的多層反射膜進行熱處理30分鐘之後第一反射峰值的反射率變化的圖形。
以下,具體說明實施例。實施例不限定於以下所公開的內容,只要不改變發明的要旨,可變形為多種形式。但是,本發明不限定於在此描述的多個實施例,而是能夠以其他形式來進行具體化。在描述各個圖式的過程中,對相似的結構要素使用了相似的元件符號。
並且,第一、第二等的術語可用於描述多種結構要素,但上述結構要素不由上述術語來進行限定,上述術語僅用於區別一個結構要素與另一個結構要素。例如,在不脫離本發明的發明請求保護範圍的情況下,第一結構要素可被命名為第二結構要素,類似地,第二結構要素也可被命名為第一結構要素。除非上下文另有明確規定,單數的表達包括複數表達。
在本說明書中應理解的是,「包括」、「具有」等術語為用於指定說明書中所記載的特徵、數字、步驟、動作、結構要素、部件或它們的組合的存在,而並不是預先排除一個或多個其他特徵或數字、步驟、動作、結構要素、部件或它們的組合的存在或附加功能。
並且,說明書中以數值範圍來提及的原因僅僅在於,容易替代單獨提及屬於其範圍之內的各個單獨的數值,每個單獨的數值均包括與此相類似的範圍的數值。
以下進一步詳細說明本發明。
根據一實施例的多層反射膜包括第一樹脂層及第二樹脂層交替層疊的結構,並且包括近紅外線區域中的第一反射峰值及可見光區域中的第二反射峰值。
上述第一反射峰值可出現在近紅外線區域,上述近紅外線區域可以為750nm至1500nm的波長範圍。具體地,上述第一反射峰值可在780nm 至930nm、810nm至900nm或840nm至870nm波長範圍內出現。上述第一反射峰值為在近紅外線波長區域反射而出現,並且不實現透過上述反射的顏色。但是,必要時可實現透過第一反射峰值的顏色。
並且,上述多層反射膜可透過上述紅外線波長範圍區域中的反射來具有紅外線阻隔功能。具體地,上述多層反射膜在900nm至1200nm區域具有27%至50%、29%至48%或32%至46%的紅外線阻隔率。進而,在上述多層反射膜上額外地塗敷含有UV固化劑的黏結劑或包括UV固化劑,不僅可實現紅外線阻隔功能,同時還可實現紫外線阻隔效果。
並且,上述第二反射峰值可在可見光區域中出現,上述可見光區域可以為350nm至740nm的波長範圍。具體地,上述第二反射峰值可在350nm至500nm、370nm至480nm、380nm至470nm或390nm至460nm波長範圍中出現。上述第二反射峰值可使光選擇性地進行反射,並且可實現根據觀察角度的多種顏色。具體地,當從正面角度觀察時,主要是藍色或綠色波長區域被反射而顯示,隨著觀察角度變大而逐漸移動到更低的波長帶,從而顯示從藍色至紫色的顏色。更具體地,根據一實施例的多層反射膜可實現青紫色的反射顏色,並且可實現黃色或黃綠色的透射顏色。
形成上述第一樹脂層的樹脂無特別限定,但可使用選自由聚酯纖維樹脂,如聚對苯二甲酸乙二醇酯或聚對苯二甲酸丁二醇酯;聚烯烴樹脂,如聚對苯二甲酸環己烷酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯等;聚醯胺樹脂,如尼龍6、尼龍66等;氟樹脂,如芳綸、偏二氟乙烯等;以及丙烯酸樹脂組成之群中的一種以上的第一樹脂,具體地,可使用聚對苯二甲酸乙二醇酯,較佳地,使用在工序中因延伸而引發折射率改變的材料。
形成上述第二樹脂層的樹脂無特別限定,但可使用選自由共聚的聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乳酸及聚對苯二甲酸乙二醇酯組成之群中的一種以上的第二樹脂,更具體地,可使用聚甲基丙烯酸甲酯或共聚的聚對苯二甲酸乙二醇酯,較佳地,使用工序中因延伸而沒有或很小的折射率變化的材料。
上述共聚的聚對苯二甲酸乙二醇酯為二元醇成分,可包含但不限於乙二醇(EG)與新戊二醇(NPG)、環己烷二甲醇(CHDM)、環己烷二羧酸(CHDA)、螺環二醇(SPG)、二甲基萘二甲酸酯(NDC)等共聚的共聚物。具體地,乙二醇(EG)與新戊二醇(NPG)共聚為較佳的。二元醇成分中的新戊二醇能夠以10莫耳百分比至30莫耳百分比的含量共聚。更具體地,相對於二元醇成分,上述新戊二醇的含量能夠以15莫耳百分比至25莫耳百分比進行共聚。
上述第二樹脂層的折射率根據上述新戊二醇的含量而不同,並且上述第二樹脂層與第一樹脂層的厚度之比也不同。更具體地,如以下表1所示,當相對於上述二元醇成分的新戊二醇(NPG)的含量範圍為15莫耳百分比至25莫耳百分比時,上述第二樹脂層的折射率的範圍為1.58至1.62,此時,具有1.654的折射率的第一樹脂層與上述第二樹脂層的厚度比為0.65至0.90。最終,根據新戊二醇的含量來調節第二樹脂層與上述第一樹脂層的厚度之比,從而可容易地調節多層反射膜的反射率。
Figure 108127036-A0305-02-0006-1
Figure 108127036-A0305-02-0007-2
根據一實施例,上述第一樹脂層的折射率可以為1.55至1.75,上述第二樹脂層的折射率可以為1.45至1.70。更具體地,上述第一樹脂層的折射率可以為1.60至1.70,上述第二樹脂層的折射率可以為1.50至1.65、1.55至1.62或1.58至1.62。此時,較佳地,上述第一樹脂層及第二樹脂層的折射率之差為0.04以上。
根據一實施例,由以下數學式1表示的f-比值的值可以為在0.01以上至小於0.5之間或在大於0.5至0.99以下之間,更具體地,上述f-比值的值可以為0.2至0.4或0.6至0.8。透過具有上述範圍的f-比值的值,根據一實施例的多層反射膜可實現兩個反射峰。
數學式1:f-比值(f-ratio)=D1/(D1+D2)
在上述式中,D1及D2分別為第一樹脂層及第二樹脂層的光學厚度,並表示D1=n1×d1及D2=n2×d2。在此,n1及n2分別為第一樹脂層及第二樹脂層的折射率,d1及d2分別指第一樹脂層及第二樹脂層的物理厚度。
根據一實施例,上述第二樹脂層與上述第一樹脂層的厚度之比為0.55至0.90,0.60至0.90或0.65至0.90。並且,上述第一樹脂層與上述第二樹脂層的厚度之比為0.55至0.90,0.60至0.90或0.65至0.90。
上述多層反射膜的第一樹脂層及第二樹脂層能夠以分別在縱向(MD、Machine Direction)拉伸2.5倍至5.0倍及在橫向(TD、Transverse Direction)拉伸3.0倍至6.0倍的方式進行雙軸拉伸,更具體地,能夠以在縱向拉伸3.1倍至3.4倍及在橫向拉伸4.0倍至5.0倍的方式進行雙軸拉伸。透過上述延伸,可使第一樹脂層及第二樹脂層之間的折射率之差更大。
根據一實施例,上述第一樹脂層及第二樹脂層可總共層疊150層至900層,可在作為上述多層反射膜的最外層的一面或兩面具有第一樹脂層。更具體地,可層疊成150層至800層、150層至700層、150層至600層、150層至500層、150層至400層、150層至300層或150層至200層,但不限定於此。
上述多層反射膜可具有15μm至360μm的厚度,更具體地,可具有15μm至300μm、15μm至250μm、15μm至200μm、15μm至150μm、15μm至135μm、15μm至120μm、15μm至100μm、15μm至80μm、20μm至60μm、25μm至50μm、30μm至45μm或35μm至40μm的厚度,但不限定於此。
上述第一樹脂層及第二樹脂層的厚度可根據薄膜的用途及目的來適當調節,更具體地,第一樹脂層及第二樹脂層可分別具有80nm至400nm、80nm至300nm、80nm至250nm、80nm至200nm、90nm至175nm、 100nm至170nm、110nm至165nm、120nm至160nm、130nm至155nm、140nm至150nm或135nm至145nm的單層厚度,但不限定於此。
上述多層反射膜還可包括保護層,上述保護層可形成於上述多層反射膜的一面或兩面。上述保護層可以為選自由聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯及聚甲基丙烯酸甲酯組成之群中的一種以上。
並且,上述保護層可具有1μm至30μm、1μm至25μm、1μm至20μm或1μm至15μm的厚度。透過使保護層的厚度在上述範圍內,從而可保護多層反射膜,又可不妨礙因多層反射膜而產生的光學特徵。
根據一實施例,上述第一反射峰值的最大反射率可以為30%至95%,上述第二反射峰值的最大反射率可以為35%至90%。更具體地,上述第一反射峰值的最大反射率可以為35%至75%或40%至70%,上述第二反射峰值的最大反射率可以為30%至70%或35%至65%。當具有上述範圍內的反射率時,多層反射膜可實現所需的透明度的顏色。
根據一實施例,上述第二反射峰值的最大反射率與上述第一反射峰值的最大反射率之比可以為0.3至3.0,更具體地,可以為0.4至0.8或0.35至0.75。
根據一實施例,在150℃溫度下對上述多層反射膜進行30分鐘熱處理的情況下,上述第一反射峰值的最大反射率可減少15%至30%或20%至25%。
根據一實施例的多層反射膜為透過對上述第一樹脂及上述第二樹脂進行共擠壓來對第一樹脂層及第二樹脂層進行交替層疊而成的,可透過在 線(in-line)製程一次性製備具有多層的結構的薄膜,因此能夠以簡化程序降低生產成本。
本發明的實施方式:
以下,透過實施例來更具體地說明本發明。但是,以下多個實施例僅用於例示本發明,本發明的範圍不限定於此。
實施例1:
使用聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)來作為第一樹脂,使用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)來作為第二樹脂,分別透過使用不同的擠壓機調節擠壓量來擠壓了各個樹脂層。分別透過各個流入通道使所擠壓的第一樹脂層及第二樹脂層流入至料塊(feedblock)內。
此時,各個樹脂層透過預先設計的多層隔膜流入通道的各個不同面積以具有所需的厚度,具體地,使各個樹脂層的f-比值平均保持在0.3。
對流入至供料塊內的上述第一樹脂層及上述第二樹脂層進行交替層疊,使薄膜的最外層為第一樹脂層。然後,透過在縱向拉伸3.1倍且在橫向拉伸4.5倍的雙軸拉伸來獲得了多層反射膜。
實施例2至實施例15:
在與上述實施例1相同的條件下,如以下表2所示改變第二樹脂的成分及f-比值以獲得厚度各不相同的多層反射膜。具體地,實施例7至實施例15的共聚的聚對苯二甲酸乙二醇酯(Co-PET)使用了乙二醇(EG)與新戊二醇(NPG)共聚而成的共聚物。
比較例1至比較例6:
在與上述實施例1相同的條件下,如以下表2所示改變第二樹脂的成分及f-比值以獲得了厚度各不相同的多層反射膜。具體地,比較例4至比較例6的共聚的聚對苯二甲酸乙二醇酯(Co-PET)使用了作為二元醇成分的乙二醇(EG)與環己烷二甲醇(CHDM)共聚而成的共聚物。
Figure 108127036-A0305-02-0011-3
Figure 108127036-A0305-02-0012-4
Figure 108127036-A0305-02-0013-5
Figure 108127036-A0305-02-0014-6
對如以上所述的方法製備的實施例及比較例的多層反射膜進行了如下評價。
實驗例:物性測定試驗
(1)反射率測定:
(1-1)反射率的測定:
將多層反射膜以寬度10cm×長度10cm進行切割之後,利用美國亨特立公司(Hunterab)的測色儀UltrascanPro設備來測定了D65光下的反射率。
(1-2)熱處理後的反射率之差的測定:
將多層反射膜以寬度10cm×長度10cm進行切割之後,透過配備有熱風扇(fan)的熱室(Heat Chamber)來在150℃溫度下放置30分鐘,並且在常溫狀態下放置5分鐘以上之後,透過如上述(1-1)的方法利用美國亨特立公司(Hunterab)的測色儀UltrascanPro設備來測定了D65光下的反射率。
(2)紅外線阻隔率的測定:
將在上述實施例1至實施例15及比較例1至比較例6製備的多層反射膜以寬度10cm×長度10cm進行切割之後,除去黏附在薄膜表面的雜 質,利用日本愛拓(ATAGO)公司的型號為4T1240的Abbe折射儀來測定了在900nm至1200nm區域中的紅外線阻隔率(ultraviolet cut,IRC)。
(3)肉眼顏色測定:
將在上述實施例1至實施例15及比較例1至比較例6製備的多層反射膜以寬度10cm×長度10cm進行切割之後,除去黏附在薄膜表面的雜質,並以肉眼測定了薄膜的反射及透射顏色。
以上多個實驗例的結果示於以下表3。
Figure 108127036-A0305-02-0015-7
如上述表3所示,與僅具有第一反射峰值的比較例1至比較例6相比,包括第一反射峰值及第二反射峰值的實施例1至實施例15表現出了非常優異的紅外線阻隔效果。

Claims (11)

  1. 一種多層反射膜,其特徵在於,包括第一樹脂層及第二樹脂層交替層疊的結構,包括近紅外線區域中的第一反射峰值及可見光區域中的第二反射峰值;其中,上述第一樹脂層的折射率為1.55至1.75,上述第二樹脂層的折射率為1.50至1.65,由以下數學式1表示的f-比值的值為0.2以上至小於0.4或大於0.6至0.8以下,數學式1:f-比值(f-ratio)=D1/(D1+D2)在上述式中,D1及D2分別表示第一樹脂層及第二樹脂層的光學厚度。
  2. 如請求項1所述的多層反射膜,其中,上述第一樹脂層包含選自由聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸環己烷酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯、尼龍6、尼龍66及偏二氟乙烯組成之群中的至少一種第一樹脂。
  3. 如請求項1所述的多層反射膜,其中,上述第二樹脂層包含選自由共聚的聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乳酸及聚對苯二甲酸乙二醇酯組成之群中的至少一種第二樹脂。
  4. 如請求項1所述的多層反射膜,其中,上述第二樹脂層與上述第一樹脂層的厚度之比為0.55至0.90。
  5. 如請求項1所述的多層反射膜,其中,上述第一樹脂層與上述第二樹脂層的厚度之比為0.55至0.90。
  6. 如請求項1所述的多層反射膜,其中,上述第一樹脂層及第二樹脂層以分別在縱向拉伸2.5倍至5.0倍且在橫向拉伸3.0倍至6.0倍的方式進行雙軸拉伸。
  7. 如請求項1所述的多層反射膜,其中,上述第一樹脂層及第二樹脂層總共層疊150層至900層,最外層為第一樹脂層。
  8. 如請求項1所述的多層反射膜,其中,上述多層反射膜具有15μm至360μm的厚度。
  9. 如請求項1所述的多層反射膜,其中,上述第一樹脂層及第二樹脂層分別具有80nm至400nm的單層厚度。
  10. 如請求項1所述的多層反射膜,其中,上述第一反射峰值的最大反射率為30%至95%,上述第二反射峰值的最大反射率為35%至90%。
  11. 如請求項1所述的多層反射膜,其中,上述第二反射峰值的最大反射率與上述第一反射峰值的最大反射率之比為0.3至3.0。
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