含氟聚合物多層光學膜及其制備和使用方法
【專利說明】
[0001] 本專利申請是申請日為2009年12月18日，發明名稱為"含氟聚合物多層光學膜 及其制備和使用方法"的中國專利申請200980157404. 9的分案申請。
技術領域
[0002] 本發明廣義地涉及多層光學膜及其制備和使用方法。
【背景技術】
[0003] 已制備出具有至少兩種聚合物材料的多個交替的層的多層光學膜，這些交替的層 的各層厚度大約為幾百納米或更小。當選擇的聚合物材料的折射率充分失配時，這些多層 光學膜會引起光波長的相長干涉。這導致多層光學膜反射某些波長而透射或吸收其他波 長。
[0004] 傳統上，多層光學膜由非氟化聚合物材料的交替的層所構造，所述非氟化聚合物 材料的交替的層的折射率差值大于〇. 1。例如，多層光學膜常常由折射率差值為〇. 25的（聚 (2, 6-萘二甲酸乙二酯））和（聚（甲基丙烯酸甲酯））層對；折射率差值為0.16的（聚對 苯二甲酸乙二酯）和（聚（甲基丙烯酸甲酯）的共聚物）層對；以及一個光偏振時的折射 率可為0. 19的（聚（2,6_萘二甲酸乙二酯））和coPEN (衍生自萘二甲酸、額外的二羧酸和 二醇）層對所構造。
【發明內容】
[0005] 簡而言之，在一個實施例中，本發明提供了一種包括光學疊堆的多層膜，其中光學 疊堆包括第一含氟聚合物材料的第一層和第二含氟聚合物材料的第二層，其中第一層的至 少一部分和第二層的至少一部分緊密接觸。
[0006] 在另一個實施例中，本發明提供了一種包括多層光學膜的制品。
[0007] 在另一個實施例中，本發明提供了一種將多層光學膜用于太陽能應用、照明應用、 抗反射應用和/或工業應用的方法。
[0008] 在另一個實施例中，本發明提供了一種制備多層光學膜的方法，所述方法包括提 供第一含氟聚合物材料和第二含氟聚合物材料，將第一含氟聚合物材料和第二含氟聚合物 材料共擠出成幅材；以及將第一含氟聚合物材料和第二聚合物材料交替層疊，以形成多層 膜。
[0009] 有利地，與傳統多層光學膜相比，這些新型多層光學膜可提供改善的性能。
[0010] 上述
【發明內容】
并非意圖描述每個實施例。在以下【具體實施方式】中還示出了本發明 的一個或多個實施例的細節。根據以下"【具體實施方式】"和"權利要求書"，本發明的其他特 征、目標和優點將顯而易見。
【附圖說明】
[0011]圖IA是根據本發明的一個示例性實施例的多層光學膜100的示意性側視圖；
[0012] 圖IB是多層光學膜100中所包括的兩組件光學疊堆140的示意性側視圖。
【具體實施方式】
[0013] 如本文所用，術語：
[0014] "一個"、"所述"和"至少一個"可替換使用并且表示一個或多個；
[0015] "和/或"用于表示所說明的情況之一或兩者均可能發生，例如，A和/或B包括（A 和B)和（A或B);
[0016] "互聚的（interpolymerized) "是指聚合在一起形成大分子化合物的單體；
[0017] "共聚物"是指包含至少兩種不同的互聚單體（即，不具有相同化學結構的單體） 的聚合物材料，并且它包括（例如）三元共聚物（三種不同的單體）或四元共聚物（四種 不同的單體）；
[0018] "聚合物"是指包含相同單體或不同單體的互聚單體的聚合物材料，前一情況為均 聚物，后一情況為共聚物；
[0019] "光"是指波長在200nm至2500nm范圍內的電磁輻射；
[0020] "可熔融加工的"是指在正常加工設備如擠出機中一旦熔化、加熱和/或施加壓力 后能流動的聚合物材料；和
[0021] "光學層"是指厚度為要反射的光的波長的約四分之一的材料層。
[0022] 圖IA示出了本發明的一個示例性實施例。多層光學膜100包括光學疊堆140和 任選的附加層，如（例如）任選的保護性界面層120和122以及任選的表層130和150。
[0023] 參照圖IB將更好地理解光學疊堆140。光學疊堆140包括第一光學層160a、 160b、……、160η (統稱為第一光學層160)和與其緊密接觸的第二光學層162a、162b、……、 162η (統稱為第二光學層162)。
[0024] 第二光學層162與第一光學層160以重復順序布置。如圖IB中所示，可將層 對（例如，其中第一光學層160為A而第二光學層162為Β)布置成交替的層對（例如， ABABAB…）。在其它實施例中，可以將層對與中間層如（例如）第三光學層C 一起布 置（例如，ABCABC…），或者以非交替的方式布置（例如，ABABABCAB..·、ABABACABDAB…、 ΑΒΑΒΒΑΑΒΑΒ…等）。通常，層對設置成交替層對。
[0025] 第一光學層160包含第一含氟聚合物材料，而第二光學層162包含第二含氟聚合 物材料。本發明設想的含氟聚合物材料包括衍生自完全或部分氟化單體的互聚單元的可熔 融加工的含氟聚合物，并且可以是半結晶的或無定形的。含氟聚合物材料可以包含下列單 體中的至少一者：四氟乙烯（TFE)、偏二氟乙烯（VDF)、氟乙烯（VF)、六氟丙烯（HFP)、三氟氯 乙烯（CTFE)、氟代烷基乙烯基醚、氟烷氧基乙烯基醚、氟化苯乙烯、氟化硅氧烷、六氟環氧丙 烷（HFPO)或它們的組合。
[0026] 示例性的含氟聚合物材料包括：TFE均聚物（例如，PTFE)、乙烯和TFE共聚物的共 聚物（例如，ETFE) ;TFE、HFP和VDF的共聚物（例如，THV) ;VDF的均聚物（例如，PVDF); VDF的共聚物（例如，coVDF) ;VF的均聚物（例如，PVF) ;HFP和TFE的共聚物（例如，FEP); TFE和丙烯的共聚物（例如，TFEP) ;TFE和全氟乙烯基醚的共聚物（例如，PFA) ;TFE、全氟乙 烯基醚和全氟甲基乙烯基醚的共聚物（例如，MFA) ;HFP、TFE和乙烯的共聚物（例如，HTE); 三氟氯乙烯的均聚物（例如，PCTFE);乙烯和CTFE的共聚物（例如，ECTFE) ;HFP0的均聚物 (例如，PHFPO) ;4-氟代-(2-三氟甲基）苯乙烯的均聚物；TFE和降冰片烯的共聚物；HFP 和VDF的共聚物；或它們的組合。
[0027] 在一些實施例中，包含上述四氟乙烯的互聚單體的代表性可熔融加工的共聚物包 含其他單體，其可為氟化的或非氟化的。例子包括：開環化合物，如在聚合條件下發生開環 的3元環或4元環，如（例如），環氧化物；烯屬單體，如（例如），丙烯、乙烯、偏二氟乙烯、氟 乙烯和降冰片烯；和由式CF2= CF-(OCF 2CF (Rf)) a0R'f表示的全氟乙烯基醚，其中R f是具有 1至8個，通常1至3個碳原子的全氟烷基，R' f是具有1至8個，通常1至3個碳原子的全氟 脂族，通常是全氟烷基或全氟烷氧基，并且a是0至3的整數。具有該式的全氟乙烯基醚的 例子包括：CF2= CFOCF3XF2= CFOCF 2CF2CF20CF3、CF2= CFOCF 2CF2CF3、CF2= CFOCF2CF(Cf3) OCF2CF2CFjP CF 2= CFOCF 2CF (CF3) OCF2CF (CF3) OCF2CF2CF3。含有至少三個或甚至至少四個不 同單體的可熔融加工的含氟聚合物可以是特別有用的。
[0028] 四氟乙烯和以上所討論的其他單體的示例性可熔融加工的共聚物包括市售的那 些，如：由 Dyneon LLC.(0akdale，MN)以商品名"DYNEON THV 220"、"DYNE0N THV 230"、 "DYNEON THV 500"、"DYNEON THV 500G"、"DYNEON THV 5IOD"、"DYNEON THV 610"、"DYNEON THV 815"、"DYNE0N THVP 2030G"出售的四氟乙烯、六氟丙烯和偏二氟乙烯的共聚物；由 Dyneon LLC 以商品名 "DYNEON HTE 1510" 和 "DYNEON HTE 1705" 出售的和由 Daikin Industries, Ltd.(日本Osaka)以商品名"NE0FL0N EFEP"出售的四氟乙稀、六氟丙稀和乙 烯的共聚物；由Asahi Glass Co. ,Ltd.(日本東京）以商品名"AFLAS"出售的四氟乙烯、 六氟丙稀和乙稀的共聚物；由E.I.du Pont de Nemours and Co. (Wilmington, DE)以商品 名"TEFLON AF"出售的四氟乙烯和降冰片烯的共聚物；由Dyneon LLC.以商品名"DYNE0N ET 6210A" 和 "DYNE0N ET 6235" 出售的、由 E.I.du Pont de Nemours and Co.以商品名 "TEFZEL ETFE"出售的和由Asahi Glass Co. ,Ltd.以商品名"FLU0N ETFE"出售的乙烯和 四氟乙稀的共聚物；由 Solvay Solexis Inc. (West Deptford, NJ)以商品名"HALAR ECTFE" 出售的乙烯和三氟氯乙烯的共聚物；由Dyneon LLC