光学フィルムの反りを防止する方法および材料
【課題】本発明により、寸法安定性が改良された多層光学体を提供する。
【解決手段】本発明は、第１および第２の光学層を交互に有する複屈折性の多層反射光学フィルムを提供する工程、および可撓性透明寸法安定性層を該複屈折性の多層反射光学フィルムの第１主面上に押出コーティングする工程を含む、光学体の製造方法に関する。
【解決手段】本発明は、第１および第２の光学層を交互に有する複屈折性の多層反射光学フィルムを提供する工程、および可撓性透明寸法安定性層を該複屈折性の多層反射光学フィルムの第１主面上に押出コーティングする工程を含む、光学体の製造方法に関する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学体、および光学体の製造方法に関する。より詳細には、本発明は、繰り返し温度変化が起こった場合に反りが生じにくい光学体、およびそのような光学体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多層ポリマー光学フィルムは、ミラーや偏光子などを含む種々の目的で広範囲に使用されている。これらのフィルムは、反射率が非常に高い場合が多く、さらに軽量であり破壊に対して抵抗性である。したがってこのようなフィルムは、移動電話、個人情報機器、およびポータブルコンピューターに取り付けられる液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などの小型電子ディスプレイの反射体および偏光子としての使用に好適である。
【０００３】
ポリマー光学フィルムは好都合な光学的性質および物理的性質を有する場合があるが、このようなフィルムの一部の制限の１つは、温度変動にさらされた場合に（通常使用時に遭遇する温度変動でさえも）有意な寸法不安定性を示すことである。このような寸法不安定性のために、フィルムが膨張や収縮した場合にしわが形成されることがある。温度が８０℃以上になると、このような寸法不安定性が特によく発生する。これらの温度では、フィルムは平滑な表面を維持することができず、反りが生じるためにしわが形成される。この反りは、デスクトップのＬＣＤモニターやノートブックコンピューターに使用されるようなより大型のフィルムの場合に特に顕著となることが多い。６０℃で相対湿度７０％などの高温多湿条件にフィルムが繰り返しさらされる場合にも反りが観察される。
【０００４】
したがって、好都合な光学的性質を有するが、寸法不安定性により生じる反りは制限される改良された光学フィルムが必要とされている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、温度変動にさらされた場合に反りが生じにくい多層光学体を目的としている。特に、本発明は、１つ以上の寸法安定性層と接合させた光学フィルムを含む多層光学体を目的としている。寸法安定性層は光学フィルムを支持し、それによって、光学フィルムの軽量、耐久性、および可撓性を維持しながら、温度変動にさらされた後でも複合多層光学体に反りが生じにくくなる。本発明は、光学体の製造方法、および光学体を含むディスプレイ（ＬＣＤなど）も目的としている。
【０００６】
光学フィルムや１つ以上の寸法安定性層を含む以外に、本発明の光学体は１つ以上の追加層を有することができる。これらの追加層は、光学フィルムと寸法安定性層の間に配置することができ、さらに光学フィルムと寸法安定性層を互いに固定する押出可能な熱可塑性ポリマーを含むことができる。
【０００７】
多層光学体に使用される光学フィルムとしては、例えば、偏光反射体およびミラーフィルムが挙げられる。通常、光学フィルムは延伸光学フィルムであり、通常はこれ自体が複数の層で構成される。ある実施態様では、光学フィルムは、ポリ（エチレンナフタレート）のポリマーまたはコポリマー（ＰＥＮおよびＣｏＰＥＮ）、ならびにポリエチレンテレフタレートのポリマーまたはコポリマー（ＰＥＴおよびＣｏＰＥＴ）などのポリエステルを含有する少なくとも１つの層を含む。
【０００８】
寸法安定性層は、温度変化にさらされた場合に実質的に反りが生じないようにするために十分な寸法安定性を複合多層体に付与する。通常、寸法安定性層は、一般的にはガラス転移温度（Ｔｇ）が８０〜２５０℃、より一般的には１００〜２００℃であるポリマー材料である。好適な寸法安定性層は、ポリカーボネート、あるいはポリカーボネートと、ＰＥＮ、ＣｏＰＥＮ、ＰＥＴ、およびＣｏＰＥＴとの混和性混合物を含むことができる。別の好適な寸法安定性層は、ポリスチレン、あるいはスチレン−アクリロニトリル、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン、およびスチレン−メタクリル酸メチルなどのポリスチレンコポリマーを含む。高Ｔｇのナイロンおよびポリエーテルイミドも寸法安定性を付与するために使用することができる。
【０００９】
任意に使用される追加層は種々の機能を果たすことが可能であり、通常は光学フィルムの寸法安定性層への接着を促進する機能を果たす。追加層は中間層であってもよく、通常はポリマー組成物であり、好ましくは２５０℃よりも高い温度で溶融相中で熱安定性を有する。したがって、通常このような中間層は、２５０℃よりも高い温度における押出中に実質的な劣化を示さない。特定の実施態様では、中間層は透明または実質的に透明である。ある実施態様では、中間層は、拡散性を増加させるために屈折率の異なる粒子を含むことができる。
【００１０】
本発明の光学体は、寸法安定性層が光学フィルム上に共押出されるか、あるいは光学フィルム上に押出コーティングされる方法によって製造することができる。光学フィルムが延伸光学フィルムである場合、寸法安定性層に接合させる前または後のいずれかで延伸することによって延伸することができる。追加層が使用される場合、その追加層も光学フィルム上に押出コーティングされる。それぞれの層は、高温における共押出または押出コーティングに十分耐えられる熱安定を有するべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
図面を参照しながら、本発明をさらに説明する。
【図１】本発明の第１の実施態様により作製され配置された光学体の側面図であり、光学フィルム、寸法安定性層、および中間層を有する光学体を示している。
【図２】本発明の第２の実施態様により作製され配置された光学体の側面図であり、中間層のない光学体を示している。
【図３】本発明の第３の実施態様により作製され配置された光学体の側面図であり、２つの寸法安定性層を有する光学体を示している。
【図４】本発明の実施態様による光学体を作製するためのシステムの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
前述したように、本発明は、反りが生じにくい光学体を提供する。このような反りは、一部の光学フィルム、特に延伸ポリマー光学フィルムなどのポリマー光学フィルムで発生する。本発明の光学体は、光学フィルム、１つ以上の寸法安定性層、および１つ以上の任意の追加層を含む。任意の追加層は、光学フィルムと寸法安定性層との間の中間接合層であってよい。
【００１３】
本発明の種々の一般的な実施態様を示している図１〜３をこれより参照する。図１において、光学体１０は、光学フィルム１２、寸法安定性層１４、および中間層１６を有する。図１に示される実施例の３層は、最も厚い層である寸法安定性層１４と、それに続く厚さの光学フィルム１２と、中間層１６とを示している。しかしながら、これらの層は図１に示されるものと異なる相対的厚さで構成されてもよい。したがって、場合によっては光学フィルム１２が寸法安定性層１４よりも厚いこともある。
【００１４】
図２において、光学体１０は、光学フィルム１２と寸法安定性層１４を有するが、これらとは別の独立した中間層は含まない。図３は、本発明の光学体１０のさらに別の実施態様を示しており、１層の光学フィルム１２と２層の寸法安定性層１４とを有する。光学体１０は２層の中間層１６も有する。図面に示されていない本発明の他の実施態様は、２層の寸法安定性層を有するが中間層は存在しない。
【００１５】
本発明の光学体のこれらの種々の成分ならびに製造方法を以下に説明する。
【００１６】
Ａ．光学フィルム
多種多様の光学フィルムが本発明の使用に好適である。特に、延伸ポリマー光学フィルムなどのポリマー光学フィルムは、温度変動にさらされることによる反りが生じやすいため、本発明を使用すると好適である。
【００１７】
光学フィルムとしては、広い帯域幅で高い反射率を有する多層フィルムを含む多層光学フィルム、および連続／分散相光学フィルムが挙げられる。光学フィルムとしては偏光子とミラーが挙げられる。一般に、多層光学フィルムは鏡面反射体であり連続／分散相光学フィルムは拡散反射体であるが、これらの性質は普遍的なものではない（例えば、米国特許第５，８６７，３１６号に記載される拡散多層反射偏光子を参照されたい）。これらの光学フィルムは単なる例であり、本発明が有用となる好適なポリマー光学フィルムを網羅的に挙げたものではない。
【００１８】
多層反射光学フィルムと連続／分散相反射光学フィルムはどちらも、少なくとも１つの偏光方向の光を選択的に反射する少なくとも２種類の異なる材料（好ましくはポリマー）の間の屈折率差に依存する。好適な拡散反射偏光子としては、発明の名称「Ｄｉｆｆｕｓｅｌｙ Ｒｅｆｌｅｃｔｉｎｇ Ｐｏｌａｒｉｚｉｎｇ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ａ Ｆｉｒｓｔ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｔ Ｐｈａｓｅ ａｎｄ ａ Ｓｅｃｏｎｄ Ｐｈａｓｅ（第１の複屈折相と第２の相とを有する拡散反射偏光要素）」の米国特許第５，８２５，５４３号（この記載内容を本明細書に援用する）に記載される連続／分散相光学フィルム、ならびに発明の名称「Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ Ｆｉｌｍ Ｈａｖｉｎｇ ａ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ａｎｄ Ｄｉｓｐｅｒｓｅ Ｐｈａｓｅ（連続相および分散相を有する多層フィルム」の米国特許第５，８６７，３１６号（この記載内容を本明細書に援用する）に記載の拡散反射光学フィルムが挙げられる。
【００１９】
本発明での使用に特に好適な光学フィルムは、発明の名称「Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｌｍ（光学フィルム）」の米国特許第５，８８２，７７４号、ならびにＰＣＴ公開ＷＯ９５／１７３０３号、ＷＯ９５／１７６９１号、ＷＯ９５／１７６９２号、ＷＯ９５／１７６９９号、ＷＯ９６／１９３４７号、およびＷＯ９９／３６２６２号に記載されるような多層反射フィルムが挙げられ、これらすべての記載内容を本明細書に援用する。本発明のフィルムは、Ｂｒｅｗｓｔｅｒ角（ｐ偏光の反射率が０になる角度）が非常に大きいかまたは存在しないポリマー層の多層スタックが好ましい。ｐ偏光の反射率反射率が、入射角とともに緩やかに減少するか、入射角に依存するか、あるいは入射角が法線方向から外れるに伴って増加するか、である多層ミラーまたは偏光子が本発明のフィルムより作製される。この多層光学フィルムは、あらゆる入射方向で高い反射率（ｓ偏光とｐ偏光の両方）を示す。市販される多層反射偏光子の１つは、３Ｍ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）よりＤｕａｌ Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｆｉｌｍ（ＤＢＥＦ）として販売されている。本明細書では、本発明の光学フィルムの構造と、本発明の光学フィルムの製造方法および使用方法とを示す例として多層反射光学フィルムを使用している。本明細書に記載される構造、方法、および技術は、他の種類の好適な光学フィルムへの適用および使用が可能である。
【００２０】
好適な多層反射光学フィルムは、一軸延伸または二軸延伸された複屈折性第１の光学層と第２の光学層を交互（例えば１つおき）に配置することによって製造することができる。ある実施態様では、延伸層の面内屈折率の一方とほぼ等しい等方性屈折率を第２の光学層が有する。２つの光学層の間の界面が光反射面を形成する。２つの層の屈折率がほぼ等しくなる方向と平行な面内に偏光した光が実質的に透過する。２つの層で異なる屈折率を有する方向と平行な面内に偏光した光は少なくとも部分的に反射する。層の数を増加させるか、あるいは第１の層と第２の層の間の屈折率差を増加させるかによって、反射率を増加させることができる。一般に、多層光学フィルムは約２〜５０００層の光学層を有し、通常は約２５〜２０００層の光学層を有し、多くの場合は約５０〜１５００層の光学層または約７５〜１０００層の光学層を有する。複数の層を有するフィルムは、ある範囲の波長にわたってフィルムの反射率を増加させる目的で種々の光学的厚さの層を含むことができる。例えばフィルムは、特定の波長の光の最適な反射を実現するためにそれぞれが調整された（例えば垂直入射光に対して）層の組を有することができる。さらに、１つのみの多層スタックについて説明しているかもしれないが、複数のスタックを後に組み合わせてフィルムにすることによって本発明の多層光学フィルムを作製することができることを理解されたい。本明細書に記載の多層光学フィルムは、米国特許出願第０９／２２９７２４号により作製することができ、この記載内容を本明細書に援用する。
【００２１】
偏光子は、１軸延伸された第１の光学層と、延伸された層の一方の面内屈折率にほぼ等しい等方性屈折率を有する第２の光学層とを組み合わせることによって作製することができる。あるいは、両方の光学層が複屈折ポリマーから作製され、１つの面内方向の屈折率がほぼ等しくなるように多重延伸工程で延伸される。これら２つの光学層の界面は、１つの偏光に対する光反射面を形成する。２つの層の屈折率がほぼ等しくなる方向と平行な面内に偏光した光は実質的に透過する。２つの層で異なる屈折率を有する方向と平行な面内に偏光した光は少なくとも部分的に反射する。等方性屈折率または小さな面内複屈折（例えば約０．０７以下）を有する第２の光学層を有する偏光子の場合、第２の光学層の面内屈折率（ｎｘおよびｎｙ）は第１の光学層の一方の面内屈折率（例えばｎｙ）とほぼ等しい。したがって、第１の光学層の面内複屈折は、多層光学フィルムの反射率の指標となる。通常、面内複屈折が大きいほど、多層光学フィルムの反射率も大きくなることが分かっている。第１および第２の光学層の面外屈折率（ｎｚ）が等しいかほぼ等しい場合（例えば差が０．１以下、好ましくは差が０．０５以下）、多層光学フィルムはオフアングル（ｏｆｆ−ａｎｇｌｅ）色も少ない。オフアングル色は、多層光学フィルム面に対して垂直以外の角度で光を不均一に透過することによって生じる。
【００２２】
ミラーは、２つの屈折率（通常は、ｘ軸とｙ軸に沿った屈折率、すなわちｎｘとｎｙ）がほぼ等しく、第３の屈折率（通常はｚ軸に沿った屈折率、すなわちｎｚ）は異なる少なくとも１種類の一軸性複屈折材料を使用して作製することができる。ｘ軸およびｙ軸は、多層フィルムの所与の層の面を表すので、面内軸として定義され、それぞれの屈折率ｎｘおよびｎｙは面内屈折率と呼ばれる。一軸性複屈折系を形成するための方法の１つは、多層ポリマーフィルムを二軸延伸（２つの軸に沿って延伸）することである。応力によって誘導される複屈折が隣接する層で異なる場合、多層フィルムを二軸延伸することによって、両方の軸と平行な面における屈折率の差が隣接する層の間で生じ、そのため両方の偏光面の光を反射する。一軸性複屈折材料は、正または負の一軸性複屈折を有することができる。正の一軸性複屈折は、ｚ方向の屈折率（ｎｚ）が面内屈折率（ｎｘおよびｎｙ）よりも大きい場合に起こる。負の一軸性複屈折は、ｚ方向の屈折率（ｎｚ）が面内屈折率（ｎｘおよびｎｙ）よりも小さい場合に起こる。ｎ１ｚがｎ２ｘ＝ｎ２ｙ＝ｎ２ｚと一致するように選択され、さらに多層フィルムが二軸延伸される場合、ｐ偏光のＢｒｅｗｓｔｅｒ角は存在せず、したがってすべての入射角で反射率は一定となる。互いに直行する２つの面内軸で延伸された多層フィルムは、層の数、ｆ比、屈折率などに依存して非常に高い比率で入射光を反射することができ、非常に効率的なミラーである。ミラーは、面内屈折率が大きく異なる複数の一軸延伸層を組み合わせて使用して作製することもできる。
【００２３】
材料の選択
第１の光学層は、一軸延伸または二軸延伸された複屈折ポリマー層が好ましい。第１の光学層は、延伸した場合に大きな複屈折を得ることができる。用途によるが、複屈折は、フィルム面内の直交する２つの方向の間、１つ以上の面内方向とフィルム面と直交する方向との間、またはこれらの組み合わせで生じうる。第１のポリマーは、延伸後も複屈折を維持すべきであり、それによって最終フィルムに所望の光学的性質が付与される。第２の光学層は、複屈折性であり一軸延伸または二軸延伸されるポリマー層であってもよいし、あるいは第２の光学層は、延伸後の第１の光学層の少なくとも１つの屈折率とは異なる等方性屈折率を有することもできる。好都合には延伸後に第２のポリマーは複屈折をほとんどまたは全く示さないか、あるいは逆（正−負、または負−正）の複屈折を示し、それによってフィルム面の屈折率と最終フィルム中の第１のポリマーの屈折率との差ができる限り大きくなる。ほとんどの用途では、第１のポリマーと第２のポリマーのどちらも、問題となるフィルムで対象となる帯域幅内で吸光帯が存在しないことが好都合である。したがって、その帯域幅内のすべての入射光は反射するか透過するかのいずれかである。しかしある用途では、第１および第２のポリマーの一方または両方が特定の波長のすべてまたは一部を吸収すると有用となる場合がある。
【００２４】
本発明の多層光学フィルムの第１および第２の光学層、ならびに任意の非光学層は、ポリエステルなどのポリマーで構成される。用語「ポリマー」は、ホモポリマーおよびコポリマーを含み、さらに、共押出や、エステル交換などの反応などによって混和性混合物として生成可能なポリマーまたはコポリマーを含むものと理解されたい。用語「ポリマー」、「コポリマー」、および「コポリエステル」は、ランダムコポリマーとブロックコポリマーの両方を含む。
【００２５】
一般に、本発明の多層光学フィルムに使用されるポリエステルは一般にカルボキシレートサブユニットとグリコールサブユニットとを含み、カルボキシレートモノマー分子とグリコールモノマー分子の反応によって生成する。各カルボキシレートモノマー分子２つ以上のカルボン酸またはエステル官能基を有し、各グリコールモノマー分子は２つ以上のヒドロキシ官能基を有する。カルボキシレートモノマー分子はすべて同種であってもよいし、２種類以上の異なる種類の分子であってもよい。これと同じことがグリコールモノマー分子に関しても適用される 用語「ポリエステル」には、グリコールモノマー分子と炭酸エステルとの反応によって誘導されるポリカーボネートも含まれる。
【００２６】
ポリエステル層のカルボキシレートサブユニットの形成に使用すると好適なカルボキシレートモノマー分子としては、例えば、２，６−ナフタレンジカルボン酸およびその異性体、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、アゼライン酸、アジピン酸、セバシン酸、ノルボルネンジカルボン酸、ビシクロオクタンジカルボン酸、１，６−シクロヘキサンジカルボン酸およびその異性体、イソフタル酸ｔ−ブチル、トリメリット酸、スルホン酸ナトリウム化イソフタル酸、２，２’−ビフェニルジカルボン酸およびその異性体、ならびにこれらの酸のメチルエステルやエチルエステルなどの低級アルキルエステルが挙げられる。この場合、用語「低級アルキル」はＣ１〜Ｃ１０直鎖または分岐鎖アルキル基を意味する。
【００２７】
ポリエステル層のグリコールサブユニットの形成に使用すると好適なグリコールモノマー分子としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオールおよびその異性体、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ポリエチレングルコール、ジエチレングリコール、トリシクロデカンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノールおよびその異性体、ナルボルナンジオール、ビシクロ−オクタンジオール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、１，４−ベンゼンジメタノールおよびその異性体、ビスフェノールＡ、１，８−ジヒドロキシビフェニルおよびその異性体、ならびに１，３−ビス（２−ヒドロキシエトキシ）ベンゼンが挙げられる。
【００２８】
本発明の光学フィルムに有用なポリエステルの１つは、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）であり、これは例えばナフタレンジカルボン酸とエチレングリコールの反応などによって得ることができる。ポリエチレン２，６−ナフタレート（ＰＥＮ）は第１のポリマーとして選択されることが多い。ＰＥＮは大きな正の応力光学係数を有し、延伸後も実質的に複屈折が残存し、可視範囲内の光をほとんどまたはまったく吸収しない。さらにＰＥＮは等方性状態で大きな屈折率を有する。波長５５０ｎｍの偏光入射光の場合のこの材料の屈折率は、偏光面が延伸方向と平行である場合には、約１．６４から最大約１．９まで増加する。分子配向が増大することによってＰＥＮの複屈折が増加する。分子配向は、材料をより大きな延伸比で延伸し、他の延伸条件は固定することによって増加させることができる。第１のポリマーとして好適なその他の半結晶質ナフタレンジカルボン酸ポリエステルとしては、例えば、ポリブチレン２，６−ナフタレート（ＰＢＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、およびそれらのコポリマーが挙げられる。
【００２９】
第１のポリマーとして有用な他のものは、例えば、米国特許出願第０９／２２９７２４号、第０９／２３２３３２号、第０９／３９９５３１号、および第０９／４４４７５６号に記載されており、これらの記載内容を本明細書に援用する。第１のポリマーとして有用なポリエステルの１つは、９０ｍｏｌ％のナフタレンジカルボン酸ジメチルと１０ｍｏｌ％のテレフタル酸ジメチルから誘導されるカルボキシレートサブユニットと、１００ｍｏｌ％のエチレングリコールサブユニットから誘導されるグリコールサブユニットとから誘導され固有粘度（ＩＶ）が０．４８ｄＬ／ｇであるｃｏＰＥＮである。この屈折率は約１．６３である。本明細書ではこのポリマーを低融点ＰＥＮ（９０／１０）と呼ぶ。もう１つの有用な第１のポリマーは、Ｅａｓｔｍａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｋｉｎｇｓｐｏｒｔ，ＴＮ）より入手可能な固有粘度が０．７４ｄＬ／ｇであるＰＥＴである。非ポリエステルポリマーも偏光子フィルムの製造に有用である。例えば、ポリエーテルイミドをＰＥＮやｃｏＰＥＮなどのポリエステルと併用して多層反射ミラーを作製することができる。その他のポリエステル／非ポリエステルの組み合わせ、例えばポリエチレンテレフタレートとポリエチレン（例えば、Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐ．（Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ）より商品名Ｅｎｇａｇｅ ８２００で入手可能なもの）なども使用することができる。
【００３０】
第２のポリマーは、最終フィルム中における少なくとも１つの方向の屈折率が、同じ方向での第１のポリマーの屈折率と有意に異なるように選択すべきである。ポリマー材料は通常は分散性であり、すなわち屈折率が波長に応じて変動するため、これらの条件は対象となる特定のスペクトル帯域幅に関して考慮する必要がある。上記議論から、第２のポリマーの選択は、問題となる多層光学フィルムの意図する用途のみに依存するのではなく、第１のポリマーの選択ならびに加工条件にも依存することが理解できるであろう。
【００３１】
第２の光学層は、第１のポリマーのガラス転移温度に適合したガラス転移温度を有し、第１のポリマーの等方性屈折率と同等の屈折率を有する種々の第２のポリマーから作製することができる。好適なポリマーの例としては、ビニルナフタレン、スチレン、無水マレイン酸、アクリレート、およびメタクリレートなどのモノマーから生成されるビニルポリマーおよびコポリマーが挙げられる。このようなポリマーの例としては、ポリアクリレート、ポリ（メタクリル酸メチル）（ＰＭＭＡ）などのポリメタクリレート、およびイソタクチックまたはシンジオタクチックポリスチレンが挙げられる。その他のポリマーとしては、ポリスルホン、ポリアミド、ポリウレタン、ポリアミド酸、およびポリイミドなどの縮合ポリマーが挙げられる。さらに、第２の光学層は、ポリエステルやポリカーボネートなどのポリマーおよびコポリマーから作製することができる。
【００３２】
代表的な第２のポリマーとしては、Ｉｎｅｏｓ Ａｃｒｙｌｉｃｓ， Ｉｎｃ．（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）より商品名ＣＰ７１およびＣＰ８０として入手可能なものなどのポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）ホモポリマー、またはＰＭＭＡよりもガラス転移温度が低いポリメタクリル酸エチル（ＰＥＭＡ）が挙げられる。さらに別の第２のポリマーとしては、ＰＭＭＡのコポリマー（ｃｏＰＭＭＡ）、例えば、７５重量％のメタクリル酸メチル（ＭＭＡ）モノマーと２５重量％のアクリル酸エチル（ＥＡ）モノマーから生成されるｃｏＰＭＭＡ（Ｉｎｅｏｓ Ａｃｒｙｌｉｃｓ，Ｉｎｃ．より商品名Ｐｅｒｓｐｅｘ ＣＰ６３で入手可能）、ＭＭＡモノマー単位とメタクリル酸ｎ−ブチル（ｎＢＭＡ）コモノマー単位とから生成されるｃｏＰＭＭＡ、またはＳｏｌｖａｙ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ，Ｉｎｃ．（Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ）より商品名Ｓｏｌｅｆ １００８として入手可能なものなどのＰＭＭＡとポリ（フッ化ビニリデン）（ＰＶＤＦ）の混合物が挙げられる。
【００３３】
さらに別の第２のポリマーとしては、Ｄｏｗ−Ｄｕｐｏｎｔ Ｅｌａｓｔｏｍｅｒｓより商品名Ｅｎｇａｇｅ ８２００で入手可能なポリ（エチレン−コ−オクテン）（ＰＥ−ＰＯ）、Ｆｉｎａ Ｏｉｌ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．（Ｄａｌｌａｓ，ＴＸ）より商品名Ｚ９４７０で入手可能なポリ（プロピレン−コ−エチレン）（ＰＰＰＥ）、およびＨｕｎｔｓｍａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐ．（Ｓａｌｔ Ｌａｋｅ Ｃｉｔｙ，ＵＴ）より商品名Ｒｅｘｆｌｅｘ Ｗ１１１で入手可能なアタクチックポリプロピレン（ａＰＰ）とイソタクチックポリプロピレン（ｉＰＰ）とのコポリマーなどのポリオレフィンコポリマーが挙げられる。第２の光学層は、Ｅ．Ｉ．ｄｕＰｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ＆ Ｃｏ．，Ｉｎｃ．（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）より商品名Ｂｙｎｅｌ ４１０５で入手可能なもののような線状低密度ポリエチレン−ｇ−無水マレイン酸（ＬＬＤＰＥ−ｇ−ＭＡ）などの官能化ポリオレフィンから作製することもできる。
【００３４】
偏光子の場合に特に好ましい層の組み合わせとしては、ＰＥＮ／ｃｏ−ＰＥＮ、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）／ｃｏ−ＰＥＮ、ＰＥＮ／ｓＰＳ、ＰＥＴ／ｓＰＳ、ＰＥＮ／Ｅａｓｔａｒ、およびＰＥＴ／Ｅａｓｔａｒが挙げられ、ここで「ｃｏ−ＰＥＮ」はナフタレンジカルボン酸を主成分とするコポリマーまたは混合物を意味し（前述の通り）、ＥａｓｔａｒはＥａｓｔｍａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．より市販されるポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレートである。
【００３５】
ミラーの場合に特に好ましい層の組み合わせとしては、ＰＥＴ／ＰＭＭＡまたはＰＥＴ／ｃｏＰＭＭＡ、ＰＥＮ／ＰＭＭＡまたはＰＥＮ／ｃｏＰＭＭＡ、ＰＥＴ／ＥＣＤＥＬ、ＰＥＮ／ＥＣＤＥＬ、ＰＥＮ／ｓＰＳ、ＰＥＮ／ＴＨＶ、ＰＥＮ／ｃｏ−ＰＥＴ、およびＰＥＴ／ｓＰＳが挙げられ、ここで「ｃｏ−ＰＥＴ」はテレフタル酸を主成分とするコポリマーまたは混合物を意味し（前述の通り）、ＥＣＤＥＬはＥａｓｔｍａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．より市販される熱可塑性ポリエステルであり、ＴＨＶは３Ｍ Ｃｏ．より市販されるフルオロポリマーである。ＰＭＭＡはポリメタクリル酸メチルを意味し、ｃｏＰＥＴはテレフタル酸を主成分とするコポリマーまたは混合物を意味し（前述の通り）、ＰＥＴＧは第２のグリコール（通常はシクロヘキサンジメタノール）を使用するＰＥＴのコポリマーを意味する。ｓＰＳはシンジオタクチックポリスチレンを意味する。
【００３６】
非光学層
第１および第２の光学層以外に、本発明の多層反射フィルムは、１つ以上のスキン層、または１つ以上の内部非光学層（例えば、光学層の組の間の保護境界層など）などの１つ以上の非光学層を任意に含む。非光学層を使用することによって、多層フィルム構造を形成したり、加工中または加工後の損傷や破壊を防止したりすることができる。ある用途の場合では、犠牲保護スキンを有することが望ましい場合もあり、この場合には、使用前に光学スタックからスキン層を剥がせるようにスキン層と光学スタックの間の界面接着力が制御される。
【００３７】
多層光学体の引き裂き抵抗性、貫入抵抗性、靱性、耐候性、および耐溶剤性などの性質の付与または向上のために非光学層の材料を選択することができる。通常、１つ以上の非光学層は、第１および第２の光学層による透過、偏光、または反射が起こる光の少なくとも一部がこれらの層も通過するように配置される（すなわち、これらの層は第１および第２の光学層による透過または反射が起こる光路内に配置される）。通常、非光学層は、対象となる波長領域にわたって光学フィルムの反射性に実質的な影響を与えない。大きく湾曲する基材に積層する場合に亀裂やしわが形成されない本発明のフィルムを得るためには、結晶化度や収縮特性などの非光学層の性質を、光学層の性質とともに考慮する必要がある。
【００３８】
非光学層は任意の適切な材料であってよく、光学スタックに使用される材料のうちの１つと同じものであってもよい。当然ながら、光学スタックの光学特性に有害な光学特性を有さないようにこれらの材料を選択することが重要である。非光学層は、第１および第２の光学層に使用されるあらゆるポリマーを含むポリエステルなどの種々のポリマーから作製することができる。ある実施態様では、非光学層用に選択される材料は、第２の光学層用に選択される材料と類似しているか同一である。スキン層にｃｏＰＥＮ、ｃｏＰＥＴ、またはその他のコポリマー材料を使用すると、多層光学フィルムの剥離（すなわち、延伸方向でポリマー分子の大部分の結晶化および配列が応力によって誘導されることが原因のフィルムの分断）が軽減される。通常、非光学層のｃｏＰＥＮは、第１の光学層の延伸に使用される条件下で延伸した場合にほとんど配向せず、そのため応力により誘導される結晶化もわずかである。
【００３９】
好ましくは、流れが乱れずに共押出可能となるように、第１の光学層、第２の光学層、および任意の非光学層のそれぞれのポリマーは同様のレオロジー特性（例えば、溶融粘度）を有するように選択される。通常、第２の光学層、スキン層、および任意の非光学層のガラス転移温度Ｔｇは、第１の光学層のガラス転移温度より低温であるか約４０℃未満高温であるかのいずれかである。好ましくは、第２の光学層、スキン層、および任意の非光学層のガラス転移温度は、第１の光学層のガラス転移温度よりも低温である。多層光学フィルムの延伸に長手方向延伸（ＬＯ）ローラーが使用される場合、低Ｔｇ材料はローラーに固着するため、望ましい低Ｔｇスキン材料を使用することができない。ＬＯローラーが使用されない場合は、この制限は問題とならない。一部の用途では、耐久性がありＵＶ線から光学スタックを保護できることから、好ましいスキン層材料としてＰＭＭＡとポリカーボネートが挙げられる。
【００４０】
スキン層および他の任意の非光学層は、第１および第２の光学層よりも厚い場合もあるし、薄い場合もあるし、同じ厚さの場合もある。スキン層と任意の非光学層の厚さは、個々の第１および第２の光学層の少なくとも一方の厚さの一般に少なくとも４倍、通常は少なくとも１０倍であり、さらに少なくとも１００倍になる場合もある。非光学層の厚さは、特定の厚さの多層反射フィルムを作製するために変動させることができる。
【００４１】
追加のコーティングも非光学層として見なすことができる。その他の層としては、帯電防止コーティングまたはフィルム、難燃剤、ＵＶ安定剤、耐摩耗性材料またはハードコート材料、光学コーティング、防曇性材料などが挙げられる。さらに別の機能層またはコーティングは、例えばＷＯ９７／０１４４０号、ＷＯ９９／３６２６２号、およびＷＯ９９／３６２４８号に記載されており、これらの記載内容を本明細書に援用する。これらの機能成分は１つ以上のスキン層に混入することができるし、あるいは独立したフィルムまたはコーティングとして適用することができる。
【００４２】
他のポリマー光学フィルムも本発明を使用すると好適である。特に、本発明は、温度変動にさらされると過度の反りが生じるポリマーフィルムに使用すると好適である。通常、本発明の光学フィルムは薄い。好適なフィルムとしては種々の厚さのフィルムが挙げられるが、特にフィルムの厚さは１５ミル未満であり、より一般的には厚さは１０ミル未満であり、好ましくは厚さは７ミル未満である。加工中、２５０℃を超える温度で寸法安定性層が光学フィルム上に押し出される。したがって、光学フィルムは２５０℃を超える温度への曝露に耐えられることが好ましく、より好ましくは２５０℃を超える温度に耐えられる。光学フィルムは加工中に種々の接合工程およびロール掛け工程にも通常はかけられるので、フィルムは可撓性であるべきである。
【００４３】
Ｂ．寸法安定性層
寸法安定性層は光学フィルムの不規則な反りに対する抵抗性を付与し、通常は脆くはない可撓性光学体が得られる。通常、寸法安定性層は、光学体を曲げたりロール掛けしたりが可能となるのに十分な可撓性を有し、さらに不規則な反りを防止するのに十分な安定性がこの層によって得られる。これに関して、寸法安定性層は光学体のしわおよびたるみを形成されにくくしながら、ロール上に保持するなどによる光学体の取り扱いおよび保管は容易なままである。
【００４４】
複合光学体の反りは防止されるが、極端な温度範囲、特に高温では光学体の劣化が起こりうる。通常、寸法安定性層を使用することによって光学フィルムは、１．５時間ごとに−３０℃〜８５℃の温度のサイクルを４００時間繰り返しても反りが生じないか、わずかな反りが生じるのみである。対照的に、寸法安定性層を使用せずに光学フィルム単独であると、これらと同じ状況では反りが生じる。さらに、寸法安定性層を使用せずに光学フィルム単独であると、室温〜６０℃および相対湿度７０％のサイクルで反りが生じる。
【００４５】
通常、寸法安定性層は透明または実質的に透明である。反射率の高い光学体が望ましい実施態様では、露出した寸法安定性層の透明性が高いことが特に重要である。さらに、望ましくない光の変化を防止するため、寸法安定性層の屈折率を、光学フィルム（またはいずれかの中間層）の屈折率に近づけることができる。
【００４６】
押出可能であり、高温で加工した後でも透明性が維持され、少なくとも約−３０℃〜８５℃の温度で実質的に安定となるように、寸法安定性層のポリマー組成が選択されることが好ましい。通常、寸法安定性層は可撓性であるが、−３０℃〜８５℃の温度範囲にわたって長さまたは幅の実質的な伸張が起こらない。寸法安定性層がこの温度範囲で伸張する場合、その伸張は実質的に均一であり、そのためフィルムに過剰のしわは形成されない。
【００４７】
寸法安定性層は、一般にガラス転移温度（Ｔｇ）が８５〜２００℃、より一般的には１００〜１６０℃であるポリマー材料である。寸法安定性層の厚さは、用途に応じて変動させることができる。しかしながら、寸法安定性層の厚さは通常０．５〜１０ミルであり、より一般的には厚さは１〜８ミルであり、さらにより一般的には厚さは１．５〜７ミルである。
【００４８】
好適な寸法安定性層は、ポリカーボネート、あるいはポリカーボネートとＰＥＮ、ＣｏＰＥＮ、ＰＥＴ、およびＣｏＰＥＴとの混和性混合物を含んでもよい。別の実施態様では、寸法安定性層は、ポリスチレン、あるいはスチレン−アクリロニトリル、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン、およびスチレン−メタクリル酸メチルなどのポリスチレンコポリマーを含む。具体的な組成物としては、ＧＥ ＰｏｌｙｍｅｒｓのＬｅｘａｎ １２１ポリカーボネート、ＧＥ ＰｏｌｙｍｅｒｓのＬｅｘａｎ ＨＦ１１１０ポリカーボネート、Ｄｏｗ ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎのＣａｌｉｂｒｅ ５１０１ガラス充填ポリカーボネート、およびＤｏｗ ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎのＴｙｒｉｌ ８８０ｂスチレン−アクリロニトリルが挙げられる。
【００４９】
寸法安定性層は、光を拡散するように作製することができる。この拡散性は、本来拡散性であるポリマー材料を使用して得ることができるし、あるいは製造中に寸法安定性層上に拡散パターンをエンボス加工することによって得ることができる。このエンボスパターンは、フィルムに対して垂直から離れた角度の光を、フィルムに対して垂直により近い角度に方向を変えることもできる。寸法安定性層による拡散は、寸法安定性層とは異なる屈折率を有する小さな粒子を混入することによっても実現可能である。さらに、ブタジエンやエチレン−プロピレン−ジメタクリレートなどの選らすとマー成分や、その他のゴム状粒子を寸法安定性層に混入して、拡散性を増加させることができる。このような拡散性によって、光学体の種々の層の不具合または不規則性が隠れやすくなる。
【００５０】
拡散性の向上した光学体は、拡散させるために少量の寸法安定性材料をＣｏＰＥＮまたはＣｏＰＥＴと混合することによって実現することもできる。さらに、このようなＣｏＰＥＮまたはＣｏＰＥＴは、ＣｏＰＥＮまたはＣｏＰＥＴを含有する光学フィルムの寸法安定性層に対する接着を促進することができる。拡散を増加させるとともに層を互いに保持するために、任意にこのような組成物を中間層として使用することができる。通常、このようなＣｏＰＥＮまたはＣｏＰＥＴには、約１〜３０％の寸法安定性材料が加えられ、より一般的には５〜２０％の量で加えられる。
【００５１】
通常、寸法安定性層は光学フィルムの両側に取り付けられる。しかしながら、ある実施態様では、蛍光灯の周囲に巻き付ける光学体を作製する場合などで、フィルムが湾曲しやすいようにするために、光学フィルムの片側だけに寸法安定性層が取り付けられる。
【００５２】
Ｃ．中間層
本発明の光学体は、光学フィルムおよび寸法安定性層以外に１つ以上の層を任意に有することもできる。１つ以上の追加層が存在する場合、通常これらの層は複合光学体の完全性を向上させる機能を果たす。特に、これらの層は、光学フィルムを寸法安定性層に接合させる機能を果たす場合がある。ある実施態様では、寸法安定性層と光学フィルムは、直接的には互いに強い接合を形成しない。このような実施態様では、これらの層を互いに接着させる中間層が必要である。
【００５３】
通常、中間層の組成は、中間層が接触する光学フィルムおよび寸法安定性層に適合するように選択される。中間層は、光学フィルムおよび寸法安定性層の両方と十分に接合するべきである。したがって、中間層に使用される材料の選択は、光学体の他の成分の組成によって異なる場合も多い。
【００５４】
特定の実施態様では、中間層は、押出可能で透明なホットメルト接着剤である。このような層は、ナフタレンジカルボン酸（ＮＤＣ）、テレフタル酸ジメチル（ＤＭＴ）、ヘキサンジオール（ＨＤ）、トリメチロールプロパン（ＴＭＰ）、およびエチレングリコール（ＥＧ）の１種類以上を含有するＣｏＰＥＮを含むことができる。ＮＤＣを含有する層は、ＰＥＮおよびＣｏＰＥＮを含有する光学フィルムに寸法安定性層を接着する場合に特に好適である。このような実施態様では、中間層は通常２０〜８０部のＮＤＣを含有し、好ましくは３０〜７０部のＮＤＣ、より好ましくは４０〜６０部のＮＤＣを含有する。前述のコモノマーなどの種々の別の化合物を光学フィルムに加えることができる。加工性を向上させ他の層への接着を促進するために、可塑剤や潤滑剤などの押出助剤を加えることができる。また、無機球体やポリマービーズなどの接着性ポリマーとは異なる屈折率を有する粒子を使用することもできる。
【００５５】
ある実施態様では、光学フィルム、寸法安定性層、またはその両方と一体となるように中間層が形成される。光学フィルムの露出面上のスキンコートとして中間層を光学フィルムと一体となるように形成することができる。通常、このようなスキンコートは、一体的に形成され層と接合するようにするため、光学フィルムと共押出することによって形成される。このようなスキンコートは、光学フィルムと別の層の接合性を向上させるように洗濯される。ポリカーボネートなどの特定の寸法安定性層への光学フィルムの親和性が非常に低い場合に、スキンコートは特に有用である。このような場合、ＣｏＰＥＮとポリカーボネート、またはＰＥＴとポリカーボネートの混和性混合物をスキン層として押出すことができる。同様に、光学フィルム上に同時に共押出または連続して押出すことによって、寸法安定性層と一体となるように中間層を形成することができる。本発明のさらに別の実施態様では、スキン層を光学フィルム上に形成し、別の中間層を寸法安定性層とともに形成することができる。
【００５６】
中間層は、２５０℃を超える温度において溶融相で熱安定性を有することが好ましい。したがって、２５０℃を超える温度による押出中に中間層は実質的に劣化しない。通常、中間層は、フィルムの光学性質を低下させないようにするため、透明であるかまたは実質的に透明である中間層の厚さは通常２ミル未満であり、より一般的には厚さは１ミル未満であり、さらにより一般的には厚さは約０．５ミルである。薄い光学体を維持するため、中間層の厚さは最小限であることが好ましい。
【００５７】
Ｄ．方法およびシステム
さまざまな方法を、本発明の複合光学体の製造に使用することができる。前述したように、本発明の光学体は種々の構造をとることができ、そのため最終光学体の構造によって製造方法も異なる。
【００５８】
複合光学体のすべての製造方法に共通の工程は、光学フィルムを寸法安定性層に接着する工程である。この工程は、種々の層の共押出、層の押出コーティング、または複数の層の共押出コーティング（寸法安定性層と中間層が光学フィルム上に同時に押出コーティングされる場合など）などの種々の方法によって実施することができる。
【００５９】
図４は、本発明の実施態様の１つによる光学体の製造システムの平面図を示している。光学フィルム２２を有するスプール２０は巻き出されて、赤外線熱ステーション２４で加熱される。光学フィルム２２の温度は通常５０℃を超えるまで上昇し、より一般的には約６５℃の温度まで上昇する。寸法安定性層を形成するための組成物２６と、中間接着層を形成するための組成物２８がフィードブロック３０から供給されて、あらかじめ加熱された光学フィルム２２上に共押出コーティングされる。その後、光学フィルムはロール３２、３４の間で加圧される。ロール３２および／またはロール３４は、寸法安定性層上にわずかな拡散面を形成するためのマット仕上を任意に有する。冷却後、コーティングされた光学フィルム３６は、シートへの切断などのさらなる加工が行うことができ、それによって完成光学体が得られ、巻取機３８に巻き取られる。
【００６０】
押出されたフィルムは、光学体材料のそれぞれのシートを熱風中で延伸することによって配向させることができる。経済的に製造するためには、延伸はは、標準的な長さ延伸機、テンターオーブン、またはその両方によって連続的に実施することができる。標準的なポリマーフィルム製造の経済的な規模およびライン速度を実現でき、そのため市販の吸光偏光子の場合よりも実質的に製造コストが低くなる。
【００６１】
ミラーを製造する場合、２枚の一軸延伸偏光シートが、それぞれの配向軸が９０℃回転して配置されるか、１枚のシートが二軸延伸される。多層シートを二軸延伸することによって、両方の軸に対して平行な面における屈折率に関して隣接する層の間で差が生じ、その結果偏光方向の両方の面の光の反射が起こる。
【００６２】
複屈折系を形成するための方法の１つは、スタックの少なくとも１種類の材料は延伸工程の影響を受ける屈折率を有する（例えば屈折率が増加または減少する）多層スタックの二軸延伸（例えば、２つの方向に沿った延伸）を行うことである。多層スタックの二軸延伸によって、両方の軸に対して平行な面における屈折率に関して隣接する層の間で差が生じることがあり、その場合には両方の偏光面の光を反射する。具体的な方法および材料は発明の名称「Ａｎ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｌｍ ａｎｄ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ Ｔｈｅｒｅｏｆ（光学フィルムおよびその製造方法）」のＰＣＴ特許出願ＷＯ９９／３６８１２号に教示されており、この記載内容を本明細書に援用する。
【００６３】
予備延伸温度、延伸温度、延伸速度、延伸比、ヒートセット温度、ヒートセット時間、ヒートセット緩和、および横方向延伸緩和は、所望の屈折率関係を有する多層装置が得られるように選択される。これらの変数は相互依存性であり、例えば、比較的遅い延伸速度は、例えば比較的低い延伸温度と組み合わせて使用することができる。所望の多層装置を得るために適切なこれらの変数の組み合わせの選択方法は当業者には明らかであろう。しかしながら、一般に延伸比は、好ましくは延伸方向で１：２〜１：１０（より好ましくは１：３〜１：７）の範囲であり、延伸方向と直交する方向で１：０．５〜１：１０（より好ましくは１：０．５〜１：７）の範囲である。
【００６４】
Ｅ．実施例
これより、以下の実施例を参照して本発明を説明する。
【００６５】
実施例１
ＰＥＮおよびＣｏＰＥＮ（５５モル部のＮＤＣと４５モル部のＤＭＴを含有）層と、２つのＣｏＰＥＮスキン層（５５モル部のＮＤＣと４５モル部のＤＭＴをカルボキシレート成分として含有）とを有する多層反射偏光子を、赤外線加熱によって６５℃に予備加熱した後、ニップロールに７．５フィート／分で供給した。共押出したＣｏＰＥＮ接着層と高Ｔｇポリカーボネート溶融層を、多層反射偏光子上に押出コーティングした。このＣｏＰＥＮ接着層は、２０モル部のＮＤＣ、８０モル部のＤＭＴ、４モル部のＨＤ、０．２モル部のＴＭＰ、および９５．８モル部のＥＧを含有した。上記高Ｔｇ溶融層は、ＧＥ ＰｏｌｙｍｅｒｓのＬｅｘａｎ １２１ポリカーボネートを含有した。ＣｏＰＥＮ接着層の厚さを０．５ミル、ポリカーボネートの厚さを６ミルに維持しながら、これらのポリマーを２７１℃で共押出した。押出コーティング層を有する偏光子は、１５０ｒｍｓマット仕上げを有し８３℃に加熱されたキャスティングホイールで加圧することで、ポリカーボネートに拡散面をエンボス加工した。同じ工程を繰り返して、光学フィルムの反対側に接着層とポリカーボネート層を適用した。得られた試料をオーブンに入れて、１．５時間ごとに−３０℃〜８５℃を変動する４００時間のサイクルにかけても、反りは観察されなかった。
【００６６】
実施例２
ＰＥＮおよびＣｏＰＥＮ（５５モル部のＮＤＣと４５モル部のＤＭＴを含有）層と、２つのＣｏＰＥＮスキン層（５５モル部のＤＭＴと４５モル部のＮＤＣを含有）とを有する多層反射偏光子を、赤外線加熱によって６５℃に予備加熱した後、ニップロールに７．５フィート／分で供給した。共押出したＣｏＰＥＮ接着層と高Ｔｇスチレン−アクリロニトリル溶融層を、多層反射偏光子上に押出コーティングした。このＣｏＰＥＮ接着層は、２０モル部のＮＤＣ、８０モル部のＤＭＴ、４モル部のＨＤ、０．２モル部のＴＭＰ、および９５．８モル部のＥＧを含有した。上記高Ｔｇ溶融層は、ＤＯＷ ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎのＴｙｒｉｌ ８８０ｂスチレン−アクリロニトリルを含有した。ＣｏＰＥＮ接着層の厚さを０．５ミル、スチレン−アクリロニトリルの厚さを６ミルに維持しながら、これらのポリマーを２７１℃で共押出した。押出コーティング層を有する偏光子は、１５０ｒｍｓマット仕上げを有し８３℃に加熱されたキャスティングホイールで加圧することで、スチレン−アクリロニトリルに拡散面をエンボス加工した。同じ工程を繰り返して、光学フィルムの反対側に接着層とスチレン−アクリロニトリル層を適用した。得られた試料をオーブンに入れて、１．５時間ごとに−３０℃〜８５℃を変動する４００時間のサイクルにかけても、反りは観察されなかった。
【００６７】
実施例３
ＰＥＮおよびＣｏＰＥＮ（５５モル部のＮＤＣと４５モル部のＤＭＴを含有）層と、２つのＣｏＰＥＮスキン層（５５モル部のＤＭＴと４５モル部のＮＤＣを含有）とを有する多層反射偏光子を、赤外線加熱によって６５℃に予備加熱した後、ニップロールに７．５フィート／分で供給した。共押出したＣｏＰＥＮ接着層と高Ｔｇスチレン−アクリロニトリル溶融層を、多層反射偏光子上に押出コーティングした。このＣｏＰＥＮ接着層は、５５モル部のＮＤＣ、４５モル部のＤＭＴ、４モル部のＨＤ、０．２モル部のＴＭＰ、および９５．８モル部のＥＧを含有した。上記高Ｔｇ溶融層は、ＤＯＷ ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎのＴｙｒｉｌ ８８０ｂスチレン−アクリロニトリルを含有した。ＣｏＰＥＮ接着層の厚さを０．５ミル、スチレン−アクリロニトリルの厚さを６ミルに維持しながら、これらのポリマーを２７１℃で共押出した。押出コーティング層を有する偏光子は、１５０ｒｍｓマット仕上げを有し８３℃に加熱されたキャスティングホイールで加圧することで、スチレン−アクリロニトリルに拡散面をエンボス加工した。同じ工程を繰り返して、光学フィルムの反対側に接着層とスチレン−アクリロニトリル層を適用した。得られた試料をオーブンに入れて、１．５時間ごとに−３０℃〜８５℃を変動する４００時間のサイクルにかけても、反りは観察されなかった。
【００６８】
実施例４
ＰＥＮおよびＣｏＰＥＮ（５５モル部のＮＤＣと４５モル部のＤＭＴを含有）層と、２つのＣｏＰＥＮスキン層（５５モル部のＤＭＴと４５モル部のＮＤＣを含有）とを有する多層反射偏光子を、赤外線加熱によって６５℃に予備加熱した後、ニップロールに７．５フィート／分で供給した。共押出したＣｏＰＥＮ接着層と高Ｔｇポリカーボネート溶融層を、多層反射偏光子上に押出コーティングした。このＣｏＰＥＮ接着層は、２０モル部のＮＤＣ、８０モル部のＤＭＴ、４モル部のＨＤ、０．２モル部のＴＭＰ、および９５．８モル部のＥＧを含有した。このＣｏＰＥＮ接着層は、光学体の拡散性を増加させるために、Ｚｅｅｌａｎ ＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓのＸ２７３ ｚｅｅｅｏｓｐｈｅｒｅｓを１０重量％さらに含有した。上記高Ｔｇ溶融層は、ＧＥ ＰｏｌｙｍｅｒｓのＬｅｘａｎ １２１ポリカーボネートを含有した。ＣｏＰＥＮ接着層の厚さを０．５ミル、ポリカーボネートの厚さを６ミルに維持しながら、これらのポリマーを２７１℃で共押出した。押出コーティング層を有する偏光子は、１５０ｒｍｓマット仕上げを有し８３℃に加熱されたキャスティングホイールで加圧することで、ポリカーボネートに拡散面をエンボス加工した。接着層にｚｅｅｏｓｐｈｅｒｅｓを加えなかったことを除けば、同じ工程を繰り返して、光学フィルムの反対側に接着層とポリカーボネート層を適用した。得られた試料をオーブンに入れて、１．５時間ごとに−３０℃〜８５℃を変動する４００時間のサイクルにかけても、反りは観察されなかった。
【００６９】
好ましい実施態様を参照しながら本発明を説明してきたが、本発明の意図および範囲から逸脱せずに形態および詳細を変更可能であることは、当業者であれば理解できるであろう。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学体、および光学体の製造方法に関する。より詳細には、本発明は、繰り返し温度変化が起こった場合に反りが生じにくい光学体、およびそのような光学体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多層ポリマー光学フィルムは、ミラーや偏光子などを含む種々の目的で広範囲に使用されている。これらのフィルムは、反射率が非常に高い場合が多く、さらに軽量であり破壊に対して抵抗性である。したがってこのようなフィルムは、移動電話、個人情報機器、およびポータブルコンピューターに取り付けられる液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などの小型電子ディスプレイの反射体および偏光子としての使用に好適である。
【０００３】
ポリマー光学フィルムは好都合な光学的性質および物理的性質を有する場合があるが、このようなフィルムの一部の制限の１つは、温度変動にさらされた場合に（通常使用時に遭遇する温度変動でさえも）有意な寸法不安定性を示すことである。このような寸法不安定性のために、フィルムが膨張や収縮した場合にしわが形成されることがある。温度が８０℃以上になると、このような寸法不安定性が特によく発生する。これらの温度では、フィルムは平滑な表面を維持することができず、反りが生じるためにしわが形成される。この反りは、デスクトップのＬＣＤモニターやノートブックコンピューターに使用されるようなより大型のフィルムの場合に特に顕著となることが多い。６０℃で相対湿度７０％などの高温多湿条件にフィルムが繰り返しさらされる場合にも反りが観察される。
【０００４】
したがって、好都合な光学的性質を有するが、寸法不安定性により生じる反りは制限される改良された光学フィルムが必要とされている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、温度変動にさらされた場合に反りが生じにくい多層光学体を目的としている。特に、本発明は、１つ以上の寸法安定性層と接合させた光学フィルムを含む多層光学体を目的としている。寸法安定性層は光学フィルムを支持し、それによって、光学フィルムの軽量、耐久性、および可撓性を維持しながら、温度変動にさらされた後でも複合多層光学体に反りが生じにくくなる。本発明は、光学体の製造方法、および光学体を含むディスプレイ（ＬＣＤなど）も目的としている。
【０００６】
光学フィルムや１つ以上の寸法安定性層を含む以外に、本発明の光学体は１つ以上の追加層を有することができる。これらの追加層は、光学フィルムと寸法安定性層の間に配置することができ、さらに光学フィルムと寸法安定性層を互いに固定する押出可能な熱可塑性ポリマーを含むことができる。
【０００７】
多層光学体に使用される光学フィルムとしては、例えば、偏光反射体およびミラーフィルムが挙げられる。通常、光学フィルムは延伸光学フィルムであり、通常はこれ自体が複数の層で構成される。ある実施態様では、光学フィルムは、ポリ（エチレンナフタレート）のポリマーまたはコポリマー（ＰＥＮおよびＣｏＰＥＮ）、ならびにポリエチレンテレフタレートのポリマーまたはコポリマー（ＰＥＴおよびＣｏＰＥＴ）などのポリエステルを含有する少なくとも１つの層を含む。
【０００８】
寸法安定性層は、温度変化にさらされた場合に実質的に反りが生じないようにするために十分な寸法安定性を複合多層体に付与する。通常、寸法安定性層は、一般的にはガラス転移温度（Ｔｇ）が８０〜２５０℃、より一般的には１００〜２００℃であるポリマー材料である。好適な寸法安定性層は、ポリカーボネート、あるいはポリカーボネートと、ＰＥＮ、ＣｏＰＥＮ、ＰＥＴ、およびＣｏＰＥＴとの混和性混合物を含むことができる。別の好適な寸法安定性層は、ポリスチレン、あるいはスチレン−アクリロニトリル、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン、およびスチレン−メタクリル酸メチルなどのポリスチレンコポリマーを含む。高Ｔｇのナイロンおよびポリエーテルイミドも寸法安定性を付与するために使用することができる。
【０００９】
任意に使用される追加層は種々の機能を果たすことが可能であり、通常は光学フィルムの寸法安定性層への接着を促進する機能を果たす。追加層は中間層であってもよく、通常はポリマー組成物であり、好ましくは２５０℃よりも高い温度で溶融相中で熱安定性を有する。したがって、通常このような中間層は、２５０℃よりも高い温度における押出中に実質的な劣化を示さない。特定の実施態様では、中間層は透明または実質的に透明である。ある実施態様では、中間層は、拡散性を増加させるために屈折率の異なる粒子を含むことができる。
【００１０】
本発明の光学体は、寸法安定性層が光学フィルム上に共押出されるか、あるいは光学フィルム上に押出コーティングされる方法によって製造することができる。光学フィルムが延伸光学フィルムである場合、寸法安定性層に接合させる前または後のいずれかで延伸することによって延伸することができる。追加層が使用される場合、その追加層も光学フィルム上に押出コーティングされる。それぞれの層は、高温における共押出または押出コーティングに十分耐えられる熱安定を有するべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
図面を参照しながら、本発明をさらに説明する。
【図１】本発明の第１の実施態様により作製され配置された光学体の側面図であり、光学フィルム、寸法安定性層、および中間層を有する光学体を示している。
【図２】本発明の第２の実施態様により作製され配置された光学体の側面図であり、中間層のない光学体を示している。
【図３】本発明の第３の実施態様により作製され配置された光学体の側面図であり、２つの寸法安定性層を有する光学体を示している。
【図４】本発明の実施態様による光学体を作製するためのシステムの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
前述したように、本発明は、反りが生じにくい光学体を提供する。このような反りは、一部の光学フィルム、特に延伸ポリマー光学フィルムなどのポリマー光学フィルムで発生する。本発明の光学体は、光学フィルム、１つ以上の寸法安定性層、および１つ以上の任意の追加層を含む。任意の追加層は、光学フィルムと寸法安定性層との間の中間接合層であってよい。
【００１３】
本発明の種々の一般的な実施態様を示している図１〜３をこれより参照する。図１において、光学体１０は、光学フィルム１２、寸法安定性層１４、および中間層１６を有する。図１に示される実施例の３層は、最も厚い層である寸法安定性層１４と、それに続く厚さの光学フィルム１２と、中間層１６とを示している。しかしながら、これらの層は図１に示されるものと異なる相対的厚さで構成されてもよい。したがって、場合によっては光学フィルム１２が寸法安定性層１４よりも厚いこともある。
【００１４】
図２において、光学体１０は、光学フィルム１２と寸法安定性層１４を有するが、これらとは別の独立した中間層は含まない。図３は、本発明の光学体１０のさらに別の実施態様を示しており、１層の光学フィルム１２と２層の寸法安定性層１４とを有する。光学体１０は２層の中間層１６も有する。図面に示されていない本発明の他の実施態様は、２層の寸法安定性層を有するが中間層は存在しない。
【００１５】
本発明の光学体のこれらの種々の成分ならびに製造方法を以下に説明する。
【００１６】
Ａ．光学フィルム
多種多様の光学フィルムが本発明の使用に好適である。特に、延伸ポリマー光学フィルムなどのポリマー光学フィルムは、温度変動にさらされることによる反りが生じやすいため、本発明を使用すると好適である。
【００１７】
光学フィルムとしては、広い帯域幅で高い反射率を有する多層フィルムを含む多層光学フィルム、および連続／分散相光学フィルムが挙げられる。光学フィルムとしては偏光子とミラーが挙げられる。一般に、多層光学フィルムは鏡面反射体であり連続／分散相光学フィルムは拡散反射体であるが、これらの性質は普遍的なものではない（例えば、米国特許第５，８６７，３１６号に記載される拡散多層反射偏光子を参照されたい）。これらの光学フィルムは単なる例であり、本発明が有用となる好適なポリマー光学フィルムを網羅的に挙げたものではない。
【００１８】
多層反射光学フィルムと連続／分散相反射光学フィルムはどちらも、少なくとも１つの偏光方向の光を選択的に反射する少なくとも２種類の異なる材料（好ましくはポリマー）の間の屈折率差に依存する。好適な拡散反射偏光子としては、発明の名称「Ｄｉｆｆｕｓｅｌｙ Ｒｅｆｌｅｃｔｉｎｇ Ｐｏｌａｒｉｚｉｎｇ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ａ Ｆｉｒｓｔ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｔ Ｐｈａｓｅ ａｎｄ ａ Ｓｅｃｏｎｄ Ｐｈａｓｅ（第１の複屈折相と第２の相とを有する拡散反射偏光要素）」の米国特許第５，８２５，５４３号（この記載内容を本明細書に援用する）に記載される連続／分散相光学フィルム、ならびに発明の名称「Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ Ｆｉｌｍ Ｈａｖｉｎｇ ａ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ａｎｄ Ｄｉｓｐｅｒｓｅ Ｐｈａｓｅ（連続相および分散相を有する多層フィルム」の米国特許第５，８６７，３１６号（この記載内容を本明細書に援用する）に記載の拡散反射光学フィルムが挙げられる。
【００１９】
本発明での使用に特に好適な光学フィルムは、発明の名称「Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｌｍ（光学フィルム）」の米国特許第５，８８２，７７４号、ならびにＰＣＴ公開ＷＯ９５／１７３０３号、ＷＯ９５／１７６９１号、ＷＯ９５／１７６９２号、ＷＯ９５／１７６９９号、ＷＯ９６／１９３４７号、およびＷＯ９９／３６２６２号に記載されるような多層反射フィルムが挙げられ、これらすべての記載内容を本明細書に援用する。本発明のフィルムは、Ｂｒｅｗｓｔｅｒ角（ｐ偏光の反射率が０になる角度）が非常に大きいかまたは存在しないポリマー層の多層スタックが好ましい。ｐ偏光の反射率反射率が、入射角とともに緩やかに減少するか、入射角に依存するか、あるいは入射角が法線方向から外れるに伴って増加するか、である多層ミラーまたは偏光子が本発明のフィルムより作製される。この多層光学フィルムは、あらゆる入射方向で高い反射率（ｓ偏光とｐ偏光の両方）を示す。市販される多層反射偏光子の１つは、３Ｍ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）よりＤｕａｌ Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｆｉｌｍ（ＤＢＥＦ）として販売されている。本明細書では、本発明の光学フィルムの構造と、本発明の光学フィルムの製造方法および使用方法とを示す例として多層反射光学フィルムを使用している。本明細書に記載される構造、方法、および技術は、他の種類の好適な光学フィルムへの適用および使用が可能である。
【００２０】
好適な多層反射光学フィルムは、一軸延伸または二軸延伸された複屈折性第１の光学層と第２の光学層を交互（例えば１つおき）に配置することによって製造することができる。ある実施態様では、延伸層の面内屈折率の一方とほぼ等しい等方性屈折率を第２の光学層が有する。２つの光学層の間の界面が光反射面を形成する。２つの層の屈折率がほぼ等しくなる方向と平行な面内に偏光した光が実質的に透過する。２つの層で異なる屈折率を有する方向と平行な面内に偏光した光は少なくとも部分的に反射する。層の数を増加させるか、あるいは第１の層と第２の層の間の屈折率差を増加させるかによって、反射率を増加させることができる。一般に、多層光学フィルムは約２〜５０００層の光学層を有し、通常は約２５〜２０００層の光学層を有し、多くの場合は約５０〜１５００層の光学層または約７５〜１０００層の光学層を有する。複数の層を有するフィルムは、ある範囲の波長にわたってフィルムの反射率を増加させる目的で種々の光学的厚さの層を含むことができる。例えばフィルムは、特定の波長の光の最適な反射を実現するためにそれぞれが調整された（例えば垂直入射光に対して）層の組を有することができる。さらに、１つのみの多層スタックについて説明しているかもしれないが、複数のスタックを後に組み合わせてフィルムにすることによって本発明の多層光学フィルムを作製することができることを理解されたい。本明細書に記載の多層光学フィルムは、米国特許出願第０９／２２９７２４号により作製することができ、この記載内容を本明細書に援用する。
【００２１】
偏光子は、１軸延伸された第１の光学層と、延伸された層の一方の面内屈折率にほぼ等しい等方性屈折率を有する第２の光学層とを組み合わせることによって作製することができる。あるいは、両方の光学層が複屈折ポリマーから作製され、１つの面内方向の屈折率がほぼ等しくなるように多重延伸工程で延伸される。これら２つの光学層の界面は、１つの偏光に対する光反射面を形成する。２つの層の屈折率がほぼ等しくなる方向と平行な面内に偏光した光は実質的に透過する。２つの層で異なる屈折率を有する方向と平行な面内に偏光した光は少なくとも部分的に反射する。等方性屈折率または小さな面内複屈折（例えば約０．０７以下）を有する第２の光学層を有する偏光子の場合、第２の光学層の面内屈折率（ｎｘおよびｎｙ）は第１の光学層の一方の面内屈折率（例えばｎｙ）とほぼ等しい。したがって、第１の光学層の面内複屈折は、多層光学フィルムの反射率の指標となる。通常、面内複屈折が大きいほど、多層光学フィルムの反射率も大きくなることが分かっている。第１および第２の光学層の面外屈折率（ｎｚ）が等しいかほぼ等しい場合（例えば差が０．１以下、好ましくは差が０．０５以下）、多層光学フィルムはオフアングル（ｏｆｆ−ａｎｇｌｅ）色も少ない。オフアングル色は、多層光学フィルム面に対して垂直以外の角度で光を不均一に透過することによって生じる。
【００２２】
ミラーは、２つの屈折率（通常は、ｘ軸とｙ軸に沿った屈折率、すなわちｎｘとｎｙ）がほぼ等しく、第３の屈折率（通常はｚ軸に沿った屈折率、すなわちｎｚ）は異なる少なくとも１種類の一軸性複屈折材料を使用して作製することができる。ｘ軸およびｙ軸は、多層フィルムの所与の層の面を表すので、面内軸として定義され、それぞれの屈折率ｎｘおよびｎｙは面内屈折率と呼ばれる。一軸性複屈折系を形成するための方法の１つは、多層ポリマーフィルムを二軸延伸（２つの軸に沿って延伸）することである。応力によって誘導される複屈折が隣接する層で異なる場合、多層フィルムを二軸延伸することによって、両方の軸と平行な面における屈折率の差が隣接する層の間で生じ、そのため両方の偏光面の光を反射する。一軸性複屈折材料は、正または負の一軸性複屈折を有することができる。正の一軸性複屈折は、ｚ方向の屈折率（ｎｚ）が面内屈折率（ｎｘおよびｎｙ）よりも大きい場合に起こる。負の一軸性複屈折は、ｚ方向の屈折率（ｎｚ）が面内屈折率（ｎｘおよびｎｙ）よりも小さい場合に起こる。ｎ１ｚがｎ２ｘ＝ｎ２ｙ＝ｎ２ｚと一致するように選択され、さらに多層フィルムが二軸延伸される場合、ｐ偏光のＢｒｅｗｓｔｅｒ角は存在せず、したがってすべての入射角で反射率は一定となる。互いに直行する２つの面内軸で延伸された多層フィルムは、層の数、ｆ比、屈折率などに依存して非常に高い比率で入射光を反射することができ、非常に効率的なミラーである。ミラーは、面内屈折率が大きく異なる複数の一軸延伸層を組み合わせて使用して作製することもできる。
【００２３】
材料の選択
第１の光学層は、一軸延伸または二軸延伸された複屈折ポリマー層が好ましい。第１の光学層は、延伸した場合に大きな複屈折を得ることができる。用途によるが、複屈折は、フィルム面内の直交する２つの方向の間、１つ以上の面内方向とフィルム面と直交する方向との間、またはこれらの組み合わせで生じうる。第１のポリマーは、延伸後も複屈折を維持すべきであり、それによって最終フィルムに所望の光学的性質が付与される。第２の光学層は、複屈折性であり一軸延伸または二軸延伸されるポリマー層であってもよいし、あるいは第２の光学層は、延伸後の第１の光学層の少なくとも１つの屈折率とは異なる等方性屈折率を有することもできる。好都合には延伸後に第２のポリマーは複屈折をほとんどまたは全く示さないか、あるいは逆（正−負、または負−正）の複屈折を示し、それによってフィルム面の屈折率と最終フィルム中の第１のポリマーの屈折率との差ができる限り大きくなる。ほとんどの用途では、第１のポリマーと第２のポリマーのどちらも、問題となるフィルムで対象となる帯域幅内で吸光帯が存在しないことが好都合である。したがって、その帯域幅内のすべての入射光は反射するか透過するかのいずれかである。しかしある用途では、第１および第２のポリマーの一方または両方が特定の波長のすべてまたは一部を吸収すると有用となる場合がある。
【００２４】
本発明の多層光学フィルムの第１および第２の光学層、ならびに任意の非光学層は、ポリエステルなどのポリマーで構成される。用語「ポリマー」は、ホモポリマーおよびコポリマーを含み、さらに、共押出や、エステル交換などの反応などによって混和性混合物として生成可能なポリマーまたはコポリマーを含むものと理解されたい。用語「ポリマー」、「コポリマー」、および「コポリエステル」は、ランダムコポリマーとブロックコポリマーの両方を含む。
【００２５】
一般に、本発明の多層光学フィルムに使用されるポリエステルは一般にカルボキシレートサブユニットとグリコールサブユニットとを含み、カルボキシレートモノマー分子とグリコールモノマー分子の反応によって生成する。各カルボキシレートモノマー分子２つ以上のカルボン酸またはエステル官能基を有し、各グリコールモノマー分子は２つ以上のヒドロキシ官能基を有する。カルボキシレートモノマー分子はすべて同種であってもよいし、２種類以上の異なる種類の分子であってもよい。これと同じことがグリコールモノマー分子に関しても適用される 用語「ポリエステル」には、グリコールモノマー分子と炭酸エステルとの反応によって誘導されるポリカーボネートも含まれる。
【００２６】
ポリエステル層のカルボキシレートサブユニットの形成に使用すると好適なカルボキシレートモノマー分子としては、例えば、２，６−ナフタレンジカルボン酸およびその異性体、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、アゼライン酸、アジピン酸、セバシン酸、ノルボルネンジカルボン酸、ビシクロオクタンジカルボン酸、１，６−シクロヘキサンジカルボン酸およびその異性体、イソフタル酸ｔ−ブチル、トリメリット酸、スルホン酸ナトリウム化イソフタル酸、２，２’−ビフェニルジカルボン酸およびその異性体、ならびにこれらの酸のメチルエステルやエチルエステルなどの低級アルキルエステルが挙げられる。この場合、用語「低級アルキル」はＣ１〜Ｃ１０直鎖または分岐鎖アルキル基を意味する。
【００２７】
ポリエステル層のグリコールサブユニットの形成に使用すると好適なグリコールモノマー分子としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオールおよびその異性体、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ポリエチレングルコール、ジエチレングリコール、トリシクロデカンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノールおよびその異性体、ナルボルナンジオール、ビシクロ−オクタンジオール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、１，４−ベンゼンジメタノールおよびその異性体、ビスフェノールＡ、１，８−ジヒドロキシビフェニルおよびその異性体、ならびに１，３−ビス（２−ヒドロキシエトキシ）ベンゼンが挙げられる。
【００２８】
本発明の光学フィルムに有用なポリエステルの１つは、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）であり、これは例えばナフタレンジカルボン酸とエチレングリコールの反応などによって得ることができる。ポリエチレン２，６−ナフタレート（ＰＥＮ）は第１のポリマーとして選択されることが多い。ＰＥＮは大きな正の応力光学係数を有し、延伸後も実質的に複屈折が残存し、可視範囲内の光をほとんどまたはまったく吸収しない。さらにＰＥＮは等方性状態で大きな屈折率を有する。波長５５０ｎｍの偏光入射光の場合のこの材料の屈折率は、偏光面が延伸方向と平行である場合には、約１．６４から最大約１．９まで増加する。分子配向が増大することによってＰＥＮの複屈折が増加する。分子配向は、材料をより大きな延伸比で延伸し、他の延伸条件は固定することによって増加させることができる。第１のポリマーとして好適なその他の半結晶質ナフタレンジカルボン酸ポリエステルとしては、例えば、ポリブチレン２，６−ナフタレート（ＰＢＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、およびそれらのコポリマーが挙げられる。
【００２９】
第１のポリマーとして有用な他のものは、例えば、米国特許出願第０９／２２９７２４号、第０９／２３２３３２号、第０９／３９９５３１号、および第０９／４４４７５６号に記載されており、これらの記載内容を本明細書に援用する。第１のポリマーとして有用なポリエステルの１つは、９０ｍｏｌ％のナフタレンジカルボン酸ジメチルと１０ｍｏｌ％のテレフタル酸ジメチルから誘導されるカルボキシレートサブユニットと、１００ｍｏｌ％のエチレングリコールサブユニットから誘導されるグリコールサブユニットとから誘導され固有粘度（ＩＶ）が０．４８ｄＬ／ｇであるｃｏＰＥＮである。この屈折率は約１．６３である。本明細書ではこのポリマーを低融点ＰＥＮ（９０／１０）と呼ぶ。もう１つの有用な第１のポリマーは、Ｅａｓｔｍａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｋｉｎｇｓｐｏｒｔ，ＴＮ）より入手可能な固有粘度が０．７４ｄＬ／ｇであるＰＥＴである。非ポリエステルポリマーも偏光子フィルムの製造に有用である。例えば、ポリエーテルイミドをＰＥＮやｃｏＰＥＮなどのポリエステルと併用して多層反射ミラーを作製することができる。その他のポリエステル／非ポリエステルの組み合わせ、例えばポリエチレンテレフタレートとポリエチレン（例えば、Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐ．（Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ）より商品名Ｅｎｇａｇｅ ８２００で入手可能なもの）なども使用することができる。
【００３０】
第２のポリマーは、最終フィルム中における少なくとも１つの方向の屈折率が、同じ方向での第１のポリマーの屈折率と有意に異なるように選択すべきである。ポリマー材料は通常は分散性であり、すなわち屈折率が波長に応じて変動するため、これらの条件は対象となる特定のスペクトル帯域幅に関して考慮する必要がある。上記議論から、第２のポリマーの選択は、問題となる多層光学フィルムの意図する用途のみに依存するのではなく、第１のポリマーの選択ならびに加工条件にも依存することが理解できるであろう。
【００３１】
第２の光学層は、第１のポリマーのガラス転移温度に適合したガラス転移温度を有し、第１のポリマーの等方性屈折率と同等の屈折率を有する種々の第２のポリマーから作製することができる。好適なポリマーの例としては、ビニルナフタレン、スチレン、無水マレイン酸、アクリレート、およびメタクリレートなどのモノマーから生成されるビニルポリマーおよびコポリマーが挙げられる。このようなポリマーの例としては、ポリアクリレート、ポリ（メタクリル酸メチル）（ＰＭＭＡ）などのポリメタクリレート、およびイソタクチックまたはシンジオタクチックポリスチレンが挙げられる。その他のポリマーとしては、ポリスルホン、ポリアミド、ポリウレタン、ポリアミド酸、およびポリイミドなどの縮合ポリマーが挙げられる。さらに、第２の光学層は、ポリエステルやポリカーボネートなどのポリマーおよびコポリマーから作製することができる。
【００３２】
代表的な第２のポリマーとしては、Ｉｎｅｏｓ Ａｃｒｙｌｉｃｓ， Ｉｎｃ．（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）より商品名ＣＰ７１およびＣＰ８０として入手可能なものなどのポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）ホモポリマー、またはＰＭＭＡよりもガラス転移温度が低いポリメタクリル酸エチル（ＰＥＭＡ）が挙げられる。さらに別の第２のポリマーとしては、ＰＭＭＡのコポリマー（ｃｏＰＭＭＡ）、例えば、７５重量％のメタクリル酸メチル（ＭＭＡ）モノマーと２５重量％のアクリル酸エチル（ＥＡ）モノマーから生成されるｃｏＰＭＭＡ（Ｉｎｅｏｓ Ａｃｒｙｌｉｃｓ，Ｉｎｃ．より商品名Ｐｅｒｓｐｅｘ ＣＰ６３で入手可能）、ＭＭＡモノマー単位とメタクリル酸ｎ−ブチル（ｎＢＭＡ）コモノマー単位とから生成されるｃｏＰＭＭＡ、またはＳｏｌｖａｙ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ，Ｉｎｃ．（Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ）より商品名Ｓｏｌｅｆ １００８として入手可能なものなどのＰＭＭＡとポリ（フッ化ビニリデン）（ＰＶＤＦ）の混合物が挙げられる。
【００３３】
さらに別の第２のポリマーとしては、Ｄｏｗ−Ｄｕｐｏｎｔ Ｅｌａｓｔｏｍｅｒｓより商品名Ｅｎｇａｇｅ ８２００で入手可能なポリ（エチレン−コ−オクテン）（ＰＥ−ＰＯ）、Ｆｉｎａ Ｏｉｌ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．（Ｄａｌｌａｓ，ＴＸ）より商品名Ｚ９４７０で入手可能なポリ（プロピレン−コ−エチレン）（ＰＰＰＥ）、およびＨｕｎｔｓｍａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐ．（Ｓａｌｔ Ｌａｋｅ Ｃｉｔｙ，ＵＴ）より商品名Ｒｅｘｆｌｅｘ Ｗ１１１で入手可能なアタクチックポリプロピレン（ａＰＰ）とイソタクチックポリプロピレン（ｉＰＰ）とのコポリマーなどのポリオレフィンコポリマーが挙げられる。第２の光学層は、Ｅ．Ｉ．ｄｕＰｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ＆ Ｃｏ．，Ｉｎｃ．（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）より商品名Ｂｙｎｅｌ ４１０５で入手可能なもののような線状低密度ポリエチレン−ｇ−無水マレイン酸（ＬＬＤＰＥ−ｇ−ＭＡ）などの官能化ポリオレフィンから作製することもできる。
【００３４】
偏光子の場合に特に好ましい層の組み合わせとしては、ＰＥＮ／ｃｏ−ＰＥＮ、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）／ｃｏ−ＰＥＮ、ＰＥＮ／ｓＰＳ、ＰＥＴ／ｓＰＳ、ＰＥＮ／Ｅａｓｔａｒ、およびＰＥＴ／Ｅａｓｔａｒが挙げられ、ここで「ｃｏ−ＰＥＮ」はナフタレンジカルボン酸を主成分とするコポリマーまたは混合物を意味し（前述の通り）、ＥａｓｔａｒはＥａｓｔｍａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．より市販されるポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレートである。
【００３５】
ミラーの場合に特に好ましい層の組み合わせとしては、ＰＥＴ／ＰＭＭＡまたはＰＥＴ／ｃｏＰＭＭＡ、ＰＥＮ／ＰＭＭＡまたはＰＥＮ／ｃｏＰＭＭＡ、ＰＥＴ／ＥＣＤＥＬ、ＰＥＮ／ＥＣＤＥＬ、ＰＥＮ／ｓＰＳ、ＰＥＮ／ＴＨＶ、ＰＥＮ／ｃｏ−ＰＥＴ、およびＰＥＴ／ｓＰＳが挙げられ、ここで「ｃｏ−ＰＥＴ」はテレフタル酸を主成分とするコポリマーまたは混合物を意味し（前述の通り）、ＥＣＤＥＬはＥａｓｔｍａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．より市販される熱可塑性ポリエステルであり、ＴＨＶは３Ｍ Ｃｏ．より市販されるフルオロポリマーである。ＰＭＭＡはポリメタクリル酸メチルを意味し、ｃｏＰＥＴはテレフタル酸を主成分とするコポリマーまたは混合物を意味し（前述の通り）、ＰＥＴＧは第２のグリコール（通常はシクロヘキサンジメタノール）を使用するＰＥＴのコポリマーを意味する。ｓＰＳはシンジオタクチックポリスチレンを意味する。
【００３６】
非光学層
第１および第２の光学層以外に、本発明の多層反射フィルムは、１つ以上のスキン層、または１つ以上の内部非光学層（例えば、光学層の組の間の保護境界層など）などの１つ以上の非光学層を任意に含む。非光学層を使用することによって、多層フィルム構造を形成したり、加工中または加工後の損傷や破壊を防止したりすることができる。ある用途の場合では、犠牲保護スキンを有することが望ましい場合もあり、この場合には、使用前に光学スタックからスキン層を剥がせるようにスキン層と光学スタックの間の界面接着力が制御される。
【００３７】
多層光学体の引き裂き抵抗性、貫入抵抗性、靱性、耐候性、および耐溶剤性などの性質の付与または向上のために非光学層の材料を選択することができる。通常、１つ以上の非光学層は、第１および第２の光学層による透過、偏光、または反射が起こる光の少なくとも一部がこれらの層も通過するように配置される（すなわち、これらの層は第１および第２の光学層による透過または反射が起こる光路内に配置される）。通常、非光学層は、対象となる波長領域にわたって光学フィルムの反射性に実質的な影響を与えない。大きく湾曲する基材に積層する場合に亀裂やしわが形成されない本発明のフィルムを得るためには、結晶化度や収縮特性などの非光学層の性質を、光学層の性質とともに考慮する必要がある。
【００３８】
非光学層は任意の適切な材料であってよく、光学スタックに使用される材料のうちの１つと同じものであってもよい。当然ながら、光学スタックの光学特性に有害な光学特性を有さないようにこれらの材料を選択することが重要である。非光学層は、第１および第２の光学層に使用されるあらゆるポリマーを含むポリエステルなどの種々のポリマーから作製することができる。ある実施態様では、非光学層用に選択される材料は、第２の光学層用に選択される材料と類似しているか同一である。スキン層にｃｏＰＥＮ、ｃｏＰＥＴ、またはその他のコポリマー材料を使用すると、多層光学フィルムの剥離（すなわち、延伸方向でポリマー分子の大部分の結晶化および配列が応力によって誘導されることが原因のフィルムの分断）が軽減される。通常、非光学層のｃｏＰＥＮは、第１の光学層の延伸に使用される条件下で延伸した場合にほとんど配向せず、そのため応力により誘導される結晶化もわずかである。
【００３９】
好ましくは、流れが乱れずに共押出可能となるように、第１の光学層、第２の光学層、および任意の非光学層のそれぞれのポリマーは同様のレオロジー特性（例えば、溶融粘度）を有するように選択される。通常、第２の光学層、スキン層、および任意の非光学層のガラス転移温度Ｔｇは、第１の光学層のガラス転移温度より低温であるか約４０℃未満高温であるかのいずれかである。好ましくは、第２の光学層、スキン層、および任意の非光学層のガラス転移温度は、第１の光学層のガラス転移温度よりも低温である。多層光学フィルムの延伸に長手方向延伸（ＬＯ）ローラーが使用される場合、低Ｔｇ材料はローラーに固着するため、望ましい低Ｔｇスキン材料を使用することができない。ＬＯローラーが使用されない場合は、この制限は問題とならない。一部の用途では、耐久性がありＵＶ線から光学スタックを保護できることから、好ましいスキン層材料としてＰＭＭＡとポリカーボネートが挙げられる。
【００４０】
スキン層および他の任意の非光学層は、第１および第２の光学層よりも厚い場合もあるし、薄い場合もあるし、同じ厚さの場合もある。スキン層と任意の非光学層の厚さは、個々の第１および第２の光学層の少なくとも一方の厚さの一般に少なくとも４倍、通常は少なくとも１０倍であり、さらに少なくとも１００倍になる場合もある。非光学層の厚さは、特定の厚さの多層反射フィルムを作製するために変動させることができる。
【００４１】
追加のコーティングも非光学層として見なすことができる。その他の層としては、帯電防止コーティングまたはフィルム、難燃剤、ＵＶ安定剤、耐摩耗性材料またはハードコート材料、光学コーティング、防曇性材料などが挙げられる。さらに別の機能層またはコーティングは、例えばＷＯ９７／０１４４０号、ＷＯ９９／３６２６２号、およびＷＯ９９／３６２４８号に記載されており、これらの記載内容を本明細書に援用する。これらの機能成分は１つ以上のスキン層に混入することができるし、あるいは独立したフィルムまたはコーティングとして適用することができる。
【００４２】
他のポリマー光学フィルムも本発明を使用すると好適である。特に、本発明は、温度変動にさらされると過度の反りが生じるポリマーフィルムに使用すると好適である。通常、本発明の光学フィルムは薄い。好適なフィルムとしては種々の厚さのフィルムが挙げられるが、特にフィルムの厚さは１５ミル未満であり、より一般的には厚さは１０ミル未満であり、好ましくは厚さは７ミル未満である。加工中、２５０℃を超える温度で寸法安定性層が光学フィルム上に押し出される。したがって、光学フィルムは２５０℃を超える温度への曝露に耐えられることが好ましく、より好ましくは２５０℃を超える温度に耐えられる。光学フィルムは加工中に種々の接合工程およびロール掛け工程にも通常はかけられるので、フィルムは可撓性であるべきである。
【００４３】
Ｂ．寸法安定性層
寸法安定性層は光学フィルムの不規則な反りに対する抵抗性を付与し、通常は脆くはない可撓性光学体が得られる。通常、寸法安定性層は、光学体を曲げたりロール掛けしたりが可能となるのに十分な可撓性を有し、さらに不規則な反りを防止するのに十分な安定性がこの層によって得られる。これに関して、寸法安定性層は光学体のしわおよびたるみを形成されにくくしながら、ロール上に保持するなどによる光学体の取り扱いおよび保管は容易なままである。
【００４４】
複合光学体の反りは防止されるが、極端な温度範囲、特に高温では光学体の劣化が起こりうる。通常、寸法安定性層を使用することによって光学フィルムは、１．５時間ごとに−３０℃〜８５℃の温度のサイクルを４００時間繰り返しても反りが生じないか、わずかな反りが生じるのみである。対照的に、寸法安定性層を使用せずに光学フィルム単独であると、これらと同じ状況では反りが生じる。さらに、寸法安定性層を使用せずに光学フィルム単独であると、室温〜６０℃および相対湿度７０％のサイクルで反りが生じる。
【００４５】
通常、寸法安定性層は透明または実質的に透明である。反射率の高い光学体が望ましい実施態様では、露出した寸法安定性層の透明性が高いことが特に重要である。さらに、望ましくない光の変化を防止するため、寸法安定性層の屈折率を、光学フィルム（またはいずれかの中間層）の屈折率に近づけることができる。
【００４６】
押出可能であり、高温で加工した後でも透明性が維持され、少なくとも約−３０℃〜８５℃の温度で実質的に安定となるように、寸法安定性層のポリマー組成が選択されることが好ましい。通常、寸法安定性層は可撓性であるが、−３０℃〜８５℃の温度範囲にわたって長さまたは幅の実質的な伸張が起こらない。寸法安定性層がこの温度範囲で伸張する場合、その伸張は実質的に均一であり、そのためフィルムに過剰のしわは形成されない。
【００４７】
寸法安定性層は、一般にガラス転移温度（Ｔｇ）が８５〜２００℃、より一般的には１００〜１６０℃であるポリマー材料である。寸法安定性層の厚さは、用途に応じて変動させることができる。しかしながら、寸法安定性層の厚さは通常０．５〜１０ミルであり、より一般的には厚さは１〜８ミルであり、さらにより一般的には厚さは１．５〜７ミルである。
【００４８】
好適な寸法安定性層は、ポリカーボネート、あるいはポリカーボネートとＰＥＮ、ＣｏＰＥＮ、ＰＥＴ、およびＣｏＰＥＴとの混和性混合物を含んでもよい。別の実施態様では、寸法安定性層は、ポリスチレン、あるいはスチレン−アクリロニトリル、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン、およびスチレン−メタクリル酸メチルなどのポリスチレンコポリマーを含む。具体的な組成物としては、ＧＥ ＰｏｌｙｍｅｒｓのＬｅｘａｎ １２１ポリカーボネート、ＧＥ ＰｏｌｙｍｅｒｓのＬｅｘａｎ ＨＦ１１１０ポリカーボネート、Ｄｏｗ ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎのＣａｌｉｂｒｅ ５１０１ガラス充填ポリカーボネート、およびＤｏｗ ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎのＴｙｒｉｌ ８８０ｂスチレン−アクリロニトリルが挙げられる。
【００４９】
寸法安定性層は、光を拡散するように作製することができる。この拡散性は、本来拡散性であるポリマー材料を使用して得ることができるし、あるいは製造中に寸法安定性層上に拡散パターンをエンボス加工することによって得ることができる。このエンボスパターンは、フィルムに対して垂直から離れた角度の光を、フィルムに対して垂直により近い角度に方向を変えることもできる。寸法安定性層による拡散は、寸法安定性層とは異なる屈折率を有する小さな粒子を混入することによっても実現可能である。さらに、ブタジエンやエチレン−プロピレン−ジメタクリレートなどの選らすとマー成分や、その他のゴム状粒子を寸法安定性層に混入して、拡散性を増加させることができる。このような拡散性によって、光学体の種々の層の不具合または不規則性が隠れやすくなる。
【００５０】
拡散性の向上した光学体は、拡散させるために少量の寸法安定性材料をＣｏＰＥＮまたはＣｏＰＥＴと混合することによって実現することもできる。さらに、このようなＣｏＰＥＮまたはＣｏＰＥＴは、ＣｏＰＥＮまたはＣｏＰＥＴを含有する光学フィルムの寸法安定性層に対する接着を促進することができる。拡散を増加させるとともに層を互いに保持するために、任意にこのような組成物を中間層として使用することができる。通常、このようなＣｏＰＥＮまたはＣｏＰＥＴには、約１〜３０％の寸法安定性材料が加えられ、より一般的には５〜２０％の量で加えられる。
【００５１】
通常、寸法安定性層は光学フィルムの両側に取り付けられる。しかしながら、ある実施態様では、蛍光灯の周囲に巻き付ける光学体を作製する場合などで、フィルムが湾曲しやすいようにするために、光学フィルムの片側だけに寸法安定性層が取り付けられる。
【００５２】
Ｃ．中間層
本発明の光学体は、光学フィルムおよび寸法安定性層以外に１つ以上の層を任意に有することもできる。１つ以上の追加層が存在する場合、通常これらの層は複合光学体の完全性を向上させる機能を果たす。特に、これらの層は、光学フィルムを寸法安定性層に接合させる機能を果たす場合がある。ある実施態様では、寸法安定性層と光学フィルムは、直接的には互いに強い接合を形成しない。このような実施態様では、これらの層を互いに接着させる中間層が必要である。
【００５３】
通常、中間層の組成は、中間層が接触する光学フィルムおよび寸法安定性層に適合するように選択される。中間層は、光学フィルムおよび寸法安定性層の両方と十分に接合するべきである。したがって、中間層に使用される材料の選択は、光学体の他の成分の組成によって異なる場合も多い。
【００５４】
特定の実施態様では、中間層は、押出可能で透明なホットメルト接着剤である。このような層は、ナフタレンジカルボン酸（ＮＤＣ）、テレフタル酸ジメチル（ＤＭＴ）、ヘキサンジオール（ＨＤ）、トリメチロールプロパン（ＴＭＰ）、およびエチレングリコール（ＥＧ）の１種類以上を含有するＣｏＰＥＮを含むことができる。ＮＤＣを含有する層は、ＰＥＮおよびＣｏＰＥＮを含有する光学フィルムに寸法安定性層を接着する場合に特に好適である。このような実施態様では、中間層は通常２０〜８０部のＮＤＣを含有し、好ましくは３０〜７０部のＮＤＣ、より好ましくは４０〜６０部のＮＤＣを含有する。前述のコモノマーなどの種々の別の化合物を光学フィルムに加えることができる。加工性を向上させ他の層への接着を促進するために、可塑剤や潤滑剤などの押出助剤を加えることができる。また、無機球体やポリマービーズなどの接着性ポリマーとは異なる屈折率を有する粒子を使用することもできる。
【００５５】
ある実施態様では、光学フィルム、寸法安定性層、またはその両方と一体となるように中間層が形成される。光学フィルムの露出面上のスキンコートとして中間層を光学フィルムと一体となるように形成することができる。通常、このようなスキンコートは、一体的に形成され層と接合するようにするため、光学フィルムと共押出することによって形成される。このようなスキンコートは、光学フィルムと別の層の接合性を向上させるように洗濯される。ポリカーボネートなどの特定の寸法安定性層への光学フィルムの親和性が非常に低い場合に、スキンコートは特に有用である。このような場合、ＣｏＰＥＮとポリカーボネート、またはＰＥＴとポリカーボネートの混和性混合物をスキン層として押出すことができる。同様に、光学フィルム上に同時に共押出または連続して押出すことによって、寸法安定性層と一体となるように中間層を形成することができる。本発明のさらに別の実施態様では、スキン層を光学フィルム上に形成し、別の中間層を寸法安定性層とともに形成することができる。
【００５６】
中間層は、２５０℃を超える温度において溶融相で熱安定性を有することが好ましい。したがって、２５０℃を超える温度による押出中に中間層は実質的に劣化しない。通常、中間層は、フィルムの光学性質を低下させないようにするため、透明であるかまたは実質的に透明である中間層の厚さは通常２ミル未満であり、より一般的には厚さは１ミル未満であり、さらにより一般的には厚さは約０．５ミルである。薄い光学体を維持するため、中間層の厚さは最小限であることが好ましい。
【００５７】
Ｄ．方法およびシステム
さまざまな方法を、本発明の複合光学体の製造に使用することができる。前述したように、本発明の光学体は種々の構造をとることができ、そのため最終光学体の構造によって製造方法も異なる。
【００５８】
複合光学体のすべての製造方法に共通の工程は、光学フィルムを寸法安定性層に接着する工程である。この工程は、種々の層の共押出、層の押出コーティング、または複数の層の共押出コーティング（寸法安定性層と中間層が光学フィルム上に同時に押出コーティングされる場合など）などの種々の方法によって実施することができる。
【００５９】
図４は、本発明の実施態様の１つによる光学体の製造システムの平面図を示している。光学フィルム２２を有するスプール２０は巻き出されて、赤外線熱ステーション２４で加熱される。光学フィルム２２の温度は通常５０℃を超えるまで上昇し、より一般的には約６５℃の温度まで上昇する。寸法安定性層を形成するための組成物２６と、中間接着層を形成するための組成物２８がフィードブロック３０から供給されて、あらかじめ加熱された光学フィルム２２上に共押出コーティングされる。その後、光学フィルムはロール３２、３４の間で加圧される。ロール３２および／またはロール３４は、寸法安定性層上にわずかな拡散面を形成するためのマット仕上を任意に有する。冷却後、コーティングされた光学フィルム３６は、シートへの切断などのさらなる加工が行うことができ、それによって完成光学体が得られ、巻取機３８に巻き取られる。
【００６０】
押出されたフィルムは、光学体材料のそれぞれのシートを熱風中で延伸することによって配向させることができる。経済的に製造するためには、延伸はは、標準的な長さ延伸機、テンターオーブン、またはその両方によって連続的に実施することができる。標準的なポリマーフィルム製造の経済的な規模およびライン速度を実現でき、そのため市販の吸光偏光子の場合よりも実質的に製造コストが低くなる。
【００６１】
ミラーを製造する場合、２枚の一軸延伸偏光シートが、それぞれの配向軸が９０℃回転して配置されるか、１枚のシートが二軸延伸される。多層シートを二軸延伸することによって、両方の軸に対して平行な面における屈折率に関して隣接する層の間で差が生じ、その結果偏光方向の両方の面の光の反射が起こる。
【００６２】
複屈折系を形成するための方法の１つは、スタックの少なくとも１種類の材料は延伸工程の影響を受ける屈折率を有する（例えば屈折率が増加または減少する）多層スタックの二軸延伸（例えば、２つの方向に沿った延伸）を行うことである。多層スタックの二軸延伸によって、両方の軸に対して平行な面における屈折率に関して隣接する層の間で差が生じることがあり、その場合には両方の偏光面の光を反射する。具体的な方法および材料は発明の名称「Ａｎ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｌｍ ａｎｄ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ Ｔｈｅｒｅｏｆ（光学フィルムおよびその製造方法）」のＰＣＴ特許出願ＷＯ９９／３６８１２号に教示されており、この記載内容を本明細書に援用する。
【００６３】
予備延伸温度、延伸温度、延伸速度、延伸比、ヒートセット温度、ヒートセット時間、ヒートセット緩和、および横方向延伸緩和は、所望の屈折率関係を有する多層装置が得られるように選択される。これらの変数は相互依存性であり、例えば、比較的遅い延伸速度は、例えば比較的低い延伸温度と組み合わせて使用することができる。所望の多層装置を得るために適切なこれらの変数の組み合わせの選択方法は当業者には明らかであろう。しかしながら、一般に延伸比は、好ましくは延伸方向で１：２〜１：１０（より好ましくは１：３〜１：７）の範囲であり、延伸方向と直交する方向で１：０．５〜１：１０（より好ましくは１：０．５〜１：７）の範囲である。
【００６４】
Ｅ．実施例
これより、以下の実施例を参照して本発明を説明する。
【００６５】
実施例１
ＰＥＮおよびＣｏＰＥＮ（５５モル部のＮＤＣと４５モル部のＤＭＴを含有）層と、２つのＣｏＰＥＮスキン層（５５モル部のＮＤＣと４５モル部のＤＭＴをカルボキシレート成分として含有）とを有する多層反射偏光子を、赤外線加熱によって６５℃に予備加熱した後、ニップロールに７．５フィート／分で供給した。共押出したＣｏＰＥＮ接着層と高Ｔｇポリカーボネート溶融層を、多層反射偏光子上に押出コーティングした。このＣｏＰＥＮ接着層は、２０モル部のＮＤＣ、８０モル部のＤＭＴ、４モル部のＨＤ、０．２モル部のＴＭＰ、および９５．８モル部のＥＧを含有した。上記高Ｔｇ溶融層は、ＧＥ ＰｏｌｙｍｅｒｓのＬｅｘａｎ １２１ポリカーボネートを含有した。ＣｏＰＥＮ接着層の厚さを０．５ミル、ポリカーボネートの厚さを６ミルに維持しながら、これらのポリマーを２７１℃で共押出した。押出コーティング層を有する偏光子は、１５０ｒｍｓマット仕上げを有し８３℃に加熱されたキャスティングホイールで加圧することで、ポリカーボネートに拡散面をエンボス加工した。同じ工程を繰り返して、光学フィルムの反対側に接着層とポリカーボネート層を適用した。得られた試料をオーブンに入れて、１．５時間ごとに−３０℃〜８５℃を変動する４００時間のサイクルにかけても、反りは観察されなかった。
【００６６】
実施例２
ＰＥＮおよびＣｏＰＥＮ（５５モル部のＮＤＣと４５モル部のＤＭＴを含有）層と、２つのＣｏＰＥＮスキン層（５５モル部のＤＭＴと４５モル部のＮＤＣを含有）とを有する多層反射偏光子を、赤外線加熱によって６５℃に予備加熱した後、ニップロールに７．５フィート／分で供給した。共押出したＣｏＰＥＮ接着層と高Ｔｇスチレン−アクリロニトリル溶融層を、多層反射偏光子上に押出コーティングした。このＣｏＰＥＮ接着層は、２０モル部のＮＤＣ、８０モル部のＤＭＴ、４モル部のＨＤ、０．２モル部のＴＭＰ、および９５．８モル部のＥＧを含有した。上記高Ｔｇ溶融層は、ＤＯＷ ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎのＴｙｒｉｌ ８８０ｂスチレン−アクリロニトリルを含有した。ＣｏＰＥＮ接着層の厚さを０．５ミル、スチレン−アクリロニトリルの厚さを６ミルに維持しながら、これらのポリマーを２７１℃で共押出した。押出コーティング層を有する偏光子は、１５０ｒｍｓマット仕上げを有し８３℃に加熱されたキャスティングホイールで加圧することで、スチレン−アクリロニトリルに拡散面をエンボス加工した。同じ工程を繰り返して、光学フィルムの反対側に接着層とスチレン−アクリロニトリル層を適用した。得られた試料をオーブンに入れて、１．５時間ごとに−３０℃〜８５℃を変動する４００時間のサイクルにかけても、反りは観察されなかった。
【００６７】
実施例３
ＰＥＮおよびＣｏＰＥＮ（５５モル部のＮＤＣと４５モル部のＤＭＴを含有）層と、２つのＣｏＰＥＮスキン層（５５モル部のＤＭＴと４５モル部のＮＤＣを含有）とを有する多層反射偏光子を、赤外線加熱によって６５℃に予備加熱した後、ニップロールに７．５フィート／分で供給した。共押出したＣｏＰＥＮ接着層と高Ｔｇスチレン−アクリロニトリル溶融層を、多層反射偏光子上に押出コーティングした。このＣｏＰＥＮ接着層は、５５モル部のＮＤＣ、４５モル部のＤＭＴ、４モル部のＨＤ、０．２モル部のＴＭＰ、および９５．８モル部のＥＧを含有した。上記高Ｔｇ溶融層は、ＤＯＷ ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎのＴｙｒｉｌ ８８０ｂスチレン−アクリロニトリルを含有した。ＣｏＰＥＮ接着層の厚さを０．５ミル、スチレン−アクリロニトリルの厚さを６ミルに維持しながら、これらのポリマーを２７１℃で共押出した。押出コーティング層を有する偏光子は、１５０ｒｍｓマット仕上げを有し８３℃に加熱されたキャスティングホイールで加圧することで、スチレン−アクリロニトリルに拡散面をエンボス加工した。同じ工程を繰り返して、光学フィルムの反対側に接着層とスチレン−アクリロニトリル層を適用した。得られた試料をオーブンに入れて、１．５時間ごとに−３０℃〜８５℃を変動する４００時間のサイクルにかけても、反りは観察されなかった。
【００６８】
実施例４
ＰＥＮおよびＣｏＰＥＮ（５５モル部のＮＤＣと４５モル部のＤＭＴを含有）層と、２つのＣｏＰＥＮスキン層（５５モル部のＤＭＴと４５モル部のＮＤＣを含有）とを有する多層反射偏光子を、赤外線加熱によって６５℃に予備加熱した後、ニップロールに７．５フィート／分で供給した。共押出したＣｏＰＥＮ接着層と高Ｔｇポリカーボネート溶融層を、多層反射偏光子上に押出コーティングした。このＣｏＰＥＮ接着層は、２０モル部のＮＤＣ、８０モル部のＤＭＴ、４モル部のＨＤ、０．２モル部のＴＭＰ、および９５．８モル部のＥＧを含有した。このＣｏＰＥＮ接着層は、光学体の拡散性を増加させるために、Ｚｅｅｌａｎ ＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓのＸ２７３ ｚｅｅｅｏｓｐｈｅｒｅｓを１０重量％さらに含有した。上記高Ｔｇ溶融層は、ＧＥ ＰｏｌｙｍｅｒｓのＬｅｘａｎ １２１ポリカーボネートを含有した。ＣｏＰＥＮ接着層の厚さを０．５ミル、ポリカーボネートの厚さを６ミルに維持しながら、これらのポリマーを２７１℃で共押出した。押出コーティング層を有する偏光子は、１５０ｒｍｓマット仕上げを有し８３℃に加熱されたキャスティングホイールで加圧することで、ポリカーボネートに拡散面をエンボス加工した。接着層にｚｅｅｏｓｐｈｅｒｅｓを加えなかったことを除けば、同じ工程を繰り返して、光学フィルムの反対側に接着層とポリカーボネート層を適用した。得られた試料をオーブンに入れて、１．５時間ごとに−３０℃〜８５℃を変動する４００時間のサイクルにかけても、反りは観察されなかった。
【００６９】
好ましい実施態様を参照しながら本発明を説明してきたが、本発明の意図および範囲から逸脱せずに形態および詳細を変更可能であることは、当業者であれば理解できるであろう。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１および第２の光学層を交互に有する複屈折性の多層反射光学フィルムを提供する工程、および
可撓性透明寸法安定性層を該複屈折性の多層反射光学フィルムの第１主面上に押出コーティングする工程
を含む、光学体の製造方法。
【請求項２】
前記可撓性透明寸法安定層が、スチレン−アクリロニトリルまたはポリカーボネートを含む請求項１記載の方法。
【請求項３】
第２の可撓性透明寸法安定層を、前記複屈折性の多層反射光学フィルムの第２主面上に押出コーティングする請求項１記載の方法。
【請求項１】
第１および第２の光学層を交互に有する複屈折性の多層反射光学フィルムを提供する工程、および
可撓性透明寸法安定性層を該複屈折性の多層反射光学フィルムの第１主面上に押出コーティングする工程
を含む、光学体の製造方法。
【請求項２】
前記可撓性透明寸法安定層が、スチレン−アクリロニトリルまたはポリカーボネートを含む請求項１記載の方法。
【請求項３】
第２の可撓性透明寸法安定層を、前記複屈折性の多層反射光学フィルムの第２主面上に押出コーティングする請求項１記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−１８４０６（Ｐ２０１２−１８４０６Ａ）
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７７３８２（Ｐ２０１１−１７７３８２）
【出願日】平成２３年８月１５日（２０１１．８．１５）
【分割の表示】特願２００８−１９１２３５（Ｐ２００８−１９１２３５）の分割
【原出願日】平成１３年２月２７日（２００１．２．２７）
【出願人】（５０５００５０４９）スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー (2,080)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１５日（２０１１．８．１５）
【分割の表示】特願２００８−１９１２３５（Ｐ２００８−１９１２３５）の分割
【原出願日】平成１３年２月２７日（２００１．２．２７）
【出願人】（５０５００５０４９）スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー (2,080)
【Ｆターム（参考）】
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