具有光学活性呼气阀的呼吸器的制造方法_4

文档序号:9712709阅读:来源:国知局
0%的反射率,而对于透光轴将具有至少70%、80%或90%的透射率。 如果材料在所关注的波长范围(例如光谱的UV、可见光和/或红外光部分中的所选的波长或 谱带)内具有各向异性的介电张量,则将该材料视为"双折射的"材料。换句话说,如果材料 的主折射率(例如nix、nly、nlz)不全相同,则该材料视为"双折射的"材料。相邻微层可沿着 两个面内轴均具有较大的折射率失配(Anx较大,并且Any较大),在这种情况下,膜或层组 可起同轴反射镜的作用。就这一点而言,出于本专利申请的目的,如果波长位于层组的反射 谱带内,则反射镜或反射镜状膜则可以视为强烈反射任何偏振的垂直入射光的光学体。根 据预期应用或应用领域,"强烈地反射"可以具有不同的含义,但在许多情况下,反射镜对于 在所关注波长下的任何偏振的垂直入射光的反射率将为至少70%、80%或90%。在上述实 施例的变型中,相邻微层可以沿z轴具有折射率匹配或失配(Anz ?0或Ληζ大),并且该失 配可以具有与面内折射率失配相同或相反的极性或符号。Anz的此类设计在倾斜入射光的 P偏振分量的反射无论是随着入射角增大而增大、减小、还是保持不变都起关键作用。在另 一个实例中,相邻微层可以沿这两个面内轴都具有显著的折射率匹配(Anx ? Any ? 〇),而 沿z轴具有折射率失配(Anz大),在这种情况下,如果波长位于层组的反射谱带内,则膜或 层组可以起到所谓的"P偏振片"的作用,其强烈透射任何偏振的垂直入射光,而且渐增地反 射入射角增大的P偏振光。
[0073] 鉴于沿不同轴的可能的折射率差值、总的层数及其厚度分布以及包含在多层光学 膜中的微层层组的数量和类型具有大量的排列方式,故可能的多层光学膜60及其层组具有 极大的多样性。多层光学膜的至少一个层组中的一些微层在膜的至少一个区域中是双折射 的。因此,光学重复单元中的第一层可为双折射的(即,nix矣nly,或nix矣nlz,或nly矣 nlz),或者光学重复单元中的第二层可为双折射的(SP,n2x矣n2y,或n2x矣n2z,或n2y关 n2z),或者第一层和第二层二者可均为双折射的。此外,一个或多个这种层的双折射可以在 至少一个区中相对于相邻区减少。在一些情况下,这些层的双折射可以减少至零,使得它们 在该区之一中为光学各向同性的层(即nlx = nly = nlz或n2x = n2y = n2z),而在相邻区中为 双折射层。在其中两个层根据材料选择和处理条件而初始均为双折射层的情况下,它们可 通过下述方式进行处理,即显著减小这两个层中仅一个层的双折射,或可减小全部两个层 的双折射。
[0074] 可适用于本公开的多层光学膜的实例公开于授予Schrenk等人的美国专利5,217, 794和5,486,949;授予Ouderkirk等人的美国专利5,825,543;授予Jonza等人的美国专利5, 882,774、6,045,894和6,737,154;授予 Merri 11 等人的美国专利6,179,948、6,939,499和7, 316,558;授予Weber等人的美国专利6,531,230;授予Hebrink等人的7,256,936;以及授予 Liu等人的美国专利6,506,480中。还参见授予Merrill等人的美国专利公布2011/0255163; 和授予Dunn等人的美国专利公布2013/0095435。在一个或多个实施例中,本公开的光学膜 可包括含有设置在载体上的反射叠堆的色移膜,其中叠堆包括设置在部分反射的第一层和 部分反射的第二层之间的至少部分透明的隔层,如例如授予Endle等人的标题为 INTERFERENCE FILMS HAVING ACRYLAMIDE LAYER AND METHOD OF MAKING SAME(具有丙烯 酰胺层的干涉膜和制备所述膜的方法)的美国专利8,120,854中所述。
[0075] 适用于本公开的多层光学膜可以根据本文所引用的专利中所讨论的技术来制成。 还可使用共挤出、浇铸、和取向工艺来制备光学膜。参见例如授予Jonza等人的标题为 OPTICAL FILM(光学膜)的美国专利5,882,774;授予Merrill等人的标题为OPTICAL FILM AND PROCESS FOR MANUFACTURE THEREOF(光学膜及其制造工艺)的美国专利6,179,949;以 及授予Neavin等人的标题为APPARATUS FOR MAKING MULTILAYER OPTICAL FILMS(制备多 层光学膜的装置)的美国专利6,783,349。多层光学膜可以通过上述参考文献的任何一篇中 所描述的聚合物共挤出法来形成。可以选择各种层的聚合物使之具有相似的流变性(如熔 体粘度),以使得它们可进行共挤出而没有显著的流体扰动。选择挤出条件以便以连续稳定 的方式将有关聚合物充分地给料、熔融、混合并作为进料流或熔融流栗送。用于形成和保持 每一熔融流的温度可以选定为在下述范围内,所述范围能避免在该温度范围的低端处出现 冻结、结晶、或不当的高压下降,并且能避免在该范围的高端处出现材料降解。
[0076] 图11示出了可以由类似本文所述的那些的闪烁光学膜制成的柔性阀瓣22。在此情 况下,光学膜设计为在阀瓣22的自由部分25的外表面72上提供可见标记70。标记70可被成 形为显示出阀瓣制造商的商标或品牌,或者阀本身的商标或品牌。另选地,标记70可以是物 体或动物例如飞机或鹰的图像。标记70可被成形为使得产品伪造能够被容易地检测出。光 学膜可由数百层或数千层的交替折射率层制成。在设计位于标记70处的这些层的改变以显 示出不同于外表面72颜色的颜色时,该设计可被调配成使得只有事先知晓特定改变的那些 人才能在最终产品中识别出它。因此标记70被设计可以充当针对伪造的标识符。可以使标 记区域或区的固定结构发生改变,使得标记区域向观察外表面72上的标记70和周围区域73 的人反射或显示出明显不同颜色的光。柔性阀瓣可以由交替的具有不同折射率的层制成。 这些交替的层可以在膜的内表面之间产生相长干涉。膜可以被拉伸以产生增加较高折射率 材料的折射率的分子取向,此过程称为发展双折射。取向的材料具有较大折射率,从而能产 生较高的反射率。可以通过熔融工艺使较高折射率层返回到较低折射率。可以通过使用激 光器来实现熔融。因此,可以对膜的固定结构进行精确改变,相对于未受到处理的层来说, 该改变可以改变膜的外表面72的颜色。
[0077] 可以实施内部图案化漫反射光学膜以产生标记70的方法,而不进行选择性施加压 力并且不进行选择性减薄膜。相反,通过在第二区(标记区域70)而非相邻第一区或区域73 中进行选择性减小来图案化,被分离到不同的第一相和第二相中的聚合物材料中的至少一 者在光学膜的共混层中双折射。在其它情况下,内部图案化可以伴有厚度的显著变化,厚度 根据处理条件变化为较厚或较薄的。
[0078] 漫反射光学膜可以利用共混层,在该共混层中第一相和第二相中的至少一个为连 续相,且与该连续相相关的第一聚合物材料和/或第二聚合物材料在第一区中双折射。选择 性双折射减小可通过向第二区递送适当量的能量,以便选择性地加热其中的共混聚合物材 料中的至少一者至足够高以在该材料中产生减小或消除原有光学双折射的松弛的温度来 进行。在一些情况下,加热过程中的高温可以足够低和/或可以持续足够短暂的时间以保持 膜内形态学共混物结构的物理完整性。在此类情况下,虽然双折射减小,但第二区的共混物 形态基本上不因该选择性的热处理而改变。双折射的减小可以为部分减小,或其可以为完 全减小,在此情况下,在第一区中为双折射的一种或多种聚合物材料在第二区中被赋予光 学各向同性。选择性加热可以至少部分地通过将光或其它辐射能量选择性地递送至第二膜 区来实现。光可以包括紫外光、可见光、或红外波长的光、或它们的组合。被递送的光中的至 少一些可以被膜吸收,从而得到所需的加热,其中所吸收光的量取决于强度、持续时间、和 被递送的光的波长分布、以及膜的吸收特性。此类用于使共混膜内部图案化的技术与已知 的高强度光源和电子可寻址波束控制系统相容,从而允许仅通过适当地控制光束(无需专 用硬件诸如图像专用压印板或光掩模)即在膜中产生事实上任何期望的图案或图像。
[0079] 在阀瓣22的外表面72上提供的标记70可以是阀的制造商的商标或品牌。吸收剂诸 如合适地吸收的染料或颜料可以包含在阀瓣膜中以选择性地捕集所需波长或波段下的辐 射能量,该辐射能量如此被递送以选择性地加热膜。当膜通过许多个层的共挤出形成时,这 些吸收剂可被选择性地引入在特定的层中,以控制加热过程和因此厚度方向上的双折射减 小。当许多个共混层是共挤出的时,则至少一个可包含吸收剂而至少一个可不包含吸收剂, 或者基本上每一个共挤出的共混层均可包含吸收剂。还可以向构造中引入另外的层诸如内 部促进层和表层。
[0080] 在本公开的柔性阀瓣中使用的光学膜可以包括从膜的周围区域73延伸至标记区 域70的共混层。共混层可包含分别分离到不同的第一相和第二相中的第一聚合物材料和第 二聚合物材料,并且共混层可在标记区和非标记区中具有基本上相同的组成和厚度。第一 相和第二相中的至少一者可为连续相,且与连续相相关的第一聚合物材料和/或第二聚合 物材料可在周围区域或区中是双折射的,例如在所关注的波长诸如633nm下或所关注的另 一波长下,其双折射率可为至少〇. 03、或0.05或0.10。层可在周围区域73中具有第一漫反射 特性而在标记区域70中具有不同的第二漫反射特性。第一漫反射特性和第二漫反射特性之 间的差异基本上不归因于第一区和第二区之间层的组成或厚度的任何差异。相反,第一漫 反射特性和第二漫反射特性之间的差异基本上归因于第一区和第二区之间第一聚合物材 料和第二聚合物材料中的至少一者的双折射率差异。在一些情况下,共混层可在标记区域 和非标记区域中具有基本上相同的形态。例如,由于制造中的变量,标记区域和非标记区域 中不混溶的共混物形态(例如,如在共混层的显微照片中所见)可相差不超过周围区域中不 同位置处不混溶的共混物形态的标准变异率。在相同的照射和观察条件下比较第一漫反射 特性(例如,Ri)和第二漫反射特性(例如,R 2)。例如,照射条件可指定入射光,例如指定的方 向、偏振和波长,例如法向入射非偏振可见光或沿特定的面内方向偏振的法向入射可见光。 观察条件可指定例如半球反射率(反射到膜的入射光侧上的半球中的所有光)。如果RdPR 2 以百分数表示,则R2可以与心相差至少10%、或至少20%或至少30%。作为阐明实例,R1可以 为70%,并且R 2可以为60%、50%、40%或更小。另选地,R1可以为10%,并且R2可以为20%、 30%、40%或更大。还可通过它们的比来比较心和1? 2。例如,R2M或其倒数可以为至少2、或 至少3。可以适用于产生如本公开中的具有标记的阀瓣的光学膜的实例包括在授予Merrill 等人的美国专利公布 2011/0255163、2011/0286095、2011/0249332、2011/0255167和2013/ 0094088中所述的那些。
[0081] 在光行进到柔性阀瓣上并且穿过其时,光可以从柔性阀瓣反射出,光可以被吸收 到柔性阀瓣中(例如,能量被转变成热量),或者光可以继续透射穿过柔性阀瓣。反射百分 比、透射百分比和吸收百分比的总和等于100%。一般来讲,由于该加和性,所以反射峰对应 于透
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