专利名称：用于光学器件的聚合物共混物及其制造方法
相关申请的交叉索引本申请要求2003年5月2日提交的美国临时申请60/467,630和2003年11月25日提交的美国临时申请60/524,790的优先权。
背景技术：
本发明公开所涉及的是用于光学器件的聚合物共混物(polymeric blends)及其制造方法。
光学质量高的器件如膜(films)和片材(sheets)通常用于许多用途中，如光学元件、眼镜片和类似物。这些光学器件(optical device)通常利用附加的功能性特性，例如光偏振、光-着色异常、色彩、颜色、装饰、标记、硬度、抗磨损、防雾、X线记录能力、照相膜能力、数字存储能力、光处理能力等。通常希望使用聚合物合金用于这些用途，其中某种特定功能可以在经济和成本有效性方面得到满足。但是，聚合物合金通常具有如存在彗星纹(comets)和脉纹(veins)的缺陷，致使膜不适用于这种高质量的光学用途。所以，通常希望开发出能够有效用于光学器件的聚合物合金组合物。另外，希望开发出将聚合物合金加工成光学膜和透镜的方法，其中的所述缺陷已实质减少或者消除。
发明概述制备膜或片材的方法，包括在有效赋予变形的合金双折射延迟(birefringence retardation)大于或等于约350纳米的温度，将聚合物合金(polymeric alloy)变形。
在另一实施方案中，基本上消除光学膜或片材的彗星纹和脉纹的方法包括将包含聚合物合金的膜或片材退火到接近合金中所含的聚合物树脂的玻璃化温度的温度。
在另一个实施方案中，组合物包括约1％至99％重量的第一聚合树脂；约1％至99％重量的第二聚合树脂，其中聚合树脂使用有效产生双折射延迟大于或等于约350纳米或具有小于或等于约150纳米的聚合物合金的变形力或能量处理。
在又一个实施方案中，通过如下的方法制造光学器件，该方法包括将聚合物合金在有效赋予变形的合金具有大于或等于约350纳米的双折射延迟的温度变形或者通过将聚合物合金在有效赋予变形的合金具有小于或等于约150纳米的双折射延迟的温度退火。
图1是具有彗星纹和脉纹的聚合物膜或者片材的示意图；图2是照片，给出了(a)样品#2的彗星纹和脉纹；(b)#样品4的彗星纹和脉纹；(c)样品#5的彗星纹和脉纹；和图3是聚碳酸酯-聚(1，4-环己烷-二甲醇-1，4-环己烷二羧酸酯)共混物提供的低温加工能力的示意图。
优选实施方案的详细描述此处公开的是组合物，其中包括聚合物合金，该聚合物合金具有大于或等于约85％的透射率(transmissivity)并且在可见光谱中的偏光即约300纳米到约1000纳米的波长内检测时，基本上没有如彗星纹和脉纹的缺陷。此处公开的是从聚合物合金制造光学膜和光学透镜的方法，该合金已经减少了如彗星纹和脉纹的缺陷的数量或者基本上没有所述缺陷。此处公开的还有减少或者消除缺陷的方法，上述缺陷如存在于含有从聚合物合金制造的光学膜或者片材的光学器件中的彗星纹和脉纹。
这些组合物有利地允许使用大于或者等于约5微米(0.2密耳)至小于或者等于约1000微米(40密耳)的厚度的膜。在另一个例举的实施方案中，这些聚合物合金可以制造成具有大于或者等于约1001微米(40.04密耳)至小于或者等于约40,000微米(1600密耳)的厚度的片材。此处公开的还有聚合物合金组合物和在基底上使用光学膜形式的聚合物合金的方法，其中该基底具有最小的耐热性并且其中膜能够应用于基底，没有任何实质损伤(damage)和退化(degradation)。此处公开的还有聚合物合金组合物和在基底上使用光学膜形式的聚合物合金的方法，其中该基底通过后模塑方法(back moldingprocess)应用于膜，并且其中该膜在后模塑方法过程中没有经历实质的扭曲或者退化。后模塑有时称为过模塑(over-molding)。在一个实施方案中，已经先经过变形的片材或者膜可以接下来在有效赋予片材小于或者等于约150纳米的双折射延迟的温度退火。在另一个实施方案中，首先已经退火的片材可以接下来在有效赋予片材大于或者等于约350纳米的双折射延迟的温度变形。
如此处所定义的，彗星纹是在经受偏振的可见光时，通常在膜或片中使用的聚合物树脂内的不均匀性(inhomogeneity)周围形成的缺陷。彗星纹和脉纹两者的示意图可以从图1中看到。
如在该图所见的，彗星纹是通常在不均匀性如聚合物树脂应力变形引起的微晶(crystallites)、成核剂、小气泡、退化、不纯物质如黑色物质(specs)、填充物等周围形成的缺陷。彗星纹也可以在加工聚合物树脂过程中仍未熔融的微晶周围形成。彗星纹也可以在聚合物树脂加工过程中形成的微晶周围形成。如在图中可以看到的，脉纹是纤维型的缺陷，通常具有分支状或者树状外表，并且通常出现在彗星纹的尾部。不局限于理论，相信彗星纹和脉纹的形成受到(在片材和膜的形成过程中)熔融形态学中由于各种因素如相分离、合金化不均匀性等因素产生的局部变化促进。这些缺陷通常致使膜或者片材不能用于高质量光学应用。
用于这种高质量光学器件的聚合物合金通常是热塑性聚合物树脂的共混物。可用于光学器件的热塑性聚合物树脂能够是低聚物(oligomers)、聚合物、支化聚合物、树枝状聚合物(dendrimers)、离聚物、共聚物如嵌段共聚物，接枝共聚物、星型嵌段共聚物(star block copolymers)、无规共聚物或其类似物，或者含有至少一种前述热塑性聚合物树脂的组合。合适的热塑性聚合物树脂的实例是聚烯烃如聚乙烯，聚丙烯；聚酰胺，如尼龙4，6，尼龙6，尼龙6，6，尼龙6，10，尼龙6，12；聚酯，如聚对苯二酸乙二醇酯(PET)，聚对苯二酸丁二醇酯(PBT)，聚(1，4-环己烷-二甲醇-1，4-环己烷二羧酸酯)(PCCD)，聚(对苯二丙二醇酸酯)(PTT)，聚(环己烷二甲醇-共-对苯二酸乙二醇酯)(PETG或者PCTG)，聚(萘二甲酸乙二醇酯)(PEN)，聚(萘二甲酸丁二醇酯)(PBN)；聚酰亚胺，聚缩醛，聚丙烯酸类，聚碳酸酯(PC)，聚苯乙烯类，聚酰胺酰亚胺，聚芳基酯类(polyarylates)，聚丙烯酸酯类，聚甲基丙烯酸酯类如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，聚氨酯类(polyurethanes)、聚芳基砜，聚醚砜类，聚芳基硫醚类(polyarylene sufides)，聚氯乙烯类，聚砜，聚醚酰亚胺，聚四氟乙烯类，聚醚酮，聚醚醚酮，聚芳基醚，液晶聚合物或者类似物，或者含有至少一种前述聚合物树脂的组合。
聚酯的共混物如含有约1到约99摩尔％的1，4-环己烷二甲醇、约1到约99摩尔％乙二醇和100摩尔％的对苯二酸的共聚物的共混物(整个共聚物表示为PCTG)，其中1，4-环己烷二甲醇含有70∶30摩尔比的反式顺式异构体，可以用于合金。一种市售的PCTG是EASTARTMPCTG共聚酯5445TM，从Eastman Chemical公司购得。聚酯-碳酸酯(也称做共聚酯-聚碳酸酯)(PPC)也可以用于聚合物合金。无定型的聚酰胺，如可以从DegussaChemicals公司购得的Trogamid，也可以用于聚合物合金。另一可以有利地使用的共混物是含有100摩尔％的环己烷二甲醇、1-100摩尔％的对苯二酸和1-100摩尔％的间苯二酸的共混物。
优选的聚合物合金是PC-PCCD，PC-PETG，PC-PET，PC-PBT，PC-PCT，PC-PCTG，PC-PPC，PC-PCCD-PETG，PC-PCCD-PCT，PC-PPC-PCTG，PC-PCTG-PETG，聚苯醚-聚酰胺，聚苯醚聚苯乙烯和类似物。
优选的聚合物共混物是聚碳酸酯-环脂肪族聚酯共混物。如此处所用的术语“聚碳酸酯”，“聚酸酯组合物”和“含有芳香族碳酸酯链单元的组合物”包括具有式(I)的结构单元的组合物 其中大于或者等于约60％总数的R1基团是芳香族有机基团并且其余的是脂肪族、脂环族或者芳香族基团。优选，R1是芳香族有机基团，更优选的是式(II)的基团-A1-Y1-A2-(II)其中每个A1和A2都是单环二价芳基，Y1是桥接基团，其中具有0、1或者2个分隔A1和A2的原子。在例举的实施方案中，一个原子将A1和A2分开。这类基团的例举实例是-O-，-S-，-S(O)-，-S(O2)-，-C(O)-，亚甲基，环己基-亚甲基，2-[2，2，1]-双环亚庚基，亚乙基(ethylidene)，亚异丙基，新亚戊基，亚环己基，亚环十五烷基，亚环十二烷基，亚金刚烷基和类似物。在另一个实施方案中，0个原子分开A1和A2，说明性的实例是双酚(羟基-苯-苯-羟基)。桥接基团Y1能够是烃基或者饱和的烃基，如亚甲基、亚环己基或者亚异丙基。
聚碳酸酯可以通过碳酸酯前体和二羟基化合物的Schotten-Bauman界面反应来制备。典型的是，含水的碱如(例如氢氧化钠，氢氧化钾，氢氧化钙或者类似物)和与水不能混溶的有机溶剂如苯、甲苯、二硫化碳或者二氯甲烷混合，其中含有二羟基化合物。相转移催化剂通常被用来促进该反应。分子量调节剂可以单独加入或者与反应混合物掺混加入。前述的支化剂也可以单独加入或者与反应混合物掺混加入。
聚碳酸酯能够通过其中仅有一个原子分开A2和A1的二羟基化合物的界面反应来制备。此处所用的术语“二羟基化合物”包括例如具有通式(III)的双酚化合物 其中，Ra和Rb每个都独立地代表氢、卤素原子或者一价烃基；p和q每个均独立地是0到4的整数；Xa代表具有通式(IV)基团中的一个 或 其中Rc和Rd每个都独立地代表氢原子或者一价的线性或者环状烃基，Re是二价烃基。
可以用通式(III)代表的双酚化合物类型的实例包括双(羟基芳基)烷烃系列，例如1，1-双(4-羟基苯基)甲烷，1，1-双(4-羟基苯基)乙烷，2，2-双(4-羟基苯基)丙烷(或者双酚-A)，2，2-双(4-羟基苯基)丁烷，2，2-双(4-羟基苯基)辛烷，1，1-双(4-羟基苯基)丙烷，1，1-双(4-羟基苯基)正丁烷，双(4-羟基苯基)苯基甲烷，2，2-双(4-羟基-1-甲基苯基)丙烷，1，1-双(4-羟基叔丁基苯基)丙烷，2，2-双(4-羟基-3-溴苯基)丙烷以及类似物；双(羟基芳基)环烷烃系列，如1，1-双(4-羟基苯基)环戊烷，1，1-双(4-羟基苯基)环己烷以及类似物；以及类似物，以及含有至少一种前述双酚化合物的组合。
可以用通式(III)代表的其他的双酚化合物包括其中X是-O-，-S-，-SO-或-SO2-的那些。这类双酚化合物的一些实例是双(羟基芳基)醚，如4，4’-二羟基二苯醚，4，4’-二羟基-3，3’-二甲基苯基醚以及类似物；双(羟基二芳基)硫醚(sulfides)，如4，4’-二羟基二苯基硫醚，4，4’-二羟基-3，3’-二甲基二苯基硫醚以及类似物；双(羟基二芳基)亚砜，如4，4’-二羟基二苯基亚砜，4，4’-二羟基-3，3’-二甲基二苯基亚砜以及类似物；双(羟基二芳基)砜，如4，4’-二羟基二苯基砜，4，4’-二羟基-3，3’-二甲基二苯基砜以及类似物；以及类似物，还包括含有至少一种前述双酚化合物的组合。
其它可用于聚碳酸酯的聚缩合反应中的双酚化合物用通式(V)表示 其中，Rf是卤素原子或具有1到10个碳原子的烃基或卤素原子取代的烃基；n是0到4的值。当n是至少2时，Rf可以相同或者不同。可以用通式(V)来代表的双酚化合物的实例是间苯二酚，取代的间苯二酚化合物，如3-甲基间苯二酚(resorcin)，3-乙基间苯二酚，3-丙基间苯二酚，3-丁基间苯二酚，3-叔丁基间苯二酚，3-苯基间苯二酚，3-枯基(cumyl)间苯二酚，2，3，4，6-四氟间苯二酚，2，3，4，6-四溴间苯二酚以及类似物；儿茶酚，氢醌，取代的氢醌如3-甲基氢醌，3-乙基氢醌，3-丙基氢醌，3-丁基氢醌，3-叔丁基氢醌，3-苯基氢醌，3-枯基氢醌，2，3，5，6-四甲基氢醌，2，3，5，6-四叔丁基氢醌，2，3，5，6-四氟氢醌，2，3，5，6-四溴氢醌以及类似物；以及类似物，还包括含有至少一种前述双酚化合物的组合。
也可以使用下述通式(VI)表示的双酚化合物，如2，2，2’，2’-四氢-3，3，3’，3’-四甲基-1，1’-螺双-[IH-茚]-6，6’-二酚
优选的双酚化合物是双酚A。
典型的碳酸酯底物(precursors)包括碳酰卤，例如碳酰氯(光气)和碳酰溴；双-卤代甲酸酯，例如二羟基酚(dihydric phenols)的双卤代甲酸酯，如双酚A、氢醌以及类似物，以及二醇如乙二醇和新戊二醇的双卤代甲酸酯；二芳基碳酸酯，如二苯基碳酸酯，二(甲苯基)碳酸酯和二萘基碳酸酯。对于界面反应，优选的碳酸酯底物是碳酰氯。
如果更希望使用碳酸酯共聚物而不是均聚物时，也可以使用通过下列聚合得到的聚碳酸酯二种或者多种不同二羟基酚或者二羟基酚的共聚物与二醇或者与羟基-或酸-封端的聚酯或与二元酸或与羟基酸或与脂族二元酸。通常，有用的脂肪族二酸具有约2至约40个碳。优选的脂肪族二酸是十二烷二酸。
也可以使用分枝的聚碳酸酯以及线型聚碳酸酯和分枝聚碳酸酯的掺混物。分枝的聚碳酸酯可以在聚合过程中通过添加支化剂来制备。这些支化剂可以包括含有至少三个功能基团的多官能的有机化合物，这些基团可以是羟基，羧基，羧酸酐，卤代甲酰基(haloformyl)和含有至少一个前述支化剂的组合。具体实例包括偏苯三酸，偏苯三酸酐，三氯化偏苯三酸(trimellitic trichloride)，三-对羟基苯基乙烷，二氢吲哚二酮-双-酚，三-酚TC(1，3，5-三((对羟基苯基)异丙基)苯)，三-酚PA(4(4(1，1-双(对羟基苯基)乙基)α，α-二甲基苄基)酚)，4-氯甲酰基苯二甲酸酐，苯均三甲酸，二苯(甲)酮四羧酸或者类似物，以及含有至少一种前述支化剂的组合。支化剂可以以约0.05％到约2.0重量％的量加入，基于基底的总重量。
在一个实施方案中，聚碳酸酯可以通过二羟基化合物和碳酸二酯的熔融聚缩合反应来制备。可以用来制造聚碳酸酯的碳酸二酯的具体实例是碳酸二苯基酯，碳酸双(2，4-二氯苯基)酯，碳酸双(2，4，6-三氯苯基)酯，碳酸双(2-氰基苯基)酯，碳酸双(邻硝基苯基)酯，碳酸二甲苯酯，碳酸(二)间甲苯基酯，碳酸二萘酯，碳酸双(二苯基)酯，碳酸二乙酯，碳酸二甲酯，碳酸二丁酯，碳酸二环己酯以及类似物，还包括含有至少前述一种碳酸二酯的组合。优选的碳酸二酯是碳酸二苯酯。
优选，聚碳酸酯的数均分子量是约500到约1,000,000克/摩尔(g/mole)。在此范围内，希望数均分子量大于或者等于约1,000克/摩尔，优选大于或者等于约5,000克/摩尔，更优选大于或者等于约10,000克/摩尔。还希望数均分子量小于或者等于约200,000克/摩尔，优选小于或者等于约100,000克/摩尔，更优选小于或者等于约65,000克/摩尔，最优选小于或者等于约35,000克/摩尔。数均分子量是使用聚苯乙烯标样测量的。例举的数均分子量是约14,000克/摩尔。
适用于聚合物合金的环脂族聚酯是那些具有光学透明度、改善的耐气候性能、耐化学药品性和低吸水性特征的聚酯。一般也希望，环脂肪族聚酯具有好的和聚碳酸酯树脂的熔融兼容性。环脂族聚酯通常通过二醇和二元酸或者其衍生物反应来制备。在用作高质量光学膜的环脂肪族聚酯树脂的制备中有用的二醇是直链的、支链的或者环脂肪族的，优选直链的或支链的烷烃二醇，可以含有2到12个碳原子。
合适的实例包括乙二醇，丙二醇，即1，2-和1，3-丙二醇；丁二醇，即1，3-和1，4-丁二醇；二乙二醇，2，2-二甲基-1，3-丙二醇，2-乙基，2-甲基，1，3-丙二醇，1，3-和1，5-戊二醇，二丙二醇，2-甲基-1，5-戊二醇，1，6-己二醇，1，4-环己烷二甲醇，特别是它的顺-和反式异构体，三乙二醇，1，10-癸二醇和前述的任意的混合物。特别优选的是二甲醇双环辛烷，二甲醇萘烷(decalin)，环脂肪族二醇或者其化学等价物，特别是1，4-环己烷二甲醇或者它的化学等价物。如果使用1，4-环己烷二甲醇作为二醇组分，通常优选使用约1∶4到约4∶1的顺式和反式异构体的混合物。在该范围内，通常希望使用的顺式和反式异构体的比是约1∶3。
在制备环脂族聚酯树脂中有用的二酸是脂肪族二酸，其中包括具有两个羧基基团的羧酸，每个羧基连接在饱和环中的饱和碳上。环脂族酸的合适的实例包括十氢萘二羧酸，降冰片烯二羧酸，双环辛烷二羧酸。优选的环脂族二酸是1，4-环己烷二羧酸和反式-1，4-环己烷二羧酸。当聚酯具有至少一个含环脂族环单体时，也可以使用线型脂肪族二酸。线型脂肪族二酸的例举实例是丁二酸，己二酸，二甲基丁二酸和壬二酸。二酸和二醇的混合物也可以用于制造环脂族聚酯。
环己烷二羧酸和它们的化学等价物能够例如通过环芳香族二酸和它们的对应衍生物如间苯二酸、对苯二酸或萘二酸，在合适的溶剂、水或者醋酸中，在室温和大气压下，使用合适的催化剂如合适的氧化铝和碳载体上的铑存在下氢化而制备。它们也可以通过使用惰性液态介质来制备，其中酸在反应条件下至少是部分可溶的，并且使用碳或硅石中的钯或钌催化剂。
通常，在氢化过程中，得到两种或者多种异构体，其中羧酸基团是在顺式或者反式位置上。顺式和反式异构体能够通过用或者不用溶剂如正庚烷的结晶法分开，或者通过蒸馏分开。顺式异构体通常共混地更好，而反式异构体具有更高的熔点和结晶温度，因而被特别优选。也可以使用顺式和反式异构体的混合物，优选当使用这种混合物时，反式异构体将优选占至少约75％重量，剩余的是顺式异构体，基于顺式和反式异构体的组合的总重量计算。当使用异构体或者一种以上的二酸的混合物时，共聚酯或者两种聚酯的混合物可以作为环脂肪族聚酯树脂来使用。
包括酯的这些二酸的化学等价物也可以用于环脂族聚酯的制备中。二酸的化学等价物的合适实例是烷基酯，例如二烷基酯，二芳基酯，酐，酰基氯，酰基溴或者类似物，或者含有至少一种前述化学等价物的组合。优选的化学等价物包括环脂族二酸的二烷基酯，最优选的化学等价物包括酸的二甲基酯，特别是二甲基-反式-1，4-环己烷二羧酸酯。
二甲基-1，4-环己烷二羧酸酯能够通过对苯二甲酸二甲酯的环加氢反应得到，其中得到羧酸基团在顺式和反式位置的两种异构体。异构体能够被分离，特别优选反式异构体。也可以如上所述使用异构体的混合物。
聚酯树脂通常通过二醇或者二醇的化学等价物组分和二酸或者二酸的化学等价物组分的缩合或者酯交换聚合反应得到，具有通式(VII)的重复单元 其中R3代表含有2到12个碳原子的烷基或者环烷基，它是具有2到12个碳原子的直链、支链或者环脂肪族烷烃二醇的残基或者其化学等价物；R4是烷基或者环脂族基团，它是从二酸衍生出的脱羧酸的残基，条件是至少R3和R4的一个是环烷烃基团。
优选的环脂族聚酯是聚(1，4-环己烷-二甲醇-1，4-环己烷二羧酸酯)，具有通式(VIII)的重复单元 其中在通式(VII)中，R3是环己烷环，其中R4是衍生自环己烷二羧酸酯或者它的化学等价物的环己烷环，选自顺式或反式异构体或者顺式和反式异构体的混合物。环脂族聚酯树脂通常能够在合适量的，通常是约50-400ppm钛的合适的催化剂如四(2-乙基己基)钛酸酯的存在下制备，基于最终产物的总重量。一般希望使用具有约0.82-约1.12，优选约0.82-约0.92的特性粘度的聚(1，4-环己烷-二甲醇-1，4-环己烷二羧酸酯)。
聚(1，4-环己烷-二甲醇-1，4-环己烷二羧酸酯)通常和聚碳酸酯形成合适的共混物。此外，由聚(1，4-环己烷-二甲醇-1，4-环己烷二羧酸酯)制造的膜通常显示出与聚碳酸酯树脂基底，包括和其它热塑性物质的聚碳酸酯共混物，的杰出的粘结性，不需要使用底漆(primer)。
BPA聚碳酸酯是优选使用于本发明中的基底树脂。包含聚(1，4-环己烷-二甲醇-1，4-环己烷二羧酸酯)和聚碳酸酯的共混物的膜也可以用作本发明的保护层(cap layer)。当膜通过层压、热压、模内装饰镶嵌注塑技术(in molddecoration)、融化挤出聚碳酸酯到聚(1，4-环己烷-二甲醇-1，4-环己烷二羧酸酯)膜上，共挤出两种树脂，或者任何本领域中公知的类似的结合或粘合技术而使膜与聚碳酸酯结合，它们表现出了与聚碳酸酯基底结合的优秀的不需要底漆的附着力。
通常希望聚碳酸酯-聚(1，4-环己烷-二甲醇-1，4-环己烷二羧酸酯)合金具有大于或者等于约5立方厘米/10分钟的熔融体积率(melt volume rate)，是在265℃、在2.16千克的荷重、使用2.09毫米(0.0825英寸)的孔和240秒停留时间的条件下，在100℃干燥样品60分钟之后测得的。在该范围内，通常希望具有大于或者等于约7立方厘米/10分钟的熔融体积率，优选的是大于或者等于约9立方厘米/10分钟，更优选的是大于或者等于约10立方厘米/10分钟，在265℃、2.16千克的荷重和4分钟的停留时间条件下测量。还希望在该范围内具有小于或者等于约125立方厘米/10分钟的熔融体积率，优选的是小于或者等于约100立方厘米/10分钟，更优选的是小于或者等于约100立方厘米/10分钟。
通常，希望聚碳酸酯-聚(1，4-环己烷-二甲醇-1，4-环己烷二羧酸酯)合金具有低于或者等于约205℃的玻璃化温度，优选的是低于或者等于约175℃，更优选的是低于或者等于约150℃，最优选的是低于或者等于约125℃。
另外，添加剂如抗氧化剂，热稳定剂，脱模剂(mold release agents)，抗静电剂，增白剂，着色剂，增塑剂，矿物质如滑石，粘土，云母，重晶石，钙硅石和其他的稳定剂，包括但不限于紫外稳定剂，如苯并三唑，补充的增强填料如碎片的或者粉碎的玻璃和类似物，阻燃剂，颜料，附加树脂或其组合可以添加到本发明组合物中。可以混进组合物中的不同的添加剂是本领域普通技术人员公知的和常用的。这些添加剂的说明性的描述可以在R.Gachter和H.Muller塑料添加剂手册(第四版，1993年)中找到。
热稳定剂的实例包括亚磷酸三苯酯，三-(2，6-二甲基苯基)亚磷酸酯，三-(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯，三-(混合的单-和二壬基苯基)亚磷酸酯，二甲基苯膦酸酯和三甲基磷酸酯。抗氧化剂的实例包括十八烷基-3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯和季戊四醇-四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]。光稳定剂的实例包括2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑，2-(2-羟基-5-叔辛基苯基)苯并三唑和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。增塑剂的实例包括二辛基-4，5-环氧基-六氢苯二甲酸酯，三-(辛氧基(octoxy)羰基乙基)异氰尿酸酯，三硬脂精和环氧化的大豆油。抗静电剂的实例包括甘油单硬脂酸酯，硬脂基磺酸钠和十二烷基苯磺酸钠。
优选级别的包括淬火剂(quenchers)的稳定剂是提供透明/半透明和无色产物的那些。典型的是，这种稳定剂的用量为约0.001到约10wt％，优选的是约0.005到约2wt％，基于膜的总重量。优选的稳定剂包括有效量酸性磷酸盐；酸、烷基、芳基或者混合的亚磷酸盐，具有至少一个酸性氢；IB族或者IIB族金属磷酸盐；磷氧酸(phosphorus oxo acid)，金属酸焦磷酸酯或者它们的混合物。确定具体化合物是否适宜用作稳定剂和多少将被用作稳定剂的决定可以容易地通过制造聚酯树脂成分和聚碳酸酯的混合物并确定关于熔融粘度、气体产生或者颜色稳定性或者共聚合物(interpolymer)的形成的效应，而进行确定。酸性磷酸盐包括磷酸二氢钠、磷酸单锌、磷酸氢二钾、磷酸二氢钙和类似物。亚磷酸酸/酯可以具有通式(IX) 其中，R1、R2和R3独立地选自氢、烷基和芳基，条件是R1、R2和R3中至少一个是氢。
IB族或者IIB族金属磷酸盐包括磷酸锌和类似物。磷氧酸包括亚磷酸、磷酸、多磷酸或者次磷酸。
多酸焦磷酸盐可以具有通式(X)MzxHyPnO3n+1(X)其中M是金属，x是1到12的数，y是1到12的数，n是2到10的数，z是1到5的数，(xz)+y的和等于n+2。优选的M是碱(金属)或者碱土金属。
最优选的淬火剂是磷的含氧酸或者酸性有机磷化合物。无机酸性磷化合物也可以用作淬火剂，但是它们可能会产生浑浊或者失去透明性。最优选的淬火剂是磷酸、亚磷酸或者它们的偏酯。
脱模剂的实例包括季戊四醇四硬脂酸酯、硬脂酸硬脂酯、蜂蜡、褐煤蜡和石蜡。其他树脂的实例包括但并不限于聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚苯醚。可以使用前述添加剂的任何的组合。这类添加剂可以在为制造组合物而混合各成分的过程中在合适的时间混入。
热塑性聚合物树脂可以任何希望的合适的比例共混来生成聚合物合金。二元共混物、三元共混物和具有超过三种树脂的共混物也可以用在聚合物合金中。当二元共混物或者三元共混物用在聚合物合金中时，合金中的聚合物树脂中的一种可以含有约1到约99wt％，基于组合物的总重量。在该范围内，一般希望具有聚合物树脂中的一种的量大于或者等于约20，优选的是大于或者等于约30，更优选的是大于或者等于约40wt％，基于组合物的总重量。也希望在该范围内，具有的量小于或者等于约90，优选的是小于或者等于约80，更优选的是小于或者等于约60wt％，基于组合物的总重量。当使用具有超过三种聚合物树脂的共混物的三元共混物时，不同的聚合物树脂可以以任意希望的重量比存在。
组合物的制造可以利用已知的混合热塑性树脂的任意共混操作，例如在揉捏机中共混，如Banbury混合器或者挤出机。添加的顺序并不严格要求，但是所有的成分都应该被完全混合。为了制造树脂组合物，各成分可以通过任意已知的方法混合。混合可以通过首先预混和组合物的希望的成分，然后熔融混合这些成分。在预混和中，干燥成分被混合在一起。预混和通常是用翻转式混合器或者丝带式不锈钢搅拌机。但是，如果希望，预混和可以在高剪力混合器中，如Henschel混合器或者相似高强度机械中进行。预混和之后是熔融混合，此时预混和物熔融并作为熔融物再次混合。或者，可以省略预混和，组合物的各成分可以被直接加入熔融混合设备的给料部分中。在熔融混合步骤中，各成分通常在单螺杆或者双螺杆挤出机、Banbury混合器、双辊式磨碎机或者类似设备或者含有至少一种前述熔融混合设备的组合中熔融捏合。
为了制造没有任何缺陷如彗星纹和脉纹聚合物合金，通常希望让合金在比正常加工膜过程中承受的更低的温度和更低的速度下，变形成为膜。通常，关于施加变形力的更低的温度，通常希望让合金在低于合金的玻璃化温度的温度下变形。所以，虽然合金的温度并不总是必需地低于合金的玻璃化温度(Tg)，但是施加变形力的设备被保持在比合金的玻璃化温度低的温度下。
在例举的实施方案中，变形力是剪切力、压力或者拉力或者前述的力的任意两种的组合或者所有的三种的组合，取决于需要。根据需要，这些变形力可以被同时或者顺序地应用。通常希望保持接触合金和应用这些变形力的机器部件的温度在比合金的玻璃化温度低的温度。在另一个例举的实施方案中，希望保持接触合金和应用这些变形力的机器部件的温度在低于合金的玻璃化温度，5℃，优选的是10℃，更优选的是15℃，最优选的是20℃。
为了制造具有的彗星纹和脉纹的量降低的膜或者片材，通常希望使合金变形的量有效赋予变形的合金大于或者等于约350纳米的双折射延迟。通常优选具有大于或者等于约400纳米的双折射延迟，还优选的是大于或者等于约550纳米，更优选的是大于或者等于约750纳米，还更优选的是大于或者等于约1000纳米。
施加前述变形力得到的膜或者片材一般具有的数量是小于或者等于约0.25彗星纹/平方厘米，优选的是小于或者等于约0.2彗星纹/平方厘米，更优选的是小于或者等于约0.1彗星纹/平方厘米。最优选的是具有基本上没有彗星纹的膜或者片材。
在另一个实施方案中，具有缺陷如彗星纹和脉纹的聚合物合金膜或者片材能够通过将膜或者片材在接近于聚合物树脂(合金中)的玻璃化温度的温度退火，而使得基本没有彗星纹和脉纹。在一个实施方案中，希望将膜或者片材退火到接近于聚合物合金的最高玻璃化温度的温度。在另一个实施方案中，希望将膜或者片材退火到接近于聚合物合金的最低玻璃化温度的温度。在又一个实施方案中，希望将膜或者片材退火到高于或者等于约聚合物合金的最高玻璃化温度的温度。例如，如果TgA是聚合物树脂A的玻璃化温度，TgB是聚合物树脂B的玻璃化温度，两者都包含在聚合物合金中，该合金具有的合金玻璃化温度Tg(A+B)，从而TgB＞Tg(A+B)＞TgA，然后将合金在高于或者等于TgB的温度退火将使得合金没有彗星纹或者没有缺陷。在另一个实施方案中，希望将膜或者片材退火至低于用于形成聚合物合金的聚合物树脂的最高玻璃化温度达约10℃的温度。在又一个实施方案中，希望将膜在约等于用于形成聚合物合金的聚合物树脂的最高的玻璃化温度的温度退火。
虽然在接近于在合金中最高的玻璃化温度的温度退火一般将降低或者最小化合金中的彗星纹和/或脉纹的数量，但并不总是必须这么做。例如，如果已知彗星纹和/或脉纹只是在聚合物树脂A中形成，具有较低的玻璃化温度TgA，或者在树脂A和B之间的界面形成，然后可以希望加热到约TgA的温度并且低于或者等于约Tg(A+B)，或者也可以希望加热聚合物合金至约Tg(A+B)到约TgB温度，来消除彗星纹和/或脉纹。所以，将聚合物合金制造的膜或者片材退火可以在接近于聚合物合金的最低的玻璃化温度的温度进行。例如，退火可以在聚合物合金的最低的玻璃化温度以下高于或者等于约10℃的温度进行。
通常希望将聚合物合金膜或者片材退火操作持续高达约30分钟的时间。在该范围内，通常希望将膜退火大于或者等于约10秒钟的一段时间，优选的是大于或者等于约60秒钟，优选的是大于或者等于约1分钟，更优选的是大于或者等于约2分钟。在该范围内还希望退火时间短于或者等于约25分钟，优选的是短于或者等于约20分钟，更优选的是短于或者等于约15分钟。膜或者片材可以通过使用传导、对流、照射或者含有至少一种前述加热方法的组合进行退火。
在另一个例举的实施方案中，按照上述方式，由具有大于或者等于约10立方厘米/10分钟(cc/10分钟)的熔融体积率的聚合物合金制造的膜，可以在温度敏感的基底之上，在足够低的以至于不破坏或者干扰该基底的温度模塑。膜模塑到基底上，得到具有大于或者等于约350纳米的双折射延迟的多层复合物。合金的高熔融体积率允许合金在低于或者等于约400°F的温度模塑。尽管合金具有在低于或者等于约400°F的低温模塑的能力，它们保持了它们固有的出众的机械性质，所以提供给基底足够的保护。合金的特性可以进而通过向合金中添加冲击改良剂(impact modifiers)而改善。负载可以在低于或者等于约400°F的温度模塑的合金的合适的低温基底的实例，是在偏光太阳镜的应用中的偏光片。在一个实施方案中，多层复合物可以退火到有效赋予小于或者等于约150纳米的双折射延迟的温度。
一般地，当具有彗星纹的膜或者片材经退火，而基本没有彗星纹时，膜将优选具有小于或者等于约150纳米的双折射延迟，优选的是小于或者等于约100纳米，更优选的是小于或者等于约75纳米，更优选的是小于或者等于约50纳米，更优选的是小于或者等于约25纳米。
在一个实施方案中，在一种制造聚合物合金的方法中，含有聚碳酸酯和聚(1，4-环己烷-二甲醇-1，4-环己烷二羧酸酯)的共混物首先在双螺杆挤出机中挤出。然后挤出物造粒并干燥。接下来在单螺杆挤出机中挤出，来自单螺杆的挤出物加入到压光用的双辊碾磨机中，被两辊抛光。这样的辊/滚筒研磨机经常被称为抛光/抛光压光辊碾磨机(polish calendaring roll mill)。辊式碾磨机的表面维持在低于或等于约合金的玻璃化温度的温度，在有效产生大于或等于约350纳米的双折射延迟的速度下进行压光。
从上述详细的方法得到的膜是光学透明的，能够以具有高熔融率的组合物形式制造，从而允许它们在能够承受小于或等于约400°F的温度的基底上模塑。用这种方法制造的聚合物合金的有利之处在于没有任何缺陷如彗星纹和脉纹，所以能够用在光学应用如光学元件、镜片、显微镜和类似物中。另外，可以在聚合物合金中加入促进引入附加功能的添加剂，这些功能如光偏振(light polarization)、光-着色异常(photo-chromism)、色彩(tint)、颜色(color)、装饰(decor)、标记(indicia)、硬度(hardness)、抗磨损(anti-abrasion)、防雾(anti fog)、X线记录(X-ray recording)能力、照相膜(photographic filim)能力、数字存储(digital storage)能力、光处理能力和类似功能。
在一个实施方案中，从上面描述的方法中得到的膜能够使基底后模塑在其上，制造光学透明的并且双折射延迟大于或者等于约350纳米的多层化复合物。在一个实施方案中，多层复合物的双折射延迟大于或者等于约400纳米，优选大于或者等于约550纳米，优选大于或者等于约750纳米，更优选大于或者等于约1000纳米。后模塑是其中具有大于或者等于约350纳米的双折射延迟的膜被置于模中，随之基底被模塑在膜上的方法。基底可以是注塑、压塑、吹塑、真空成形、挤出或者气体辅助吹塑在膜上。
多层复合物(layered composite)的基底通常优选具有相似于膜组成的组成。在一个实施方案中，基底(substrate)可以具有至少一种聚合物成分，它具有相似于膜中至少一种聚合物组分的组成，以促进基底和膜之间的兼容性。在另一个实施方案中，基底和/或膜可以具有反应性功能基团，它能和膜和/或基底上的另一反应性功能基团反应，从而促进基底和膜之间的兼容性。在另一个实施方案中，可以在基底和膜之间使用粘合剂，促进基底和膜之间的连接。粘合剂可以是通过在多层复合物中施加紫外光而固化的粘合剂。其他的添加剂如上面列出的那些，也可以加入到膜之外的基底中。当使用粘合剂时，根据需要，基底和膜可以被层压到一起。
在一个实施方案中，后模塑可以通过共挤出法进行。在共挤出中，用于膜和基底的希望的组合物可以在共挤出之前单独进行预混。在这种情况下，预混合的材料可以在双螺杆挤出机、单螺杆挤出机、连续混合机(busskneader)、碾磨机或者类似物中先被熔融混合，然后生成合适的形状，如粒状、片状以及类似形式，进一步共挤出。然后预混合的膜和基底组合物可以被填充进各自的挤出机中，进行共挤出。
在一个实施方案中，在一种共挤出多层复合物的方法中，不同挤出机中出来的熔融蒸气(挤出物)被填充到进料模块(feed block die)中，在此不同的熔融蒸气组合在一起，然后进入模(die)中。在另一个实施方案中，从不同的挤出机出来的熔融蒸气被引入到多个多种形式的外组合模(externalcombining dies)中。外组合模具有彻底分开的不同形式，用于不同的熔融蒸气，以及不同的孔，由此蒸气分别离开模，在模出口处附近结合。各层在熔融并且在模的近下游时被结合在一起。例举的用在多层复合物制造中的模具是进料模块。在例举的实施方案中，用于基底和膜的共挤出的挤出机各自是单螺杆挤出机。共挤出的片材可以根据需要，任选地在碾磨机中压光。
共挤出的多层复合物的希望形式是挤出的片材，包括固体片材、多壁片材和成形片材。对于形成共挤出的片材的附加层的组合物没有具体的限定。对于多壁片材的结构或几何形态没有具体的限制。附加层可以含有，例如，促进制造的荧光剂，和/或改善耐候性的紫外光吸收剂。多层复合物的重量是约0.5到约15千克/平方米，优选的是厚度在约0.5毫米到约15毫米，优选的是在约1毫米到约12毫米。希望挤出的多壁片材具有约0.5到约8千克(/平方米)的重量，约2毫米到约50毫米的厚度，优选的是在约4毫米到约40毫米。
多层复合物可以用于形成光学器械的镜片，例如眼镜、望远镜、显微镜或者类似用途。镜片可以通过将膜保持在具有希望的镜片的形状的模中，然后后模塑基底而得到。可选择的是，多层复合物可以被热成形为具有希望形状的镜片。根据需要，可以在镜片上进行另外的加工过程。
能够用作基底的热塑性聚合物的合适的实例是聚缩醛、聚丙烯酸类、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚酯、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚芳基酯(polyarylates)，聚芳基砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚氯乙烯类、聚砜、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚四氟乙烯类、聚醚酮、聚醚醚酮、聚醚酮酮、聚苯并恶唑类，聚恶二唑类，聚苯并噻嗪并吩噻嗪、聚苯并噻唑，聚吡嗪并喹喔啉，聚均苯四酸酰胺(polypyromellitimides)、聚喹喔啉、聚苯并咪唑、聚羟吲哚(polyoxindoles)、聚氧异二氢吲哚类(polyoxoisoindolines)、聚二氧异二氢吲哚、聚三嗪、聚哒嗪、聚哌嗪、聚吡啶、聚哌啶、聚三唑、聚吡唑、聚吡咯烷、聚碳硼烷、聚草酸双环壬烷(polyoxabicyclononanes)、聚二苯并呋喃、聚苯二甲酸类、聚缩醛、聚酐、聚乙烯醚类、聚乙烯硫代醚类、聚乙烯醇类、聚乙烯酮类、聚卤代乙烯、聚乙烯氰类(polyvinyl nitriles)、聚乙烯酯类、聚磺酸酯类、聚硫化物类、聚硫代酯类、聚砜、聚磺酰胺类、聚脲类、聚膦腈(polyphosphazenes)、聚硅氨烷类(polysilazanes)或者类似物，或者包含上述热塑性聚合物中至少一种的组合。在一个实施方案中，在制造多层复合物的过程中，当膜包含聚碳酸酯和PCCD时，希望基底含有聚碳酸酯、聚酯或聚碳酸酯和聚酯的共混物和/或共聚物。多层复合物优选通过注塑形成。
下面的实施例，用来作为举例，不用来进行限定，说明了用不同的材料和设备制造抗环境涂层的不同的实施方案的一些组合物和方法。
实施例实施例1本实施例被用于说明能够制造聚合物合金的膜含有聚碳酸酯和聚(1，4-环己烷-二甲醇-1，4-环己烷二羧酸酯)，当使用偏振光检测时，没有任何彗星纹和脉纹。另外，本实验被用于说明聚合物合金的膜能够通过退火来去除已有的彗星纹和/或脉纹。膜是通过在70毫米的Werner和Pfleiderer(Mega-compounder)双螺杆挤出机中挤出1∶1的重量比的聚碳酸酯和聚(1，4-环己烷-二甲醇-1，4-环己烷二羧酸酯)的合金而制备的。含有磷酸的淬火剂被用于最小化聚碳酸酯和聚(1，4-环己烷-二甲醇-1，4-环己烷二羧酸酯)之间的任何反应。这些实施例中没有使用紫外抑制剂。合金被首先制成颗粒(pellets)，然后在约180°F干燥6小时。然后，干燥的颗粒在具有4.5英寸(11.43厘米)螺杆直径的单螺杆挤出机上挤出。单螺杆挤出机是单级、障碍型基础机，具有32∶1的L/D比和弯唇模具。挤出条件在表1中给出。
表1
从单螺杆挤出机出来的挤出物给料到高抛光的油冷的辊叠(roll stack)中。从辊叠中给出的膜是具有20密耳厚度的抛光/抛光膜。这种方式得到的膜是无彗星纹和/或脉纹的。
实施例2在本实施例中的膜在成分上与上述实施例1相似，用相似的方法加工，不同之处是压延辊的制造速度和辊的温度。所有样品的数据被给出在下表中。对每个样品进行至少5次测量。样品1、2和3是对比例，而样品4是实施例1得到的样品。样品5是在150℃退火三分钟的样品。
表2
如从表2所看到的，由于制造速度和辊的温度被降低，彗星纹和脉纹消失。这清楚地说明在样品#4中，其中14.4英尺/分钟的制造速度和165℃的辊温度制造出没有彗星纹或者脉纹的膜。相似的是，对样品#5，在150℃退火去除了所有的彗星纹和脉纹。通常退火优选在接近于合金的最高玻璃化温度的温度进行。在一个实施方案中，希望将聚合物合金退火到低于聚合物合金的最高玻璃化温度的至少10℃的温度。在另一个实施方案中，希望将聚合物合金退火到等于聚合物合金的最高玻璃化温度的温度。在又一个实施方案中，希望将聚合物合金退火到高于聚合物合金的最高玻璃化温度的温度。还在另一个实施方案中，希望将聚合物合金在限定的条件下退火。
在表2的对比例中看到的彗星纹和脉纹，当相应的膜在偏振光下检测时，可以在图2中看到。相似地是，图2中的样品#4和样品#5当在偏振光下检测时，没有彗星纹和脉纹。样品#4中的膜是高质量光学膜，双折射延迟为约750到约925纳米。样品#5在150℃退火15分钟，给出少于150纳米的双折射延迟，没有显示任何彗星纹和/或脉纹。
实施例3这些实施例用于说明可能得到具有非常高的熔融体积率(低熔融粘度)的聚碳酸酯-聚酯共混物，因此具有杰出的低温加工能力。这类共混物能够模塑膜上的基底，其中膜具有耐低温性，也就是高温时膜降解。共混物含有高流动的聚碳酸酯、聚(1，4-环己烷-二甲醇-1，4-环己烷二羧酸酯)、低聚体的聚碳酸酯(R2低聚体)、季戊四醇四硬脂酸酯和预稀释到10％的磷酸。尽管具有低熔融粘度，但是这些共混物仍具有好的机械和物理性质，如表3和4中说明的。这些结果通常是意想不到的，由于低的熔融粘度通常转化成可怜的机械和物理性质。当共混物具有低的悬臂梁式冲击性质(Izodimpact properties)时，该性质可以通过添加冲击改善剂如Blendex 415而得到提高，如表5所示。表6中比较了PMMA和聚碳酸酯的加工性质，这里可以看到具有高的熔融体积率的聚合物树脂通常在机械性质上有所损失。表7突出显示了共混物的低温加工的容易性。表8(a)和(b)显示低熔融粘度的聚碳酸酯也能够用于制造能够在低温下加工的聚合物共混物，类似于表3和4中报告的使用低聚体聚碳酸酯的共混物。表9中的配方也能够在低于205℃的温度加工，并且显示百分比低熔融粘度聚碳酸酯对聚合物共混物的机械性质的效应。
下面是关于在表3到9中给出的样品上所进行的测试的列表。
光学性质(透过率和浊度)根据ASTM D1003测量。
黄度指数(yellowness index)根据ASTMD 1925确定，其中在GardnerXL-835色度计上测量3-2毫米厚的薄板上。
冲击强度值(impact values)根据ISO180/1A在3毫米厚棒上测量。
熔融体积率(MVR)由这些颗粒，根据ISO 1133(265℃/16千克、240秒的停留时间，0.0825”孔，在100℃干燥60分钟，除非特别的说明)，用立方厘米/10分钟作为单位，测量熔融体积率。
冲击强度(Notched Izod)(Izod测试)该检测依据ASTM D256方法进行。在这个例子中，使用冲击方法E，非缺口冲击强度通过检测非缺口样本而得到。检测结果表示为每单位的样本宽度吸收的能量，单位是英尺-磅每英寸(ft-lbs/in)。典型地，计算最后的检测结果，作为5个检测棒的检测结果的平均值。
Dynatup(也称为多轴冲击强度)试验试验的步骤是基于ASTM D3763方法进行。该方法提供了在多轴变形条件下材料怎么表现的信息。应用的变形是高速冲孔。这种类型的测试设备供应者的一个实例是Dynatup。检测结果的报告是所谓的延展性，用％来表示，冲击能量，用英尺乘以磅(ft-lbf)，和/或总能量ft-lbf来表示。最后计算测试结果，通常是10个检测薄板的检测结果的平均值。
熔融粘度(melt viscosity)该检测步骤是基于ASTM D1238方法进行。使用的设备是挤出塑度计，装备有自动计时计。该装备的典型的实例应该是Tinius Olson MP987。检测之前，样品在150℃干燥1小时。检测条件是266℃的熔融温度，总5000克的负重，0.0825英寸的孔直径和5分钟的停留时间。检测结果被表示用单位“泊”表示。
弯曲模量(flexural modulus)该检测步骤是基于ASTM D790方法进行。典型的检测棒具有下述大小1/8英寸×1/2英寸×2-1/2英寸。计算最终检测结果，为5个检测盘的检测结果的平均值。该检测涉及利用中心负载在简单支撑的横梁上的三点负载系统。
Instron和Zwick是为完成该类型检测设计的设备的制造厂商的典型的实例。弯曲模量是在弹性限度内，压力(stress)和相应的应力(strain)的比，用磅每平方英寸来表示(psi)。
拉伸强度(tensile strength)该检测步骤是基于ASTM D638方法进行。在该检测方法中使用以标准的哑铃形状的检测棒。最终检测结果被计算为5个检测棒的检测结果的平均值。拉伸强度通过在检测中观察到的最大负荷除以检测样品中的原始最小横截面积计算。结果用磅每平方英寸(psi)来表示。Instron和Zwick是为完成该类型检测的设计的设备的制造厂商的典型的实例。
拉伸延长(tensile elongation)在拉伸压力下材料的抗断裂的能力是基于ASTM D638方法。样品经注塑。拉伸试验机器从两端拉伸样品，测量拉断样品所需的力和断裂之前样品伸长多少。塑料的极限延长是在拉紧的状态断裂之前出现的长度上的百分率的增长。
表3
希望低温共混物具有所需的机械性质。表3中给出的配方，也就是样品#8、#9和#11，显示多轴冲击检测结果给出的高刚度值。
表4
表5
表6
表7
具有如表7所示的组成的聚碳酸酯-聚(1，4-环己烷-二甲醇-1，4-环己烷二羧酸酯)混合物的改善的低温加工性能如图3所示。表7显出了聚碳酸酯和聚酯混合物的低温加工的容易性，表示为低的Tg。该特性特别有助于由于加工的限制，不能使用高的加工温度的情况，如在高的温度敏感层的顶上的后模塑。一个这种实例是在在偏光太阳镜应用中的偏光片的顶端在低至205℃的温度进行后模塑。
表8(a)和(b)显示低熔融粘度聚碳酸酯也能够用于制造聚合物共混物，共混物，能够相似于表3和4中报告的使用低聚物聚碳酸酯的共混物的低温下加工。表9中的配方在低于205℃的温度加工，显示百分比低熔融粘度聚碳酸酯对聚合物共混物的机械性质的影响。
表8(a)
表8(b)
表9
根据这些实验，可以看到含有聚碳酸酯和聚(1，4-环己烷-二甲醇-1，4-环己烷二羧酸酯)的热塑性共混物具有大量优点。这些共混物可以在低温成形，这允许它们被用在具有耐低热的基底上。它们当在偏振光下测试时，显示也是没有如彗星纹和脉纹的缺陷。所以，它们可以方便地用在光学应用，如光学元件、镜片、显微镜和类似用途中。形成这种高质量的光学膜和片材的方法方便地允许它们或者具有小于或者等于约150纳米的双折射延迟或者具有大于或者等于约350纳米的双折射延迟下形成。这些方法使得形成的膜在制造过程中没有任何缺陷。在检出有缺陷的膜的情况中，膜能够被修正和应用在光学应用中。
通常，根据前述实施例能够看到含有约30到约80wt％的聚碳酸酯的共混物能够制造具有所需的小于或者等于约150纳米或者大于或者等于约350纳米的双折射延迟的光学质量膜。也能够看到含有聚碳酸酯约40到约60wt％的共混物，能够制造具有所需的小于或者等于约150纳米或者大于或者等于约350纳米的双折射延迟的光学质量膜。进而，表8(a)、8(b)和表9中给出的配方能够用在低温加工应用，例如在膜顶端的后模塑中，其中膜含有共混组合物，不产生彗星纹和脉纹并且能够用于偏光片和偏光的太阳镜。根据前述实施例，也能够看到光学透明的聚碳酸酯和聚脂混合物，基本上无彗星纹和/或脉纹，其中含有高流动性聚碳酸酯和低粘度聚酯树脂，该聚酯衍生自环脂肪族二醇或者其等价物和环脂肪族二羧酸或其等价物，其中得到的共混物具有低于约200℃的Tg和可接受的多轴冲击强度。
另外，膜可以被用在多层光学应用，如偏光片的保护层和类似用途中。膜和片材由于它们的优秀的低温性质，可以用在这些层叠的应用中，不会破坏或者降级拥有低耐热性的多层光学应用的任何其他的成分。
虽然本发明已经结合例举的实施方案进行了描述，但是本领域普通技术人员能够明白可以对本发明进行各种改变并且用等当物替换其中的元素，而不脱离本发明的范围。此外，在不脱离本发明的基本范围，为了根据本发明的教导适应具体情况或材料，可以对本发明进行许多改变。因此，本发明并不打算局限于目前所公开的实施本发明的最佳实施方式，本发明将包括所有落入本发明范围内的技术方案。
权利要求
1.制造膜或者片材的方法，包括在有效赋予变形的合金大于或等于约350纳米的双折射延迟的温度将聚合物合金变形。
2.权利要求1的方法，其中聚合物合金是热塑性的，包括至少两种树脂并且其中聚合物合金包括低聚物、聚合物、支化聚合物、树枝状聚合物、离聚物、共聚物、星型嵌段共聚物、接枝共聚物、嵌段共聚物、无规共聚物，或者含有至少一种前述聚合物的组合。
3.权利要求1的方法，其中聚合物合金包括聚合物树脂，并且其中聚合物树脂是聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚酯、聚酰亚胺、聚缩醛、聚丙烯酸类、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚酰胺酰亚胺、聚芳基酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚氨酯、聚芳基砜、聚醚砜、聚芳硫醚、聚氯乙烯、聚砜、聚醚酰亚胺、聚四氟乙烯、聚醚酮、聚醚醚酮、聚芳醚、液晶聚合物，或者含有至少一种前述热塑性树脂的组合。
4.权利要求3的方法，其中聚酯是聚对苯二酸乙二醇酯，聚对苯二酸丁二醇酯，聚(1，4-环己烷-二甲醇-1，4-环己烷二羧酸酯)，聚(对苯二酸丙二醇酯)，聚(环己烷二甲醇-共-乙二醇对苯二酸酯)，含有100摩尔％对苯二酸、约1到99摩尔％1，4-环己烷二甲醇和约1到约99摩尔％乙二醇的共聚物的共混物，含有100摩尔％环己烷二甲醇、1到100摩尔％对苯二酸和1到100摩尔％的间苯二酸的共聚物的共混物，或者含有至少一种前述聚酯的组合。
5.权利要求1的方法，其中聚合物合金包括聚碳酸酯-聚酯共混物，并且其中聚碳酸酯-聚酯共混物包括聚碳酸酯和聚(1，4-环己烷-二甲醇-1，4-环己烷二羧酸酯)，其中聚碳酸酯在使用聚苯乙烯标样测量时，具有约10,000到约35,000克/摩尔的数均分子量，并且其中聚(1，4-环己烷-二甲醇-1，4-环己烷二羧酸酯)具有约0.82到约1.12的特性粘度。
6.权利要求1的方法，其中聚合物合金包括聚碳酸酯-聚(环己烷二甲醇-共-乙二醇对苯二酸酯)，聚碳酸酯-聚对苯二酸乙二醇酯，聚碳酸酯-聚对苯二酸丁二醇酯，聚碳酸酯和含有100摩尔％对苯二酸、约1到99摩尔％1，4-环己烷二甲醇和约1到约99摩尔％乙二醇的共聚物的共混物，聚碳酸酯-共聚酯-碳酸酯，聚碳酸酯-聚甲基丙烯酸甲酯，聚碳酸酯和含有100摩尔％对苯二酸、约1到99摩尔％1，4-环己烷二甲醇和约1到约99摩尔％乙二醇的共聚物的共混物，聚碳酸酯-聚(1，4-环己烷-二甲醇-1，4-环己烷二羧酸酯)-聚(环己烷二甲醇-共-乙二醇对苯二酸酯)，聚碳酸酯-共聚酯-碳酸酯和含有100摩尔％对苯二酸、约1到99摩尔％1，4-环己烷二甲醇和约1到约99摩尔％乙二醇的共聚物的共混物，含有100摩尔％环己烷二甲醇、1到100摩尔％对苯二酸和1到100摩尔％的间苯二酸的共聚物的共混物，或者含有至少一种前述的组合。
7.权利要求1的方法，还包括将膜或片材在有效赋予变形的合金小于或者等于约150纳米的双折射延迟的温度退火。
8.权利要求1的方法，其中膜或者片材用于具有下述的光学器件光偏振、光-着色异常、色彩、颜色、装饰、标记、硬度、抗磨损、防雾、X线记录、照相成膜、数字存储能力、光处理能力或者含有至少一种所述光学器件的组合。
9.权利要求1的方法，进而包括将片材或者膜结合至基底以形成多层复合物，并且其中结合包括后模塑基底或者共挤出片材或膜和基底。
10.权利要求9的方法，其中基底是后模塑至片材或者膜以形成多层复合物。
11.一种基本消除光学膜或片材中的彗星纹和脉纹的方法，包括将包含聚合物合金的膜或片材退火到接近合金中所含的聚合物树脂的玻璃化温度的温度。
12.权利要求11的方法，其中退火温度是大于或者等于聚合物合金中所含的聚合物树脂的约最高玻璃化温度，或者其中退火在低于合金的最低玻璃化温度的大于或者等于约10℃的温度进行。
13.权利要求11的方法，其中膜或者片材在退火后具有小于或者等于约150纳米的双折射延迟，并且其中光学透射率大于或者等于约85％。
14.权利要求11的方法，其中聚合物合金包括聚碳酸酯和聚(1，4-环己烷-二甲醇-1，4-环己烷二羧酸酯)，并且其中聚碳酸酯在使用聚苯乙烯标样测量时具有约10,000到约35,000克/摩尔的数均分子量，并且聚(1，4-环己烷-二甲醇-1，4-环己烷二羧酸酯)具有约0.82到约1.12的特性粘度。
15.权利要求11的方法，还包括在有效赋予片材或膜大于或等于约350纳米的双折射延迟的温度将片材或膜变形。
16.权利要求11的方法，进而包括将片材或者膜结合到用作光学器件的基底上，并且其中结合是通过后模塑或共挤出完成的。
17.一种组合物，包括第一聚合物树脂，其含量为约1到约99wt％；和第二聚合物树脂，其含量为约1到约99wt％，其中聚合物树脂用变形力或能量来处理，有效制备具有大于或者等于约350纳米的双折射延迟或者小于或者等于约150纳米的双折射延迟的聚合物合金。
18.通过权利要求1的方法制备的光学器件。
19.通过权利要求11的方法制备的光学器件。
20.权利要求17的组合物生产的膜或片材。
21.权利要求17的组合物生产的光学器件。
全文摘要
制备膜或片材的方法，包括在有效赋予变形的合金双折射延迟大于或等于约350纳米的温度将聚合物合金变形。基本消除光学膜或片材的彗星纹和脉纹的方法，包括将包含聚合物合金的膜或片材退火到接近合金中所含的聚合物树脂的玻璃化温度的温度。组合物包括约1％至99％重量的第一聚合物树脂；约1％至99％重量的第二聚合物树脂，其中聚合物树脂用有效产生双折射延迟大于或等于约350纳米或小于或等于约150纳米的聚合物合金的变形力或能量处理。
文档编号C08L67/00GK1816439SQ200480018869
公开日2006年8月9日 申请日期2004年4月30日 优先权日2003年5月2日
发明者萨夫沃特·塔德罗斯, 帕明德·阿加沃尔, 施雷亚斯·查尔克拉瓦蒂, 彼得·沃伦伯格 申请人:通用电气公司