[发明专利]具有热力学稳定性的共混物光学薄膜及其制备方法

说明书

本发明涉及一种具有热力学稳定性的共混物光学薄膜及其制备方法。该共混物光学薄膜包括：甲基丙烯酸酯聚合物15～85份，芳香族聚碳酸酯14.5～80份，稳定剂0.5～5份。共混物薄膜的制备方法包括：原料的预处理、涂布液的制备和精制、涂布成膜、薄膜热拉伸和薄膜热定型等步骤。当甲基丙烯酸聚合物大于50％时，在涂布成膜和薄膜热定型步骤中需要增加薄膜热拉伸步骤，以提高薄膜韧性。该方法配方和工艺简单，易于实现工业化生产，可以制备无色透明的具有热力学稳定性的共混物光学薄膜。本发明提供的共混物光学薄膜，不仅具有甲基丙酸酯共聚物的优异光学特性，兼具芳香族(共)聚碳酸酯的优异耐热性和韧性，并且在高温下仍呈现稳定的热力学相容态。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，特别是涉及一种具有热力学稳定性的共混物光学薄膜及其制备方法。

背景技术

聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)是应用最广泛的丙烯酸酯类塑料，俗称有机玻璃或亚克力，可采用浇铸、注塑、挤出、热压等成型工艺加工，产品主要包括PMMA板材、PMMA模塑和PMMA薄膜等。PMMA不仅具备良好的综合力学性能，优异的光学性能、耐候性和耐老化性，良好的介电性能和绝缘性，而且价格相对低廉、质轻、耐刮擦性佳、易加工成型。特别地，光弹性系数极低，表面光泽度高，具有最高的全光谱透光率，透光率＞92％，雾度＜1％，可透过大部分紫外线、可见光和部分红外线区域。PMMA不仅应用于视觉美观的外在装饰，还可替代无机玻璃在光学领域获得广泛的应用。近年来，PMMA透明件在航空航天、深海探测、装甲防护和电子通讯及光电显示等特殊领域的应用越来越广泛，其中包括飞机座舱盖、宇航服面窗、防护观察窗、导光板和光学薄膜等，PMMA成为大多数透明件的首选材料。

由于PMMA的折射率较低，热稳定性一般，质脆易开裂、断裂伸长率低、抗冲击性能差，因此PMMA的改性制品陆续出现。芳香族聚碳酸酯具有透明性好，折射率大、耐热性佳，韧性好等优良性能，但流动性差，难加工，易产生内应力，表面硬度低，耐磨性差。两者在诸多性能上能够起到较好的互补，因此PC是PMMA光学材料的理想的耐热增韧改性材料。PMMA和PC都含有酯基基团，溶解度相差＜1.5，因此两者可部分相容。由于两者相容性有限，折射率不同，入射光在反射时产生光的干涉，实际加工得到的PMMA/PC制品表面有珠光现象，虽然透光率没有明显降低，但雾度急剧升高，不透明。

发明内容

如无特殊说明，本发明中的“份”均指“质量份”。

针对上述现有技术中的不足，本发明的目的在于：提供一种具有热力学稳定性的共混物光学薄膜及其制备方法。本发明的原料简单易得，工艺简易，可以在精密涂布线上进行产业化转化，生产效率高，具有较大实际应用价值。本发明提供的具有热力学稳定性的共混物光学薄膜，具有优异的光学特性和热稳定性，较好的透光率、韧性和耐刮擦性、较低的雾度和黄度，即使在高温环境中也不会出现相分离现象，可以替代PMMA使用。进一步地，通过合适的单向拉伸或双向拉伸工艺，可以得到具有特殊光学特性的光学材料，比如偏光片PVA膜用保护膜和各种光学补偿膜(OLED用1/4波片等)。

为实现本发明的目的，本发明采用如下技术方案：

一种具有热力学稳定性的共混物光学薄膜，包括甲基丙烯酸甲酯(MMA)聚合物、芳香族(共)聚碳酸酯和稳定剂，按照质量份数比计算，所述甲基丙烯酸甲酯(MMA)聚合物的含量为15～85份，所述芳香族(共)聚碳酸酯的含量为14.5～80份，所述稳定剂的含量为0.5～5份。

在其中一个实施例中，所述甲基丙烯酸甲酯聚合物包括市售光学级甲基丙烯酸甲酯的无规均聚物、甲基丙烯酸甲酯的间同均聚物、和甲基丙烯酸甲酯与特定单体的二元或三元共聚物。

在其中一个实施例中，所述甲基丙烯酸甲酯(MMA)聚合物的透光率不小于92％，雾度不大于0.5％，，在温度为230℃、重量为2.16kg时的熔融指数为1g/10min～10g/10min。