用于塑料透镜与装置的氟化高聚物低反射层制造方法及图纸

技术编号:2663575 阅读:155 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术开发了用于塑料基底的单层涂层体系。所述单涂层体系低反射层包括VF↓[2]/TFE/HFP、VF↓[2]/HFP、VF↓[2]/TFE/PMVE。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及氟化高聚物涂层塑料.更具体地说,本专利技术涉及具有 良好粘合、低反射性、以及拒水性和拒油性的氣化高聚物涂层塑料.
技术介绍
已经进行了许多与低反射塑料、特別是用于塑料透镜和光学装置 的反射塑料的研究工作.所用的一种方法是在塑料表面上氧化金属的 蒸气化分布,然而,该方法使用批处理工艺,并且当基底较大时,生 产率变低.另一种方法是施用氟化高聚物溶液的涂层.通过浸渍法形 成涂层,并以高生产率应用于较大基底.尽管氣化高聚物具有低反射 指数,但是它们与塑料基底的粘合非常差.很长时间以来一直在研究 氟化高聚物和基底塑料之间的粘合.本专利技术的目的是提供使用氟化高 聚物溶液以得到低反射指数和良好粘合的技术.专利技术简述本专利技术提供的单层涂层体系包括由下式表示的氟化共聚物 VF2/TFE/HFP其中四象乙烯(TFE)与六氟丙烯(HFP)的摩尔比为0.1-1.9,并且 VF2的含量为47-60摩尔V优选VF,含量为50-60摩尔、更优选其中 TFE与HFP的摩尔比为0. 9-1.9,并且对于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基 底,VF2的含重优选为47-60摩尔V对于聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲 酸乙二醇酯(PET)、聚巩(PS)和玻璃基底,VF2的含量优选为47-50摩 尔、还优选其中VFz含量为从大于50至60摩尔、更优选其中基底为P眼、PC、 PET、 PS或者玻璃,本专利技术还提供了单层涂层体系,其包括由下式表示的氣化共聚物 VF2/HFP,其中VF2含量为约40-80X.优选地,VF2含量为约40-50摩尔X并且 基底为PMMA.还优选VF,含量为约70-80摩尔X并且基底为玻璃,本专利技术还提供了单层涂层体系,其包括由下式表示的氣化共聚物 VF2/TFE/PMVE,其中VF2含量为约18-60摩尔%并且TFE/PMVE的摩尔比为 0.1-1.9.优选VF2含量为约30-35摩尔、TFE/PMVE的摩尔比为约 0. 2-0. 3并且基底是PMMA.在本专利技术的单层涂层体系中,涂层厚度优选为约10-1000纳米, 更优选为约30-120纳米,最优选为约70-120纳米.专利技术详述已经发现单层体系赋予在光学透明塑料基底上具有良好粘合的低 反射涂层.优选的基底为PMMA、 PC、 PET和PS以及玻璃.本专利技术提供的单层涂层体系包括由下式表示的氟化共聚物 VF2/TFE/HFP,其中TFE与HFP的摩尔比为0. 1-1. 9,并且VF2含量为47-60摩尔、 优选50-60摩尔、这些组成平衡了低反射所需的高象化量,光学透明 度所需的高HFP含量,以及赋予与基底的良好粘合所需的足够的VF, 含量.更优选其中TFE与HFP的摩尔比为0.9-1.9,并且对于PMMA基 底,VF2含量优选为47-60摩尔、对于PC、 PBT和玻璃基底,VF,含量 优选为47-50摩尔、单层体系的另一个实施方案包括由下式表示的氟化共聚物VF2/HFP,其中VF:为约40-80摩尔、该体系基本上由两种单体组成,很少 或未引入其他单体.优选地,VF2含量为约40-50摩尔X并且基底为PMMA, 还优选VF2含量为约70-80摩尔%并且基底为玻璃.单层涂层体系的另一个实施方案包括由下式表示的氣化共聚物VF2/TFE/PMVE,其中VF2含量为约18-60摩尔%并且TFE/PMVE的摩尔比为0.1-1.9.优选VFi含量为约30-35摩尔%, TFE/PMVE的摩尔比为约 0. 2-0. 3并且基底为PMMA.在本专利技术的单层涂层体系中,涂层厚度需要大于约IO纳米,以便 观测到明显的反射减少.尽管厚度大于IO纳米效果很好,当涂层更厚 时,最终产生了实际问题.例如,大于约1000纳米,厚度变化可成为 问趙,并且如果涂层聚合物昂责,则不经济.因此,在本专利技术的单层 涂层体系中,涂层厚度优选为约10-1000纳米,更优选为约300-120 纳米,最优选为约70-120纳米.涂层可使用本领域已知的任何方法制备.用于制备涂层的适当的 溶剂为那些溶解涂层组分但是对于被涂菝基底为惰性的溶刑.优选的 溶剂包括象化溶刑如Fluorinert (3M Electronic Materials, St. Paul, Minnesota), Vertrel (E. I. DuPont de Nemours, Wilmington, DE)或Novec⑧(3M Electronic Materials, St. Paul, Minnesota), 以及嗣类溶刑如甲基异丁基酮或者丙稱、乙酸异丁酯,或者其两种或 多种的组合.可向上述任何或者全部组成中加入其他成分.除了上迷组分外, 本专利技术的组合物可含有通常用于合成聚合物中的添加刑,如着色刑、 抗氧化刑、增韧刑、成核刑、紫外线稳定刑、热稳定刑、助剂、交联 刑等等.这些成分各自通常以小于W的比使用.以下非限制性的例子仅用于说明本专利技术,而不以任何方式限制本专利技术.材料和方法以下定义用于本文并应用于解释权利要求. APS-过疏酸餒HFIB-六象异丁烯,(CP3)2C=CH2 HFP-六氣丙烯,CF2-CF-CF3 PC-聚碳酸醋PET-聚对苯二甲酸乙二醉醋 PMMA-聚甲基丙烯酸甲醋 PMVE-全氣甲基乙烯基鍵 PVOH-聚乙烯醇PS-聚巩Teflon AF-TFE/全氟-2, 2-二甲基间二氣杂环戊烯共聚物 TFE-四氣乙烯,CF2=CF2 VAc-醋酸乙烯醋,CH3-C (0)-0CH=CH2 VF-乙烯基氣,CH产CHF VF厂l,l-二氣乙烯,CF产CH2除非另有说明,使用以下试验方法 测量透射率的方法测量光透射的方法使用Shimadzu #_UV-3100分光计在500纳米进 行测量.该机器测量部分穿过样品的分裂波束的持续比较. 粘合试验方法使用配有间距为1咖的10个刀片的工具将涂层向下切割至塑料 基底,先使刀片工具沿一个方向划割,然后再以垂直方向划割,切出 100个画有交叉阴影线的正方形.用中等压力将透明胶带施用于交叉阴 影线区域,并迅速地拉掉胶带.记录100个正方形中仍然粘合于基底 的正方形数目用于评价粘合.除非另外说明,所有的其它聚合物和单体在市场上可买到.HFP含量超过30摩尔X的VF2/TFE/HFP三元共聚物和TFE/HFP 二元 共聚物以US专利5, 478, 905和5, 637, 663中所述方法在14, 000 psi 和200-400TC条件下进行聚合可能是最容易制备的.具有较低HFP含量 的VP2/TFE/HFP三元共聚物和TFE/HPP 二元共聚物以及VF2/TFE/PMVE 三元共聚物可通过本领域已知的常用乳液聚合法和本体聚合法制备, 参见例如Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, 1989, Vol. 16,笫601-603页,和Vol. 7,笫257—269页,John Wiley & Sons. 然后选择表现出良好的光学透明性和溶液易涂復性的非结晶组合物用 于本专利技术.实施例 实施例1-9 比较例1-3PMMA上的单涂层聚(VFJTFE/HFP)优选的厚度范围通过将块状聚合物与溶刑在室温下搅拌数天制备2 wtX的聚 (VF2/TFE/本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于涂覆基底的单层涂层体系,包括由下式表示的氟化共聚物:    VF↓[2]/TFE/PMVE,    其中VF↓[2]含量为约18-60摩尔%并且TFE/PMVE的摩尔比为约0.1-1.9。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:S伊瓦托M卡库AE费林RE乌肖尔德RC惠兰
申请(专利权)人:纳幕尔杜邦公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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