具有高剛度的光擴散塑料的製作方法

2023-06-10 11:47:11 4

光學散射器(diffuser)和光學透鏡可用於多種應用以分散從光源發射的光橫過(across)一個區域從而均勻地照亮物體。物品充當散射器的能力的一個量度可為光散射度(Degree of Light Dispersion)(DLD)值，其測量在固定透射率下通過物品的光的相干透射(coherent transmission)和擴散透射(diffusive transmission)之間的差異。這些散射器和透鏡可用於多種多樣的應用，包括行動電話、電腦顯示器、電視機及其他顯示屏、燈泡以及需要光散射的任何照明裝置。

光學散射器和透鏡可由玻璃製成，所述玻璃可能包括著色劑和/或表面處理以提高它們的擴散效果。玻璃散射器和透鏡可提供良好的剛度和良好的光學擴散率，但較差的抗衝擊性。相比於同樣大小的塑料物品，由玻璃製成的均勻薄壁散射器和透鏡可能較重。使用諸如聚碳酸酯(PC)和聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)的工程塑料(EP)製備散射器和透鏡可降低它們的重量。然而，這些塑料可能具有其他缺點。例如，PC可能具有較差的剛度並且PMMA可能具有較差的剛度和較低的抗衝擊性。

因此，仍亟需可形成可具有高剛度、衝擊強度和高光散射度(DLD)值同時相比於玻璃和其他工程塑料低重量的薄壁光學散射器和/或光學透鏡的光擴散塑料(optically diffusive plastics)。

技術實現要素：

本文公開了光擴散塑料和由其製備的物品。

在一個實施例中，光擴散塑料可包含：40質量％至94.9質量％的聚合物樹脂基體；5質量％至50質量％的玻璃填料；和0.1質量％至10質量％的光擴散組分；其中聚合物樹脂基體的折射率和玻璃填料的折射率之間的差異小於或等於0.02；其中光擴散塑料的1毫米(mm)厚樣品包括大於或等於1度(°)的光散射度(DLD)值，如通過測角光度法(goniophotometry)測量的；其中1mm厚的樣品包括在空氣中對於具有360納米(nm)至750nm的波長的入射光的大於或等於40％的總透射率，如使用CIE標準照明體D65通過ASTM D1003，程序A測定的；並且其中3.2mm厚的光擴散塑料樣品包括在23℃下測量的大於或等於2,500兆帕(MPa)的彎曲模量，如通過ASTM D790測定的。

在另一實施例中，光擴散塑料包括：40質量％至94.9質量％的聚合物樹脂基體；5質量％至50質量％的玻璃填料；和0.1質量％至10質量％的光擴散組分；其中聚合物樹脂基體的折射率和玻璃填料的折射率之間的差異小於或等於0.02；，其中1mm厚的光擴散塑料樣品包括如通過測角光度法測量的大於或等於1°的DLD值，和如使用CIE標準照明體D65通過ASTM D1003程序A測定的在空氣中對於具有360nm至750nm的波長的入射光的大於或等於40％的總透射率；並且其中當根據ASTM D5023承受由具有5mm直徑的載荷壓頭(load head)施加的1kgf的載荷並且定位在樣品中心和跨度(span)中心時，具有1mm的厚度、13.2mm的寬度和121mm的長度的光擴散塑料的測試樣品延伸橫過60mm的跨度，顯示小於或等於10mm的偏移(deflection)。

通過以下附圖和詳細描述舉例說明上述和其他特徵。

附圖說明

現在參考附圖，附圖是示例性實施方式，並且其中相同元件編號相同。

圖1是比較實施例C7的測角光度性能(goniophotometric performance)的圖示。

圖2是比較實施例C8的測角光度性能的圖示。

圖3是比較實施例C9的測角光度性能的圖示。

圖4是實施例E6的測角光度性能的圖示。

圖5是比較實施例C10的測角光度性能的圖示。

圖6是比較實施例C11的測角光度性能的圖示。

圖7是比較實施例C12的測角光度性能的圖示。

圖8是實施例E7的測角光度性能的圖示。

圖9是實施例E6和比較實施例C7、C8和C9的透射率相對於入射角的圖示。

圖10是比較實施例C10、C11和C12以及實施例E7的透射率相對於入射角的圖示。

圖11是DLD的定義的圖示。

圖12是測量樣品的測角光度計(goniophotometer)的示意圖。

具體實施方式

要解決的問題可包括提供可具有良好的可見光透射率、可具有提高的剛度、可具有提高的抗衝擊性並且可被配製成提供在多種應用中使用的DLD值範圍的光擴散塑料。本發明主題可幫助提供該問題的解決方案，例如通過提供顯示大於或等於40％的可見光的透射率、提高的剛度、提高的抗衝擊性和大於或等於1°，具體地大於或等於5°且更具體地大於或等於10°的DLD值的光擴散塑料組合物。例如，3.2mm厚的光擴散塑料組合物的板包括如通過ASTM D790測定的，在23℃下測量的大於或等於2,500MPa，具體地大於或等於3,000MPa，更具體地大於或等於4,000MPa且甚至大於或等於5,000MPa的彎曲模量。

本文公開的光擴散塑料材料可包括聚合物樹脂基體、玻璃填料和光擴散組分。這些光擴散塑料材料可提供相比於玻璃提高的抗衝擊性。這些光擴散材料可提供相比於玻璃，降低的重量。這些光擴散塑料材料可提供相比於具有相同厚度的其他聚合物組合物，提高的剛度。這些光擴散塑料材料可提供相比於具有相同厚度的其他聚合物組合物，平衡的透光率和擴散效果。這些光擴散塑料材料可配製成提供用於在多種應用中使用的指定厚度下的DLD值範圍。

相比於不含玻璃填料的聚合物樹脂，在聚合物樹脂基體中設置玻璃填料可提高剛度。然而，使用玻璃填料填充聚合物樹脂基體可降低這些材料的透光率。這些填充的聚合物樹脂可為不透明的。選擇具有與聚合物樹脂基體類似的折射率(RI)的玻璃填料可提高玻璃增強材料的透光率。當使用玻璃填料填充時，諸如聚碳酸酯(PC)和聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)的聚合物樹脂可具有與當這些樹脂不含玻璃填料時相比，較高的霧度值。因此，對於透明應用它們可能是不期望的。然而，在擴散應用中，使用具有緊密匹配聚合物材料的RI的折射率(RI)的玻璃填料填充的聚合物樹脂可提供提高的性能(DLD、霧度、透射率、彎曲模量等)。包含具有緊密匹配的RI的玻璃填料的這些聚合物樹脂可用於需要剛度和擴散光學性能二者的應用中。

可配製光擴散材料的聚合物樹脂基體使得聚合物樹脂基體的折射率(RI)和玻璃填料的RI之間的差異小於或等於0.02，例如0.0001至0.02，或0.001至0.01，或0.001至0.002(例如，0.001)。可通過降低熱塑性樹脂組合物的RI實現降低聚合物樹脂基體的RI和玻璃填料的RI之間的差異。可通過提高玻璃纖維的RI實現降低聚合物樹脂基體的RI和玻璃填料的RI之間的差異。

本文公開的光擴散塑料材料的玻璃填料可包括耐鹼玻璃、耐電玻璃、鋇冕玻璃(barium crown glass)、E-玻璃、D-玻璃、R-玻璃、E-CR-玻璃、C-玻璃、S-玻璃和AE-玻璃或包含上述至少一種的組合。玻璃填料的一些實施例可包括但不限於商購自Nippon Electric Glass Co.,Ltd.的NEG T120-GF玻璃纖維或商購自重慶聚合物國際公司(Chonqing Polycomp International Corp.(CPIC))(中國重慶大渡口區(Dadukou District Chongquing,China))的ECS-307玻璃纖維。

表1中提供的示例性玻璃填料旨在作為示例性玻璃填料的概括。

基於總組合物(聚合物樹脂、玻璃填料、光擴散組分和其他可選的添加劑)的結合質量，光擴散塑料組合物可包含5質量％至50質量％的玻璃填料，例如，10質量％至50質量％，或20質量％至40質量％，或25質量％至35質量％(例如，30質量％)。玻璃填料可為磨碎纖維、短切纖維、粉末、薄片或包含上述至少一種的組合的形式。玻璃填料可為任何形狀，例如，球形、圓柱形、不規則形狀、板狀或纖維狀。可使用玻璃填料形狀的混合物，例如，纖維和薄片。

可選擇玻璃填料粒子的平均最大尺寸以在光擴散塑料組合物中提供光學和物理性質的期望平衡，考慮到在組合物的加工期間(例如，將組合物製造成適於形成物品的形式期間)可能發生的任何破碎或其他尺寸減小。例如，當為纖維形式時，可選擇玻璃以提供小於或等於1,000，例如，1至800，或10至400，或20至200的加工後長徑比(post-processing aspect ratio)(纖維的長度(L)與直徑(d)的平均比(L/d))。當為纖維形式時玻璃填料的平均直徑可為1微米(μm)至24μm，例如，5μm至22μm，或10μm至13μm。玻璃纖維的截面(在垂直於纖維的最長尺寸的平面獲取的)可為任何形狀，例如，圓形、橢圓形、多邊形和不規則形狀。對於非纖維玻璃填料形狀，加工後玻璃的平均最大直徑可為1μm至50μm，例如，5μm至40μm，或7μm至30μm。可使用多峰粒度分布。

玻璃填料的折射率可從1.564至1.582，例如，1.564至1.576。

基於總組合物(聚合物樹脂、玻璃填料、光擴散組分和其他可選的添加劑)的結合質量，光擴散塑料組合物可包含0.01質量％至10質量％的光擴散組分，例如，0.01質量％至8質量％，或0.01質量％至5質量％。

光擴散塑料材料的光擴散組分可包括光擴散有機或無機材料、或有機和無機材料的組合。光擴散有機材料的實施例可包括聚(丙烯酸酯)；聚(甲基丙烯酸烷基酯)，例如聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)；聚(四氟乙烯)(PTFE)；矽酮，例如水解聚(烷基三烷氧基矽烷)和聚甲基倍半矽氧烷(例如商購自Momentive Performance Materials Inc.的商品名TospearlTM的那些)；或包含前述有機材料中的至少一種的組合，其中烷基具有從一至約十二個碳原子。光擴散無機材料的實施例可包括包含銻、鈦、鋇或鋅的材料，例如前述的氧化物或硫化物，諸如二氧化鈦、氧化鋅、氧化銻或包含前述無機材料中的至少一種的組合。

光擴散組分可為任何形狀，例如，包括但不限於球形、類球形(sphere-like)、橢球形、圓柱形和具有直邊或曲邊的旋轉的多邊形(圍繞旋轉軸對稱的三維多邊形狀)。光擴散組分的截面形狀可為任何形狀，例如，包括但不限於,圓形、橢圓形和多邊形(具有直邊或曲邊)。光擴散組分可包含具有任何粒度分布包括多峰分布的顆粒。光擴散組分可具有0.1μm至70μm，例如，0.1μm至40μm，或0.1μm至10μm，或2.0μm的平均粒度。如本文使用的，粒度是正如沿著主軸(即，最長軸)測量的。光擴散組分可包含有機矽樹脂珠。在一個實施例中，光擴散組分可包含具有2.0μm的平均粒度的聚甲基倍半矽氧烷珠(例如，商購自Momentive Performance Materials Inc.的TospearlTM 120A珠)。

基於總組合物(聚合物樹脂、玻璃填料、光擴散組分和其他可選的添加劑)的結合質量，光擴散塑料組合物可包含40質量％至94.9質量％的聚合物樹脂基體，例如，70質量％至90質量％，或75質量％至85質量％，或80質量％至82質量％。光擴散塑料材料的聚合物樹脂基體可包含熱塑性樹脂、熱固性樹脂或包含上述至少一種的組合。

可能的熱塑性樹脂包括但不限於，低聚物、聚合物、離聚物、樹狀聚合物、共聚物諸如接枝共聚物和嵌段共聚物(例如，星形嵌段共聚物、無規共聚物等)或包含上述至少一種的組合。這種熱塑性樹脂的實施例包括但不限於，聚碳酸酯(例如，100級PCP、PCP 1300和聚碳酸酯的共混物(例如，聚碳酸酯-聚丁二烯共混物、共聚酯聚碳酸酯))、聚苯乙烯(例如，聚碳酸酯和苯乙烯的共聚物、聚苯醚-聚苯乙烯共混物)、聚醯亞胺(PI)(例如，聚醚醯亞胺(PEI))、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯(ABS)、聚甲基丙烯酸烷基酯(例如，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA))、聚酯(例如，共聚酯、聚硫酯)、聚烯烴(例如，聚丙烯(PP)和聚乙烯、高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE))、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚醯胺(例如，聚醯胺亞胺)、聚芳酯、聚碸(例如，聚芳碸、聚磺醯胺)、聚苯硫醚、聚四氟乙烯、聚醚(例如，聚醚酮(PEK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚碸(PES))、聚丙烯酸化物、聚縮醛、聚苯並噁唑(例如，聚苯並噻嗪並吩噻嗪、聚苯並噻唑)、聚噁二唑、聚吡嗪並喹喔啉、聚均苯四酸亞胺、聚喹喔啉、聚苯並咪唑、聚羥吲哚、聚氧代異吲哚啉(例如，聚二氧代異吲哚啉)、聚三嗪、聚噠嗪、聚哌嗪、聚吡啶、聚哌啶、聚三唑、聚吡唑、聚吡咯烷酮、聚碳酸酯、聚氧雜二環壬烷、聚二苯並呋喃、聚苯二甲醯胺、聚縮醛、聚酸酐、聚乙烯類(例如，聚乙烯醚、聚乙烯硫醚、聚乙烯醇、聚乙烯酮、聚乙烯滷化物、聚乙烯腈、聚乙烯酯、聚氯乙烯)、聚磺酸酯、聚硫化物、聚脲、聚磷腈、聚矽氮烷、聚矽氧烷、氟聚合物(例如，聚氟乙烯(PVF)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、氟化乙烯-丙烯(FEP)、聚乙烯四氟乙烯(ETFE))、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、環烯烴共聚物(COC)、聚(1,4-環亞己基二亞甲基1,4-環己烷二羧酸酯)(PCCD)和其他聚酯共聚物諸如與環己烷二甲醇和乙二醇共聚合的對苯二甲酸(例如，聚(環己烷二亞甲基對苯二甲酸酯)(PCT)、二醇修飾的PCT(PCTG)和二醇修飾的PET(PETG))或包含上述至少一種的組合。

更具體地，熱塑性樹脂可包括但不限於，聚碳酸酯樹脂(例如，LEXANTM樹脂，包括LEXANTM CFR樹脂、LEXANTM LUX樹脂、LEXANTM LUX-G樹脂和LEXANTM LUX-T樹脂，商購自SABIC’s Innovative Plastics business)聚苯醚-聚苯乙烯樹脂(例如，NORYLTM樹脂，商購自SABIC’s Innovative Plastics business)、聚醚醯亞胺樹脂(例如，ULTEMTM樹脂，商購自SABIC’s Innovative Plastics business)、聚對苯二甲酸丁二醇酯-聚碳酸酯樹脂(例如，XENOYTM樹脂，商購自SABIC’s Innovative Plastics business)、PC和聚酯共聚物的共混物(例如，XYLEXTM樹脂，商購自SABIC’s Innovative Plastics business)、共聚酯碳酸酯樹脂(例如，LEXANTM SLX樹脂，商購自SABIC’s Innovative Plastics business)、聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物樹脂(例如，LEXANTM HFD樹脂，商購自SABIC’s Innovative Plastics business)或包含前述樹脂中的至少一種的組合。甚至更具體地，熱塑性樹脂可包括但不限於，聚碳酸酯、聚酯、聚丙烯酸酯、聚醯胺、聚醚醯亞胺、聚苯醚或包含前述樹脂中的至少一種的組合的均聚物和共聚物。聚碳酸酯可包括聚碳酸酯的共聚物(例如，聚碳酸酯-聚矽氧烷(例如，LEXANTM EXL和LEXANTM EXL-T樹脂，商購自SABIC’s Innovative Plastics business)、諸如聚碳酸酯-聚矽氧烷嵌段共聚物、聚碳酸酯-二甲基雙酚環己烷(DMBPC)聚碳酸酯共聚物(例如，LEXANTM DMX樹脂，商購自SABIC’s Innovative Plastics business)、聚碳酸酯-聚(2-苯基-3,3-雙(4-羥基苯基)苯並吡咯酮)共聚物(例如，LEXANTM XHT樹脂，商購自SABIC’s Innovative Plastics business))、線性聚碳酸酯、支鏈聚碳酸酯、封端聚碳酸酯(例如，腈封端聚碳酸酯)或包含上述至少一種的組合諸如支鏈和線性聚碳酸酯的組合。

如本文使用的，術語「聚碳酸酯」意指具有式(1)的重複結構碳酸酯單元的組合物

其中R1基團的總數的至少60％包含芳香族部分，並且其剩餘部分是脂肪族、脂環族或芳香族。在一個實施例中，每個R1是C6-30芳香族基團，即，包含至少一個芳香族部分。R1可衍生自式HO-R1-OH的二羥基化合物，特別地式(2)

HO–A1–Y1–A2–OH (2)

其中每個A1和A2是單環二價芳香族基團且Y1是單鍵或具有將A1與A2分開的一個或多個原子的橋連基團。在一個示例性實施例中，一個原子將A1與A2分開。具體地，每個R1可衍生自式(3)的二羥基芳香族化合物

其中Ra和Rb各自表示滷素或C1-12烷基並且可相同或不同；且p和q各自獨立地為0至4的整數。應該理解，當p是0時Ra是氫，並且同樣地，當q是0時Rb是氫。此外，在式(3)中、Xa表示連接兩個羥基取代的芳香族基團的橋連基團，其中每個C6亞芳基的橋連基團和羥基取代基設置在C6亞芳基上彼此的鄰位、間位或對位(特別地對位)。在一個實施例中，橋連基團Xa是單鍵、-O-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、-C(O)-或C1-18有機基團。C1-18有機橋連基團可為環狀或非環狀、芳香族或非芳香族，並且還可包含諸如滷素、氧、氮、硫、矽或磷的雜原子。可設置C1-18有機基團使得與其連接的C6亞芳基各自連接至C1-18有機橋連基團的共同烷叉基碳或不同碳。在一個實施例中，p和q各自是1，且Ra和Rb各自是C1-3烷基，具體地設置在每個亞芳基上的羥基的間位的甲基。

在一個實施例中，Xa是取代的或未經取代的C3-18環烷叉基、式–C(Rc)(Rd)–的C1-25烷叉基(其中Rc和Rd各自獨立地為氫、C1-12烷基、C1-12環烷基、C7-12芳基烷基、C1-12雜烷基或環C7-12雜芳基烷基)、或式–C(＝Re)–的基團(其中Re是二價C1-12烴基)。該類型的示例性基團包括亞甲基、環己基亞甲基、乙叉基、新戊叉基和異丙叉基以及2-[2.2.1]-二環庚叉基、環己叉基、環戊叉基、環十二烷叉基和金剛烷叉基。其中Xa是取代的環烷叉基的具體實施例是環己叉基橋接的、式(4)的烷基-取代的雙酚

其中Ra』和Rb』各自獨立地為C1-12烷基，Rg是C1-12烷基或滷素，r和s各自獨立地為1至4，且t是0至10。在具體的實施例中，設置每個Ra』和Rb』的至少一個在環己叉基橋連基團的間位。當包含適當數量的碳原子時，取代基Ra』、Rb』和Rg可為直鏈、環狀、二環、支鏈、飽和或不飽和的。在一個實施例中，Ra』和Rb』各自獨立地為C1-4烷基，Rg是C1-4烷基，r和s各自為1，且t是0至5。在另一具體的實施例中，Ra』、Rb』和Rg各自為甲基，r和s各自為1，且t是0或3。環己叉基-橋接的雙酚可能是兩摩爾的鄰甲酚與一摩爾的環己酮的反應產物。在另一示例性實施例中，環己叉基-橋接的雙酚是兩摩爾的甲酚與一摩爾的氫化異佛爾酮(例如，1,1,3-三甲基-3-環己烷-5-酮)的反應產物。這種含環己烷的雙酚(例如，兩摩爾的苯酚與一摩爾的氫化異佛爾酮的反應產物)用於製備具有高玻璃化轉變溫度和高熱變形溫度的聚碳酸酯聚合物。

在另一實施例中，Xa是C1-18亞烷基、C3-18環亞烷基、稠合的C6-18環亞烷基、或式–B1–W–B2–的基團(其中B1和B2是相同或不同的C1-6亞烷基且W是C3-12環烷叉基或C6-16亞芳基)。

Xa還可能是式(5)的取代的C3-18環烷叉基

其中Rr、Rp、Rq和Rt獨立地為氫、滷素、氧或C1-12有機基團；I是直連鍵(direct bond)、碳或二價氧、硫或–N(Z)–(其中Z是氫、滷素、羥基、C1-12烷基、C1-12烷氧基或C1-12醯基)；h是0至2，j是1或2，i是0或1的整數且k是0至3的整數，條件是Rr、Rp、Rq和Rt中的至少兩個結合在一起是稠合的環脂肪族、芳香族或雜芳香族環。應該理解，在稠合環是芳香族的情況下，式(5)中所示的環將在環被稠合時具有不飽和碳-碳鍵。當k是1且i是0時，式(5)中所示的環包含4個碳原子，當k是2時，式(5)中所示的環包含5個碳原子，並且當k是3時，環包含6個碳原子。在一個實施例中，兩個相鄰的基團(例如，Rq和Rt在一起)形成芳香族基團，並且在另一實施例中，Rq和Rt在一起形成一個芳香族基團且Rr和Rp在一起形成第二個芳香族基團。當Rq和Rt在一起形成芳香族基團時，Rp可為雙鍵氧原子，即，酮。

其他有用的式HO-R1-OH的芳香族二羥基化合物包括式(6)的化合物

其中每個Rh獨立地為滷素原子、C1-10烴基諸如C1-10烷基、滷素-取代的C1-10烷基、C6-10芳基或滷素-取代的C6-10芳基，且n是0至4。滷素通常是溴。

具體的芳香族二羥基化合物的一些示例性實施例包括以下各項：4,4'-二羥基聯苯、1,6-二羥基萘、2,6-二羥基萘、雙(4-羥基苯基)甲烷、雙(4-羥基苯基)二苯基甲烷、雙(4-羥基苯基)-1-萘基甲烷、1,2-雙(4-羥基苯基)乙烷、1,1-雙(4-羥基苯基)-1-苯基乙烷、2-(4-羥基苯基)-2-(3-羥基苯基)丙烷、雙(4-羥基苯基)苯基甲烷、2,2-雙(4-羥基-3-溴苯基)丙烷、1,1-雙(羥基苯基)環戊烷、1,1-雙(4-羥基苯基)環己烷、1,1-雙(4-羥基苯基)異丁烯、1,1-雙(4-羥基苯基)環十二烷、反式-2,3-雙(4-羥基苯基)-2-丁烯、2,2-雙(4-羥基苯基)金剛烷、α,α'-雙(4-羥基苯基)甲苯、雙(4-羥基苯基)乙腈、2,2-雙(3-甲基-4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙(3-乙基-4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙(3-正丙基-4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙(3-異丙基-4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙(3-仲丁基-4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙(3-叔丁基-4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙(3-環己基-4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙(3-烯丙基-4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙(3-甲氧基-4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基苯基)六氟丙烷、1,1-二氯-2,2-雙(4-羥基苯基)乙烯、1,1-二溴-2,2-雙(4-羥基苯基)乙烯、1,1-二氯-2,2-雙(5-苯氧基-4-羥基苯基)乙烯、4,4'-二羥基二苯甲酮、3,3-雙(4-羥基苯基)-2-丁酮、1,6-雙(4-羥基苯基)-1,6-己二酮、乙二醇雙(4-羥基苯基)醚、雙(4-羥基苯基)醚、雙(4-羥基苯基)硫化物、雙(4-羥基苯基)亞碸、雙(4-羥基苯基)碸、9,9-雙(4-羥基苯基)氟、2,7-二羥基芘、6,6'-二羥基-3,3,3',3'-四甲基螺(雙)茚滿("螺二茚滿雙酚")、3,3-雙(4-羥基苯基)鄰苯二甲醯亞胺、2,6-二羥基二苯並-對-二噁英、2,6-二羥基噻蒽、2,7-二羥基吩噻噁、2,7-二羥基-9,10-二甲基吩嗪、3,6-二羥基二苯並呋喃、3,6-二羥基二苯並噻吩和2,7-二羥基咔唑、間苯二酚、取代的間苯二酚化合物(例如5-甲基間苯二酚、5-乙基間苯二酚、5-丙基間苯二酚、5-丁基間苯二酚、5-叔丁基間苯二酚、5-苯基間苯二酚、5-枯基間苯二酚、2,4,5,6-四氟間苯二酚、2,4,5,6-四溴間苯二酚等)；鄰苯二酚；對苯二酚；取代的對苯二酚(例如2-甲基對苯二酚、2-乙基對苯二酚、2-丙基對苯二酚、2-丁基對苯二酚、2-叔丁基對苯二酚、2-苯基對苯二酚、2-枯基對苯二酚、2,3,5,6-四甲基對苯二酚、2,3,5,6-四叔丁基對苯二酚、2,3,5,6-四氟對苯二酚、2,3,5,6-四溴對苯二酚等)、或包含前述二羥基化合物中的至少一種的組合。

式(3)的雙酚化合物的具體實施例包括1,1-雙(4-羥基苯基)甲烷、1,1-雙(4-羥基苯基)乙烷、2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷(以下簡稱「雙酚A」或「BPA」)、2,2-雙(4-羥基苯基)丁烷、2,2-雙(4-羥基苯基)辛烷、1,1-雙(4-羥基苯基)丙烷、1,1-雙(4-羥基苯基)正丁烷、2,2-雙(4-羥基-2-甲基苯基)丙烷、1,1-雙(4-羥基-叔丁基苯基)丙烷、3,3-雙(4-羥基苯基)苯並吡咯酮、2-苯基-3,3-雙(4-羥基苯基)苯並吡咯酮(p,p-PPPBP)和1,1-雙(4-羥基-3-甲基苯基)環己烷(DMBPC)。還可使用包含前述二羥基化合物中的至少一種的組合。在一個具體的實施例中，聚碳酸酯是衍生自雙酚A的線性均聚物，其中每個A1和A2是對亞苯基且Y1是式(3)中的異丙叉基。

由式(7)的x部分表示的DMBPC碳酸酯的均聚物或者它與BPA碳酸酯的共聚物具有由式(7)表示的整體化學結構。

可將DMBPC碳酸酯與BPA碳酸酯共聚合以形成DMBPC BPA共聚碳酸酯。例如，作為共聚物或均聚物(DMBPC)的基於DMBPC的聚碳酸酯可包含10mol％至100mol％的DMBPC碳酸酯和90mol％至0mol％的BPA碳酸酯。

本文描述的聚碳酸酯中的任一種的製備方法無特別限制。可通過聚碳酸酯的任何已知製備方法製備它，包括使用光氣的界面法和/或使用諸如二苯基碳酸酯或雙甲基水楊基碳酸酯的二芳基碳酸酯作為碳酸酯來源的熔融法。

如本文使用的，「聚碳酸酯」進一步包括均聚碳酸酯(其中聚合物中的每個R1是相同的)、在碳酸酯中包含不同的R1部分的共聚物(在本文稱為「共聚碳酸酯」)、包含碳酸酯單元和其他類型的聚合物單元諸如酯單元的共聚物、以及包含均聚碳酸酯和/或共聚碳酸酯中的至少一種的組合。如本文使用的，「組合」包括共混物、混合物、合金、反應產物等。

聚碳酸酯組合物可進一步包含衝擊改性劑。衝擊改性劑可為清澈的(clear)，例如聚碳酸酯-聚矽氧烷(例如，商購自SABIC’s Innovative Plastics business的LEXANTMEXL-T樹脂)，示例性的衝擊改性劑包括天然橡膠、氟彈性體、乙烯-丙烯橡膠(EPR)、乙烯-丁烯橡膠、乙烯-丙烯-二烯單體橡膠(EPDM)、丙烯酸酯橡膠、氫化腈橡膠(HNBR)矽酮彈性體和彈性體改性的接枝共聚物(諸如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯(SEBS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、丙烯腈-乙烯-丙烯-二烯-苯乙烯(AES)、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯(SIS)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯(MBS))、高橡膠接枝物(HRG)等。基於組合物中聚合物的總重量，衝擊改性劑通常以1至30重量百分比(wt.％)的量存在。

光擴散塑料的聚合物可包括通常結合在該類型的聚合物組合物中的各種添加劑，條件是選擇添加劑從而不顯著不利地影響聚合物組合物的期望性質，特別是耐水熱性、耐水蒸氣傳遞性(water vapor transmission resistance)、耐刺穿性和熱收縮性。在混合用於形成組合物的組分期間，可在適當時間將這類添加劑混合。示例性添加劑包括填料、增強劑、抗氧化劑、熱穩定劑、光穩定劑、紫外(UV)光穩定劑、增塑劑、潤滑劑、脫模劑、抗靜電劑、著色劑(例如，二氧化鈦、炭黑和有機染料)、表面效應添加劑、輻射穩定劑、阻燃劑和抗滴落劑。可使用添加劑的組合，例如，熱穩定劑、脫模劑和紫外光穩定劑的組合。基於組合物的總重量，添加劑(除了任何衝擊改性劑、填料或增強劑)的總量通常為0.01wt.％至5wt.％。

還可使用光穩定劑和/或紫外光(UV)吸收穩定劑。示例性光穩定劑添加劑包括苯並三唑類，例如2-(2-羥基-5-甲基苯基)-苯並三唑、2-(2-羥基-5-叔-辛基苯基)-苯並三唑和2-羥基-4-正-辛氧基二苯甲酮、或包含前述光穩定劑中的至少一種的組合。基於100重量份的排除任何填料的總組合物，以0.01份至5重量份的量使用光穩定劑。

UV光吸收穩定劑包括三嗪類、二苯甲醯基間苯二酚(例如商購自BASF的TINUVINTM1577和商購自Asahi Denka的ADK STAB LA-46)、羥基二苯甲酮；羥基苯並三唑類；羥基苯基三嗪類(例如，2-羥基苯基三嗪)；羥基苯並三嗪類；氰基丙烯酸酯類；草醯替苯胺類；苯並惡嗪酮類；2-(2H-苯並三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-苯酚(CYASORB*5411)；2-羥基-4-正-辛氧基二苯甲酮(CYASORBTM 531)；2-[4,6-雙(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基]-5-(辛氧基)-苯酚(CYASORBTM 1164)；2,2'-(1,4-亞苯基)雙(4H-3,1-苯並惡嗪-4-酮)(CYASORB*UV-3638)；1,3-雙[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯醯基)氧基]-2,2-雙[[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯醯基)氧基]甲基]丙烷(UVINULTM 3030)；2,2'-(1,4-亞苯基)雙(4H-3,1-苯並噁嗪-4-酮)；1,3-雙[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯醯基)氧基]-2,2-雙[[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯醯基)氧基]甲基]丙烷；納米級無機材料諸如氧化鈦、氧化鈰和氧化鋅，所有都具有小於或等於100納米(nm)的粒度、或包含前述UV光吸收穩定劑中的至少一種的組合。基於100重量份的排除任何填料的總組合物，以0.01份至5重量份的量使用UV光吸收穩定劑。

光擴散塑料組合物可包括矽油。矽油可包括包含聚烷基苯基烷氧基矽氧烷的高粘度矽酮。基於組合物的總重量，矽油可以0wt.％至5wt.％，具體地0.01wt.％至3wt.％的量存在。在25℃下，在矽油具有0.15帕斯卡-秒至0.26帕斯卡-秒(Pa·s)的粘度的情況下，矽油可包含聚烷基苯基烷氧基矽氧烷。矽油可包含商購自Momentive的XR31-B8092。

可使用本領域已知的任何塑料成形技術將光擴散塑料材料形成為物品，例如，模塑(諸如吹塑成型)和成型(諸如熱成型、真空成型)和擠出工藝。

可將光擴散塑料材料形成為平板物品(flat article)，例如具有0.2毫米(mm)至10mm，例如，0.2mm至5mm，或0.5mm至3mm的平均厚度的膜。可將光擴散塑料材料形成為有形狀物品，例如光學元件(例如，或者光學散射器和光學透鏡)。

可將光擴散塑料材料用於各種光擴散應用。例如，光擴散材料的膜可用於顯示面板(例如，背光顯示面板，諸如使用發光二極體(LED)技術、有機發光二極體(OLED)技術、液晶顯示器(LCD)技術等的面板)、移動電子設備(例如，可攜式電腦、行動電話、個人數字助理(PDA’s)、全球定位系統(GPS’s)等)。光擴散塑料材料的有形狀物品可用於分散來自光源的光以產生柔光，例如可用於諸如LED燈泡的多種照明應用。

相比於聚合物光散射器，玻璃散射器的缺點可能是它們的抗衝擊性差。相比於相同厚度的玻璃光散射器，聚合物光散射器的缺點可能是它們的剛度差。通過將玻璃填料結合在聚合物樹脂基體中，可改善由其製備的物品的剛度。這些更硬的光擴散物品可允許它們的厚度和生成物重量降低，同時保持它們的耐久性和抗衝擊性。

光擴散塑料可傳輸大於或等於50％(例如，50％透射率)的入射可見光(例如，在空氣中具有394太赫茲(THz)至857Thz的頻率，和/或處於350納米(nm)至760nm的波長下的電磁輻射)，例如，60％至100％，或70％至100％。透明聚合物材料或物品可傳輸大於或等於50％的入射可見光，例如，75％至100％，或90％至100％。使用ASTM D1003，程序A，使用Haze-Gard測試裝置測定如本文使用的百分透射率。ASTM D1003(程序A，混濁度測量儀，標準照明體C或者可替代地照明體A(使用擴散觀察(diffuse viewing)具有單向照明))將百分透射率定義為：

其中：I＝穿過測試樣品的光的強度

Io＝入射光的強度。

在擴散膜應用中使用的光擴散塑料的遮蓋力(hiding power)可為從觀察者觀察膜的另一面的視野來看，「遮蓋」入射在膜的背面上的光源的能力。光散射度(DLD)是可用於量化各種膜(包括具有不同組合物、形狀、表面特徵、定向等的膜)的遮蓋力的指標。DLD的定義在圖11中示出，其中亮度(luminance)Iθ(橫坐標)相應於沿著指定接收角(receiving angle)θ(縱坐標)穿過膜傳輸的入射光的歸一化(例如，最大值等於100)的量。亮度峰值G是以0°度的θ穿過膜傳輸的入射光的量。DLDα相應於為獲得1/2的G值的接收角θ。在圖11中，具有擴散透射(diffuse transmission)的物品可由線501表示，其可具有相應於α1的接收角的DLD，而線502顯示相干透射光(coherent transmission light)，其可具有相應於接收角α2的DLD。

可使用圖12所示的測角光度計測量樣品的DLD。由圖12可以看出，光源401可用於DLD測試，並且一組準直透鏡用於傳輸廣角光(wide angle light)成為平行光束。平行光束可垂直於樣品407。為了特定測試，可將入射角406給予在樣品上。在穿過樣品407之後，平行光被散射。光檢測器(photo detector)409可通過使用透鏡408同時沿著箭頭410從相對於樣品407的平面從0°至180°的接收角θ移動來測量亮度強度。在GP200測角光度計上進行本文的測量。

實施例

將多種塑料組合物形成平板(flat sheet)並檢測1mm、2mm和3mm的厚度下的可見光透射率、霧度和DLD值。按照ASTM D790測定每個樣品的彎曲模量。表2-4示出每個樣品的組合物和這些測試的結果。

比較實施例C1顯示具有20質量％的玻璃纖維的聚碳酸酯組合物是各向異性的，在1mm的厚度下對於垂直偏振可見光具有12.1的DLD值，且對於水平偏振可見光具有7.8的DLD值，並且在2mm的厚度下，對於垂直偏振可見光具有18.3的DLD值，且對於水平偏振可見光具有13.1的DLD值。實施例E1包括20質量％的玻璃纖維並且不含光擴散組分，然而該組合物提供各向同性光學性能。相比於實施例E2，比較實施例C1具有高霧度和低透射率值。該結果可能是由於玻璃填料和聚合物基質之間的折射率差所致。然而，實施例E1和比較實施例C1具有相同彎曲模量。實施例E2和比較實施例C3包含0.1質量％的TospearlTM 120(包含具有2.0μm的平均粒度的甲基倍半矽氧烷珠的光擴散組分)。相比於比較實施例C3，通過添加玻璃填料和光擴散組分實施例E2顯示改善的DLD值。實施例E2還顯示相比於比較實施例C3彎曲模量多於兩倍。

表3顯示可配製公開的光擴散塑料組合物以實現玻璃填料和聚合物樹脂基體的折射率(RI)的差異為0.001(E3和E5)。相比於比較實施例C4和C5，E3的光擴散塑料組合物可實現在1mm的厚度下更大的DLD值並且顯示更高的彎曲模量，同時保持相似的透射率。相比於比較實施例C6，E4、E5和E5-1的光擴散塑料組合物顯示對於相同量的光擴散組分，光擴散塑料可實現在1mm和2mm的厚度下更大的DLD值，並且提供兩倍以上的彎曲模量。在1mm的厚度下的實施例E3具有與2mm的厚度下的比較實施例C6幾乎相同的DLD值和改善的透射率，這表明可降低公開的光擴散塑料的厚度同時實現相似或改善的光學性能。E3、E4和E5-2的比較表明降低玻璃填料和聚合物樹脂基體的RI之間的差異可提高相同厚度下的DLD值而不影響透射率。

表4提供了相比於公開的光擴散塑料，結合光擴散組分的聚碳酸酯組合物的比較。將TospearlTM 120光擴散組分結合至比較實施例C7、C8和C9的聚碳酸酯中以實現20的目標DLD值(如通過測角光度法測量的)，並且結合至比較實施例C10、C11和C12的聚碳酸酯中以實現50的目標DLD值(如通過上文中描述的測角光度法測量的)。可以看出，在20的DLD值下和在50的DLD值二者下，當增加樣品的厚度時，較少的光擴散組分可用於實現目標DLD值。公開的光擴散塑料的實施例E6可實現與具有較少的光擴散組分的比較實施例C7(具有與E6相同的厚度)幾乎相同的DLD值。公開的光擴散塑料的實施例E7可實現與具有較少的光擴散組分的比較實施例C10(具有與E7相同的厚度)幾乎相同的DLD值。此外，實施例E6和E7二者的折射率(RI)的差異是0.007，降低該差異可進一步提高這些樣品的透射率和DLD值，如在表3中示出的(E3和E4的比較)。

在圖1-8中可進一步看出表4的樣品的各向同性性能，其顯示測角光度結果。圖1-3顯示比較實施例C7、C8和C9的測角光度結果，並且圖4顯示實施例E6的測角光度結果。圖5-7顯示比較實施例C10、C11和C12的測角光度結果，並且圖8顯示實施例E7的測角光度結果。從附圖中可以看出，相比於聚碳酸酯，公開的光擴散塑料可實現類似的各向同性光學性能。實施例E6和E7中的玻璃填料的存在並不導致各向異性光學性能。

圖9-10是作為表4的樣品上的入射角的函數的透射百分比的圖示。圖9顯示相比於比較實施例C7、C8和C9，實施例E6的光擴散塑料可提供改善的小角度分散能力。圖10顯示在50的DLD值下，實施例E7的透射率與比較實施例C10、C11和C12幾乎相同。

表5顯示在比較實施例C7、C8、C9以及實施例E6上進行的剛度測試的結果，其各自被配製以顯示20的DLD值。表6顯示在比較實施例C10、C11、C12以及實施例E7上進行的剛度測試的結果，其各自被配製以顯示50的DLD值。每個樣品的測試按照ASTM D5023，使用具有5mm的頭直徑和10mm的設定行程(setting stroke)的載荷裝置。每個樣品具有13.2mm的寬度和121mm的長度。選擇每個樣品的平均厚度為1mm、1.5mm或2mm，如在表5和6中示出的。將每個樣品放置在位於相隔60mm跨度的兩個支持件之間並且具有平行於其中要實施載荷的方向的厚度尺寸的測試夾具(test fixture)中。載荷裝置的載荷壓頭(load head)中心在樣品上，並且以跨度之間為中心，垂直於由長度和寬度限定的平面。然後，將載荷壓頭開啟以施加測量的載荷至樣品。相對於空載時樣品的中心，將樣品中心的位移(或偏移)設置為預定值(2mm、4,mm、6mm、8mm或10mm)並測量用於每個位移的載荷壓頭的力。這些測試的結果在圖5和6中示出。這些測試的結果顯示在相同厚度下，實施例E6和E7可承受相比於比較實施例7和10更高的載荷。從這些結果的線性插值能夠得出，當承受1千克力(kgf)的載荷時，實施例E6和E7將顯示小於或等於8mm的偏移，(例如，在6mm和8mm的偏移下結果的線性插值表明在1kgf的載荷下，那麼E6的位移將是7mm並且E7的位移將是7.1mm)。此外，可以得出結論，大於或等於1.26kgf的力將使實施例E6和E7移動10mm或更大。更進一步地，可以得出結論，如果減少實施例E6和E7中的玻璃填料的量，則在1kgf的力下，它們仍可能被移動小於10mm。

實施例1：一種光擴散塑料，包括：40質量％至94.9質量％的聚合物樹脂基體；5質量％至50質量％的玻璃填料；和0.1質量％至10質量％的光擴散組分；其中聚合物樹脂基體的折射率和玻璃填料的折射率之間的差異小於或等於0.02；其中光擴散塑料的1mm厚的樣品包括大於或等於1°的DLD值，如通過測角光度法測量的；其中1mm厚的樣品包括在空氣中對於具有360nm至750nm的波長的入射光大於或等於40％的總透射率，如使用CIE標準照明體D65通過ASTM D1003，程序A測定的；以及以下至少一種：(i)其中3.2mm厚的光擴散塑料樣品包括在23℃下測量的大於或等於2,500兆帕(MPa)的彎曲模量，如通過ASTM D790測定的；和(ii)其中當根據ASTM D5023承受由具有5mm直徑的載荷壓頭施加的1kgf的載荷並且定位在樣品中心和跨度中心時，具有1mm的厚度、13.2mm的寬度和121mm的長度的光擴散塑料的測試樣品延伸橫過60mm的跨度，顯示小於或等於10mm的偏移。

實施例2：一種光擴散塑料，包括：40質量％至94.9質量％的聚合物樹脂基體；5質量％至50質量％的玻璃填料；和0.1質量％至10質量％的光擴散組分；其中聚合物樹脂基體的折射率和玻璃填料的折射率之間的差異小於或等於0.02，其中光擴散塑料的1mm厚的樣品包括大於或等於1°的DLD值(如通過測角光度法測量的)，並且在空氣中對於具有360nm至750nm的波長的入射光，大於或等於40％的總透射率(如使用CIE標準照明體D65通過ASTM D1003，程序A測定的)；並且其中當根據ASTM D5023承受由具有5mm直徑的載荷壓頭施加的1kgf的載荷並且定位在樣品中心和跨度中心時，具有1mm的厚度、13.2mm的寬度和121mm的長度的光擴散塑料的測試樣品延伸橫過60mm的跨度，顯示小於或等於10mm的偏移。

實施例3：如前述實施例中任一項所述的塑料，其中偏移小於或等於8mm。

實施例4：如前述實施例中任一項所述的塑料，其中如使用CIE標準照明體C通過ASTM D1003程序A測定的1mm厚的樣品的霧度大於或等於95％。

實施例5：如前述實施例中任一項所述的塑料，其中總透射率大於或等於50％。

實施例6：如前述實施例中任一項所述的塑料，其中玻璃填料的折射率為從1.564至1.582。

實施例7：如前述實施例中任一項所述的塑料，其中光擴散組分包含聚(甲基丙烯酸甲酯)、矽酮珠、二氧化鈦、或包含上述至少一種的組合。

實施例8：如前述實施例中任一項所述的塑料，其中光擴散組分包含聚甲基倍半矽氧烷、水解聚(烷基三烷氧基矽烷)，或聚甲基倍半矽氧烷和水解聚(烷基三烷氧基矽烷)二者。

實施例9：如前述實施例中任一項所述的塑料，其中聚合物樹脂基體包含聚碳酸酯、聚酯、聚酯共聚物、聚碳酸酯共聚物、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚苯乙烯或包含上述至少一種的組合。

實施例10：如前述實施例中任一項所述的塑料，還包含脫模劑、酯交換抑制劑、或包含上述至少一種的組合。

實施例11：如前述實施例中任一項所述的塑料，其中聚合物樹脂基體的折射率和玻璃填料的折射率之間的差異小於或等於0.01。

實施例12：如前述實施例中任一項所述的塑料，其中聚合物樹脂基體的折射率和玻璃填料的折射率之間的差異小於或等於0.005。

實施例13：如前述實施例中任一項所述的塑料，其中聚合物樹脂基體的折射率和玻璃填料的折射率之間的差異小於或等於0.002。

實施例14：如前述實施例中任一項所述的塑料，其中DLD值大於或等於10°。

實施例15：如前述實施例中任一項所述的塑料，其中DLD值大於或等於20°。

實施例16：如前述實施例中任一項所述的塑料，其中DLD值大於或等於30°。

實施例17：如前述實施例中任一項所述的塑料，其中DLD值大於或等於50°。

實施例18：如前述實施例中任一項所述的塑料，其中DLD值大於或等於60°。

實施例19：如前述實施例中任一項所述的塑料，其中總透射率大於或等於60％。

實施例20：如前述實施例中任一項所述的塑料，其中3.2mm厚的光擴散塑料樣品包括在23℃下測量的大於或等於2,500MPa的彎曲模量，如通過ASTM D790測定的。

實施例21：如前述實施例中任一項所述的塑料，其中彎曲模量大於或等於3,000MPa。

實施例22：如前述實施例中任一項所述的塑料，其中彎曲模量大於或等於4,500MPa。

實施例23：如前述實施例中任一項所述的塑料，其中彎曲模量大於或等於5,000MPa。

實施例24：如前述實施例中任一項所述的塑料，其中3.2mm厚的光擴散塑料樣品包括在23℃下測量的大於或等於2,500MPa的彎曲模量，如通過ASTM D790測定的。

實施例25；一種光學透鏡或光學散射器，包括實施例1-24中任一項所述的光擴散塑料。

實施例26：一種照明裝置，包括：光源；包含實施例1-24中任一項所述的光擴散塑料的光學元件；並且其中光學透鏡或光學散射器設置在光源和被照明的物體之間。

實施例27：一種光學元件的形成方法，包括：將實施例1-24中任一項所述的光擴散塑料加熱；將光擴散塑料引入至模塑裝置的腔體中，其中所述腔體由具有相對表面的模具限定，並且其中所述腔體具有光學元件的形狀；將所述模具的相對表面壓在一起；將所述腔體冷卻以形成光學元件。

一般地，本發明可以可替代地包括本文公開的任何適當組分、由其組成或基本上由其組成。另外地或可替代地可以配置本發明以沒有或基本上不含在現有技術組合物中使用的或者在其他方面是實現本發明的功能和/或目的不需要的任何組分、物質、成分、助劑或物質。

本文公開的所有範圍均包括端點，並且可將端點彼此獨立地組合(例如，「最高達25wt.％或者更具體地5wt.％至20wt.％」的範圍包括端點和在「5wt.％至25wt.％」的範圍內的所有中間值等)。「組合」包括共混物、混合物、合金、反應產物等。此外，術語「第一」、「第二」等在本文不表示任何順序、數量或重要性，而是用於表示一個元素區別於另一個元素。術語「一種(a)」、「一個(an)」以及「該(the)」在本文不表示數量的限制，並且應理解為包括單數和複數二者，除非本文另外指出或上下文清楚指出相反。本文使用的後綴「(s)」意圖包括它所修飾的術語的單數和複數二者，從而包括該術語的一個或多個(例如，膜((film(s)))包括一個或多個膜)。整個說明書對「一個實施方案(one embodiment)」、「另一個實施方案」、「實施方案(an embodiment)」等的引用意思是結合實施方案描述的特定元素(例如，特徵、結構和/或特性)包括在至少一個本文描述的實施方案中，並且可以存在或不存在於其他實施方案中。此外，應該理解，在多個實施方案中描述的元素可以任何適當的方式組合。除非本文另外規定，對標準、規定、測試方法等(諸如ASTM D1003、ASTM D5023、ASTM D790和ASTM E2387)的任何引用是指截止於2015年9月10日生效的最新標準或方法。

儘管描述了具體實施方案，但申請人或本領域技術人員可能想到目前未預見的或可能目前未預見的替代方案、修改、變型、改進和實質等同物。因此，提交的且可以對它們修改的所附權利要求意圖包括所有這樣的替代方案、修改、變型、改進和實質等同物。