aPEL为日本三井化学(Mitsui Chemicals,Inc.)利用用Ziegler聚合技术所开发出的一种环烯烃共聚(cycloolefin copolymer,COC)。这种环烯烃共聚的主链架构上具有庞大脂系环状结构,aPEL为无定形,且具有高玻璃转变温度。故aPEL兼具聚烯烃与无定形塑胶两者的性质,而成为其独特特性。aPEL可提供优异的光学性质与气密性,这是其他树脂所无法比拟的。aPEL为一种新材料,可提供透明聚合体必需的一些优异性质。
一、aPEL的等级与性质
1.光学性质
aPEL为无定形,因此具有优异的光学性质。aPEL为无色且透明,其透光率达91%,雾度(haze)为4%,而双折光率很低,其复折射率小于20nm,几乎与PMMa相同。
2.耐湿气性
aPEL的水蒸气透过系数(coefficient of moisture vapor permeability)是所有可取得的透明树脂中最低的,因此,aPEL最适用于耐湿气性容器与薄膜的应用。
3.耐化学品性
aPEL具有良好的耐化学品性,对水蒸气、酸、硷及极性溶剂有绝佳的耐受性。
4.高温下的刚性
aPEL的曲折模数受温度的影响很小,在高温下仍可然维持高刚性。
5.尺寸安定性
aPEL具有优异的尺寸安定性,且其模收缩率低,线膨胀系数亦低。
6.加工成型性
aPEL具有优异的熔融流动性与加工成型性,其加工成型性较其他耐热性无定形聚合体为佳。aPEL可利用射出成型,射出吹气成型,押出,及真空成型等方法来加工成型。
二、回收
aPEL是可回收的,在实用上,再次加工并不会使aPEL的性质劣化。此外,aPEL本身为聚烯烃,在焚化时不会产生有毒气体,对环保是相当有利的。
与PMMa及PC比较,aPEL最大的特色为吸湿率非常低,其吸水率小于0.01%。PMMa及PC可能因吸湿而造成质变与尺寸改变,在超高密度光学应用受到了本质上的限制。而aPEL可完全避免吸湿所造成的问题,并且有优异的尺寸安定性。aPEL的透光率达90%,可媲美PMMa及PC。aPEL的双折光率可说是所有透明树脂中最低的,其复折射率小于20nm。
作为光学材料,aPEL还有许多优点。aPEL具有良好的机械性质,且在高温下仍然维持高刚性,温度对其曲折模数的影响很小。aPEL也具有优异的耐低温性,在液态氮(-196℃)下还可以使用。aPEL具有良好的耐化学品性,对水蒸气、酸、硷及极性溶剂有绝佳的耐受性。优良的加工性也是aPEL的特色,而且回收容易。
优良的光学性质、尺寸安定性、耐热性及防湿性使aPEL在先进的光学领域很有应用潜力。典型的例子如CD、光学透镜等。aPEL的超低复折射率使其可媲美玻璃非球面透镜,预料可取代玻璃非球面透镜。优良的光学性质、耐热性与耐低温性也使aPEL在医疗器材、容器、包装、机能性包装材等领域有应用潜力。