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APEL的特性與應用

作者:
蔡宏斌 國立宜蘭技術學院化工系教授
蔡瑞禧 大華技術學院化工系副教授
林建興 允拓材料科技股份有限公司

APEL�筋陘擖誘T井化學公司(Mitsui Chemicals, Inc.)所開發出的一種環烯烴共聚合體(COC)。這種COC的主鏈骨幹上具有龐大脂族環狀結構,因而APEL為無定形,並具有高玻璃轉變溫度。APEL結合了聚烯烴與無定形塑膠兩者的性質,而具有獨特的特性。

APEL為無色透明的材料,可提供優異的透明性。APEL在可見光範圍的透光率相當高,高達90%左右,約略與PMMA(壓克力)及PC(聚碳酸酯)相當。

APEL的雙折光性很低。APEL的複折射率小於20 nm,約略與PMMA相同,但低於PC。高分子材料在加工成型之後,常會有內應力(internal stress)的存在。APEL的應力光學係數與PMMA相當,而遠較PC為低。PC的應力光學係很大,只要少許的內應力就會造成相當大的雙折光性。尤其是有些PC的流動性並非很好,加工成型後可能造成不容忽視的內應力,所以在某些應用領域裡,雙折光性常是PC的一個惱人的問題。而APEL的流動性佳,應力光學係數又小,不容易造成雙折光性。

APEL與PC及PMMA的一些性質比較如表1所示。

表1.APEL與PC 及PMMA的一些性質比較

APEL的一些機械性質大致與PMMA及PC相當,但其耐衝擊強度遜於PC。APEL的耐熱性優於PMMA,但略遜於PC。APEL具有優異的電氣絕緣性質。另外,APEL的介電常數很低,介電損失因子也非常小。 APEL為非極性高分子,其吸水率極低。PC及PMMA的吸水率,可能因吸水的緣故而造成尺寸的變化,這對於精密光學零件是不利的。

APEL具有優異的熔融流動性與加工成型性,尤其適用於射出成型。 優良的光學性質如高透明度與低雙折光性,尺寸安定性,耐熱性,防濕性,耐久性以及加工性使APEL在先進的光學與光電領域很有應用潛力。典型的例子如CD、光學透鏡,光纖,光學薄模,導光板等。

作為光碟片材料,與PC比較起來,APEL有加工性優良,雙折光性低,吸水率低,尺寸安定性高以及耐久性佳的優點,使其在新世代的高密度DVD及超高密度DVD系統很有應用潛力。譬如說超高密度的DVR(圖1)應使用波長較短的藍光雷射。在藍光雷射下,PC的耐久性已不敷使用。使用玻璃作為光碟片材當然有更佳的耐久性,但其加工性差。因此,APEL將成為DVR的理想光碟片材料。


圖1. 光碟片結構與透鏡的數值孔徑(NA)

優良的光學性質、耐熱性與耐低溫性也使APEL在醫療器材、容器、包裝、機能性包裝材等領域有應用潛力。典型的例子如預填式針筒,樣品瓶,藥品盒(圖2),自動分析用樣品槽,PTP包裝(圖3)等。


圖2.藥品瓶


圖3.PTP包裝