具有高刚度的光扩散塑料的制作方法

光学散射器(diffuser)和光学透镜可用于多种应用以分散从光源发射的光横过(across)一个区域从而均匀地照亮物体。物品充当散射器的能力的一个量度可为光散射度(Degree of Light Dispersion)(DLD)值，其测量在固定透射率下通过物品的光的相干透射(coherent transmission)和扩散透射(diffusive transmission)之间的差异。这些散射器和透镜可用于多种多样的应用，包括移动电话、电脑显示器、电视机及其他显示屏、灯泡以及需要光散射的任何照明装置。

光学散射器和透镜可由玻璃制成，所述玻璃可能包括着色剂和/或表面处理以提高它们的扩散效果。玻璃散射器和透镜可提供良好的刚度和良好的光学扩散率，但较差的抗冲击性。相比于同样大小的塑料物品，由玻璃制成的均匀薄壁散射器和透镜可能较重。使用诸如聚碳酸酯(PC)和聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)的工程塑料(EP)制备散射器和透镜可降低它们的重量。然而，这些塑料可能具有其他缺点。例如，PC可能具有较差的刚度并且PMMA可能具有较差的刚度和较低的抗冲击性。

因此，仍亟需可形成可具有高刚度、冲击强度和高光散射度(DLD)值同时相比于玻璃和其他工程塑料低重量的薄壁光学散射器和/或光学透镜的光扩散塑料(optically diffusive plastics)。

技术实现要素：

本文公开了光扩散塑料和由其制备的物品。

在一个实施例中，光扩散塑料可包含：40质量％至94.9质量％的聚合物树脂基体；5质量％至50质量％的玻璃填料；和0.1质量％至10质量％的光扩散组分；其中聚合物树脂基体的折射率和玻璃填料的折射率之间的差异小于或等于0.02；其中光扩散塑料的1毫米(mm)厚样品包括大于或等于1度(°)的光散射度(DLD)值，如通过测角光度法(goniophotometry)测量的；其中1mm厚的样品包括在空气中对于具有360纳米(nm)至750nm的波长的入射光的大于或等于40％的总透射率，如使用CIE标准照明体D65通过ASTM D1003，程序A测定的；并且其中3.2mm厚的光扩散塑料样品包括在23℃下测量的大于或等于2,500兆帕(MPa)的弯曲模量，如通过ASTM D790测定的。

在另一实施例中，光扩散塑料包括：40质量％至94.9质量％的聚合物树脂基体；5质量％至50质量％的玻璃填料；和0.1质量％至10质量％的光扩散组分；其中聚合物树脂基体的折射率和玻璃填料的折射率之间的差异小于或等于0.02；，其中1mm厚的光扩散塑料样品包括如通过测角光度法测量的大于或等于1°的DLD值，和如使用CIE标准照明体D65通过ASTM D1003程序A测定的在空气中对于具有360nm至750nm的波长的入射光的大于或等于40％的总透射率；并且其中当根据ASTM D5023承受由具有5mm直径的载荷压头(load head)施加的1kgf的载荷并且定位在样品中心和跨度(span)中心时，具有1mm的厚度、13.2mm的宽度和121mm的长度的光扩散塑料的测试样品延伸横过60mm的跨度，显示小于或等于10mm的偏移(deflection)。

通过以下附图和详细描述举例说明上述和其他特征。

附图说明

现在参考附图，附图是示例性实施方式，并且其中相同元件编号相同。

图1是比较实施例C7的测角光度性能(goniophotometric performance)的图示。

图2是比较实施例C8的测角光度性能的图示。

图3是比较实施例C9的测角光度性能的图示。

图4是实施例E6的测角光度性能的图示。

图5是比较实施例C10的测角光度性能的图示。

图6是比较实施例C11的测角光度性能的图示。

图7是比较实施例C12的测角光度性能的图示。

图8是实施例E7的测角光度性能的图示。

图9是实施例E6和比较实施例C7、C8和C9的透射率相对于入射角的图示。

图10是比较实施例C10、C11和C12以及实施例E7的透射率相对于入射角的图示。

图11是DLD的定义的图示。

图12是测量样品的测角光度计(goniophotometer)的示意图。

具体实施方式

要解决的问题可包括提供可具有良好的可见光透射率、可具有提高的刚度、可具有提高的抗冲击性并且可被配制成提供在多种应用中使用的DLD值范围的光扩散塑料。本发明主题可帮助提供该问题的解决方案，例如通过提供显示大于或等于40％的可见光的透射率、提高的刚度、提高的抗冲击性和大于或等于1°，具体地大于或等于5°且更具体地大于或等于10°的DLD值的光扩散塑料组合物。例如，3.2mm厚的光扩散塑料组合物的板包括如通过ASTM D790测定的，在23℃下测量的大于或等于2,500MPa，具体地大于或等于3,000MPa，更具体地大于或等于4,000MPa且甚至大于或等于5,000MPa的弯曲模量。

本文公开的光扩散塑料材料可包括聚合物树脂基体、玻璃填料和光扩散组分。这些光扩散塑料材料可提供相比于玻璃提高的抗冲击性。这些光扩散材料可提供相比于玻璃，降低的重量。这些光扩散塑料材料可提供相比于具有相同厚度的其他聚合物组合物，提高的刚度。这些光扩散塑料材料可提供相比于具有相同厚度的其他聚合物组合物，平衡的透光率和扩散效果。这些光扩散塑料材料可配制成提供用于在多种应用中使用的指定厚度下的DLD值范围。

相比于不含玻璃填料的聚合物树脂，在聚合物树脂基体中设置玻璃填料可提高刚度。然而，使用玻璃填料填充聚合物树脂基体可降低这些材料的透光率。这些填充的聚合物树脂可为不透明的。选择具有与聚合物树脂基体类似的折射率(RI)的玻璃填料可提高玻璃增强材料的透光率。当使用玻璃填料填充时，诸如聚碳酸酯(PC)和聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)的聚合物树脂可具有与当这些树脂不含玻璃填料时相比，较高的雾度值。因此，对于透明应用它们可能是不期望的。然而，在扩散应用中，使用具有紧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树脂可提供提高的性能(DLD、雾度、透射率、弯曲模量等)。包含具有紧密匹配的RI的玻璃填料的这些聚合物树脂可用于需要刚度和扩散光学性能二者的应用中。

可配制光扩散材料的聚合物树脂基体使得聚合物树脂基体的折射率(RI)和玻璃填料的RI之间的差异小于或等于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)。可通过降低热塑性树脂组合物的RI实现降低聚合物树脂基体的RI和玻璃填料的RI之间的差异。可通过提高玻璃纤维的RI实现降低聚合物树脂基体的RI和玻璃填料的RI之间的差异。

本文公开的光扩散塑料材料的玻璃填料可包括耐碱玻璃、耐电玻璃、钡冕玻璃(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种的组合。玻璃填料的一些实施例可包括但不限于商购自Nippon Electric Glass Co.,Ltd.的NEG T120-GF玻璃纤维或商购自重庆聚合物国际公司(Chonqing Polycomp International Corp.(CPIC))(中国重庆大渡口区(Dadukou District Chongquing,China))的ECS-307玻璃纤维。

表1中提供的示例性玻璃填料旨在作为示例性玻璃填料的概括。

基于总组合物(聚合物树脂、玻璃填料、光扩散组分和其他可选的添加剂)的结合质量，光扩散塑料组合物可包含5质量％至50质量％的玻璃填料，例如，10质量％至50质量％，或20质量％至40质量％，或25质量％至35质量％(例如，30质量％)。玻璃填料可为磨碎纤维、短切纤维、粉末、薄片或包含上述至少一种的组合的形式。玻璃填料可为任何形状，例如，球形、圆柱形、不规则形状、板状或纤维状。可使用玻璃填料形状的混合物，例如，纤维和薄片。

可选择玻璃填料粒子的平均最大尺寸以在光扩散塑料组合物中提供光学和物理性质的期望平衡，考虑到在组合物的加工期间(例如，将组合物制造成适于形成物品的形式期间)可能发生的任何破碎或其他尺寸减小。例如，当为纤维形式时，可选择玻璃以提供小于或等于1,000，例如，1至800，或10至400，或20至200的加工后长径比(post-processing aspect ratio)(纤维的长度(L)与直径(d)的平均比(L/d))。当为纤维形式时玻璃填料的平均直径可为1微米(μm)至24μm，例如，5μm至22μm，或10μm至13μm。玻璃纤维的截面(在垂直于纤维的最长尺寸的平面获取的)可为任何形状，例如，圆形、椭圆形、多边形和不规则形状。对于非纤维玻璃填料形状，加工后玻璃的平均最大直径可为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从1.564至1.582，例如，1.564至1.576。

基于总组合物(聚合物树脂、玻璃填料、光扩散组分和其他可选的添加剂)的结合质量，光扩散塑料组合物可包含0.01质量％至10质量％的光扩散组分，例如，0.01质量％至8质量％，或0.01质量％至5质量％。

光扩散塑料材料的光扩散组分可包括光扩散有机或无机材料、或有机和无机材料的组合。光扩散有机材料的实施例可包括聚(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)；硅酮，例如水解聚(烷基三烷氧基硅烷)和聚甲基倍半硅氧烷(例如商购自Momentive Performance Materials Inc.的商品名Tospearl^TM的那些)；或包含前述有机材料中的至少一种的组合，其中烷基具有从一至约十二个碳原子。光扩散无机材料的实施例可包括包含锑、钛、钡或锌的材料，例如前述的氧化物或硫化物，诸如二氧化钛、氧化锌、氧化锑或包含前述无机材料中的至少一种的组合。

光扩散组分可为任何形状，例如，包括但不限于球形、类球形(sphere-like)、椭球形、圆柱形和具有直边或曲边的旋转的多边形(围绕旋转轴对称的三维多边形状)。光扩散组分的截面形状可为任何形状，例如，包括但不限于,圆形、椭圆形和多边形(具有直边或曲边)。光扩散组分可包含具有任何粒度分布包括多峰分布的颗粒。光扩散组分可具有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，粒度是正如沿着主轴(即，最长轴)测量的。光扩散组分可包含有机硅树脂珠。在一个实施例中，光扩散组分可包含具有2.0μm的平均粒度的聚甲基倍半硅氧烷珠(例如，商购自Momentive Performance Materials Inc.的Tospearl^TM 120A珠)。

基于总组合物(聚合物树脂、玻璃填料、光扩散组分和其他可选的添加剂)的结合质量，光扩散塑料组合物可包含40质量％至94.9质量％的聚合物树脂基体，例如，70质量％至90质量％，或75质量％至85质量％，或80质量％至82质量％。光扩散塑料材料的聚合物树脂基体可包含热塑性树脂、热固性树脂或包含上述至少一种的组合。

可能的热塑性树脂包括但不限于，低聚物、聚合物、离聚物、树状聚合物、共聚物诸如接枝共聚物和嵌段共聚物(例如，星形嵌段共聚物、无规共聚物等)或包含上述至少一种的组合。这种热塑性树脂的实施例包括但不限于，聚碳酸酯(例如，100级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)、聚酰亚胺(PI)(例如，聚醚酰亚胺(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)、聚烯烃(例如，聚丙烯(PP)和聚乙烯、高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE))、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰胺(例如，聚酰胺亚胺)、聚芳酯、聚砜(例如，聚芳砜、聚磺酰胺)、聚苯硫醚、聚四氟乙烯、聚醚(例如，聚醚酮(PEK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚砜(PES))、聚丙烯酸化物、聚缩醛、聚苯并噁唑(例如，聚苯并噻嗪并吩噻嗪、聚苯并噻唑)、聚噁二唑、聚吡嗪并喹喔啉、聚均苯四酸亚胺、聚喹喔啉、聚苯并咪唑、聚羟吲哚、聚氧代异吲哚啉(例如，聚二氧代异吲哚啉)、聚三嗪、聚哒嗪、聚哌嗪、聚吡啶、聚哌啶、聚三唑、聚吡唑、聚吡咯烷酮、聚碳酸酯、聚氧杂二环壬烷、聚二苯并呋喃、聚苯二甲酰胺、聚缩醛、聚酸酐、聚乙烯类(例如，聚乙烯醚、聚乙烯硫醚、聚乙烯醇、聚乙烯酮、聚乙烯卤化物、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、聚硅氮烷、聚硅氧烷、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)、环烯烃共聚物(COC)、聚(1,4-环亚己基二亚甲基1,4-环己烷二羧酸酯)(PCCD)和其他聚酯共聚物诸如与环己烷二甲醇和乙二醇共聚合的对苯二甲酸(例如，聚(环己烷二亚甲基对苯二甲酸酯)(PCT)、二醇修饰的PCT(PCTG)和二醇修饰的PET(PETG))或包含上述至少一种的组合。

更具体地，热塑性树脂可包括但不限于，聚碳酸酯树脂(例如，LEXAN^TM树脂，包括LEXAN^TM CFR树脂、LEXAN^TM LUX树脂、LEXAN^TM LUX-G树脂和LEXAN^TM LUX-T树脂，商购自SABIC’s Innovative Plastics business)聚苯醚-聚苯乙烯树脂(例如，NORYL^TM树脂，商购自SABIC’s Innovative Plastics business)、聚醚酰亚胺树脂(例如，ULTEM^TM树脂，商购自SABIC’s Innovative Plastics business)、聚对苯二甲酸丁二醇酯-聚碳酸酯树脂(例如，XENOY^TM树脂，商购自SABIC’s Innovative Plastics business)、PC和聚酯共聚物的共混物(例如，XYLEX^TM树脂，商购自SABIC’s Innovative Plastics business)、共聚酯碳酸酯树脂(例如，LEXAN^TM SLX树脂，商购自SABIC’s Innovative Plastics business)、聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物树脂(例如，LEXAN^TM HFD树脂，商购自SABIC’s Innovative Plastics business)或包含前述树脂中的至少一种的组合。甚至更具体地，热塑性树脂可包括但不限于，聚碳酸酯、聚酯、聚丙烯酸酯、聚酰胺、聚醚酰亚胺、聚苯醚或包含前述树脂中的至少一种的组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-聚硅氧烷(例如，LEXAN^TM EXL和LEXAN^TM EXL-T树脂，商购自SABIC’s Innovative Plastics business)、诸如聚碳酸酯-聚硅氧烷嵌段共聚物、聚碳酸酯-二甲基双酚环己烷(DMBPC)聚碳酸酯共聚物(例如，LEXAN^TM DMX树脂，商购自SABIC’s Innovative Plastics business)、聚碳酸酯-聚(2-苯基-3,3-双(4-羟基苯基)苯并吡咯酮)共聚物(例如，LEXAN^TM XHT树脂，商购自SABIC’s Innovative Plastics business))、线性聚碳酸酯、支链聚碳酸酯、封端聚碳酸酯(例如，腈封端聚碳酸酯)或包含上述至少一种的组合诸如支链和线性聚碳酸酯的组合。

如本文使用的，术语“聚碳酸酯”意指具有式(1)的重复结构碳酸酯单元的组合物

其中R¹基团的总数的至少60％包含芳香族部分，并且其剩余部分是脂肪族、脂环族或芳香族。在一个实施例中，每个R¹是C_6-30芳香族基团，即，包含至少一个芳香族部分。R¹可衍生自式HO-R¹-OH的二羟基化合物，特别地式(2)

HO–A¹–Y¹–A²–OH (2)

其中每个A¹和A²是单环二价芳香族基团且Y¹是单键或具有将A¹与A²分开的一个或多个原子的桥连基团。在一个示例性实施例中，一个原子将A¹与A²分开。具体地，每个R¹可衍生自式(3)的二羟基芳香族化合物

其中R^a和R^b各自表示卤素或C_1-12烷基并且可相同或不同；且p和q各自独立地为0至4的整数。应该理解，当p是0时R^a是氢，并且同样地，当q是0时R^b是氢。此外，在式(3)中、Xa表示连接两个羟基取代的芳香族基团的桥连基团，其中每个C₆亚芳基的桥连基团和羟基取代基设置在C6亚芳基上彼此的邻位、间位或对位(特别地对位)。在一个实施例中，桥连基团X^a是单键、-O-、-S-、-S(O)-、-S(O)₂-、-C(O)-或C_1-18有机基团。C_1-18有机桥连基团可为环状或非环状、芳香族或非芳香族，并且还可包含诸如卤素、氧、氮、硫、硅或磷的杂原子。可设置C_1-18有机基团使得与其连接的C₆亚芳基各自连接至C_1-18有机桥连基团的共同烷叉基碳或不同碳。在一个实施例中，p和q各自是1，且R^a和R^b各自是C_1-3烷基，具体地设置在每个亚芳基上的羟基的间位的甲基。

在一个实施例中，X^a是取代的或未经取代的C_3-18环烷叉基、式–C(R^c)(R^d)–的C_1-25烷叉基(其中R^c和R^d各自独立地为氢、C_1-12烷基、C_1-12环烷基、C_7-12芳基烷基、C_1-12杂烷基或环C_7-12杂芳基烷基)、或式–C(＝R^e)–的基团(其中R^e是二价C_1-12烃基)。该类型的示例性基团包括亚甲基、环己基亚甲基、乙叉基、新戊叉基和异丙叉基以及2-[2.2.1]-二环庚叉基、环己叉基、环戊叉基、环十二烷叉基和金刚烷叉基。其中X^a是取代的环烷叉基的具体实施例是环己叉基桥接的、式(4)的烷基-取代的双酚

其中R^a’和R^b’各自独立地为C_1-12烷基，R^g是C_1-12烷基或卤素，r和s各自独立地为1至4，且t是0至10。在具体的实施例中，设置每个R^a’和R^b’的至少一个在环己叉基桥连基团的间位。当包含适当数量的碳原子时，取代基R^a’、R^b’和R^g可为直链、环状、二环、支链、饱和或不饱和的。在一个实施例中，R^a’和R^b’各自独立地为C_1-4烷基，R^g是C_1-4烷基，r和s各自为1，且t是0至5。在另一具体的实施例中，R^a’、R^b’和R^g各自为甲基，r和s各自为1，且t是0或3。环己叉基-桥接的双酚可能是两摩尔的邻甲酚与一摩尔的环己酮的反应产物。在另一示例性实施例中，环己叉基-桥接的双酚是两摩尔的甲酚与一摩尔的氢化异佛尔酮(例如，1,1,3-三甲基-3-环己烷-5-酮)的反应产物。这种含环己烷的双酚(例如，两摩尔的苯酚与一摩尔的氢化异佛尔酮的反应产物)用于制备具有高玻璃化转变温度和高热变形温度的聚碳酸酯聚合物。

在另一实施例中，X^a是C_1-18亚烷基、C_3-18环亚烷基、稠合的C_6-18环亚烷基、或式–B¹–W–B²–的基团(其中B¹和B²是相同或不同的C_1-6亚烷基且W是C_3-12环烷叉基或C_6-16亚芳基)。

X^a还可能是式(5)的取代的C_3-18环烷叉基

其中R^r、R^p、R^q和R^t独立地为氢、卤素、氧或C_1-12有机基团；I是直连键(direct bond)、碳或二价氧、硫或–N(Z)–(其中Z是氢、卤素、羟基、C_1-12烷基、C_1-12烷氧基或C_1-12酰基)；h是0至2，j是1或2，i是0或1的整数且k是0至3的整数，条件是R^r、R^p、R^q和R^t中的至少两个结合在一起是稠合的环脂肪族、芳香族或杂芳香族环。应该理解，在稠合环是芳香族的情况下，式(5)中所示的环将在环被稠合时具有不饱和碳-碳键。当k是1且i是0时，式(5)中所示的环包含4个碳原子，当k是2时，式(5)中所示的环包含5个碳原子，并且当k是3时，环包含6个碳原子。在一个实施例中，两个相邻的基团(例如，R^q和R^t在一起)形成芳香族基团，并且在另一实施例中，R^q和R^t在一起形成一个芳香族基团且R^r和R^p在一起形成第二个芳香族基团。当R^q和R^t在一起形成芳香族基团时，R^p可为双键氧原子，即，酮。

其他有用的式HO-R¹-OH的芳香族二羟基化合物包括式(6)的化合物

其中每个R^h独立地为卤素原子、C_1-10烃基诸如C_1-10烷基、卤素-取代的C_1-10烷基、C_6-10芳基或卤素-取代的C_6-10芳基，且n是0至4。卤素通常是溴。

具体的芳香族二羟基化合物的一些示例性实施例包括以下各项：4,4'-二羟基联苯、1,6-二羟基萘、2,6-二羟基萘、双(4-羟基苯基)甲烷、双(4-羟基苯基)二苯基甲烷、双(4-羟基苯基)-1-萘基甲烷、1,2-双(4-羟基苯基)乙烷、1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷、2-(4-羟基苯基)-2-(3-羟基苯基)丙烷、双(4-羟基苯基)苯基甲烷、2,2-双(4-羟基-3-溴苯基)丙烷、1,1-双(羟基苯基)环戊烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、1,1-双(4-羟基苯基)异丁烯、1,1-双(4-羟基苯基)环十二烷、反式-2,3-双(4-羟基苯基)-2-丁烯、2,2-双(4-羟基苯基)金刚烷、α,α'-双(4-羟基苯基)甲苯、双(4-羟基苯基)乙腈、2,2-双(3-甲基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-乙基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-正丙基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-异丙基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-仲丁基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-叔丁基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-环己基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-烯丙基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-甲氧基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基苯基)六氟丙烷、1,1-二氯-2,2-双(4-羟基苯基)乙烯、1,1-二溴-2,2-双(4-羟基苯基)乙烯、1,1-二氯-2,2-双(5-苯氧基-4-羟基苯基)乙烯、4,4'-二羟基二苯甲酮、3,3-双(4-羟基苯基)-2-丁酮、1,6-双(4-羟基苯基)-1,6-己二酮、乙二醇双(4-羟基苯基)醚、双(4-羟基苯基)醚、双(4-羟基苯基)硫化物、双(4-羟基苯基)亚砜、双(4-羟基苯基)砜、9,9-双(4-羟基苯基)氟、2,7-二羟基芘、6,6'-二羟基-3,3,3',3'-四甲基螺(双)茚满("螺二茚满双酚")、3,3-双(4-羟基苯基)邻苯二甲酰亚胺、2,6-二羟基二苯并-对-二噁英、2,6-二羟基噻蒽、2,7-二羟基吩噻噁、2,7-二羟基-9,10-二甲基吩嗪、3,6-二羟基二苯并呋喃、3,6-二羟基二苯并噻吩和2,7-二羟基咔唑、间苯二酚、取代的间苯二酚化合物(例如5-甲基间苯二酚、5-乙基间苯二酚、5-丙基间苯二酚、5-丁基间苯二酚、5-叔丁基间苯二酚、5-苯基间苯二酚、5-枯基间苯二酚、2,4,5,6-四氟间苯二酚、2,4,5,6-四溴间苯二酚等)；邻苯二酚；对苯二酚；取代的对苯二酚(例如2-甲基对苯二酚、2-乙基对苯二酚、2-丙基对苯二酚、2-丁基对苯二酚、2-叔丁基对苯二酚、2-苯基对苯二酚、2-枯基对苯二酚、2,3,5,6-四甲基对苯二酚、2,3,5,6-四叔丁基对苯二酚、2,3,5,6-四氟对苯二酚、2,3,5,6-四溴对苯二酚等)、或包含前述二羟基化合物中的至少一种的组合。

式(3)的双酚化合物的具体实施例包括1,1-双(4-羟基苯基)甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(以下简称“双酚A”或“BPA”)、2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)辛烷、1,1-双(4-羟基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基苯基)正丁烷、2,2-双(4-羟基-2-甲基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基-叔丁基苯基)丙烷、3,3-双(4-羟基苯基)苯并吡咯酮、2-苯基-3,3-双(4-羟基苯基)苯并吡咯酮(p,p-PPPBP)和1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)环己烷(DMBPC)。还可使用包含前述二羟基化合物中的至少一种的组合。在一个具体的实施例中，聚碳酸酯是衍生自双酚A的线性均聚物，其中每个A¹和A²是对亚苯基且Y¹是式(3)中的异丙叉基。

由式(7)的x部分表示的DMBPC碳酸酯的均聚物或者它与BPA碳酸酯的共聚物具有由式(7)表示的整体化学结构。

可将DMBPC碳酸酯与BPA碳酸酯共聚合以形成DMBPC BPA共聚碳酸酯。例如，作为共聚物或均聚物(DMBPC)的基于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种的制备方法无特别限制。可通过聚碳酸酯的任何已知制备方法制备它，包括使用光气的界面法和/或使用诸如二苯基碳酸酯或双甲基水杨基碳酸酯的二芳基碳酸酯作为碳酸酯来源的熔融法。

如本文使用的，“聚碳酸酯”进一步包括均聚碳酸酯(其中聚合物中的每个R¹是相同的)、在碳酸酯中包含不同的R¹部分的共聚物(在本文称为“共聚碳酸酯”)、包含碳酸酯单元和其他类型的聚合物单元诸如酯单元的共聚物、以及包含均聚碳酸酯和/或共聚碳酸酯中的至少一种的组合。如本文使用的，“组合”包括共混物、混合物、合金、反应产物等。

聚碳酸酯组合物可进一步包含冲击改性剂。冲击改性剂可为清澈的(clear)，例如聚碳酸酯-聚硅氧烷(例如，商购自SABIC’s Innovative Plastics business的LEXAN^TMEXL-T树脂)，示例性的冲击改性剂包括天然橡胶、氟弹性体、乙烯-丙烯橡胶(EPR)、乙烯-丁烯橡胶、乙烯-丙烯-二烯单体橡胶(EPDM)、丙烯酸酯橡胶、氢化腈橡胶(HNBR)硅酮弹性体和弹性体改性的接枝共聚物(诸如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、苯乙烯-丁二烯橡胶(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-异戊二烯-苯乙烯(SIS)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯(MBS))、高橡胶接枝物(HRG)等。基于组合物中聚合物的总重量，冲击改性剂通常以1至30重量百分比(wt.％)的量存在。

光扩散塑料的聚合物可包括通常结合在该类型的聚合物组合物中的各种添加剂，条件是选择添加剂从而不显著不利地影响聚合物组合物的期望性质，特别是耐水热性、耐水蒸气传递性(water vapor transmission resistance)、耐刺穿性和热收缩性。在混合用于形成组合物的组分期间，可在适当时间将这类添加剂混合。示例性添加剂包括填料、增强剂、抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、紫外(UV)光稳定剂、增塑剂、润滑剂、脱模剂、抗静电剂、着色剂(例如，二氧化钛、炭黑和有机染料)、表面效应添加剂、辐射稳定剂、阻燃剂和抗滴落剂。可使用添加剂的组合，例如，热稳定剂、脱模剂和紫外光稳定剂的组合。基于组合物的总重量，添加剂(除了任何冲击改性剂、填料或增强剂)的总量通常为0.01wt.％至5wt.％。

还可使用光稳定剂和/或紫外光(UV)吸收稳定剂。示例性光稳定剂添加剂包括苯并三唑类，例如2-(2-羟基-5-甲基苯基)-苯并三唑、2-(2-羟基-5-叔-辛基苯基)-苯并三唑和2-羟基-4-正-辛氧基二苯甲酮、或包含前述光稳定剂中的至少一种的组合。基于100重量份的排除任何填料的总组合物，以0.01份至5重量份的量使用光稳定剂。

UV光吸收稳定剂包括三嗪类、二苯甲酰基间苯二酚(例如商购自BASF的TINUVIN^TM1577和商购自Asahi Denka的ADK STAB LA-46)、羟基二苯甲酮；羟基苯并三唑类；羟基苯基三嗪类(例如，2-羟基苯基三嗪)；羟基苯并三嗪类；氰基丙烯酸酯类；草酰替苯胺类；苯并恶嗪酮类；2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-苯酚(CYASORB^*5411)；2-羟基-4-正-辛氧基二苯甲酮(CYASORB^TM 531)；2-[4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基]-5-(辛氧基)-苯酚(CYASORB^TM 1164)；2,2'-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并恶嗪-4-酮)(CYASORB^*UV-3638)；1,3-双[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧基]-2,2-双[[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧基]甲基]丙烷(UVINUL^TM 3030)；2,2'-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮)；1,3-双[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧基]-2,2-双[[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧基]甲基]丙烷；纳米级无机材料诸如氧化钛、氧化铈和氧化锌，所有都具有小于或等于100纳米(nm)的粒度、或包含前述UV光吸收稳定剂中的至少一种的组合。基于100重量份的排除任何填料的总组合物，以0.01份至5重量份的量使用UV光吸收稳定剂。

光扩散塑料组合物可包括硅油。硅油可包括包含聚烷基苯基烷氧基硅氧烷的高粘度硅酮。基于组合物的总重量，硅油可以0wt.％至5wt.％，具体地0.01wt.％至3wt.％的量存在。在25℃下，在硅油具有0.15帕斯卡-秒至0.26帕斯卡-秒(Pa·s)的粘度的情况下，硅油可包含聚烷基苯基烷氧基硅氧烷。硅油可包含商购自Momentive的XR31-B8092。

可使用本领域已知的任何塑料成形技术将光扩散塑料材料形成为物品，例如，模塑(诸如吹塑成型)和成型(诸如热成型、真空成型)和挤出工艺。

可将光扩散塑料材料形成为平板物品(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。可将光扩散塑料材料形成为有形状物品，例如光学元件(例如，或者光学散射器和光学透镜)。

可将光扩散塑料材料用于各种光扩散应用。例如，光扩散材料的膜可用于显示面板(例如，背光显示面板，诸如使用发光二极管(LED)技术、有机发光二极管(OLED)技术、液晶显示器(LCD)技术等的面板)、移动电子设备(例如，便携式电脑、移动电话、个人数字助理(PDA’s)、全球定位系统(GPS’s)等)。光扩散塑料材料的有形状物品可用于分散来自光源的光以产生柔光，例如可用于诸如LED灯泡的多种照明应用。

相比于聚合物光散射器，玻璃散射器的缺点可能是它们的抗冲击性差。相比于相同厚度的玻璃光散射器，聚合物光散射器的缺点可能是它们的刚度差。通过将玻璃填料结合在聚合物树脂基体中，可改善由其制备的物品的刚度。这些更硬的光扩散物品可允许它们的厚度和生成物重量降低，同时保持它们的耐久性和抗冲击性。

光扩散塑料可传输大于或等于50％(例如，50％透射率)的入射可见光(例如，在空气中具有394太赫兹(THz)至857Thz的频率，和/或处于350纳米(nm)至760nm的波长下的电磁辐射)，例如，60％至100％，或70％至100％。透明聚合物材料或物品可传输大于或等于50％的入射可见光，例如，75％至100％，或90％至100％。使用ASTM D1003，程序A，使用Haze-Gard测试装置测定如本文使用的百分透射率。ASTM D1003(程序A，混浊度测量仪，标准照明体C或者可替代地照明体A(使用扩散观察(diffuse viewing)具有单向照明))将百分透射率定义为：

其中：I＝穿过测试样品的光的强度

I_o＝入射光的强度。

在扩散膜应用中使用的光扩散塑料的遮盖力(hiding power)可为从观察者观察膜的另一面的视野来看，“遮盖”入射在膜的背面上的光源的能力。光散射度(DLD)是可用于量化各种膜(包括具有不同组合物、形状、表面特征、定向等的膜)的遮盖力的指标。DLD的定义在图11中示出，其中亮度(luminance)I_θ(横坐标)相应于沿着指定接收角(receiving angle)θ(纵坐标)穿过膜传输的入射光的归一化(例如，最大值等于100)的量。亮度峰值G是以0°度的θ穿过膜传输的入射光的量。DLDα相应于为获得1/2的G值的接收角θ。在图11中，具有扩散透射(diffuse transmission)的物品可由线501表示，其可具有相应于α1的接收角的DLD，而线502显示相干透射光(coherent transmission light)，其可具有相应于接收角α2的DLD。

可使用图12所示的测角光度计测量样品的DLD。由图12可以看出，光源401可用于DLD测试，并且一组准直透镜用于传输广角光(wide angle light)成为平行光束。平行光束可垂直于样品407。为了特定测试，可将入射角406给予在样品上。在穿过样品407之后，平行光被散射。光检测器(photo detector)409可通过使用透镜408同时沿着箭头410从相对于样品407的平面从0°至180°的接收角θ移动来测量亮度强度。在GP200测角光度计上进行本文的测量。

实施例

将多种塑料组合物形成平板(flat sheet)并检测1mm、2mm和3mm的厚度下的可见光透射率、雾度和DLD值。按照ASTM D790测定每个样品的弯曲模量。表2-4示出每个样品的组合物和这些测试的结果。

比较实施例C1显示具有20质量％的玻璃纤维的聚碳酸酯组合物是各向异性的，在1mm的厚度下对于垂直偏振可见光具有12.1的DLD值，且对于水平偏振可见光具有7.8的DLD值，并且在2mm的厚度下，对于垂直偏振可见光具有18.3的DLD值，且对于水平偏振可见光具有13.1的DLD值。实施例E1包括20质量％的玻璃纤维并且不含光扩散组分，然而该组合物提供各向同性光学性能。相比于实施例E2，比较实施例C1具有高雾度和低透射率值。该结果可能是由于玻璃填料和聚合物基质之间的折射率差所致。然而，实施例E1和比较实施例C1具有相同弯曲模量。实施例E2和比较实施例C3包含0.1质量％的Tospearl^TM 120(包含具有2.0μm的平均粒度的甲基倍半硅氧烷珠的光扩散组分)。相比于比较实施例C3，通过添加玻璃填料和光扩散组分实施例E2显示改善的DLD值。实施例E2还显示相比于比较实施例C3弯曲模量多于两倍。

表3显示可配制公开的光扩散塑料组合物以实现玻璃填料和聚合物树脂基体的折射率(RI)的差异为0.001(E3和E5)。相比于比较实施例C4和C5，E3的光扩散塑料组合物可实现在1mm的厚度下更大的DLD值并且显示更高的弯曲模量，同时保持相似的透射率。相比于比较实施例C6，E4、E5和E5-1的光扩散塑料组合物显示对于相同量的光扩散组分，光扩散塑料可实现在1mm和2mm的厚度下更大的DLD值，并且提供两倍以上的弯曲模量。在1mm的厚度下的实施例E3具有与2mm的厚度下的比较实施例C6几乎相同的DLD值和改善的透射率，这表明可降低公开的光扩散塑料的厚度同时实现相似或改善的光学性能。E3、E4和E5-2的比较表明降低玻璃填料和聚合物树脂基体的RI之间的差异可提高相同厚度下的DLD值而不影响透射率。

表4提供了相比于公开的光扩散塑料，结合光扩散组分的聚碳酸酯组合物的比较。将Tospearl^TM 120光扩散组分结合至比较实施例C7、C8和C9的聚碳酸酯中以实现20的目标DLD值(如通过测角光度法测量的)，并且结合至比较实施例C10、C11和C12的聚碳酸酯中以实现50的目标DLD值(如通过上文中描述的测角光度法测量的)。可以看出，在20的DLD值下和在50的DLD值二者下，当增加样品的厚度时，较少的光扩散组分可用于实现目标DLD值。公开的光扩散塑料的实施例E6可实现与具有较少的光扩散组分的比较实施例C7(具有与E6相同的厚度)几乎相同的DLD值。公开的光扩散塑料的实施例E7可实现与具有较少的光扩散组分的比较实施例C10(具有与E7相同的厚度)几乎相同的DLD值。此外，实施例E6和E7二者的折射率(RI)的差异是0.007，降低该差异可进一步提高这些样品的透射率和DLD值，如在表3中示出的(E3和E4的比较)。

在图1-8中可进一步看出表4的样品的各向同性性能，其显示测角光度结果。图1-3显示比较实施例C7、C8和C9的测角光度结果，并且图4显示实施例E6的测角光度结果。图5-7显示比较实施例C10、C11和C12的测角光度结果，并且图8显示实施例E7的测角光度结果。从附图中可以看出，相比于聚碳酸酯，公开的光扩散塑料可实现类似的各向同性光学性能。实施例E6和E7中的玻璃填料的存在并不导致各向异性光学性能。

图9-10是作为表4的样品上的入射角的函数的透射百分比的图示。图9显示相比于比较实施例C7、C8和C9，实施例E6的光扩散塑料可提供改善的小角度分散能力。图10显示在50的DLD值下，实施例E7的透射率与比较实施例C10、C11和C12几乎相同。

表5显示在比较实施例C7、C8、C9以及实施例E6上进行的刚度测试的结果，其各自被配制以显示20的DLD值。表6显示在比较实施例C10、C11、C12以及实施例E7上进行的刚度测试的结果，其各自被配制以显示50的DLD值。每个样品的测试按照ASTM D5023，使用具有5mm的头直径和10mm的设定行程(setting stroke)的载荷装置。每个样品具有13.2mm的宽度和121mm的长度。选择每个样品的平均厚度为1mm、1.5mm或2mm，如在表5和6中示出的。将每个样品放置在位于相隔60mm跨度的两个支持件之间并且具有平行于其中要实施载荷的方向的厚度尺寸的测试夹具(test fixture)中。载荷装置的载荷压头(load head)中心在样品上，并且以跨度之间为中心，垂直于由长度和宽度限定的平面。然后，将载荷压头开启以施加测量的载荷至样品。相对于空载时样品的中心，将样品中心的位移(或偏移)设置为预定值(2mm、4,mm、6mm、8mm或10mm)并测量用于每个位移的载荷压头的力。这些测试的结果在图5和6中示出。这些测试的结果显示在相同厚度下，实施例E6和E7可承受相比于比较实施例7和10更高的载荷。从这些结果的线性插值能够得出，当承受1千克力(kgf)的载荷时，实施例E6和E7将显示小于或等于8mm的偏移，(例如，在6mm和8mm的偏移下结果的线性插值表明在1kgf的载荷下，那么E6的位移将是7mm并且E7的位移将是7.1mm)。此外，可以得出结论，大于或等于1.26kgf的力将使实施例E6和E7移动10mm或更大。更进一步地，可以得出结论，如果减少实施例E6和E7中的玻璃填料的量，则在1kgf的力下，它们仍可能被移动小于10mm。

实施例1：一种光扩散塑料，包括：40质量％至94.9质量％的聚合物树脂基体；5质量％至50质量％的玻璃填料；和0.1质量％至10质量％的光扩散组分；其中聚合物树脂基体的折射率和玻璃填料的折射率之间的差异小于或等于0.02；其中光扩散塑料的1mm厚的样品包括大于或等于1°的DLD值，如通过测角光度法测量的；其中1mm厚的样品包括在空气中对于具有360nm至750nm的波长的入射光大于或等于40％的总透射率，如使用CIE标准照明体D65通过ASTM D1003，程序A测定的；以及以下至少一种：(i)其中3.2mm厚的光扩散塑料样品包括在23℃下测量的大于或等于2,500兆帕(MPa)的弯曲模量，如通过ASTM D790测定的；和(ii)其中当根据ASTM D5023承受由具有5mm直径的载荷压头施加的1kgf的载荷并且定位在样品中心和跨度中心时，具有1mm的厚度、13.2mm的宽度和121mm的长度的光扩散塑料的测试样品延伸横过60mm的跨度，显示小于或等于10mm的偏移。

实施例2：一种光扩散塑料，包括：40质量％至94.9质量％的聚合物树脂基体；5质量％至50质量％的玻璃填料；和0.1质量％至10质量％的光扩散组分；其中聚合物树脂基体的折射率和玻璃填料的折射率之间的差异小于或等于0.02，其中光扩散塑料的1mm厚的样品包括大于或等于1°的DLD值(如通过测角光度法测量的)，并且在空气中对于具有360nm至750nm的波长的入射光，大于或等于40％的总透射率(如使用CIE标准照明体D65通过ASTM D1003，程序A测定的)；并且其中当根据ASTM D5023承受由具有5mm直径的载荷压头施加的1kgf的载荷并且定位在样品中心和跨度中心时，具有1mm的厚度、13.2mm的宽度和121mm的长度的光扩散塑料的测试样品延伸横过60mm的跨度，显示小于或等于10mm的偏移。

实施例3：如前述实施例中任一项所述的塑料，其中偏移小于或等于8mm。

实施例4：如前述实施例中任一项所述的塑料，其中如使用CIE标准照明体C通过ASTM D1003程序A测定的1mm厚的样品的雾度大于或等于95％。

实施例5：如前述实施例中任一项所述的塑料，其中总透射率大于或等于50％。

实施例6：如前述实施例中任一项所述的塑料，其中玻璃填料的折射率为从1.564至1.582。

实施例7：如前述实施例中任一项所述的塑料，其中光扩散组分包含聚(甲基丙烯酸甲酯)、硅酮珠、二氧化钛、或包含上述至少一种的组合。

实施例8：如前述实施例中任一项所述的塑料，其中光扩散组分包含聚甲基倍半硅氧烷、水解聚(烷基三烷氧基硅烷)，或聚甲基倍半硅氧烷和水解聚(烷基三烷氧基硅烷)二者。

实施例9：如前述实施例中任一项所述的塑料，其中聚合物树脂基体包含聚碳酸酯、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种的组合。

实施例10：如前述实施例中任一项所述的塑料，还包含脱模剂、酯交换抑制剂、或包含上述至少一种的组合。

实施例11：如前述实施例中任一项所述的塑料，其中聚合物树脂基体的折射率和玻璃填料的折射率之间的差异小于或等于0.01。

实施例12：如前述实施例中任一项所述的塑料，其中聚合物树脂基体的折射率和玻璃填料的折射率之间的差异小于或等于0.005。

实施例13：如前述实施例中任一项所述的塑料，其中聚合物树脂基体的折射率和玻璃填料的折射率之间的差异小于或等于0.002。

实施例14：如前述实施例中任一项所述的塑料，其中DLD值大于或等于10°。

实施例15：如前述实施例中任一项所述的塑料，其中DLD值大于或等于20°。

实施例16：如前述实施例中任一项所述的塑料，其中DLD值大于或等于30°。

实施例17：如前述实施例中任一项所述的塑料，其中DLD值大于或等于50°。

实施例18：如前述实施例中任一项所述的塑料，其中DLD值大于或等于60°。

实施例19：如前述实施例中任一项所述的塑料，其中总透射率大于或等于60％。

实施例20：如前述实施例中任一项所述的塑料，其中3.2mm厚的光扩散塑料样品包括在23℃下测量的大于或等于2,500MPa的弯曲模量，如通过ASTM D790测定的。

实施例21：如前述实施例中任一项所述的塑料，其中弯曲模量大于或等于3,000MPa。

实施例22：如前述实施例中任一项所述的塑料，其中弯曲模量大于或等于4,500MPa。

实施例23：如前述实施例中任一项所述的塑料，其中弯曲模量大于或等于5,000MPa。

实施例24：如前述实施例中任一项所述的塑料，其中3.2mm厚的光扩散塑料样品包括在23℃下测量的大于或等于2,500MPa的弯曲模量，如通过ASTM D790测定的。

实施例25；一种光学透镜或光学散射器，包括实施例1-24中任一项所述的光扩散塑料。

实施例26：一种照明装置，包括：光源；包含实施例1-24中任一项所述的光扩散塑料的光学元件；并且其中光学透镜或光学散射器设置在光源和被照明的物体之间。

实施例27：一种光学元件的形成方法，包括：将实施例1-24中任一项所述的光扩散塑料加热；将光扩散塑料引入至模塑装置的腔体中，其中所述腔体由具有相对表面的模具限定，并且其中所述腔体具有光学元件的形状；将所述模具的相对表面压在一起；将所述腔体冷却以形成光学元件。

一般地，本发明可以可替代地包括本文公开的任何适当组分、由其组成或基本上由其组成。另外地或可替代地可以配置本发明以没有或基本上不含在现有技术组合物中使用的或者在其他方面是实现本发明的功能和/或目的不需要的任何组分、物质、成分、助剂或物质。

本文公开的所有范围均包括端点，并且可将端点彼此独立地组合(例如，“最高达25wt.％或者更具体地5wt.％至20wt.％”的范围包括端点和在“5wt.％至25wt.％”的范围内的所有中间值等)。“组合”包括共混物、混合物、合金、反应产物等。此外，术语“第一”、“第二”等在本文不表示任何顺序、数量或重要性，而是用于表示一个元素区别于另一个元素。术语“一种(a)”、“一个(an)”以及“该(the)”在本文不表示数量的限制，并且应理解为包括单数和复数二者，除非本文另外指出或上下文清楚指出相反。本文使用的后缀“(s)”意图包括它所修饰的术语的单数和复数二者，从而包括该术语的一个或多个(例如，膜((film(s)))包括一个或多个膜)。整个说明书对“一个实施方案(one embodiment)”、“另一个实施方案”、“实施方案(an embodiment)”等的引用意思是结合实施方案描述的特定元素(例如，特征、结构和/或特性)包括在至少一个本文描述的实施方案中，并且可以存在或不存在于其他实施方案中。此外，应该理解，在多个实施方案中描述的元素可以任何适当的方式组合。除非本文另外规定，对标准、规定、测试方法等(诸如ASTM D1003、ASTM D5023、ASTM D790和ASTM E2387)的任何引用是指截止于2015年9月10日生效的最新标准或方法。

尽管描述了具体实施方案，但申请人或本领域技术人员可能想到目前未预见的或可能目前未预见的替代方案、修改、变型、改进和实质等同物。因此，提交的且可以对它们修改的所附权利要求意图包括所有这样的替代方案、修改、变型、改进和实质等同物。