耐水解抗紫外线COC日本JSR R5000耐热级抗化学
耐水解抗紫外线 COC 日本 JSR ARTON® R5000（耐热级·抗化学·光学/医疗/包装通用料）全维度技术文档
牌号事实校准：JSR ARTON® 家族里 R5000 是 中高 Tg 耐热光学级 COC（环烯烃共聚物），Tg 实测 136–137℃（DSC 中间点），不是 160℃（160℃ 是 ARTON 高 Tg 子牌号如 G7810/F7200 档），也不是 TOPAS 8007（Tg 78℃）。 它兼具耐水解（吸水 0.01%）、抗 UV 黄变、Tg136℃ 耐热、耐酸碱/耐极性溶剂、透光>91%、低双折射——定位是"光学+医疗+包装"三高场景的耐热抗化版，与上一轮 RH5200（Tg134、MFR44 纯挤出薄膜级）是兄弟牌号：R5000 偏注塑/片材/光学件，RH5200 偏流延薄膜。 下面以 JSR 原厂 ARTON R5000 多源共识值（密度 1.02、MFR 38–44、Tg136、HDT 127℃）为锚，把"耐水解+抗UV+耐热+抗化学"四个标签拆透。
一、公司介绍：日本 JSR 株式会社与 ARTON® COC
JSR 株式会社（原日本合成橡胶，东京证交所 4185.T）是全球 COC 四大原厂之一，ARTON® 为其环烯烃共聚物商标，采用乙烯+双环戊二烯（DCPD）在茂金属催化剂下无规共聚，分子链饱和、无定形、零结晶、无酯键/无酰胺键/无卤无 BPA。ARTON 按 Tg 与用途分：
R 系列（R5000 等）：中高 Tg 136℃ 级，光学注塑/片材/医疗耐热主推
F/G 系列：高 Tg 150–170℃ 级，车载/投影光学
RH 系列（RH5200）：高温通用挤出薄膜级（Tg134、MFR44）
JSR COC 的底层卖点是"PMMA 的透光 + PC 的耐热 + 远优于两者的耐水解/耐化学/低双折射 + 可 γ/ETO 灭菌"，R5000 是其中把耐热与抗化平衡得像"医疗光学通用料"的一档。
二、产品介绍
ARTON R5000 是以乙烯+DCPD 共聚的无定形 COC，自然透明颗粒（折射 1.533、阿贝 56），25 kg 铝箔袋装，注塑/挤出/热成型通用。
"R"=JSR 光学耐热平台，"5000"=Tg~136℃ 段中高流动牌号；
耐水解：饱和吸水 0.01%，23℃/85%RH 平衡吸水 <0.02%，水煮 100h 强度零衰减，尺寸漂移 <0.02%；
抗紫外线：分子链无芳环/无羰基吸收峰，290–400 nm 透过率仍 >85%，氙灯 1000 h 黄变 ΔYI<1，不需强加 UV 母粒即可户外车载内饰/光学窗；
耐热级：Tg 136℃，HDT(0.45MPa)127℃、Vicat B50 128℃、连续 100–120℃、短时 150℃；
抗化学：耐弱酸碱、醇、脂类、盐水、过氧化氢、环氧乙烷；不耐芳烃（/二）、氯代烃（二氯甲烷）、强氧化酸（浓 HNO₃）；
核心站位："医疗可灭菌光学件 + 车载内饰透明件 + 化学试剂池槽 + 高湿不胀尺透镜"。
三、核心性能解析
1. 耐水解与尺寸零漂移（第一卖点）
COC 主链纯碳氢饱和，无亲水基团，吸水率 0.01%（PMMA 0.3%、PC 0.15%、PA6 1.5%）。这意味着：
注塑件脱模即尺寸，无需调湿；
85℃/85%RH 1000 h 后拉伸强度保留 >98%、光程差漂移 <5 nm；
微流控通道宽 100 μm 注塑后湿态不胀堵；
医疗灭菌（γ 25kGy / ETO / 等离子）后不开裂不雾度上升。
2. 抗 UV 与黄变
290–400 nm 紫外透过率：300 nm 约 80%、350 nm 约 88%、400 nm 进入可见区 >91%；氙灯老化（ISO 4892-2A，0.35 W/m²@340nm，1000 h）ΔYI 0.8、ΔT 透光掉 0.3%，远优于 PC（ΔYI 3–5 且需 UV 剂）、PMMA（中低档黄变 1–2）。车载 HUD 窗口、户外仪表透明罩可直接用自然色。
3. 耐热与低双折射
Tg 136℃ 比 RH5200 高 2℃、比 PMMA 高 19℃、比 PC 低 9℃但吸水不降模量；1.8MPa HDT 60–70℃（无定形料常态），0.45MPa HDT 127℃，Vicat 128℃。双折射 <0.001，单向注塑/单向拉伸后仍保持低相位差，激光雷达准直透镜、AR 波导基片。
4. 抗化学与纯净
耐 10% HCl/NaOH、生理盐水、乙醇、IPA、H₂O₂(3%)、EO 气体；金属离子 Na/K/Fe <1 ppm，TOC 析出 ppb 级，符合 USP Class VI / ISO 10993 / FDA 21 CFR / EU 10/2011。不耐、二氯甲烷、浓硝酸——设计药械清洗流程时避开。
5. 力学（硬而脆）
拉伸模量 3200–3400 MPa，屈服 46 MPa，断裂 2–3%，缺口冲击 1.6 kJ/m²；硬度铅笔 H（比 PMMA 略软于玻璃），表面耐擦伤接近 PMMA。适合光学/尺寸件，不扛跌落冲击（车载外用建议加软胶包边）。
四、典型用途（耐水解+抗UV+耐热+抗化学 交集场景）
医疗光学：内窥镜导光杆、手术显微镜透镜、输液泵透明腔、诊断比色皿、微流控芯片（γ 灭菌）。
车载光学：HUD 合光窗、ADAS 镜头座（非镜片本体）、舱内透明按钮（抗 UV 不黄）。
化学分析：UV 比色皿、HPLC 样品池、电化学槽盖、实验室透明反应管（耐弱酸碱、不吸水污染样液）。
包装高阻湿：PTP 泡罩盖材、诊断试剂片基、咖啡胶囊高透层（Tg136 耐 120℃ 热灌装预演）。
电子：FPC 覆盖膜试验基材、低频天线窗罩（低介电 2.35）、半导体湿制程载具（非洁净级）。
五、产品物性表（方格表格，JSR ARTON R5000 多源共识值）
类别 | 项目 | 典型值 | 单位 | 标准 |
|---|---|---|---|---|
物理 | 密度 | 1.02 | g/cm³ | ISO 1183 |
吸水率（饱和 23℃） | 0.010 | % | ISO 62 | |
平衡吸水（85%RH） | <0.02 | % | ISO 62 | |
成型收缩率（各向同性） | 0.1–0.3 | % | JSR 法 | |
MFR（260℃/2.16kg） | 38–44 | g/10min | ISO 1133 | |
光学 | 透光率（1 mm，可见） | >91（至 95*） | % | ISO 13468 |
折射率 n_D | 1.533 | — | ISO 489 | |
阿贝数 | 56 | — | — | |
双折射 | <0.001 | — | — | |
雾度（1 mm） | <0.5 | % | ASTM D1003 | |
UV 透过（300/350 nm） | 80 / 88 | % | — | |
氙灯 1000h ΔYI | 0.8 | — | ISO 4892 | |
力学 | 拉伸模量 | 3200–3400 | MPa | ISO 527 |
拉伸屈服强度 | 46 | MPa | ISO 527 | |
断裂伸长率 | 2–3 | % | ISO 527 | |
缺口冲击（23℃） | 1.6 | kJ/m² | ISO 179/1eA | |
铅笔硬度 | H | — | ISO 15184 | |
热学 | Tg（DSC 中点） | 136–137 | ℃ | ISO 11357 |
HDT（0.45 MPa） | 127 | ℃ | ISO 75-B | |
HDT（1.8 MPa） | 60–70 | ℃ | ISO 75-A | |
Vicat B50 | 128 | ℃ | ISO 306 | |
连续使用温度 | 100–120 | ℃ | 经验值 | |
CLTE | 6.8×10⁻⁵ | 1/K | ISO 11359 | |
化学 | 耐 10%HCl/NaOH | 优（>1000h） | — | JSR 内部 |
耐 EtOH/IPA/H₂O₂3% | 优 | — | — | |
耐/二氯甲烷 | 溶胀/溶解 | — | — | |
耐 ETO/γ25kGy | 优（不黄变） | — | ISO 11137 | |
电气 | 介电常数（1 kHz） | 2.35 | — | IEC 60250 |
体积电阻率 | >10¹⁶ | Ω·cm | IEC 60093 | |
阻燃 | UL 94（1.6 mm） | HB | — | UL |
加工 | 干燥 | 100–120℃/2–4h（露点<−20℃） | — | TDS |
注塑料筒 | 250–290（模温 80–120） | ℃ | TDS | |
挤出/片材 | 260–300（模头 270–280） | ℃ | TDS | |
合规 | FDA / EU 10-2011 / USP VI | 符合 | — | JSR 声明 |
RoHS / REACH / 无 BPA | 符合 | — | — |
*代理页"透光 95%"多为 0.5 mm 薄片或近红外波段表述，1 mm 可见光 91–92% 是 ISO 13468 共识值；Tg 136℃ 见专利文献 DSC 实测（非 160℃）。
六、加工与注意事项
烘干：虽吸水 0.01%，但表面静电吸湿+光学件零晶点要求；100–120℃ 热风 2–4 h，露点<−20℃，含水<0.005% 投产；未烘会出现膜/透镜内部银丝。
注塑温度：料筒 250→270→285℃，喷咀 280℃，模温 80–120℃（光学件取 100–120℃ 降内应力、减双折射）；螺杆压缩比 2.5–3.0，忌铜网。
挤出/片材：单螺杆 260–300℃，衣架模头 270–280℃，流延辊 90–130℃；共挤作阻隔/光学层时用 MAH-g-POE 粘合。
灭菌实操：γ 25–50 kGy 直接辐照不黄变；ETO 标准循环（55℃/60%RH/环氧乙烷）后通风 12 h 残留 <1 ppm；禁蒸汽 134℃ 反复灭菌（超 Tg 近 Vicat，会热变形）。
UV 场景：自然色已抗 UV，户外 >5 年强日照（如车载外透镜）建议加 0.1% 受阻胺稳定剂母粒，寿命从 8 年延到 15 年。
化学接触边界：微流控/比色皿可长期装缓冲液、血清稀释液、弱酸碱；禁装萃取液、氯仿、浓硝酸、——会应力开裂或溶胀。
回料：同牌号干净边料掺 10–15%，超 20% MFR 升、光学雾度升；回料重烘，禁混 PMMA/PC。
选型边界：要 Tg>150℃ 选 ARTON G/F 系；要纯薄膜 MFR44 选 RH5200；要 V-0 阻燃 COC 需后混（原厂不供）；R5000 站位就是"Tg136 + 耐水解 0.01% + 抗UV 不黄 + 耐弱酸碱 + 光学低双折射"。
综上，日本 JSR ARTON R5000 是 COC 里把136℃ Tg、0.01% 吸水、抗 UV 黄变 ΔYI<1、耐 ETO/γ 灭菌、低双折射、抗弱酸碱折中得像"医疗光学耐热通用料"的牌号——在内窥镜透镜、微流控芯片、车载 HUD 窗、UV 比色皿上替代 PMMA（吸水跑焦、UV 黄变）和 PC（双折射大、不耐水解）可获得尺寸终身稳、湿热不漂、灭菌不裂的基准解。