[发明专利]高光学纯度共聚物膜

说明书

发明领域

本发明涉及一种基于共聚物的高光学纯度增韧膜或涂层。该共聚物是接枝 或嵌段共聚物，优选是，由较好的可控自由基聚合技术形成的丙烯酸的接枝或 嵌段共聚物，，其具有极低程度的颗粒污染。所述膜或涂层优选通过溶剂流延 (casting)或溶剂涂覆来形成，并展示出优良的光学特性。

发明背景

丙烯酸组合物和由其制成的制品以透明、具有表面光泽、抗紫外线降解、 防划痕而众所周知。还已知它们抗冲强度低、有脆性、延展性差。

可通过在丙烯酸基质中加入抗冲击改性剂来改善抗冲击强度和延展性，抗 冲击改性剂例如美国专利6,420,033中描述的核壳(core shell)抗冲击改性剂。该 方法可用于通过熔融状态加工如熔融挤出片层或膜以及注塑来制造膜或涂层。 还可用于通过分散溶液的溶剂流延或溶剂涂覆来制备膜或涂层。然而，已知核 壳抗冲击改性剂会引起光学透明度问题。它们的透明(clarity)度基于添加剂 和基质之间的折射率相配程度，而这很大程度上取决于温度。经熔融处理(例 如热成形、挤出或注塑)后，其外观较差。较差的外观可以是例如表面浊度高 或光泽度低。核壳抗冲击改性剂在应力条件下还会产生白化(whitening)。当 粒径与膜或涂层的厚度类似或大于该厚度时，这些效果尤其明显。最后，含有 核壳添加剂的膜或涂层的光学纯度无法通过微细过滤(fine filtration)而得到改善， 因为过滤步骤会除去这些核壳调节剂。

也可将嵌段共聚物抗冲击改性剂加入丙烯酸树脂中以改善抗冲击性和韧性。欧 洲专利1475397描述了使用甲基丙烯酸酯/丙烯酸酯嵌段共聚物，该共聚物通过可控 的自由基聚合技术形成。嵌段共聚物可用作热塑性基质中的抗冲击改性剂或其自身 可被热成形为杆、片、膜、或挤出模塑产品。

WO 2004/087796描述了利用丙烯酸树脂中至少95％含量的嵌段共聚物来提供 韧性并解决了通常与使用核壳改性剂有关的一些透明度问题。这些嵌段共聚物在纳 米级别内自组织，在很大范围的温度内为材料提供了良好的透明度。用熔融工艺处 理所公开的嵌段聚合物。

美国专利6,239,226描述了通过正-烃氧基(n-oxyl)自由基形成的嵌段共聚物， 可其用于生产具有高抗冲击强度(尤其是在低温下)的透明或半透明膜或模制品 (molding)。用共挤出、挤出或注塑的熔融加工方法来加工这些膜。

欧洲专利1348735描述了可用作热塑性材料的抗冲击改性剂的丙烯酸嵌段共聚 物。描述了抗冲击性经改性的丙烯酸(嵌段共聚物)，用于热成形管、片层膜和纤 维状产品。

韧性的、经抗冲击改性的丙烯酸膜或涂层常用于掩蔽和保护其它塑料材 料，以利用优良的丙烯酸特性。

韧性的、经抗冲击改性的丙烯酸膜或涂层的一些应用还要求较高水平的透 明度以及没有外来颗粒或凝胶引起的光学缺陷。用本领域描述的常规的熔融混 合挤出、注塑、压模(compressing molding)、或压延(calendaring)加工丙烯 酸材料经常会引起一定程度的缺陷，例如灰尘和局部(形成)凝胶。对于最精 细的过滤而言，优选聚合物溶液，因为相对于聚合物熔体而言更容易获得较低 的粘性。需要一种具有高光学纯度的抗冲击的丙烯酸膜或涂层。

出乎意料地，发现可用基于溶剂的前段共聚物组合物在溶剂流延和溶剂 涂覆加工过程中能够形成增韧的膜和涂层。优选所述膜和涂层是丙烯酸 (acrylic)。基于溶剂的嵌段共聚物可经过滤除去大于设定直径的颗粒，不论 该直径是小于1微米到大于50微米，然后该共聚物用于生产高光学纯度的膜和 涂层。任何要求或需要低缺陷膜和涂层的地方都可以使用该高光学纯度的膜和 涂层。基于溶剂的膜和涂层的另一个优点是能够使膜和涂层的厚度变化比现有 熔融方法制得的膜和涂层更小。

已发现，基于嵌段共聚物的材料能够在几种条件下保持良好的透明度。在 机械应力下，它们的透明度能够保持，这与基于核壳改性剂的材料相反。另外， 热成形部件不会在加工过程中由于该部件变薄使抗冲击调节剂移动到表面而 形成浊度。