[发明专利]基于1-烯烃-丙烯酸酯的共聚物

说明书

技术领域

本发明涉及基于1-烯烃-丙烯酸酯的共聚物和包括该基于1-烯烃-丙烯酸酯的共聚物的光学膜。 

背景技术

当将1-烯烃(特别是，乙烯)和如(甲基)丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯或乙烯酯的单体共聚时，可以形成与单独的聚乙烯相比具有不同特性的共聚物。例如，随着该单体的用量增加，粘合力和低温韧性可以显著得到改善。因此，对于从1-烯烃和其它单体形成的共聚物的研究已经开展的十分活跃。 

根据常规技术，通过在高温高压下增加单体的用量得到乙烯和丙烯酸烷基酯的共聚物或者乙烯和甲基丙烯酸烷基酯的共聚物。因此，已经采用了能够确保高温高压的管型反应器或者高压反应器。例如，第2,953,551、3,350,372和5,543,477号美国专利公开了通过使用高压装置或管型反应器在例如在压力1000巴或更高和温度100℃或更高的苛刻条件下同时加入乙烯和基于丙烯酰基的单体进行反应。从这个反应得到的聚合物为一种共聚物，基于乙烯的重量，其包括3～35％的基于丙烯酸酯的单体，该单体为极性单体。 

但是，为了实现这样的高温高压条件，为了使用者的安全需要附加装置，例如第一压缩机、第二压缩机和特殊反应器。另外，由于这样苛刻的条件，为了将共聚物中的组成向所期望的方向进行调节，极大地带有许多限制要求。即，在制备基于乙烯的共聚物的常规方法中，甚至应当考虑在处理中和反应后的后处理使用的压缩机容量以将共聚物的熔融温度控制在50～100℃的范围内。 

另外，根据常规方法制备的基于乙烯的共聚物仅仅包括少量的极性基团。即，极性基团的含量太小以至于在共聚物中仍然存在聚乙烯晶体，这不是例如透明膜的光学产品所期望的。虽然在常规产品乙烯乙酸乙烯酯和乙烯丙烯酸甲酯中，熔融温度随着乙烯单体用量的增加而降低，但是并不足以在常规方法中开发无定形树脂。因此，采用常规管型反应器或高压釜在高温高压下生产的聚合物只适合于聚合物的不透明性没有巨大影响的产品。 

因此，需要开发制备共聚物的新方法，该共聚物由于其中存在大量带有极性官能团的单体而是无定形的，同时不需要高温高压的条件。 

另一方面，已知使用金属络合物催化剂制备烯烃和乙烯基单体的共聚物的方法。但是，由于金属对氧的高亲合力，该方法的缺点在于在第一发展阶段基于过渡金属和基于镧系元素金属的金属络合物催化剂很容易被极性乙烯基单体的官能团(C＝O)污染。虽然有报道说丙烯酸烷基酯和烯烃的共聚物可以使用基于某些过渡金属的金属络合物催化剂在较晚的发展阶段制备，但是该共聚物仍然含有大量的烯烃。 

另一方面，为了克服使用金属络合物催化剂的聚合方法的缺陷，即金属络合物催化剂被极性基团中存在的氧污染由此降低了金属络合物催化剂的活性和得到的聚合物在其中含有少量的极性基团，已经提出了可控自由基聚合反应。当烯烃和极性乙烯基单体的共聚物通过ATRP(原子转移自由基聚合反应)方法(其为可控自由基聚合反应方法中的一个代表性聚合反应方法)生产时，与用金属络合物催化剂的聚合方法相反，极性乙烯基单体的含量大于烯烃的含量。即，可以生产根据共聚条件在某种程度上控制烯烃含量的无规共聚物。但是，当用ATRP法生产共聚物时，需要花费长时间来得到高分子量并且得到烯烃含量很少的共聚物。另外，用ATRP法生产的(甲基)丙烯酸1-烯烃-烷基酯共聚物在聚合物链中含有如此少量的乙烯以至于可以容易地破碎共聚物并且因而降低了膜性能。 

因为基于1-烯烃-丙烯酸酯的共聚物具有高透明度，所以可以将该聚合物用在光学产品中。为了实现这个目的，耐热性应当极好以便于不会由操作制备加工和光学仪器时产生的热而发生变形。因此，需要开发能够改善性能(例如耐热性)的共聚物。 

另一方面，日本公布2-308803(公布日：1990年12月21日)公开了一种制备乙烯-不饱和碳酸共聚物的方法，其中使用主要由铬化合物和有机金属化合物组成的催化剂在路易斯酸存在下通过乙烯和不饱和碳酸酯的聚合反应获得乙烯-不饱和碳酸酯共聚物，然后将所得到的乙烯-不饱和碳酸酯共聚物置于80～150℃的热处理中。其中在制备乙烯-不饱和碳酸酯共聚物中使用的不饱和碳酸酯的用量为0.001～45mol％。 

发明内容

技术问题 

为解决常规技术的问题，本发明的第一个技术目标是提供包括大量带有极性官能团的单体的基于1-烯烃-丙烯酸酯的非晶态共聚物，特别是乙烯-丙烯酸酯共聚物。

本发明的第二个技术目标是提供在温和条件下制备基于1-烯烃-丙烯酸酯的共聚物的方法。