[发明专利]疏水性高热光学丙烯酸系共聚物

说明书

本发明涉及掺入具有高热稳定性和优异光学性质的高Tg疏水性(甲基)丙烯酸酯的丙烯酸系共聚物和三元共聚物。这些共聚物是光学透明的，并且提供具有115‑140℃的Tg以及足够高分子量的共聚物。发现所述共聚物展现出高抗热性、高透光率、低雾度、低湿气摄取、优异的环境稳定性、优异的高温热稳定性和优异的机械性质，以及优异的抗紫外线性。所述共聚物或三元共聚物可用于形成照明管、薄壁零件、光学透镜、挤出膜、(共)挤出片材/型材、可热成形片材、流延片材、复合材料等。

技术领域

本发明涉及掺入具有高热稳定性和优异光学性质的高Tg疏水性(甲基)丙烯酸酯的丙烯酸系共聚物和三元共聚物及衍生物。这些共聚物是光学透明的，并提供具有115-150℃的Tg以及足够高分子量的共聚物。发现所述共聚物展现出高抗热性、高透光率、低雾度、低湿气摄取、优异的环境稳定性、优异的高温热稳定性和优异的机械性质，以及优异的抗紫外线性。所述共聚物或三元共聚物可用于形成照明管、薄壁零件、光学透镜、挤出膜、(共)挤出片材/型材、可热成形片材、流延片材、复合材料等。

背景技术

热塑性聚合物和共聚物、尤其是(甲基)丙烯酸系聚合物具有优异的特性，诸如透明性、机械性质和可加工性，并且广泛用于各种领域，诸如汽车零件、电气零件、工业零件、光学材料、家用电器的各种零件、美学零件、杂项物品等。

高Tg丙烯酸系聚合物可用于要求高光学透明度和高抗热性的应用，诸如汽车前内透镜、薄壁零件、照明管、电子器件中的光学保护/延迟膜、太阳电池板/膜、家用电器、复合材料等。预计用于汽车LED前内透镜和薄壁零件中的高热丙烯酸系共聚物的市场将快速增长。另外，高热丙烯酸系膜还用于LED/OLED显示器。

US 2018-0362688中描述了高Tg的丙烯酸系共聚物，诸如甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸共聚物。

US 10,043,930描述了用于光伏前板的使用多种高Tg共聚单体的高Tg丙烯酸系共聚物。

标准丙烯酸系共聚物和产品的主要问题是不能通过如汽车前内透镜、太阳电池板和电子器件中的新光学膜所要求的长期环境稳定性测试，诸如85℃/85％RH测试。诸如甲基丙烯酸的大多数高Tg单体是亲水性的，并且其共聚物不抗湿气。

发明人现已令人惊讶地解决了该问题，并且已生产出能够通过环境稳定性测试、同时维持高Tg和高光学透明度的材料。新型共聚物含有高Tg的疏水性单体，以增加共聚物的疏水性，同时维持高Tg和高分子量。所得的高分子量、高Tg、高光学性质共聚物可用于许多需要高热和/或潮湿环境的不同应用中。

具体地说，发现具有特定顺式/反式比范围的疏水性共聚单体(甲基)丙烯酸叔丁基环己酯和(甲基)丙烯酸3,3,5-三甲基环己酯与pMMA共聚，以降低吸水性并增强疏水性。另外，获得了高Tg和/或维卡(Vicat)温度、高分子量。用疏水性共聚物制成的膜、片材和制品展现出超过91％的透光率和小于2.5％的雾度。所述共聚物可包含另外单体单元，使其成为三元共聚物、四元共聚物等。

发明内容

在第一方面，本发明涉及高Tg、光学透明、疏水的丙烯酸系共聚物组合物，其含有高Tg共聚物，所述高Tg共聚物从以下单体单元聚合：0.1重量％至20重量％的选自甲基丙烯酸叔丁基环己酯、(甲基)丙烯酸3,3,5-三甲基环己酯和它们的混合物的单体单元；以及50重量％至80重量％的甲基丙烯酸甲酯单体单元，与任选地0重量％至49.9重量％的可与甲基丙烯酸甲酯共聚的其它单体单元。所形成的共聚物具有115℃至150℃、优选116℃至140℃且更优选120℃至130℃的Tg。

在本发明的第二方面，高Tg、光学透明、疏水的丙烯酸系共聚物组合物在甲基丙烯酸叔丁基环己酯和/或(甲基)丙烯酸3,3,5-三甲基环己酯单体单元中具有30/70至85/15、更优选40-60至80/20且最优选50/50至75/25的反式/顺式比。