[发明专利]抗冲击疏水性高耐热光学丙烯酸类共聚物

说明书

本发明涉及掺有高Tg疏水性(甲基)丙烯酸酯及衍生物的抗冲击丙烯酸类共聚物和三元共聚物，它们具有高热稳定性和优异的抗冲击性。这些共聚物具有114‑130℃的Tg以及高分子量和高抗冲击性。据发现所述共聚物表现出高耐热性、高透光性、低雾度、低吸湿性、优异的环境稳定性、优异的高温热稳定性和优异的机械特性以及优异的耐UV性。所述共聚物或三元共聚物可用于许多应用，包括但不限于汽车部件、照明管、薄壁部件、光学透镜、挤出光学薄膜、(共)挤出片材/型材、可热成型片材、注塑部件和复合材料。

技术领域

本发明涉及掺有高Tg疏水性(甲基)丙烯酸酯及衍生物的抗冲击丙烯酸类共聚物和三元共聚物，它们具有高热稳定性和优异的抗冲击性。这些共聚物具有114-130℃的Tg以及高分子量和高抗冲击性。据发现所述共聚物表现出高耐热性、高透光性、低雾度、低吸湿性、优异的环境稳定性、优异的高温热稳定性和优异的机械特性以及优异的耐UV性。所述共聚物或三元共聚物可用于许多应用，包括但不限于汽车部件、照明管、薄壁部件、光学透镜、挤出光学薄膜、(共)挤出片材/型材、可热成型片材、注塑部件和复合材料。

背景技术

热塑性聚合物和共聚物，特别是(甲基)丙烯酸类聚合物，具有优异的特性，如透明性、机械特性和可加工性，并且广泛应用于各种领域，如汽车部件、电气部件、工业部件、光学材料、家用电器的各种部件、美观部件、杂货等。

高Tg丙烯酸类聚合物可用于要求高光学透明度和高耐热性的应用，如汽车前内透镜、薄壁部件、照明管、电子装置中的光学保护/延迟薄膜、太阳能电池板/薄膜、家用电器、复合材料等。预计用于汽车LED前内透镜和薄壁部件的高耐热丙烯酸类共聚物市场将会快速增长。此外，高耐热丙烯酸薄膜也用于LED/OLED显示器。

US 2018-0362688中描述了高Tg丙烯酸类共聚物，如甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸类共聚物。

US 10,043,930描述了使用多种高Tg共聚单体的高Tg丙烯酸类共聚物，其用于光伏前板。

标准丙烯酸类共聚物和产品的一个问题是无法通过汽车前内透镜、太阳能电池板和电子产品中的新光学薄膜所要求的长期环境稳定性测试，如85℃/85％RH测试。大多数高Tg单体如甲基丙烯酸是亲水性的，并且其共聚物不耐湿。

往往要求聚合物制品具有多种特性的组合，如优异的抗冲击性、优异的美观性－如透明度或不透明制品的高光泽度，并且即使在高温、高湿度环境中也具有强抗起雾性(通常称为“低水雾度”)。对于许多聚合物材料，在工业中公认的是使用低玻璃化转变温度(T_g)橡胶状颗粒来增强聚合物组合物的冲击性能。特别地，使用由橡胶状低T_g聚合物的核或内壳和与主体基质相容的高T_g聚合物的外壳组成的球形多层聚合物颗粒－所谓的“核壳”冲击改性剂－已经用于增韧诸如PVC、PLA、PC、丙烯酸类、环氧树脂类和聚酯类的聚合物达数十年之久。(US3843753、USUS3661994)对于某些丙烯酸类聚合物如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，已经证明使用高T_g核、低T_g橡胶状内壳和高T_g外壳有利于获得最佳水平的冲击性能(US443103、US4521568、US5270397)。

遗憾的是，已经证明在聚合物组合物中使用核-壳冲击改性颗粒在改善冲击性能的同时可能会对诸如光泽度、抗温度雾度(当温度升高到环境温度以上时在透明制品中实现的雾度)和水雾度性产生不利。在US2017/0298217A1和WO2014/54543中，使用小的粒度显示出抗水雾度性，但冲击特性改善不大，并且证明在抗水雾度性方面没有改善。

本发明人现在已经意外地解决了这些问题，并且已经生产出能够在保持高Tg和高抗冲击性的同时通过环境稳定性测试的材料。新型共聚物含有高Tg疏水性单体以提高共聚物的疏水性，同时保持高Tg和高分子量。将选定的冲击改性剂添加到疏水性高Tg聚合物中以改善抗冲击性，而对机械或光学特性几乎没有或没有不利影响。所得高分子量、高Tg、高光学特性的共聚物可用于要求高耐热和/或潮湿环境的许多不同应用中。