具有高抗沖擊性和抗熱變形性的復合體系的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及具有高抗沖擊性和抗熱變形性的復合體系，優(yōu)選多層膜，及其制備方 法和其用途。
【背景技術(shù)】
[0002] 復合體系，優(yōu)選多層膜，用于顯示器前面板、移動顯示器，例如在便攜電話、智能電 話和輸入終端中，以及在顯示板中。此外，復合體系，優(yōu)選多層膜，用作汽車裝配玻璃、汽車 車身、用于游戲機和車棚中。
[0003] 由各種聚合物類型形成的復合體系的各種實施方案是已知的。重要的要求在此是 良好的抗沖擊性、高光學透明度和良好的表面硬度。此外，應該存在高抗劃傷性。在使用復 合體系，優(yōu)選多層膜的情況下，多層膜在高溫和高空氣濕度下的低翹曲也是重要的性能。
[0004] 當復合體系或多層膜用作顯示器中的前面板時，該復合體系或多層膜位于實際顯 示單元，例如0LED (有機發(fā)光二極管）或LCD面板（液晶顯示器）的前面。該復合體系或多 層膜應平鋪在這些顯示單元上。因此不希望該復合體系或多層膜由環(huán)境影響導致的變形， 因為隨后對下方的LCD單元施加壓力，這造成強的顏色結(jié)構(gòu)。
[0005] 復合體系或多層膜在使用過程中的變形或翹曲可尤其歸因于過高運行溫度或環(huán) 境溫度。
[0006] 為了提高該復合材料/膜的抗沖擊性，該復合材料/膜的一個層可以例如由聚碳 酸酯（PC)構(gòu)成。聚碳酸酯層或膜具有高抗沖擊性和高抗熱變形性。但是，聚碳酸酯的缺點 是它的低表面硬度和抗劃傷性。為了提高抗劃傷性和表面硬度，PC可以與聚甲基丙烯酸甲 酯（PMMA)層壓。
[0007] 聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA)通常具有比聚碳酸酯高的表面硬度和已知很好的耐候 穩(wěn)定性，其也可用作對聚碳酸酯的保護。
[0008] 通過PC與聚甲基丙烯酸甲酯的層壓，所得多層膜或復合材料在PMMA側(cè)上具有高 抗沖擊性和高表面硬度。但是，PMMA的抗熱變形性經(jīng)常比PC低很多，使得在較高溫下該膜 /復合材料發(fā)生翹曲。
[0009] 在現(xiàn)有技術(shù)中已知可通過提高PMMA層的抗熱變形性對抗該翹曲，例如JP 2009 196125A。
[0010] 例如，JP 2009 196125A中描述了用于顯示器用途的由聚甲基丙烯酸酯共聚物層 和聚碳酸酯層構(gòu)成的多層膜。為了提高聚甲基丙烯酸酯的抗熱變形性，描述了特定的聚甲 基丙烯酸酯共聚物。該聚甲基丙烯酸酯共聚物是（甲基）丙烯酸酯和環(huán)狀乙烯基單體的共 聚物。JP 2009 196125A的實施例中提到乙烯基環(huán)己烷。
[0011] 如JP 2009 196125A中描述的聚甲基丙烯酸酯的制備也已知非常復雜，因為所要 求保護的環(huán)狀乙烯基單體不與其它（甲基）丙烯酸酯良好地自由基聚合。
[0012] 可自由基聚合的單體，如（甲基）丙烯酸酯的自由基共聚是用于制備例如聚甲基 丙烯酸酯的簡單的已知和便宜的方法。
[0013] EP 168 0276B1描述了由聚碳酸酯和以甲基丙烯酸環(huán)己酯作為聚甲基丙烯酸酯中 的共聚單體的聚甲基丙烯酸酯構(gòu)成的多層膜。由于環(huán)酯基團，含甲基丙烯酸環(huán)己酯的聚甲 基丙烯酸酯與標準PMMA相比具有更好的與PC的相容性。但是，甲基丙烯酸環(huán)己酯沒有顯 著提高聚甲基丙烯酸酯的抗熱變形性。
[0014] 此外，從DE 44 40 219A1中獲知，由甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯和馬來酸酐的共聚 獲得的共聚物提高抗熱變形性。根據(jù)DE 44 40 219A1獲知的甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-馬 來酸酐共聚物雖然表現(xiàn)出較高抗熱變形性，但在層壓到PC上的情況下達到高翹曲度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 問題和解決方案
[0016] 考慮到本文中引用和討論的現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明解決的問題因此是開發(fā)可容易制備 的、表現(xiàn)出良好的抗沖擊性和比現(xiàn)有技術(shù)中已知的由聚碳酸酯和標準PMMA形成的多層膜 低的在較高溫度下的翹曲度、但同時實現(xiàn)如根據(jù)DE 44 40 219A1已知的高抗熱變形性的 復合體系，優(yōu)選多層膜。
[0017] 另一問題在于提供根據(jù)上述要求的復合體系或多層膜，其在該復合體系或多層膜 內(nèi)同樣具有良好的粘附，即各層之間的良好粘附。
[0018] 另一問題是構(gòu)造復合體系或多層膜以使該復合體系或多層膜的外側(cè)或?qū)涌筛髯?被功能涂層涂布。
[0019] 令人驚訝地由一種復合體系解決了這些目的和雖然沒有明確提及但可由在此討 論的上下文推斷或由其得出的其它目的，所述復合體系包含：
[0020] -a)聚合物共混物層，其包含A)和B)或由A)和B)組成
[0021] A)(甲基）丙烯酸酯（共）聚合物或（甲基）丙烯酸酯（共）聚合物的混合物
[0022] B)苯乙烯-馬來酸酐（共）聚合物，
[0023] 其中苯乙烯-馬來酸酐（共）聚合物B)中馬來酸酐重復單元的比例為10至30 重量％，優(yōu)選15至28重量％，更優(yōu)選20至26重量％，每種情況下基于苯乙烯-馬來酸酐 (共）聚合物B)的總重量計，且
[0024] 其中聚合物共混物層a)中馬來酸酐重復單元的比例為1至27重量％，優(yōu)選1. 5 至25重量％，更優(yōu)選2至23重量％，每種情況下基于聚合物共混物層a)的總重量計，且
[0025] 其中所述苯乙烯-馬來酸酐（共）聚合物B)由包含苯乙烯、馬來酸酐和基于苯乙 烯-馬來酸酐（共）聚合物B)中的馬來酸酐總重量計的0至50重量％的可與苯乙烯和/ 或馬來酸酐共聚的乙烯基單體的單體混合物制成，
[0026] _b)任選的一個或多個粘合層、玻璃層和/或光學薄膜，優(yōu)選一個或多個粘合層， 更優(yōu)選至少一個光學透明粘合劑（0CA)或壓敏粘合劑（PSA)的粘合層，和
[0027] -c)玻璃或塑料層，優(yōu)選塑料層，更優(yōu)選聚碳酸酯層，
[0028] 其中a)和c)互相接合或所述一個或多個層b)將兩個層a)和c)互相接合。
[0029] 在此，用于制備苯乙烯-馬來酸酐（共）聚合物B)的單體混合物除苯乙烯、馬來 酸酐和基于苯乙烯-馬來酸酐（共）聚合物B)中的馬來酸酐總重量計的0至50重量％的 可與苯乙烯和/或馬來酸酐共聚的乙烯基單體外還可包含其它成分，例如添加劑。
[0030] 對于本發(fā)明的一個特定實施方案，用于制備苯乙烯-馬來酸酐（共）聚合物B)的 單體混合物由苯乙烯、馬來酸酐和基于苯乙烯-馬來酸酐（共）聚合物B)中的馬來酸酐總 重量計的0至50重量％的可與苯乙烯和/或馬來酸酐共聚的乙烯基單體構(gòu)成。
[0031] 已經(jīng)令人驚訝地發(fā)現(xiàn)，通過根據(jù)上述細節(jié)由（甲基）丙烯酸酯（共）聚合物或（甲 基）丙烯酸酯（共）聚合物的混合物A)和苯乙烯-馬來酸酐（共）聚合物B)制備共混物 和隨后施加，優(yōu)選層壓，到玻璃或塑料層，優(yōu)選聚碳酸酯層上，首先將PMMA的抗熱變形性提 高到與由甲基丙烯酸甲酯（MMA)和馬來酸酐和苯乙烯制成的共聚物相當?shù)某潭?，其次滿足 與該塑料或玻璃層，優(yōu)選聚碳酸酯層的良好相容性的要求，還實現(xiàn)比由使用已知復合體系 或?qū)訅后w的現(xiàn)有技術(shù)已知和可預期的低的復合材料，優(yōu)選層壓體的翹曲。
[0032] (甲基）丙烯酸酯（共）聚合物或（甲基）丙烯酸酯（共）聚合物的混合物A)= 聚合物A)
[0033] 根據(jù)A)所描述的聚合物通常通過包含甲基丙烯酸甲酯的混合物的自由基聚合獲 得。一般而言，這些混合物包含基于單體重量計的至少30重量％，優(yōu)選至少50重量％，更 優(yōu)選至少80重量％，更優(yōu)選至少90重量％，非常特別優(yōu)選至少95重量％的甲基丙烯酸甲 酯。基本由聚甲基丙烯酸甲酯構(gòu)成的聚合物尤其表現(xiàn)出特別高的品質(zhì)。
[0034] 此外，用于獲得聚合物A)的這些混合物可包含可與甲基丙烯酸甲酯共聚的其它 (甲基）丙烯酸酯。術(shù)語"（甲基）丙烯酸酯"包含甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯和這兩者的混 合物。
[0035] 根據(jù)本發(fā)明，要聚合的組合物除上述（甲基）丙烯酸酯外還可包括可與甲基丙烯 酸甲酯和上述（甲基）丙烯酸酯共聚的其它不飽和單體。這些尤其包括（甲基）丙烯酸烷 基酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、（甲基）丙烯酸環(huán)己酯、（甲基）丙烯酸降冰片 酯、苯乙烯、取代苯乙烯、乙烯基環(huán)己烷、乙酸乙烯酯、（甲基）丙烯酸、戊二酸酐、馬來酸酐、 η-異丙基（甲基）丙烯酰胺、（甲基）丙烯酰胺和丙烯腈。優(yōu)選地，在用于獲得聚合物A) 的混合物中，除其它上文所述單體外，共聚單體（甲基）丙烯酸、戊二酸酐、馬來酸酐、η-異 丙基（甲基）丙烯酰胺、（甲基）丙烯酰胺和丙烯腈僅以基于聚合物共混物層a)中苯乙 烯-馬來酸酐（共）聚合物B)的重量比例計的最多8重量％的總重量比例存在。聚合物 A)中的乙烯基環(huán)己烷重復單元也可通過氫化甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物的苯環(huán)獲得， 因為乙烯基環(huán)己烷只能很差地與甲基丙烯酸甲酯自由基共聚。所列的所有單體優(yōu)選以高純 度使用。
[0036] 此外，聚合物A)可以是各種A)型聚合物的共混物。
[0037] 聚合物A)的重均分子量Mw優(yōu)選為50 000至500 000g/mol，更優(yōu)選60 000至300 000g/mol，尤其優(yōu)選80 000至200 000g/mol，無意由此進行限制。
[0038] 苯乙烯-馬來酸酐（共）聚合物B)=聚合物B)
[0039] 本發(fā)明的復合體系的特征優(yōu)選在于苯乙烯-馬來酸酐（共）聚合物B)具有55