CN103421291B - 光漫射聚合物组合物，制备该组合物的方法，以及由该组合物制备的制品 - Google Patents

光漫射聚合物组合物，制备该组合物的方法，以及由该组合物制备的制品 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种光漫射聚合物组合物，制备该组合物的方法，以及由该组合物制备的制品。提供了组合物，其包含以下组分的共混产物：基质聚合物；和0.05至2.5wt%漫射剂聚合物粒子，其中所述漫射剂聚合物粒子的特征在于平均直径为2.0至8微米，粒度分布使得至少90wt%的所述聚合物粒子落入体积平均粒度的±30%内，折射率RI为1.50至1.55；交联水平大于4%；且其中所述漫射剂聚合物粒子使用与5wt%至25wt%交联单体和任选的一种或多种共聚单体共聚的至少一种(甲基)丙烯酸烷基酯单体制备，所述交联单体选自脂族交联单体、芳族交联单体及其组合，所述共聚单体选自(甲基)丙烯酸芳基酯单体和单乙烯基芳烃。

Description

光漫射聚合物组合物，制备该组合物的方法，以及由该组合物 制备的制品
技术领域
本发明涉及光漫射聚合物组合物，制备该组合物的方法，由该组合物制备的制品，以及制备这样的制品的方法。
背景技术
发光二极管(LED)是半导体光源，其为较生态环境友好的照明替代物。由于它们的低能量消耗和低维护特性，LED已经广泛用作多种设备和显示装置上的状态指示器和显示器。目前，已经采取众多立法和规章行为要求使用LED作为家用和办公场所的主要照明选择。
LED产生非常亮但是非常集中的光。因此，LED光输出通常看起来是刺目的并且可能引起不舒服的炫目的光。适当的包装材料，例如包埋有光散射粒子的塑料板和/或片材通常用于漫射LED光并提供更均匀的照明和减轻炫目的光。用于这样的照明应用的塑料包括聚碳酸酯(PC)，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，和聚苯乙烯(PS)。无机粒子如TiO2粒子，和有机粒子如交联的聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯和/或有机硅珠，通常都用作散射介质或光漫射剂。但是，光漫射珠也可以导致光透射损失，这可能显著降低LED照明选择的功效。因此，需要LED漫射剂，其提供高的光透射率同时保持适当的漫射率。
发明内容
本发明是光漫射聚合物组合物，制备该组合物的方法，由该组合物制备的制品，以及制备这样的制品的方法。
在一种实施方式中，本发明提供组合物，其包含：以下组分的共混产物：基质聚合物；和0.05至2.5wt%漫射剂聚合物粒子，其中所述漫射剂聚合物粒子的特征在于平均直径为2.0至8微米，粒度分布使得至少90wt%的所述聚合物粒子落入体积平均粒度的±30%内，折射率RI为1.50至1.55；交联水 平大于4%；且其中所述漫射剂聚合物粒子使用与5wt%至25wt%交联单体和任选的一种或多种共聚单体共聚的至少一种(甲基)丙烯酸烷基酯单体制备，所述交联单体选自脂族交联单体、芳族交联单体及其组合，所述共聚单体选自(甲基)丙烯酸芳基酯单体和单乙烯基芳烃。
具体实施方式
本发明是光漫射聚合物组合物，制备该组合物的方法，由该组合物制备的制品，以及制备这样的制品的方法。
根据本发明的光漫射组合物包含：以下组分的共混产物：基质聚合物；和0.05至2.5wt%漫射剂聚合物粒子，其中所述漫射剂聚合物粒子的特征在于平均直径为2.0至8μ，粒度分布使得至少90wt%的所述聚合物粒子落入体积平均粒度的±30%内，折射率RI为1.50至1.55；交联水平大于4%；且其中所述漫射剂聚合物粒子使用与5wt%至25wt%交联单体和任选的一种或多种共聚单体共聚的至少一种(甲基)丙烯酸烷基酯单体制备，所述交联单体选自脂族交联单体、芳族交联单体及其组合，所述共聚单体选自(甲基)丙烯酸芳基酯单体和单乙烯基芳烃。
术语“μ”、“μm”和“微米”在本申请可同义地使用。
如本申请使用，术语(甲基)丙烯酸酯表示丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，或丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的组合。例如，术语(甲基)丙烯酸甲酯可以表示单独的甲基丙烯酸甲酯，单独的丙烯酸甲酯，或甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯的组合。
在另一种实施方式中，本发明提供制备光漫射组合物的方法，其包括：使至少一种(甲基)丙烯酸烷基酯单体与5wt%至25wt%交联单体共聚以形成漫射剂聚合物粒子，所述交联单体选自脂族交联单体、芳族交联单体及其组合；和将所述漫射剂聚合物粒子共混进基质聚合物中，其中所述漫射剂聚合物粒子在组合物中的存在量为0.05至2.5wt%，基于所述基质聚合物的重量与所述漫射剂聚合物粒子的重量之和。
在另一种实施方式中，本发明提供包括根据本发明的光漫射组合物的制品。
制备根据本发明的制品的方法包括：使一种或多种光漫射组合物形成为制品，其中所述形成包括热成型，挤出，压延，注塑，或其任何组合。
用于本发明的基质聚合物可以包括其中可以共混漫射剂聚合物粒子的两种或更多种聚合物的任一种或组合。
在可替换的实施方式中，根据前述实施方式的任一项，本发明提供光漫射聚合物组合物，制备该组合物的方法，由该组合物制备的制品，以及制备这样的制品的方法，所不同的是基质聚合物选自聚碳酸酯，聚甲基丙烯酸甲酯，聚苯乙烯，苯乙烯-丙烯腈共聚物，聚苯乙烯甲基丙烯酸酯共聚物，苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物，烯烃-乙酸乙烯基酯共聚物，聚甲基戊烯，聚乙烯，聚丙烯，聚乙烯和聚丙烯的共聚物，聚戊二酰亚胺，苯乙烯-马来酸酐共聚物，环状烯烃共聚物，聚酯，聚对苯二甲酸乙二醇酯及其组合。
在可替换的实施方式中，根据前述实施方式的任一项，本发明提供光漫射聚合物组合物，制备该组合物的方法，由该组合物制备的制品，以及制备这样的制品的方法，所不同的是基质聚合物是一种或多种聚碳酸酯。
光漫射聚合物组合物包含0.05至2.5wt%的漫射剂聚合物粒子。本申请包括并公开了0.05至2.5wt%的所有单个数值和子范围；例如，漫射剂聚合物粒子的量可以为从下限值0.05wt%，0.1wt%，0.5wt%，1.0wt%，1.25wt%，1.75wt%，2.0wt%，或2.5wt%至上限值0.1wt%，0.75wt%，1.0wt%，1.5wt%，1.85wt%，2.5wt%，或2.75wt%。例如，漫射剂聚合物粒子的量可以为0.05至2.5wt%，或在可替换的实施方式中，漫射剂聚合物粒子的量可以为0.5至1.75wt%，或在可替换的实施方式中，漫射剂聚合物粒子的量可以为1.0至2.25wt%，或在可替换的实施方式中，漫射剂聚合物粒子的量可以为0.1至1.5wt%。
漫射剂聚合物粒子的特征在于平均直径为2.0至8微米(或μ)。本申请包括并公开了2.0至8μ的所有单个数值和子范围；例如，漫射剂聚合物粒子的平均直径可以为从下限值2.0μ，2.5μ，3μ，3.6μ，4.1μ，4.8μ，5.5μ，6μ，6.9μ，7.4μ，或7.8μ至上限值2.8μ，3.4μ，3.9μ，4.25μ，5μ，5.75μ，6.2μ，7μ，7.5μ或8μ。例如，漫射剂聚合物粒子的平均直径可以为2.0至8μ，或在可替换的实施方式中，漫射剂聚合物粒子的平均直径可以为2.75至6.8μ，或在可替换的实施方式中，漫射剂聚合物粒子的平均直径可以为3至7.0μ，或在可替换的实施方式中，漫射剂聚合物粒子的平均直径可以为2.0至5μ，或在可替换的实施方式中，漫射剂聚合物粒子的平均直径可以为4.8至8μ。
漫射剂聚合物粒子的特征在于粒度分布使得至少90wt%的漫射剂聚合物粒子落入体积平均粒度的±30%内。“至少90wt%的漫射剂聚合物粒子落入体积平均粒度的±30%内”是指：体积平均粒度×70%<至少90wt%的漫射剂聚合物粒子的粒度<体积平均粒度×130%。类似表述可以类似理解。本申请包括并公开了至少90wt%的所有单个数值和子范围；例如，落入体积平均粒度的±30%内的漫射剂聚合物粒子的wt%的下限值可以为90wt%，92wt%，94wt%，96wt%或98wt%。
本申请也包括并公开了较窄的粒度分布。例如，至少90wt%的漫射剂聚合物粒子可以落入体积平均粒度的±30%内，或在可替换的实施方式中，落入体积平均粒度的±25%内，或在可替换的实施方式中，落入体积平均粒度的±20%内，或在可替换的实施方式中，落入体积平均粒度的±15%内。
可替换地，多于1个粒度分布，其中对于每个粒度分布至少90wt%的漫射剂聚合物粒子落入该分布的体积平均粒度的±30%内。本申请包括并公开了至少90wt%的所有单个数值和子范围；例如，落入该分布的体积平均粒度的±30%内的漫射剂聚合物粒子的wt%的下限值可以为90wt%，92wt%，94wt%，96wt%或98wt%。
漫射剂聚合物粒子的特征在于折射率RI为1.50至1.55。本申请包括并公开了1.5至1.55的所有单个数值和子范围；例如，漫射剂聚合物粒子的RI可以为下限值1.5，1.51，1.52，1.53或1.54至上限值1.51，1.52，1.53，1.54，或1.55。例如，漫射剂聚合物粒子的RI可以为1.5至1.55，或在可替换的实施方式中，漫射剂聚合物粒子的RI可以为1.53至1.55，或在可替换的实施方式中，漫射剂聚合物粒子的RI可以为1.5至1.54，或在可替换的实施方式中，漫射剂聚合物粒子的RI可以为1.52至1.54。
漫射剂聚合物粒子的特征在于交联水平大于4wt%。本申请包括并公开了大于4wt%的所有单个数值和子范围；例如，漫射剂聚合物粒子的交联水平的下限值可以为4wt%，5wt%，6wt%，7wt%，8wt%，10wt%，12wt%，或14wt%。
漫射剂聚合物粒子使用与5wt%至25wt%交联单体共聚的至少一种(甲基)丙烯酸烷基酯单体制备，所述交联单体选自脂族交联单体，芳族交联单体及其组合。
在可替换的实施方式中，根据前述实施方式的任一项，本发明提供光漫 射组合物，制备该组合物的方法，由该组合物制备的制品，以及制备这样的制品的方法，所不同的是漫射剂聚合物粒子使用任何一种或多种(甲基)丙烯酸烷基酯单体制备。
在特定的实施方式中，漫射剂聚合物粒子使用丙烯酸C2-C8烷基酯单体制备。例如，漫射剂聚合物粒子可以使用丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯单体或其任何组合制备。
在可替换的实施方式中，漫射剂聚合物粒子使用甲基丙烯酸C1-C8烷基酯单体制备。例如，漫射剂聚合物粒子可以使用甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯单体或其任何组合制备。
在可替换的实施方式中，根据前述实施方式的任一项，本发明提供光漫射组合物，制备该组合物的方法，由该组合物制备的制品，以及制备这样的制品的方法，所不同的是漫射剂聚合物粒子使用甲基丙烯酸甲酯制备。
在可替换的实施方式中，根据前述实施方式的任一项，本发明提供光漫射组合物，制备该组合物的方法，由该组合物制备的制品，以及制备这样的制品的方法，所不同的是漫射剂聚合物粒子使用与二乙烯基苯共聚的甲基丙烯酸甲酯制备。
在可替换的实施方式中，根据前述实施方式的任一项，本发明提供光漫射组合物，制备该组合物的方法，由该组合物制备的制品，以及制备这样的制品的方法，所不同的是漫射剂聚合物粒子使用任何一种或多种(甲基)丙烯酸芳基酯单体制备。示例性的(甲基)丙烯酸芳基酯包括取代和未取代的(甲基)丙烯酸苯基酯例如甲基丙烯酸苯基酯和甲基丙烯酸萘基酯，和取代和未取代的(甲基)丙烯酸苄基酯例如甲基丙烯酸苄基酯和丙烯酸苄基酯。
在可替换的实施方式中，根据前述实施方式的任一项，本发明提供光漫射组合物，制备该组合物的方法，由该组合物制备的制品，以及制备这样的制品的方法，所不同的是漫射剂聚合物粒子使用任何两种或更多种(甲基)丙烯酸烷基酯单体制备。例如，漫射剂聚合物粒子可以使用丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯单体制备，或在可替换的实施方式中，漫射剂聚合物粒子可以使用甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯单体制备。
在可替换的实施方式中，根据前述实施方式的任一项，本发明提供光漫射组合物，制备该组合物的方法，由该组合物制备的制品，以及制备这样的制品的方法，所不同的是漫射剂聚合物粒子通过使一种或多种(甲基)丙烯酸 烷基酯单体与5wt%至25wt%交联单体共聚制备，所述交联单体选自脂族交联单体，芳族交联单体及其组合。本申请包括并公开了5wt%至25wt%交联单体的所有单个数值和子范围；例如，交联单体的量可以为从下限值5wt%，8wt%，11.5wt%，14wt%，17.7wt%，21wt%或24wt%至上限值6wt%，9.2wt%，12wt%，15.6wt%，18wt%，23.5wt%或25wt%。例如，交联单体的量可以为5至25wt%，或在可替换的实施方式中，交联单体的量可以为5至15wt%，或在可替换的实施方式中，交联单体的量可以为15至55wt%，或在可替换的实施方式中，交联单体的量可以为7.5至18wt%，或在可替换的实施方式中，交联单体的量可以为9至23wt%。
可以使用适合与一种或多种(甲基)丙烯酸烷基酯单体共聚的脂族交联单体和芳族交联单体中的任一种或任何组合。例如，交联单体可以选自：二乙烯基苯，三乙烯基苯，邻苯二甲酸二烯丙基酯，甲基丙烯酸烯丙基酯，二(甲基)丙烯酸丁二醇酯，二(甲基)丙烯酸乙二醇酯，二(甲基)丙烯酸二甘醇酯，三(甲基)丙烯酸三羟甲基丙烷酯，二乙烯基砜及其组合。
漫射剂聚合物粒子可以任选地通过使一种或多种(甲基)丙烯酸烷基酯单体和一种或多种交联单体与一种或多种共聚单体共聚制备，所述共聚单体选自(甲基)丙烯酸芳基酯和单乙烯基芳烃。
用于任选地与一种或多种(甲基)丙烯酸烷基酯单体和交联单体共聚的(甲基)丙烯酸芳基酯包括，例如，甲基丙烯酸苯基酯，甲基丙烯酸苯基乙基酯，甲基丙烯酸苯基丙基酯；甲基丙烯酸芳基烷基酯，其中芳基取代有烷基，卤素原子，烷氧基，硝基，或不会干扰聚合反应的类似取代基；(甲基)丙烯酸芳氧基烷基酯，例如甲基丙烯酸苯氧基乙基酯，和甲基丙烯酸苄氧基乙基酯和(甲基)丙烯酸苄基酯，其中芳基是取代或未取代的。
单乙烯基芳烃每分子包含8至约16个碳原子。这些化合物除乙烯基取代基之外在芳核上可以不携载其它取代基或者它们可以在芳核上另外取代有烷基、环烷基、芳基、卤素、烷基芳基和芳基烷基。用于任选地与一种或多种(甲基)丙烯酸烷基酯单体和一种或多种交联单体共聚的示例性单乙烯基芳烃包括苯乙烯，3-甲基苯乙烯，4-丙基苯乙烯，1-乙烯基萘，4-环己基苯乙烯，对-甲苯基苯乙烯，对-苄基苯乙烯，1-乙烯基-5-丁基萘，溴苯乙烯，氯苯乙烯。
在可替换的实施方式中，根据前述实施方式的任一项，本发明提供组合 物，制备该组合物的方法，由该组合物制备的制品，以及制备这样的制品的方法，所不同的是漫射剂聚合物粒子通过使一种或多种(甲基)丙烯酸烷基酯单体和二乙烯基苯与甲基丙烯酸甲酯共聚制备。
在可替换的实施方式中，根据前述实施方式的任一项，本发明提供组合物，制备该组合物的方法，由该组合物制备的制品，以及制备这样的制品的方法，所不同的是漫射剂聚合物粒子在不存在(甲基)丙烯酸芳基酯单体和/或单乙烯基芳烃的情况下制备。
在可替换的实施方式中，根据前述实施方式的任一项，本发明提供组合物，制备该组合物的方法，由该组合物制备的制品，以及制备这样的制品的方法，所不同的是漫射剂聚合物粒子包含50至90wt%源自至少一种(甲基)丙烯酸烷基酯单体的单元，5至25wt%源自一种或多种(甲基)丙烯酸芳基酯共聚单体的单元，和5至25wt%源自交联单体的单元，所述交联单体选自脂族交联单体，芳族交联单体及其组合。
本申请包括并公开了50至90wt%源自一种或多种(甲基)丙烯酸烷基酯共聚单体的单元的所有单个数值和子范围；例如，源自甲基丙烯酸烷基酯共聚单体的单元的量可以为从下限值50wt%，55wt%，60wt%，65wt%，72wt%，78wt%，84wt%，88wt%，或89wt%至上限值52wt%，59wt%，64wt%，70wt%，78wt%，85wt%，89wt%或90wt%。例如，源自甲基丙烯酸烷基酯共聚单体的单元的量可以为50至90wt%，或在可替换的实施方式中，源自甲基丙烯酸烷基酯共聚单体的单元的量可以为50至70wt%，或在可替换的实施方式中，源自甲基丙烯酸烷基酯共聚单体的单元的量可以为60至90wt%，或在可替换的实施方式中，源自甲基丙烯酸烷基酯共聚单体的单元的量可以为63至87wt%，或在可替换的实施方式中，源自甲基丙烯酸烷基酯共聚单体的单元的量可以为52至78wt%。
本申请包括并公开了5至25wt%源自一种或多种(甲基)丙烯酸芳基酯共聚单体的单元的所有单个数值和子范围；例如，源自一种或多种(甲基)丙烯酸芳基酯共聚单体的单元的量可以为从下限值5wt%，8wt%，11wt%，14wt%，17wt%，20wt%，23wt%或24wt%至上限值6wt%，9wt%，12wt%，15wt%，18wt%，21wt%，24wt%或25wt%。例如，源自一种或多种(甲基)丙烯酸芳基酯共聚单体的单元的量可以为5至25wt%，或在可替换的实施方式中，源自(甲基)丙烯酸芳基酯共聚单体的单元的量可以为5至15wt%， 或在可替换的实施方式中，源自(甲基)丙烯酸芳基酯共聚单体的单元的量可以为15至27wt%，或在可替换的实施方式中，源自(甲基)丙烯酸芳基酯共聚单体的单元的量可以为12至20wt%，或在可替换的实施方式中，源自(甲基)丙烯酸芳基酯共聚单体的单元的量可以为14至22wt%。
本申请包括并公开了5至25wt%源自一种或多种交联单体的单元的所有单个数值和子范围；例如，源自一种或多种交联单体的单元的量可以为从下限值5，8，11，14，17，20，23或24wt%至上限值6，9，12，15，18，21，24或25wt%。例如，源自一种或多种交联单体的单元的量可以为5至25wt%，或在可替换的实施方式中，源自交联共聚单体的单元的量可以为5至15wt%，或在可替换的实施方式中，源自交联共聚单体的单元的量可以为15至27wt%，或在可替换的实施方式中，源自交联共聚单体的单元的量可以为12至20wt%，或在可替换的实施方式中，源自交联共聚单体的单元的量可以为14至22wt%。
本申请讨论的漫射剂聚合物粒子平均粒度是体积平均粒度。
在可替换的实施方式中，根据前述实施方式的任一项，本发明提供光漫射组合物，制备该组合物的方法，由该组合物制备的制品，以及制备这样的制品的方法，所不同的是漫射剂聚合物粒子表现出多峰粒度分布使得对于每个粒度峰至少90wt%的漫射剂聚合物粒子落入体积平均粒度的±30%内。例如，粒度分布可以是单峰的，双峰的，三峰的，或四峰的。应该理解，粒度峰的中心可以在2至8μ的任何尺寸。本申请包括并公开了2至8μ的所有数值；例如粒度峰的中心可以在2μ，2.25μ，2.5μ，2.75μ，3μ，3.5μ，4.24μ，4.8μ，5.4μ，5.8μ，6.3μ，6.7μ，7μ，7.25μ，7.75μ，或8μ。
在可替换的实施方式中，根据前述实施方式的任一项，本发明提供光漫射组合物，制备该组合物的方法，由该组合物制备的制品，以及制备这样的制品的方法，所不同的是漫射剂聚合物粒子表现出双峰粒度分布。
在另一种可替换的实施方式中，根据前述实施方式的任一项，本发明提供光漫射组合物，制备该组合物的方法，由该组合物制备的制品，以及制备这样的制品的方法，所不同的是漫射剂聚合物粒子表现出双峰粒度分布，其包括中心位于2至3μ的较小粒度峰和中心位于5至6μ的较大粒度峰。在可替换的实施方式中，较小粒度峰的中心可以位于2.25至2.75μ，较大粒度峰的中心可以位于5.25至5.75μ。
在可替换的实施方式中，根据前述实施方式的任一项，本发明提供组合物，制备该组合物的方法，由该组合物制备的制品，以及制备这样的制品的方法，所不同的是漫射剂聚合物粒子经悬浮聚合，乳液聚合，分散聚合或微乳液聚合制备。
在可替换的实施方式中，根据前述实施方式的任一项，本发明提供组合物，制备该组合物的方法，由该组合物制备的制品，以及制备这样的制品的方法，所不同的是光漫射组合物的黄度指数等于或小于5。本申请包括并公开了等于或小于5的所有单个数值和子范围；例如，光漫射组合物的黄度指数的上限值可以为5，4.5，4，3.5，3，2.5，2或1。
在可替换的实施方式中，根据前述实施方式的任一项，本发明提供组合物，制备该组合物的方法，由该组合物制备的制品，以及制备这样的制品的方法，所不同的是共混产物通过干燥共混以制成干燥共混产物而制备。
在可替换的实施方式中，根据前述实施方式的任一项，本发明提供组合物，制备该组合物的方法，由该组合物制备的制品，以及制备这样的制品的方法，所不同的是将干燥共混产物进一步熔融混配并经挤出、注塑、吹塑、压延、或碾磨进行加工。
在可替换的实施方式中，根据前述实施方式的任一项，本发明提供包含光漫射组 合物的制品。示例性的制品包括光漫射器(light diffusers)，照明设备组件，电灯泡组件， 用于覆盖照明设备的面板，天窗，照明器，电视或电影观看的后投影屏幕(rear projection screens for television or film viewing)，装饰，照明标志(特别是背光的半透明标 志)，温室玻璃(greenhouse glazing)，灯箱，图桌(drafting tables)，汽车天窗 (automotive sunroofs)，美学应用(artistic applications)(例如，作为视频显示器壳的 组件)，CRT装置的反日照屏(antiglow screens)，双层玻璃(twin-wall glazing)，LED显示 器覆盖物(LED display covers)，控制面板，汽车组件(例如汽车灯和控制面板的覆盖物)， 和飞行器组件(例如控制面板覆盖物)。如本申请使用，术语“光漫射器”表示将由LED发射的 光漫射的任何这样的制品。
在另一种实施方式中，本发明提供组合物其组成基本上为以下组分的共混产物：基质聚合物；和0.05至2.5wt%漫射剂聚合物粒子，其中所述漫射剂聚合物粒子的特征在于平均直径为2.0至8μ，粒度分布使得至少90wt%的所述聚合物粒子落入体积平均粒度的±30%内，折射率RI为1.50至1.55； 交联水平大于4%；且其中所述漫射剂聚合物粒子使用与5wt%至25wt%交联单体共聚的至少一种(甲基)丙烯酸烷基酯单体制备，所述交联单体选自脂族交联单体、芳族交联单体及其组合。
在另一种实施方式中，本发明提供组合物其组成基本上为以下组分的共混产物：基质聚合物；和0.05至2.5wt%的漫射剂聚合物粒子，其中所述漫射剂聚合物粒子的特征在于平均直径为2.0至8μ，粒度分布使得至少90wt%的所述聚合物粒子落入体积平均粒度的±30%内，折射率RI为1.50至1.55；交联水平大于4%；且其中所述漫射剂聚合物粒子使用与5wt%至25wt%交联单体和一种或多种共聚单体共聚的至少一种(甲基)丙烯酸烷基酯单体制备，所述交联单体选自脂族交联单体、芳族交联单体及其组合，所述共聚单体选自(甲基)丙烯酸芳基酯单体和单乙烯基芳烃。
在另一种实施方式中，本发明提供组合物，其包含：以下组分的共混产物：基质聚合物；和0.05至2.5wt%漫射剂聚合物粒子，其中所述漫射剂聚合物粒子的特征在于平均直径为2.0至8μ，粒度分布使得至少90wt%的所述聚合物粒子落入体积平均粒度的±30%内，折射率RI为1.50至1.55；交联水平大于4%；且其中所述漫射剂聚合物粒子基本上由以下物质组成：与5wt%至25wt%交联单体和一种或多种共聚单体共聚的(甲基)丙烯酸烷基酯单体制备，所述交联单体选自脂族交联单体、芳族交联单体及其组合，所述共聚单体选自(甲基)丙烯酸芳基酯单体和单乙烯基芳烃。
再在另一种实施方式中，本发明提供制备光漫射组合物的方法，该方法基本上由以下步骤组成：使至少一种(甲基)丙烯酸烷基酯单体与5wt%至25wt%交联单体共聚以形成漫射剂聚合物粒子，所述交联单体选自脂族交联单体、芳族交联单体及其组合；和将所述漫射剂聚合物粒子共混进基质聚合物中，其中所述漫射剂聚合物粒子在组合物中的存在量为0.05至2.5wt%，基于所述基质聚合物的重量与所述漫射剂聚合物粒子的重量之和。
在另一种实施方式中，根据前述实施方式的任一项，本发明提供基本上由光漫射组合物组成的制品。
实施例
以下本发明实施例说明本发明但不意图限制本发明的范围。
制备漫射剂聚合物粒子实施例
步骤1：在步骤1中，制备直径为0.25μ的交联的聚合物粒子。反应的组分如表1所示。
向装备有搅拌器和冷凝器并用氮气保护的反应器中装入混合物A(参见表1)并将其加热至83°C。然后将10wt%均化的混合物B(参见表1)和25%的混合物C(参见表1)添加到反应器中，其间搅拌历时120分钟的时间同时保持混合物处于83°C。然后在添加混合物B和C之后，在83°C继续搅拌90分钟，之后将反应器内容物冷却至室温。所得粒子的粒度为0.25μm，通过Brookhaven Instruments粒度分析仪BI-90测得。“DI水”表示去离子水。
表1
混合物 组分 重量份
A DI水 180
碳酸钠 0.40
B 丙烯酸正丁酯 98.0
甲基丙烯酸烯丙基酯 1.75
二丙烯酸1,4-丁二醇酯 0.25
22.5%的十二烷基苯磺酸钠水溶液 2.22
DI水 40.8
C 过硫酸钠 0.06
DI水 11.9
步骤2：在该步骤中，使用丙烯酸正丁酯、苯乙烯、和1-己烷硫醇的乳液，在步骤1中产生的粒子生长至0.75μ直径。反应的组分如表2所示。
向装备有搅拌器和冷凝器并用氮气保护的反应器中添加混合物A并在搅拌下将反应器加热至85°C。在搅拌下，历时4小时将混合物B、C、D和E(参见表2)添加到反应器中，之后将温度保持在86°C，同时搅拌60分钟。然后将反应器内容物冷却至70°C，添加混合物F和G(参见表2)，在搅拌1.5小时的情况下将反应器内容物保持在70°C，然后将反应器内容物冷却至室温。所得乳液聚合物粒子的直径为0.75μ，通过Brookhaven Instruments粒度分析仪BI-90测得。
表2
混合物 组分 重量份
A DI水 156
碳酸钠 0.07
B DI水 1.85
来自步骤1的30.10%水乳液 23.78
C 丙烯酸正丁酯 64.20
苯乙烯 14.11
9.76%十二烷基苯磺酸钠水溶液 0.87
DI水 26.13
D 1-己烷硫醇 14.70
9.76%十二烷基苯磺酸钠水溶液 1.19
DI水 11.94
E 过硫酸钾 0.08
DI水 4.63
F 叔丁基氢过氧化物70% 0.24
DI水 3.33
G 甲醛次硫酸氢钠 0.16
DI水 6.61
步骤3A：制备本发明漫射剂聚合物实施例1
使用甲基丙烯酸丁酯、苯乙烯、和甲基丙烯酸烯丙基酯的乳液，在步骤2的乳液中制备的聚合物粒子生长至3.88μ直径。反应的组分如表3所示。
向装备有搅拌器和冷凝器并用氮气保护的反应器中装入混合物A(参见表3)，并在搅拌下加热至80°C。在搅拌下将均化的混合物B(参见表3)添加到反应器中，之后将温度保持在80°C。在添加混合物B之后，将反应器搅拌180分钟。然后将混合物C(参见表3)装入反应器中，将反应器内容物保持在70°C，同时发生放热聚合反应。在反应器内容物达到峰值温度之后，在搅拌150分钟下将反应器内容物保持在85°C。然后将反应器内容物冷却至环境温度。所得乳液粒子的直径为3.88μ，通过Malvern粒度分析仪测得。EGDMA表示二甲基丙烯酸乙二醇酯，TMPTMA表示三丙烯酸三羟甲基丙烷酯。TRIGONOX 21S是过氧-2-乙基己酸叔丁酯，可商购自Akzo Nobel Corporation。
表3
混合物 组分 重量份
A DI水 200
亚硝酸钠 0.03
来自步骤2的32.54%水乳液 2.38
B 甲基丙烯酸丁酯 70
甲基丙烯酸烯丙基酯 8.00
苯乙烯 15
EGDMA 0.12
TMPTMA 7.00
10%十二烷基苯磺酸钠水溶液 7.00
DI水 125
C 10%十二烷基苯磺酸钠水溶液 1.00
DI水 20
TRIGONOX21S 0.60
步骤3B：制备本发明漫射剂聚合物实施例2
使用甲基丙烯酸甲酯和二乙烯基苯的乳液，在步骤2的乳液中制备的聚合物粒子生长至4.60μ直径。反应的组分如表4所示。
在室温向装备有搅拌器和冷凝器并用氮气保护的反应器中装入混合物A(参见表4)并将混合物搅拌过夜。将混合物B(参见表4)装入反应器，并将均化的混合物C(参见表4)装入反应器。将反应器内容物加热至65°C，并保持在该温度达330分钟。然后将温度升至75°C，并保持在该温度达120分钟。然后将温度升至85°C，并保持在该温度达180分钟。然后将反应器内容物冷却至环境温度。所得乳液粒子的直径为4.6μ，通过Malvern粒度分析仪测得。
表4
混合物 组分 重量份
A DI水 240
亚硝酸钠 0.015
PVP 10
B 20960-XP(33.78%)(实施例2) 0.823
C MMA 76.8
DVB 23.2
10%十二烷基苯磺酸钠水溶液 8.0
DI水 50
过氧化苯甲酰 0.6
步骤3C：制备本发明漫射剂聚合物实施例3
使用甲基丙烯酸甲酯和二乙烯基苯的乳液，在步骤2的乳液中制备的聚合物粒子生长至3.60μ直径。反应的组分如表5所示。MMA表示甲基丙烯酸甲酯，PVP表示聚乙烯基吡咯烷酮，DVB表示二乙烯基苯。
在室温向装备有搅拌器和冷凝器并用氮气保护的反应器中装入混合物A(参见表5)并搅拌过夜。然后将混合物B(参见表5)添加到反应器中并将温度升至80°C。将均化的混合物C(参见表5)装入反应器中，将混合物搅拌60分钟同时将温度保持在80°C。然后将反应器内容物温度冷却至65°C。将混合物D(参见表5)装入反应器中并将温度保持在65°C，同时发生放热聚合反应。在达到峰值温度之后，在搅拌30分钟下将反应器内容物保持在80°C。然后将反应器内容物温度升至87°C并保持在该温度达165分钟，然后将反应器内容物冷却至环境温度。所得乳液粒子的直径为3.6μ，通过Malvern粒度分析仪测得。
表5
混合物 组分 重量份
A DI水 250
亚硝酸钠 0.015
PVP 8.0
B 20960-XP(33.78%) 2.49
C MMA 76.8
DVB 23.2
10%十二烷基苯磺酸钠水溶液 8.0
DI水 90
D 过氧化苯甲酰 0.6
MMA 3.0
步骤3D：制备对比漫射剂聚合物实施例1
在阶段I中使用丙烯酸正丁酯和甲基丙烯酸烯丙基酯然后在阶段II中使甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯共聚，在步骤2的乳液中制备的聚合物粒子生长至5μ直径。反应的组分如表6所示。
向装备有搅拌器和冷凝器并用氮气保护的反应器中装入混合物A，在搅拌下加热至90°C。将混合物B和均化的混合物C装入反应器中，在60°C将反应器中的内容物搅拌1小时。将均化的混合物D装入反应器中，在搅拌下将反应器中的内容物保持在60°C达1小时，然后将温度逐渐升至65-70°C，同时发生放热聚合反应。在达到峰值温度之后，在搅拌30分钟下将反应器内容物冷却至73°C，历时2小时将一半的混合物F、混合物E装入反应器中，然后将剩余的混合物F、和混合物G单独添加到反应器中。在搅拌下使反应器内容物的温度保持在73-75°C达60分钟，然后将反应器的内容物冷却至室温。所得乳液粒子的直径为5μm，通过Malvern粒度分析仪测得。
表6
制备组合物实施例
将表7中所给组合物的光漫射剂珠在聚碳酸酯树脂(LEXAN141，折射率为1.590)中干燥共混，然后使用30mm双螺杆挤出机(LEISTRITZ，Somerville，New Jersey)在190至288°C的机筒温度熔融混配。在熔融混配之后进行制粒，在60°C的真空烘箱中干燥，并在250至270°C的温度注塑。得自注塑的试验样片的尺寸为70mm x70mm x1.5mm。“PS”表示平均粒度，TT表示总透射率，YI表示黄度指数。MBX-8是光漫射丙烯酸类树脂粒子，其平均粒度为8μ，折射率为1.49，可商购自Sekisui Chemical Co.，Ltd。SI-020是有机硅漫射剂，由GanzChemical Co.,Ltd制造和商业出售，粒度为2μ。
表7
测试方法
测试方法包括以下：
D50根据ASTM E167-96(物体和材料的测角光度测量法的标准实践)测量。D50是测得50%输出光强度时的角度。
雾度根据ASTM D1003-00(透明塑料的雾度和光透射率的标准测试方法)测量。
黄度指数根据ASTM E313-00(从仪器测得的色彩座标系计算黄度指数和白度指数的标准实践)测量。
在不背离本发明精神和实质特征的情况下，本发明可以按其它形式实施，因此，当指出本发明的范围时，应该参考所附权利要求，而非前述说明书。

Claims (19)

1.光漫射组合物，包含：
以下组分的共混产物：
基质聚合物；和
0.05至2.5wt％漫射剂聚合物粒子，
其中所述漫射剂聚合物粒子的特征在于平均直径为2.0至8微米，粒度分布使得至少90wt％的所述聚合物粒子落入体积平均粒度的±30％内，折射率RI为1.50至1.55；交联水平大于4％；且
其中所述漫射剂聚合物粒子使用与5wt％至25wt％交联单体和任选的一种或多种共聚单体共聚的至少一种(甲基)丙烯酸烷基酯单体制备，所述交联单体选自脂族交联单体、芳族交联单体及其组合，所述共聚单体选自(甲基)丙烯酸芳基酯单体和单乙烯基芳烃；
其中所述漫射剂聚合物粒子表现出多峰粒度分布。
2.根据权利要求1的光漫射组合物，其中所述基质聚合物选自聚碳酸酯，聚甲基丙烯酸甲酯，聚苯乙烯，苯乙烯-丙烯腈共聚物，聚苯乙烯甲基丙烯酸酯共聚物，烯烃-乙酸乙烯基酯共聚物，聚甲基戊烯，聚乙烯，聚丙烯，聚乙烯和聚丙烯的共聚物，聚戊二酰亚胺，苯乙烯-马来酸酐共聚物，环状烯烃共聚物，聚酯及其组合。
3.根据权利要求1的光漫射组合物，其中所述漫射剂聚合物粒子包含50至90wt％源自至少一种(甲基)丙烯酸烷基酯单体的单元，5至25wt％源自一种或多种(甲基)丙烯酸芳基酯共聚单体的单元，和5至25wt％源自交联单体的单元，所述交联单体选自脂族交联单体、芳族交联单体及其组合。
4.根据权利要求1至3任一项的光漫射组合物，其中所述交联单体是二乙烯基苯。
5.根据权利要求1至3任一项的光漫射组合物，其中所述至少一种(甲基)丙烯酸烷基酯单体是甲基丙烯酸甲酯。
6.根据权利要求1至3任一项的光漫射组合物，其中所述组合物的透射率等于或大于80％。
7.根据权利要求1至3任一项的光漫射组合物，其中所述组合物的黄度指数等于或小于5。
8.根据权利要求1至3任一项的光漫射组合物，其中所述共混产物通过干燥共混以制成干燥共混产物而制备。
9.根据权利要求8的光漫射组合物，其中将所述共混产物进一步熔融混配。
10.根据权利要求1至3中任一项的光漫射组合物，其中所述多峰粒度分布是双峰。
11.根据权利要求10的光漫射组合物，其中所述双峰粒度分布包括中心位于2.25至2.75μ的较小粒度峰和中心位于5至6μ的较大粒度峰。
12.根据权利要求2的光漫射组合物，其中所述聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
13.根据权利要求2的光漫射组合物，其中聚苯乙烯甲基丙烯酸酯共聚物为苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物。
14.包括根据前述权利要求1-13中任一项的光漫射组合物的光漫射剂。
15.制备光漫射组合物的方法，包括：
使50wt％-90wt％至少一种(甲基)丙烯酸烷基酯单体、5wt％-25wt％一种或多种(甲基)丙烯酸芳基酯单体和5wt％-25wt％一种或多种交联单体共聚，以形成漫射剂聚合物粒子，所述交联单体选自脂族交联单体、芳族交联单体及其组合，其中所述漫射剂聚合物粒子的特征在于平均直径为2.0至8微米，粒度分布使得至少90wt％的所述聚合物粒子落入体积平均粒度的±30％内，折射率RI为1.50至1.55；其中所述漫射剂聚合物粒子表现出多峰粒度分布；和
将所述漫射剂聚合物粒子共混进基质聚合物中，其中所述漫射剂聚合物粒子在组合物中的存在量为0.05至2.5wt％，基于所述基质聚合物的重量与所述漫射剂聚合物粒子的重量之和；
其中制备所述光漫射粒子的共聚法选自悬浮聚合，乳液聚合，或其组合。
16.根据权利要求15的方法，其中所述多峰粒度分布是双峰。
17.根据权利要求16的方法，其中所述双峰粒度分布包括中心位于2.25至2.75μ的较小粒度峰和中心位于5至6μ的较大粒度峰。
18.制品，其包括根据权利要求1至13任一项的光漫射组合物。
19.制备制品的方法，包括由根据权利要求1至13任一项的光漫射组合物形成制品，其中所述形成制品包括选自以下的一种或多种工艺：热成型，挤出，压延，注塑，及其组合。
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