甲基丙烯酸甲酯乙烯基芳族共聚物制造技术

一种包含(A)20‑50％(w/w)的甲基丙烯酸甲酯(MMA)、(B)40‑80％(w/w)的一种或多种乙烯基芳族和任选地(C)0‑10％(w/w)的一种或多种脂肪族乙烯的共聚物，其可用在用于制备半透明的最终产品的聚合物组合物中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及甲基丙烯酸甲酯乙烯基-芳族共聚物和它们的制备。本专利技术特别建议一种特定类型的共聚物，其包括(A)20-50％(w/w)的甲基丙烯酸甲酯(MMA)、(B)40-80％(w/w)的一种或多种乙烯基芳族和任选地(C)0-10％(w/w)的一种或多种脂肪族乙烯。此外，本专利技术的一个目的是包含根据本专利技术的共聚物和另一热塑性组分的聚合物共混物。本专利技术还处理包含此种聚合物共混物或根据本专利技术的共聚物的产品。本专利技术还涉及根据本专利技术的共聚物、聚合物共混物或产品用于制备半透明的最终产品或其部分的用途。此外，本专利技术涉及一种用于制备根据本专利技术的共聚物的方法。
技术介绍
半透明和部分半透明的聚合物材料对于许多技术应用相当重要。例如，理想的是获得半透明包装材料(例如半透明膜(例如用于食品包装)或塑料成型物(例如瓶子、箱子等等)、建筑的半透明部分(例如窗户玻璃、膜、招牌等等)、汽车的半透明部分(例如窗玻璃、蝶形螺母(lamb)、箱体、键/钥匙、屏幕等等)、电子设备的半透明部分(例如屏幕表面、箱体、蝶形螺母、键等等)、光纤或清漆的半透明部分、玩具、运动装备或医疗和实验室装备)。特别理想的是此种聚合物，其在可见光以及近紫外(UV)光范围内，即在大约250nm至大约800nm的波长范围内是半透明的。聚甲基丙烯酸甲酯聚合物(PMMA)具有此种半透明性质。特别地，PMMA在可见光和近UV光范围内，即在250nm至800nm的波长范围内是良好半透明的。然而，PMMA的技术可用性由其大约220℃的低上限温度受到严重妨碍和限制，意为PMMA在所述温度附近和以上是热力学不稳定的，并且甚至在适度加热时轻微地受到干扰。通常成型过程在200℃至280℃或更高的范围内进行，PMMA在包括聚合物质量的标准成型的此种过程中的可用性差。与PMMA相反，乙烯基芳族聚合物，例如聚苯乙烯或者基于苯乙烯衍生物的聚合物具有关于在成型过程期间可加工性和稳定性的理想性质。聚苯乙烯(PS)例如具有310℃的上限温度，因此比PMMA热力学更加稳定。PMMA和聚乙烯基芳族(诸如PS)两者作为均聚物用于光学目的，例如用于LED光散射面板，其中使用聚苯乙烯的基体，内部有分散光衍射颗粒。在现有技术中，包含甲基丙烯酸甲酯(MMA)和乙烯基芳族的共聚物用一般术语描述。在1937的GB 464688中，一般描述了包含MMA和苯乙烯的共聚物。在1941的GB 531956中，获得包含MMA的半透明共聚物。在1961年的GB 863279中，描述包含苯乙烯与MMA密切混合并且结合至合成橡胶的共聚物的热塑性组合物，并且教导成对于分别地在400nm和500nm可见范围内的光部分透明。随后，包含MMA和冲击改性苯乙烯(苯乙烯/丁二烯嵌段聚合物)的等折光共聚物在WO 2003/051973中描述，其中它教导苯乙烯部分应该广泛过量使用。然而乙烯基芳族部分吸收在近UV光范围内，特别地在250nm至370nm范围内的光。因此，在包含通常使用量的乙烯基芳族部分的共聚物中具有严重受损的半透明性质。对于许多技术应用，需要在近UV光谱中的光半透明性好，诸如举例用于植物生长、太阳能电池或实验室测量装置。此外，当UV光不能通过其包装材料时，因为在可见光(例如，由增白剂引起)的蓝色光谱中的可见增白荧光效应被严重抑制，诸如食品或者消费品、饮料或布的商业产品的外观可能严重受损。考虑到以上，存在未满足的技术需要来获得基于MMA且高度半透明的共聚物，并且它也适用于在较高温度进行的成型过程。
技术实现思路
意外地，已经发现包含MMA和一种或多种乙烯基芳族，特别是苯乙烯的共聚物具有此种所需性质，其中在共聚物中的MMA含量在20与50％(w/w)之间的窄范围内，特别地在40-50％(w/w)范围内。此种共聚物同时是高度半透明的，并且良好地适用于在较高温度进行的成型过程。性质的此有利组合打开了MMA共混物的技术可用性的新领域。在第一方面，本专利技术涉及包含以下单体(或者由以下单体组成)的共聚物：(A)20-50％(w/w)的甲基丙烯酸甲酯(MMA)；(B)40-80％(w/w)的一种或多种乙烯基芳族；和任选地(C)0-10％(w/w)的一种或多种脂肪族乙烯。优选地，遍及本专利技术，给出部分表示为组分(A)、(B)和(C)的“％(w/w)”(即重量占单位重量的百分比％)，总计达到100％(w/w)。优选地，共聚物由以下单体组成:(A)20-50％(w/w)的甲基丙烯酸甲酯(MMA)，(B)40-80％(w/w)的一种或多种乙烯基芳族，和任选地(C)0-10％(w/w)的一种或多种脂肪族乙烯。在优选实施方案中，MMA和乙烯基芳族未结合至诸如丁二烯部分的橡胶单体。特别地，乙烯基芳族是苯乙烯。如本文所使用的术语“共聚物”可以广义理解为包含彼此共价连接的两种或两种以上不同类型的单体(即至少(A)MMA和(B)至少一种乙烯基芳族)的任何聚合物。表示包含单体的共聚物或由单体组成的聚合物的术语将被本领域技术人员理解为意为在此背景中单体是嵌入共聚物链的单体部分。通常，根据本专利技术的共聚物将包含至少100，优选地至少500，更优选至少1000，经常至少5000个根据本专利技术的连续单体部分。优选地，根据本专利技术的共聚物的熔体流动指数(MFI)(在200℃的温度和5kg的负载根据ASTM程序D1238测定)小于50g/10min，更优选小于20g/10min，甚至更优选地小于10g/10min，经常小于5g/10min。优选地，ASTM程序D1238用于2013年的版本中。在共聚物中，不同类型的单体部分可以均匀和均一地分布在共聚物(无规共聚物)上或位于聚合物链的定义区域，即在嵌段(嵌段聚合物)中。如本文所使用，术语“嵌段共聚物”可以广义理解为具有定义聚合物结构的任何共聚物。优选地，共聚物是无规共聚物。任选地，根据本专利技术的共聚物还可以在其聚合物链中含有一种或多种交联部分，诸如例如二乙烯基苯。优选地，此种交联剂构成不多于共聚物质量的25％(w/w)，更优选地不多于共聚物质量的10％(w/w)，经常不多于共聚物质量的5％(w/w)。根据本专利技术的共聚物可以具有直链、环状或支链结构。环状结构是共聚物链，其中两端彼此共轭。如本文所使用，术语“支链结构”可以广义理解为衍生自平面直链或环状结构的任何结构。因此，在支链结构聚合物中，存在结合至三种或三种以上其它单体的至少一种单体。优选地，本专利技术的共聚物是基本支链或环状共聚物，更优选地基本直链共聚物，特别地直链无规共聚物。根据本专利技术的共聚物可以任选地与不多于5％(w/w)的量的未包括在共聚物链中的化合物缔合，因此不共价结合至或在其中，而借助于物理相互作用与其缔合，诸如例如离子相互作用、氢键、pi-pi-电子相互作用和/或脂肪族相互作用(范德华相互作用)。此种缔合的其它化合物可以例如为金属、阳离子、阴离子、脂肪酸、弱化剂(weakener)、溶剂残留等等。优选地，共聚物与不多于5％(w/w)，更优选不多于2％(w/w)，甚至更优选地不多于1％(w/w)，特别地不多于0.5％(w/w)的未共价结合至共聚物链的此种化合物缔合。未共价结合至共聚物链的这些化合物可以在加工共聚物的期间除本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种共聚物，包含以下单体：(A)20‑50％(w/w)的甲基丙烯酸甲酯(MMA)；(B)40‑80％(w/w)的一种或多种乙烯基芳族；和任选地(C)0‑10％(w/w)的一种或多种脂肪族乙烯。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.10 EP 14154424.71.一种共聚物，包含以下单体：(A)20-50％(w/w)的甲基丙烯酸甲酯(MMA)；(B)40-80％(w/w)的一种或多种乙烯基芳族；和任选地(C)0-10％(w/w)的一种或多种脂肪族乙烯。2.根据权利要求1所述的共聚物，其中所述一种或多种乙烯基芳族(B)包含苯乙烯和/或一种或多种苯乙烯衍生物，特别地其中所述一种或多种乙烯基芳族(B)包含苯乙烯。3.根据权利要求1或权利要求2所述的共聚物，其中所述一种或多种乙烯基芳族(B)包含至少50％(w/w)的苯乙烯，优选地至少70％(w/w)的苯乙烯，更优选至少80％(w/w)的苯乙烯，甚至更优选地至少90％(w/w)的苯乙烯，特别地其中在所述共聚物中的所述唯一的乙烯基芳族(B)是苯乙烯。4.根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的共聚物，其中所述共聚物是无规共聚物。5.如权利要求1至权利要求4中任一项所述的共聚物，由以下组成：(A)20-50％(w/w)的甲基丙烯酸甲酯(MMA)；和(B)50-80％(w/w)的一种或多种乙烯基芳族。6.如权利要求1至权利要求5中任一项所述的共聚物，由以下组成：(A)40-50％(w/w)的甲基丙烯酸甲酯(MMA)；和(B)50-60％(w/w)的一种或多种乙烯基芳族。7.根据权利要求1至权利要求6中任一项所述的共聚物，其是无规共聚物，由以下组成：(A)40-50％(w/w)的甲基丙烯酸甲酯(MMA)；和(B)50-60％(w/w)的苯乙烯。8.一种聚合物组合物，包含根据权利要求1至权利要求7中任一项所述的共聚物和至少一种另一热塑性聚合物组分。9.根据权利要求8所述的聚合物组合物，还包含选自由以下组成的组的一种或多种热塑性聚合物：聚苯乙烯、聚(甲基)丙烯酸酯、聚碳酸酯、苯乙烯丙烯腈共聚物(SAN)、丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物(ABS)、丙烯腈苯乙烯丙烯酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤姆斯·W·科克伦，诺伯特·尼斯内，
申请(专利权)人：英力士苯领集团股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE