抗冲击丙烯酸掺杂物制造技术

本发明专利技术涉及一种丙烯酸类聚合物，该丙烯酸类聚合物以一种或多种硬核的核/壳式抗冲击改性剂改性并且与一种或多种低熔体粘度的聚合物掺混。由掺混形成的掺杂物具有良好的抗冲击特性、良好的熔体可处理性、高模量、高表面硬度、以及出色的化学攻击耐性。

【技术实现步骤摘要】
分案申请说明本申请系申请日为2010年11月05日、国际申请号为PCT/US2010/055592、进入中国国家阶段后的国家申请号为201080050948.8、题为“抗冲击丙烯酸掺杂物”的专利技术专利申请的分案申请。专利
本专利技术涉及一种丙烯酸类聚合物，该丙烯酸类聚合物以一种或多种硬核的核/壳式抗冲击改性剂改性并且与一种或多种低熔体粘度的聚合物掺混。由这种掺混形成的掺杂物具有良好的抗冲击特性、良好的熔体可处理性、高模量、高表面硬度、以及出色的化学攻击耐受性。专利技术背景丙烯酸类组合物和由其形成的制品因其澄清、无色、表面光泽、出色的可处理性、良好的抗刮擦性和UV降解抗性而公知。它们还因其低抗冲击强度或脆性而公知。已经变为行业标准的是在丙烯酸配制品中加入韧化剂或抗冲击改性剂，以改进它们的机械特性。一类聚合物抗冲击改性剂是连续聚合的丙烯酸类组合物，包括一个内核层、一个或多个中间层、以及一个外层的层，虽然这些“层”可以进行某些混和。如在US3661994中说明的，这些被称为“核/壳”聚合物，其中该内核层或一个中间层是由橡胶聚合物制成的，并且外层的层(也被称为壳层)由一种与丙烯酸类聚合物基底兼容的玻璃性聚合物组成。在橡胶内核层的情况下，抗冲击改性剂典型地受到较低的模量和较差的UV抗性的影响，这对抗冲击改性的丙烯酸配制品是有害的。如在US4521568和US2003/0216510中说明的，更令人希望的是由一个硬的玻璃性内核层、以及一个或多个橡胶中间层组成的核/壳聚合物来对一种丙烯酸类聚合物进行抗冲击改性而同时维持高的模量和良好的UV抗性。抗冲击改性的丙烯酸树脂配制品是公知的。抗冲击改性的丙烯酸树脂配制品的一个问题是，加入该核/壳改性剂通过增大总体的熔体粘度而损害了聚合物基底的熔体可处理性。改进抗冲击改性的丙烯酸树脂配制品的熔体可处理性的一种已知的方式是降低丙烯酸类聚合物基底的分子量，这是通过使用一种低分子量的丙烯酸类聚合物或者通过结合一种低分子量的丙烯酸类聚合物添加剂。然而，这种手段典型地使最终树脂配制品的其他物理特性退化，如其对化学攻击的耐受性。存在的一种希望是改进抗冲击改性的丙烯酸树脂配制品的熔体可处理性同时很少或不使其他物理特性退化。出人意料地，已经发现，加入与丙烯酸类聚合物可混溶、半混溶或相容的特定低熔体粘度的聚合物，增大了一种抗冲击改性的丙烯酸树脂的熔体可处理性而同时保持或改进了其他物理特性，如对化学攻击的耐受性。聚乳酸是这类低熔体粘度的聚合物的一个例子。硬核的核/壳抗冲击改性剂是优选的丙烯酸抗冲击改性剂。已经用丙烯酸类聚合物来改性聚乳酸(PLA)，以改进聚乳酸的特性。US2007/0179218说明了一种PLA与0.1％到15％丙烯酸共聚物的掺混物，并且优选地具有一种核/壳抗冲击改性剂。还已经用丙烯酸类聚合物改性剂来改性PLA基底，以改进PLA的耐热性、耐冲击性和机械特性。US2007/0276090和US2009/0018237说明了一种PLA基底、丙烯酸类聚合物、和具有软内核层的核/壳式抗冲击改性剂的掺混物。不幸的是，软核的核/壳式抗冲击改性剂受到较低的模量和较差的UV抗性的影响，并且因此使用它们作为抗冲击改性剂显著降低了产品的总体模量和耐气候性，远大于硬核的核/壳抗冲击改性剂。专利技术概述本专利技术涉及一种抗冲击改性的丙烯酸类掺杂组合物，该组合物包括：a)100份的一种抗冲击改性的丙烯酸树脂，该树脂包含15到95重量百分比的丙烯酸类聚合物以及85到5重量百分比的一种或多种核/壳抗冲击改性剂，该核/壳抗冲击改性剂具有Tg大于0℃的一个内核层以及一个或多个壳层、以及一个或多个Tg小于0℃的弹性体中间层。b)5至150份的一种或多种低熔体粘度的聚合物；其中在该掺杂组合物中抗冲击改性剂的重量百分比是从5到60重量百分比。本专利技术进一步涉及一种用于降低抗冲击改性的丙烯酸树脂的熔体流动粘度的方法，该方法包括将基于总掺杂组合物的从5到60重量百分比的一种或多种低熔体粘度的聚合物进行混合的步骤。优选该抗冲击改性剂是一种硬核的核/壳式抗冲击改性剂。专利技术详细说明本专利技术涉及一种抗冲击改性的丙烯酸树脂组合物，该组合物具有一种或多种与这种丙烯酸类聚合物相容、半相容、或可混溶的低熔体粘度的聚合物。本专利技术的抗冲击改性剂具有一种带有硬核层的核/壳结构。这种组合物具有良好的抗冲击特性、良好的熔体可处理性、高模量、高表面硬度、以及出色的化学攻击耐受性。抗冲击改性的丙烯酸树脂本专利技术的掺杂组合物含有大于40重量百分比、优选大于70重量百分比、且更优选大于80重量百分比的一种抗冲击改性的丙烯酸树脂。在该抗冲击改性的丙烯酸树脂中抗冲击改性剂的水平是从按重量计5％到85％并且优选按重量计从10％到50％。“丙烯酸类聚合物”，如此处所使用，是指包括由甲基丙烯酸烷基酯和丙烯酸烷基酯的单体形成的聚合物、共聚物、以及三聚物，以及它们的混合物。甲基丙烯酸烷基酯单体优选是甲基丙烯酸甲酯，它可以组成从百分之50到百分之100的单体混合物。0到50百分比的其他丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯单体或其他烯键式不饱和单体包括但不限于苯乙烯、α-甲基苯乙烯、丙烯腈、并且交联剂也可能以低水平存在于该单体混合物中。在该单体混合物中有用的其他甲基丙烯酸酯以及丙烯酸酯单体包括但不限于丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯以及甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯以及甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异辛酯以及丙烯酸异辛酯、丙烯酸月桂酯以及甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸硬脂基酯以及甲基丙烯酸硬脂基酯、丙烯酸异冰片酯以及甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸甲氧乙酯以及甲基丙烯酸甲氧乙酯、丙烯酸2-乙氧乙酯以及甲基丙烯酸2-乙氧乙酯、丙烯酸二甲氨基乙酯以及甲基丙烯酸二甲氨基乙酯单体。烷基(甲基)丙烯酸类例如甲基丙烯酸以及丙烯酸对于该单体混合物可以是有用的。最优选地，该丙烯酸类聚合物是一种具有70-99.5重量百分比的甲基丙烯酸甲酯单元以及从0.5到30重量百分比的一种或多种C1-8直链或支链丙烯酸烷基酯单元的共聚物。在一个实施方案中，该丙烯酸类聚合物具有根据凝胶渗透色谱法测量的在50,000与500,000g/mol之间、优选从75,000到150,000之间的重均分子量。该丙烯酸类聚合物的分子量分布是单峰的或多峰的，并且多分散性指数高于1.5。在另一个实施方案中，该丙烯酸类聚合物具有根据凝胶渗透色谱法测量的高于500,000g/mol、优选高于1,000,000g/mol的重均分子量。该丙烯酸类聚合物的分子量分布是单峰的或多峰的，并且多分散性指数高于4。在另一个实施方案中，该丙烯酸类聚合物包括两种或更多种在上述两个实施方案中说明的聚合物的一个掺混物。在另一个实施方案中，该丙烯酸类聚合物的一部分被交联到具有0.5微米与1000微米之间粒径的聚合物颗粒中。低熔体粘度的聚合物在掺杂组合物中的低熔体粘度的聚合物必须是与该掺杂组合物的丙烯酸类聚合物相容的、半混溶的、或可混溶的。该低熔体粘度的聚合物和丙烯酸类聚合物应当能够以一定比例掺混，使得在不分离成可区别的多个本体相的情况下产生一种单一的紧密混合物。如在此使用的，“低熔体粘度的聚合物”是指通过ASTMD1238在230℃/10.4kg的力下测量具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗冲击改性的丙烯酸掺杂组合物，包括：a)100份的一种抗冲击改性的丙烯酸树脂组合物，该树脂组合物由以下成分组成：1)15到95重量百分比的重均分子量为75000‑500000的单一丙烯酸类聚合物，其中所述丙烯酸类聚合物是从70到99.5重量百分比的甲基丙烯酸甲酯单体单元和从0.5到30重量百分比的一种或多种丙烯酸C1‑8烷基酯单体单元组成的共聚物；以及2)85到5重量百分比的一种或多种硬核核/壳抗冲击改性剂，该抗冲击改性剂具有Tg大于0℃的一个核层和一个或多个壳层、以及一个或多个Tg小于0℃的弹性体中间层；b)占所述抗冲击改性的丙烯酸掺杂组合物的9到40重量百分比的一种或多种与该丙烯酸类聚合物相容的聚乳酸(PLA)，其中，该PLA聚合物具有通过ASTM D1238在230℃/10.4kg的力下测量的大于10g/10分钟的熔体流速；c)选自下组的辐射稳定剂，该组由以下各项组成：聚(乙二醇)，聚(丙二醇)，乳酸丁酯，羧酸，及它们的混合物，其中该抗冲击改性剂在该掺杂组合物中的重量百分比是从5到60重量百分比；如根据ASTM D543‑实验B所测量的，与将所述PLA聚合物用一种低熔体粘度丙烯酸类共聚物替代的相同组合物相比，该丙烯酸掺杂组合物对醇类和类脂的耐受性至少高10％。...

【技术特征摘要】
2009.11.17 US 61/261,8651.一种抗冲击改性的丙烯酸掺杂组合物，包括：a)100份的一种抗冲击改性的丙烯酸树脂组合物，该树脂组合物由以下成分组成：1)15到95重量百分比的重均分子量为75000-500000的单一丙烯酸类聚合物，其中所述丙烯酸类聚合物是从70到99.5重量百分比的甲基丙烯酸甲酯单体单元和从0.5到30重量百分比的一种或多种丙烯酸C1-8烷基酯单体单元组成的共聚物；以及2)85到5重量百分比的一种或多种硬核核/壳抗冲击改性剂，该抗冲击改性剂具有Tg大于0℃的一个核层和一个或多个壳层、以及一个或多个Tg小于0℃的弹性体中间层；b)占所述抗冲击改性的丙烯酸掺杂组合物的9到40重量百分比的一种或多种与该丙烯酸类聚合物相容的聚乳酸(PLA)，其中，该PLA聚合物具有通过ASTMD1238在230℃/10.4kg的力下测量的大于10g/10分钟的熔体流速；c)选自下组的辐射稳定剂，该组由以下各项组成：聚(乙二醇)，聚(丙二醇)，乳酸丁酯，羧酸，及它们的混合物，其中该抗冲击改性剂在该掺杂组合物中的重量百分比是从5到60重量百分比；如根据ASTMD543-实验B所测量的，与将所述PLA聚合物用一种低熔体粘度丙烯酸类共聚物替代的相同组合物相比，该丙烯酸掺杂组合物对醇类和类脂的耐受性至少高10％。2.如权利要求1所述的抗冲击改性的丙烯酸掺杂组合物，其中所述丙烯酸类聚合物具有一种单峰的或多峰的分子量分布和大于1.5的多分散指数。3.如权利要求1所述的抗冲击改性的丙烯酸掺杂组合物，其中所述丙烯酸类聚合物的一部分被交联到具有在0....

【专利技术属性】
技术研发人员：F·梅尔曼，
申请(专利权)人：阿科玛法国公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR