提供耐候性薄膜和片材的聚合组合物及方法技术

本发明专利技术公开了含乙烯基芳香族润滑共聚物的聚合组合物，它可熔融加工成具有优异的光学、印刷、耐候性以及抗拉伸冲击性的塑料薄膜或薄层。本发明专利技术也公开了制备本发明专利技术组合物的塑料薄膜的方法。本发明专利技术也公开了具有本发明专利技术塑料薄膜和基材的复合制品。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及聚合组合物，其可熔融加工成具有优异的光学、印刷、耐候和抗拉伸冲击特性的塑料薄膜或薄层。本专利技术也涉及由本专利技术组合物制备塑料薄膜的方法。本专利技术也涉及具有本专利技术塑料薄膜和基材的复合制品。聚氯乙烯树脂(“PVC”)具有多项特性，这使其特别用作结构材料，这些材料可进行挤出加工或形成各种制品；例如作为建筑物的档板、百叶窗、窗框和门框，排雨系统(如水槽和流管)，以及栅栏。不幸的是，PVC组合物的耐候性较差，特别对深颜色的保持性较差。例如，通过使用着色剂如颜料或染料使PVC组合物着色，但暴露在阳光中造成颜色不利地变化。较差的耐候性也造成抗拉伸冲击性下降，导致由该组合物制备的制品的脆裂、龟裂和/或机械损坏。因此，需要改进此类材料的耐候性。一种解决办法是为PVC型材(如用于建筑和建造用途)提供层压薄膜或共挤出薄层，这种薄膜或共挤出薄层具有透明度、耐候性、抗冲击性、良好的可印刷性，以及对PVC的粘结。这种薄膜或共挤出薄层也能提供UV防护能力，从而可使用价廉且非耐候性的基材物质如PVC。胎面胶一般比基材塑料薄的多，通常为复合材料总厚度的约0.1％～25％。用作胎面胶的合适的聚合组合物必须可通过压延、挤出、或共挤出方法熔融加工成薄膜或薄层。熔融压延或挤出成薄膜的胎面胶接着被层合到基材上。另一种方法是，如果基材由热塑性树脂如PVC组成，则此聚合组合物可与基材共挤出。同样，此聚合组合物必须很好地粘合到基材上并具有优异的耐候性、高的抗拉伸冲击性和良好的透明度(低混浊度)。一种改进是将基于保护性聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)均聚物或其共聚物的薄膜或薄层(胎面胶)施用于PVC制品(“基材”)上，以改进其耐候性。Rohm and Haas公司的美国专利5,318,737描述了一种制备塑料复合材料的方法，即通过进料(feed block)共挤出上面的熔融丙烯酸类胎面胶并且整体结合到下面结构的塑料层上。这种胎面胶的组合物包含约40-88重量％丙烯酸类聚合物，其分子量为至少约125,000克/摩尔，以及约12-60重量％基于丙烯酸酯的抗冲改性剂树酯，它是不连续的多层聚合粒子的形式。日本公开出版物平9-100,385披露丙烯酸类聚合物组合物含有丙烯酸类树脂、润滑剂、以及任选地增塑剂和聚氯乙烯树脂，用于压延模塑片材和薄膜，它们具有耐候性、透明度以及高抗拉伸冲击性，可用作墙纸和户外标志牌。此出版物指出润滑剂通过减少丙烯酸类树脂对压延辊的粘结，从而改进金属剥离特性，使丙烯酸类树脂能压延成薄膜和片材。然而已发现，此出版物中提出的各种润滑剂(如全丙烯酸类聚合物、硬脂酸钙和聚乙烯腊)造成聚合物组合物的高混浊度。我现在已发现新的聚合组合物，它可被压延或挤出成薄膜和片材，或者与热塑性树脂共挤出，以提供具有极好的耐候性、抗拉伸冲击性和透明度(低混浊度)的保护性胎面胶层。具体地说，我发现，特定的乙烯基芳香族(“VA”)共聚物润滑剂与加工助剂聚合物组合使核-壳型接枝共聚物能压延或挤出成具有优异的耐候性、抗拉伸冲击性和透明度(低混浊度)的薄膜和片材。我还发现，这种新的聚合组合物可进一步含有丙烯酸类抗冲改性剂，以显著增加其抗拉伸冲击性且不降低其耐候性。这些抗冲改性组合物也可压延和挤出成薄膜和片材，或可与热塑性树脂共挤出以提供胎面胶薄膜和覆盖制品。因此，本专利技术的一个目标是提供一种聚合组合物，它可被压延或挤出成薄膜或片材，或可与热塑性树脂共挤出，这种薄膜或片材具有极好的耐候性、抗拉伸冲击性和透明度(低混浊度)。本专利技术的第二个目标是提供一种聚合组合物，它可被压延或挤出成薄膜或片材，或者可与热塑性树脂共挤出，这种薄膜或片材具有极好的耐候性以及优越的抗拉伸冲击性。本专利技术的第三个目标是提供一种具有极好的耐候性、抗拉伸冲击性和透明度(低混浊度)的塑料薄膜或片材。本专利技术的第四个目标是提供一种具有极好的耐候性和优异的抗拉伸冲击性的复合制品。本专利技术的第五个目标是提供一种制备本专利技术的塑料薄膜的方法。通过本专利技术达到这些以及其它目标，将从以下的说明中表现出来。在本专利技术中，问题是要提供聚合组合物，它可压延或挤出成薄膜或片材，或者能与热塑性树脂共挤出，这种薄膜或片材具有极好的耐候性、抗拉伸冲击性和透明度(低混浊度)，这一问题的解决是通过提供特定的乙烯基芳香族共聚物润滑剂与特定的加工助剂聚合物组合，使丙烯酸类核-壳型接枝共聚物基体树脂能进行熔融加工(压延、挤出或共挤出)。在本专利技术的第一方面，提供一种聚合组合物，包括(A)100重量份的丙烯酸类核-壳接枝共聚物，包括(ⅰ)20-70重量％的丙烯酸类橡胶态核聚合物；以及(ⅱ)30-80重量％的丙烯酸类硬壳聚合物；(B)1-40重量份的加工助剂聚合物，其中加工助剂聚合物的分子量大于1×106克/摩尔；以及(C)0.1-10重量份的VA润滑共聚物，包括(ⅰ)20-70重量％的衍生自一种或多种乙烯基芳香族单体的可聚合单元；以及(ⅱ)30-80重量％的衍生自一种或多种烯属不饱和单体的可聚合单元，其中VA润滑共聚物的分子量是在20,000克/摩尔至1×106克/摩尔的范围内。在本专利技术的第二方面，提供一种聚合组合物，包括(A)100重量份的丙烯酸类核-壳接枝共聚物，包括(ⅰ)35-45重量％的丙烯酸类橡胶态核聚合物；以及(ⅱ)55-65重量％的丙烯酸类硬壳聚合物；(B)2-25重量份的加工助剂聚合物，其中该加工助剂聚合物的分子量在1.5×106至6×106克/摩尔的范围内；(C)0.5-2重量份的VA润滑共聚物，包括(ⅰ)20-70重量％的衍生自苯乙烯的可聚合单元，以及(ⅱ)30-80重量％的可聚合单元，选自丙烯腈、丙烯酸C1-C8烷基酯、甲基丙烯酸C1-C4烷基酯，及其混合物；其中VA润滑共聚物的分子量是在50,000-800,000克/摩尔的范围内；以及(D)5-50重量份的丙烯酸类抗冲改性剂。在本专利技术的第三方面，提供一种具有良好的加工性能、耐候性和抗拉伸冲击性的塑料薄膜，从本专利技术第一方面或第二方面中的聚合组合物来制备。在本专利技术的第四方面，提供一种制备具有良好耐候性和印刷特性的塑料薄膜的方法，包括以下步骤(Ⅰ)将本专利技术的聚合组合物加入预熔融装置；(Ⅱ)在预熔装置中将该聚合组合物加热到至少150℃的温度，形成凝胶；(Ⅲ)将此凝胶加热到至少170℃的温度，形成熔体；(Ⅳ)使此熔体形成熔膜，厚度在30-2000微米的范围内；以及(Ⅴ)冷却熔膜。在本专利技术的第五方面，提供一种复合制品，包括本专利技术的塑料薄膜，该塑料薄膜被附置于基材层的至少一个表面上，基材层包括选自热塑性树脂、热固性塑料、粘合剂、涂料、玻璃、金属、陶瓷、纤维素材料及其混合物中的一种或多种材料。本文所用的术语“橡胶态”是指聚合物在其玻璃化转变温度以上的热力学状态。本文所用的术语“衍生自…的单元”是指根据已知的聚合技术合成的聚合物分子，其中聚合物含有“衍生自”其组成单体的“单元”。本文所用的术语“分子量”是指由凝胶渗透色谱法测定的聚合物分子的重均分子量。本文所用的术语“接枝剂”(graftlinker)是指在一种类型的聚合物分子与另一种类型的聚合物分子之间能形成多个共价键的多官能单体。本文所用的术语“交联剂”是指在同一种聚合物分子之间能形成多个共价键的多官能单体。本文所用的术语“(甲基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚合组合物，包括：（Ａ） １００重量份的丙烯酸类核－壳接枝共聚物，包括：（ｉ） ２０－７０重量％的丙烯酸类橡胶态核聚合物；以及（ｉｉ） ３０－８０重量％的丙烯酸类硬壳聚合物；（Ｂ） １－４０重量份的加工助剂聚合物，其中该 加工助剂聚合物的分子量大于１×１０↑［６］克／摩尔；以及（Ｃ） ０．１－１０重量份的ＶＡ润滑共聚物，包括：（ｉ） ２０－７０重量％衍生自一种或多种乙烯基芳香族单体的可聚合单元；以及（ｉｉ） ３０－８０重量％衍生自一种或多种烯属不 饱和单体的可聚合单元。其中ＶＡ润滑聚合物的分子量是在２０，０００克／摩尔至１×１０↑［６］克／摩尔的范围内。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：OJ乔勒特，
申请(专利权)人：罗姆和哈斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]