[发明专利]用于透明热塑性聚氨酯树脂的接枝共聚物、其制备方法和包含该共聚物的聚氨酯树脂组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于透明热塑性聚氨酯树脂的接枝共聚物、其制备方法和包含该接枝共聚物的聚氨酯树脂组合物，更具体而言，本发明涉及一种用于透明热塑性聚氨酯树脂的接枝共聚物、其制备方法和具有优异的颜色特性、压延特性、低温冲击强度和透明性的包含该接枝共聚物的聚氨酯树脂组合物，该接枝共聚物通过接枝共聚合具有其中内层的折射率大于外层的折射率的多层结构的橡胶胶乳而制备。

背景技术

为了改善透明热塑性聚氨酯(下文中称为“TPU”)树脂的低温挠性，由TPU树脂和接枝橡胶组成的树脂组合物已被研究了很长一段时间。

美国专利第3,049,505号(1962年8月14日授权)和第4,317,890号(1982年3月2日授权)描述了由ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)接枝共聚物和TPU树脂组成的TPU树脂组合物。然而，这些发明的问题是：由于两种主成分间的折射率的差，最终树脂组合物变得不透明。

因此，迫切需要开发出一种具有改善的透明性以及低温冲击强度的新型TPU树脂组合物。

发明内容

技术问题

为了克服上述问题，本发明的一个目的是提供一种用于透明热塑性树脂的接枝共聚物和其制备方法，该接枝共聚物具有其中内层的折射率大于外层的折射率的多层结构。

本发明的另一个目的是提供一种具有优异的颜色特性、压延特性、低温冲击强度和透明性的包含该接枝共聚物的热塑性聚氨酯树脂组合物。

技术方案

通过本发明的以下实施方式可以实现本发明的上述目的和其它目的。

为了实现上述目的，本发明提供了一种用于透明热塑性树脂的接枝共聚物和其制备方法，该接枝共聚物通过接枝共聚合以下成分而制备：(a)50～85重量％的包含共轭二烯单体和烯键式不饱和芳族化合物且具有由内层和外层组成的多层结构的橡胶胶乳，其中，内层的折射率大于外层的折射率；和(b)15～50重量％的C₂～C₂₀乙烯基单体。

本发明还提供了一种透明热塑性聚氨酯树脂组合物，其包含5～50重量％的用于透明热塑性聚氨酯树脂的接枝共聚物和50～95重量％的透明热塑性聚氨酯树脂。

在下文中，详细描述本发明。

本发明人证实了在制备由TPU树脂和接枝共聚物组成的透明热塑性聚氨酯树脂组合物的过程中，通过调节用作接枝共聚物的基质的具有多层结构的橡胶胶乳的内层与外层的折射率经由多步聚合可以改善透明热塑性聚氨酯树脂组合物的特性(例如颜色特性和低温冲击强度)。基于这种证实，本发明人完成了本发明。

本发明的用于透明热塑性聚氨酯树脂的接枝共聚物是通过接枝共聚合以下成分而制备：(a)50～85重量％的包含共轭二烯单体和烯键式不饱和芳族化合物且具有由内层和外层组成的多层结构的橡胶胶乳，其中，内层的折射率大于外层的折射率；和(b)15～50重量％的C₂～C₂₀乙烯基单体。

所述具有多层结构的橡胶胶乳由共轭二烯单体和烯键式不饱和芳族化合物组成。

所述共轭二烯单体通过吸收来自外界给予的冲击起到了提高冲击强度的作用，并且该共轭二烯单体为选自由丁二烯、异戊二烯和氯异戊二烯组成的组中的一种或多种化合物，但并不总是限于此。

所述烯键式不饱和芳族化合物通过将橡胶胶乳的折射率调节到与TPU树脂的折射率相同的水平并保持透明性而起到了抑制由折射率的差产生的光散射的作用，烯键式不饱和芳族化合物是选自由苯乙烯、α-甲基苯乙烯、异丙烯基萘、乙烯基萘、其中苯环的一个或多个氢被C₁～C₃烷基取代的烷基苯乙烯和其中苯环的一个或多个氢被卤素取代的烷基苯乙烯组成的组中的一种或多种化合物，但并不总是限于此。

所述乙烯基单体是选自由(甲基)丙烯酸烷基酯和烯键式不饱和芳族化合物组成的组中的一种或多种化合物。

所述(甲基)丙烯酸烷基酯起到了增加橡胶胶乳与TPU树脂的相容性的作用，(甲基)丙烯酸烷基酯是选自由甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸苄酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯和甲基丙烯酸羟乙酯组成的组中的一种或多种化合物。

所述烯键式不饱和芳族化合物通过将两种不同的折射率调节到相同水平而起到了保持透明性并抑制由接枝共聚物与TPU树脂间的折射率的差产生的光散射的作用。此时，该化合物可与用来制备橡胶胶乳的化合物相同。