[发明专利]多层聚合物结构

说明书

本发明涉及具有至少三层的多层聚合物结构。这些层包括一个非丙烯酸的帽原料层、一个烯属基底层，以及一个结系层。结系层是选自烯属丙烯酸酯共聚物、乙烯基芳香族单体与脂肪族共轭二烯的嵌段共聚物或其衍生物、烯烃与部分或全部处于盐的形式的(甲基)丙烯酸的共聚物、高抗冲聚苯乙烯、和/或含乙烯基氰的化合物。每个层可以包含多个子层。该多层结构显示出优异的结构完整性、优异的表面外观、高冲击强度、高刮擦耐受性、以及优异的UV线耐受性。

发明领域

本发明涉及具有至少三层的多层聚合物结构。这些层包括一个非丙烯酸帽原料(capstock)层、一个烯属基底层以及一个结系层。结系层是选自烯属丙烯酸酯共聚物、乙烯基芳香族单体与脂肪族共轭二烯的嵌段共聚物、烯烃与部分或全部处于盐的形式的(甲基)丙烯酸的共聚物、高抗冲聚苯乙烯、和/或含乙烯基氰的化合物。每个层可以包含多个子层。该多层结构显示出优异的结构完整性、优异的表面外观、高冲击强度、高刮擦耐受性、以及优异的UV线耐受性。

发明背景

多层聚合物结构可用于利用不同聚合物的特性。发现这些多层结构(或片材)部分地在许多行业中使用，包括汽车工业；通信诸如电话、收音机、TV、录音带等；电动工具；家电；商用机器；玩具；家具；医疗器械，建筑与结构等。当制备多层结构时，这些结构的层必须彼此牢固地粘附。如果该结构的各个层不彼此粘附，可以使用一种特种粘合剂或一个结系层来使多层结构的这些层连接在一起。

本发明的多层结构可以通过本领域中可供使用的任何方法，诸如通过共挤出技术、层压技术、热成形、注射模制、吹塑模制，或它们的任意组合来制造。共挤出是一种其中两种或更多种熔融的聚合物组合物通过一个进料模口或可替代地通过一个多歧管模口同时挤出以形成每一层具有不同的功能特性的层状结构的方法。进料模口可用于在一个单一的过程中向多歧管模口进料，以提供在多层结构的制造中的优异的柔性。层压是通过使用粘合剂、或通过热和压力的组合使预制的片材或薄膜层，或预制的并挤出的片材或薄膜层粘结在一起的过程。可替代地，热熔体层压或热层压使两个或更多个熔融的聚合物层在挤出模口外会聚在一起，通常在压辊中或在辊堆叠体的顶部辊处。

由不同的聚合物组合物的共混物形成的多层结构在现有技术中是已知的。

具有苯乙烯帽层和烯烃内芯层的多层结构的实例包括在美国专利号5,264,280、5,374,680和5,385,781中披露的那些。

US 6,455,171、US 6,420,050、以及US 2008/0220274披露了提供烯烃内芯层的物理特性以及丙烯酸帽层的刮擦耐受性和化学耐受性特性的多层结构。所披露的结系层或者是一种烯属丙烯酸酯共聚物，或者是一种乙烯基芳香族单体与脂肪族共轭二烯、部分氢化的二烯、或烯烃单体的嵌段共聚物。US 7,740,951披露了一个类似的基于烯烃的基底，使用苯乙烯嵌段共聚物与含乙烯基氰的化合物的共混物的丙烯酸帽层、以及结系层。

不幸的是，上述结系层本身均不会导致烯烃基底与帽层这二者的足够的粘附性，同时还提供高品质的片材表面。努力优化此类组合物可以改善与一个层的粘附性，但同时降低与其他层的粘附性。特定的环氧官能化的聚烯烃-丙烯酸酯共聚物已经表现出与这两个层的令人满意的粘附性；然而凝胶在这种类型的材料中的存在导致具有不可接受的表面外观的结构。

US 5,082,742披露了一种具有附接到热塑性树脂上的烯烃基底层的结构，该结构使用或者具有官能热塑性塑料和官能聚烯烃的双层粘结，或者是官能热塑性塑料和官能聚烯烃的共混物的单层粘结。这些官能团具体地选择为在用于制造该结系层的过程条件下是共反应性的。