[发明专利]包括聚甲基丙烯酸甲酯和聚碳酸酯的聚合物掺合物

说明书

相关申请

本申请要求2015年2月26日提交的欧洲专利申请号15382082.4的权益，其说明书以其全部并入本文。

技术领域

本公开内容涉及包括聚碳酸酯和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚碳酸酯(PC)的聚合物的熔体挤出、挤出的产物和由聚合物形成的制品。

背景技术

聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)具有高透明度(相当于玻璃)、表面硬度、低双折射、良好的耐紫外线性、良好的耐候性和耐化学性。与聚碳酸酯(PC)相比，它更容易处理并且成本更低。在消极的方面，PMMA具有相对差的尺寸稳定性、低冲击强度(易碎)、和低温度稳定性。

聚碳酸酯展现高温度稳定性、良好的尺寸稳定性、高冲击强度、良好的模量、和良好的透明度。然而，存在改进诸如耐划痕性、耐紫外线性、耐化学性、和应力双折射等性能的需要。

生成PMMA和PC的掺合物是有问题的。已知的是，PC和PMMA的熔体掺合物不是热力学可混合的，导致透明度的丧失(不透明)，其使得掺合物不适合于光学应用。

在本领域中存在对于克服以上缺陷的透明聚合物的需要。

发明内容

本公开内容涉及透明聚合物掺合物，其衍生自(i)9.9至40重量百分比的聚碳酸酯、(ii)59.9至90重量百分比的聚甲基丙烯酸甲酯、和(iii)0.0025至0.1重量百分比的催化剂的熔体挤出。

本公开内容也涉及用于形成透明聚合物掺合物的方法，其包括熔体挤出(i)9.9至40重量百分比的聚碳酸酯；(ii)59.9至90重量百分比的聚甲基丙烯酸甲酯；和(iii)0.0025至0.1重量百分比的催化剂。

具体实施方式

本发明提供了聚甲基丙烯酸甲酯和聚碳酸酯聚合物的透明掺合物。由通常不透明的聚合物的组合实现透明是通过熔体挤出(i)9.9至40重量百分比的聚碳酸酯、(ii)59.9至90重量百分比的聚甲基丙烯酸甲酯、和(iii)0.0025至0.1重量百分比的催化剂实现。在那方面，术语“熔体挤出”应当被理解为相当于“反应性熔体挤出”。不愿意受其束缚，本发明人相信，在熔体挤出期间，催化剂允许酯交换反应发生，这有利于聚碳酸酯和聚甲基丙烯酸甲酯的稳定掺合物的形成。

聚碳酸酯聚合物

如本文所使用的术语“聚碳酸酯”包括共聚碳酸酯、均聚碳酸酯和(共)聚酯碳酸酯。

术语聚碳酸酯可以被进一步限定为具有式(1)的重复结构单元的组分：

其中R1基团总数的至少60％是芳族有机基团并且其余量是脂肪族、脂环族、或芳族基团。在进一步的方面中，每个R1是芳族有机基团，并且更具体地，式(2)的基团：

─A1─Y1─A2─(2)，

其中A1和A2的每个是单环二价芳基基团并且Y1是将A1与A2分离的具有一个或两个原子的桥联基团。在各方面中，一个原子将A1与A2分离。例如，这种类型的基团包括，但不限于，诸如─O─、─S─、─S(O)─、─S(O₂)─、─C(O)─、亚甲基、环己基-亚甲基、2-[2.2.1]-双环亚庚基、亚乙基、亚异丙基、亚新戊基(neopentylidene)、亚环己基，亚环十五烷基，亚环十二烷基、和亚金刚烷基的基团。桥联基团Y1优选地是烃基或饱和的烃基诸如亚甲基、亚环己基、或亚异丙基。聚碳酸酯材料包括美国专利号7,786,246中公开和描述的材料，为了公开多种聚碳酸酯组分及其制造方法的具体目的在此通过引用以其全部并入本文。

优选的是，聚碳酸酯基本上不含卤素原子。“基本上不含”旨在小于1wt％的聚碳酸酯包括卤素原子。

在一些实施方式中，可以利用熔体聚碳酸酯产物。熔体聚碳酸酯工艺基于熔融阶段中二羟基化合物和碳酸酯源的连续反应。反应可以在一系列的反应器中发生，其中催化剂、温度、真空、和搅拌的组合效果允许单体反应和去除反应副产物以移动反应平衡并且实现聚合物链增长。熔体聚合反应制造的常见的聚碳酸酯经由与碳酸二苯酯(DPC)的反应衍生自双酚A(BPA)。该反应可以通过例如四甲基氢氧化铵(TMAOH)或乙酸四丁基鏻(TBPA)和氢氧化钠(NaOH)催化，四甲基氢氧化铵(TMAOH)或乙酸四丁基鏻(TBPA)可以被添加到单体混合物中，然后引入第一聚合单元，氢氧化钠(NaOH)可以被添加至第一反应器或第一反应器的上游并且在单体混合器之后。