[发明专利]包含聚氯乙烯制剂和作为加工助剂的丙烯酸类共聚物的取向热塑性聚合物组合物

说明书

提供了取向热塑性聚合物组合物，其包含(a)聚氯乙烯制剂，和(b)丙烯酸类共聚物，基于丙烯酸类共聚物中单体的总重量，丙烯酸类共聚物包含衍生自(i)50至95重量％的甲基丙烯酸甲酯单体，和(ii)5至50重量％的(甲基)丙烯酸C₂‑C₆烷基酯单体的聚合单元，其中丙烯酸类共聚物的M_w/GPC‑PS为4×10⁶g/mol或者更多。

技术领域

本发明一般涉及可用于取向聚氯乙烯组合物的丙烯酸类聚合物。该丙烯酸类聚合物含有衍生自甲基丙烯酸甲酯和(甲基)丙烯酸C₂-C₆烷基酯单体的聚合单元，并且具有4×10⁶g/mol或更大的M_w/GPC-PS。

背景技术

取向聚氯乙烯(“o-PVC”)管通过保持管的爆裂和冲击强度同时减轻其重量，提供了超过常规聚氯乙烯(“PVC”)管的显着改进。为了生产o-PVC管，将常规的管以所需最终直径的一半挤出，然后在环方向上拉伸至例如原始直径的两倍。在这样做时，管壁的厚度也减少了一半，并且PVC链对齐和取向，这增加了PVC材料的强度。因此，给定期望的管道直径，o-PVC管的重量只有常规PVC管的一半，并且需要一半的原材料，但它保持相同或更好的强度。

尽管与常规PVC相比有很大的改进，但由于该方法的经济性，o-PVC遇到了障碍。通常，o-PVC以半间歇方法制造，其中将管挤出，切成段，加热至100℃，并加压膨胀。这种工艺所需的劳动力和设备大大增加了o-PVC管的成本。或者，可以使用连续方法，由此将挤出的管冷却至100℃并在心轴上拉伸。虽然较便宜，但连续工艺只能以挤出工艺速率的三分之一运行，这受到在拉伸过程中达到使管直径加倍所需的完全应变之前PVC熔体断裂的限制。

本领域已经使用了加工助剂。例如，美国专利4,692,295公开了某些PVC加工助剂，其含有乙烯基单体的均聚物或至少两种乙烯基单体的共聚物，以实现在热塑性树脂中的取向。美国专利6,391,976公开了一种PVC泡沫加工助剂，其含有甲基丙烯酸甲酯和C₃-C₅甲基丙烯酸酯。然而，现有技术没有公开根据本发明的加工助剂，其实现了增加的熔体强度，使得管化合物的连续拉伸具有更大的运行速率，而不会在实现完全应变之前导致PVC化合物的断裂。

因此，需要开发不具有现有技术缺点的o-PVC加工助剂，即提供熔体强度的显着改善同时允许在PVC管连续拉伸中提高运行速率的o-PVC加工助剂。

发明内容

本发明的一个方面提供了取向热塑性聚合物组合物，其包含(a)聚氯乙烯制剂，和(b)丙烯酸类共聚物，基于丙烯酸类共聚物中单体的总重量，丙烯酸类共聚物包含衍生自(i)50至95重量％的甲基丙烯酸甲酯单体，和(ii)5至50重量％的(甲基)丙烯酸C₂-C₆烷基酯单体的聚合单元，其中丙烯酸类共聚物的M_w/GPC-PS为4×10⁶g/mol或者更多。在某些实施方案中，聚氯乙烯制剂包含聚氯乙烯和选自内部润滑剂、外部润滑剂、稳定剂、无机填料及其组合的组分。

在另一方面，本发明提供了取向热塑性聚合物组合物，其包含(a)聚氯乙烯制剂，和(b)丙烯酸类共聚物，基于丙烯酸类共聚物中单体的总重量，丙烯酸类共聚物包含衍生自(i)60至82重量％的甲基丙烯酸甲酯单体，和(ii)18至40重量％的选自丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯及其混合物的一种或多种单体的聚合单元，其中丙烯酸类共聚物的M_w/GPC-PS为5×10⁶至8×10⁶g/mol。在某些实施方案中，聚氯乙烯制剂包含聚氯乙烯和选自内部润滑剂、外部润滑剂、稳定剂、无机填料及其组合的组分。