[发明专利]高度可加工的多级柔性丙烯酸类树脂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种多级柔性丙烯酸类树脂，所述多级柔性丙烯酸类树脂包含支化聚合物，所述支化聚合物是包含一种或多种单烯属不饱和酯单体、0.1重量％至10重量％的量的链转移剂和0.1重量％至10重量％的量的交联剂的反应物的反应产物，其中重量％基于反应物的总量，前提是交联剂的摩尔量小于链转移剂的摩尔量。还公开了一种制备所述多级柔性丙烯酸类树脂的方法。

技术领域

本发明的领域是多级柔性丙烯酸类树脂组合物和制备多级柔性丙烯酸类树脂组合物的方法。

背景技术

各种室内和室外产品受益于使用柔性、透明和耐候的塑料材料。含氟聚合物和热塑性聚氨酯提供了这些特性，但是对于许多最终用途而言太昂贵。成本较低的树脂诸如含增塑剂的聚氯乙烯或聚乙烯树脂可能无法满足所有性能要求。这些聚合物中的某些可能具有不希望的环境影响。

还提出了各种丙烯酸类树脂。然而，许多对于某些最终用途来说太硬，具有高模量或差的抗撕裂性。一种市售丙烯酸类树脂含有通过阴离子聚合制备的聚(甲基丙烯酸甲酯)和聚(丙烯酸丁酯)的嵌段共聚物。虽然这些树脂是柔性的并且具有抗泛白性，但是它们对于某些应用而言过于昂贵。多级丙烯酸聚合物已被教导作为替代方案(参见例如美国专利号10,040,915)。这些材料往往是高粘性的(在220℃、10kg下的熔体流动指数或速率在15-20g/10分钟的范围内)，这使得在某些应用中的加工具有挑战性。

发明内容

本文公开了一种多级柔性丙烯酸类树脂，该多级柔性丙烯酸类树脂包含：

a)第一级，该第一级包括具有-85℃至-10℃范围内的Tg的交联核；

b)第二级，该第二级包括一个或多个层，该一个或多个层包含88.5重量％至100重量％的衍生自一种或多种选自由(甲基)丙烯酸烷基酯单体组成的组的单体的单元，0重量％至5重量％的衍生自交联单体、接枝连接单体或其两种或更多种的组合的单元，任选的0重量％至2重量％的一种或多种链转移剂的单元，其中在中间层之间存在组成梯度，使得Tg在下限Tg与上限Tg之间转变，其中在第二级的宽度上，下限Tg为至少0℃，并且上限Tg为70℃或更低；

c)第三级，该第三级包括一个或多个层，该一个或多个层包含98.5重量％至100重量％的衍生自一种或多种选自由(甲基)丙烯酸烷基酯、苯乙烯单体以及它们中的两种或更多种的组合组成的组的单体的单元，以及0重量％至1.5重量％的衍生自一种或多种链转移剂的单元，其中第三级具有40℃至110℃范围内的Tg；以及

d)第四级，该第四级包括一个或多个层，该一个或多个层包含支化聚合物，该支化聚合物是包含一种或多种单烯属不饱和酯单体、0.1重量％至10重量％的量的链转移剂和0.1重量％至10重量％的量的交联剂的反应物的反应产物，其中重量％基于反应物的总量，前提是交联剂的摩尔量小于链转移剂的摩尔量。

本发明的另一方面涉及一种用于形成包含支化聚合物的多级柔性丙烯酸类树脂的方法。该方法包括：

1)通过第一级反应混合物的乳液聚合形成第一级，该第一级反应混合物包含95重量％至99.5重量％的一种或多种选自由(甲基)丙烯酸烷基酯单体组成的组的单体和0.1重量％至5重量％的一种或多种选自由交联单体、接枝连接单体以及它们的混合物的单体；

2)通过第一级聚合的产物和反应混合物的乳液聚合形成第二级，该反应混合物包含93重量％至100重量％的选自由(甲基)丙烯酸烷基酯单体组成的组的单体，0重量％至5重量％的一种或多种选自由交联单体、接枝连接单体以及它们的混合物的单体，以及0重量％至2.0重量％的链转移剂；

3)通过第二级聚合的产物和反应混合物的乳液聚合形成第三级，该反应混合物包含98.5重量％至100重量％的一种或多种选自由(甲基)丙烯酸烷基酯单体、苯乙烯单体以及它们的混合物组成的组的单体，以及0重量％至1.5重量％的一种或多种链转移剂；以及