[发明专利]具有润滑性能的含有多段共聚物作为熔体强度加工助剂的热塑性组合物

说明书

本发明提供卤乙烯聚合物热塑性聚合物组合物，包含多段或优选两段丙烯酸共聚物聚合添加剂，其具有(A)不含呈共聚形式的乙烯基芳香族单体的高Tg高分子量第一段聚合物，并且具有(B)含有共聚乙烯基芳香族的单体的低Tg低分子量第二段聚合物，其中所述多段丙烯酸共聚物可以通过凝结和干燥分离，并且在热塑性加工中提供具有熔体强度和润滑的组合物。

本发明涉及组合物，包含(i)卤乙烯聚合物，如聚氯乙烯(PVC)，和(ii)多段，优选两段丙烯酸共聚物聚合添加剂，优选呈粉末形式，具有第一段聚合物和第二段聚合物，(A)第一段聚合物，其为呈共聚形式的(a)至少一种甲基丙烯酸C₁到C₆烷基酯或丙烯酸C₁到C₃烷基酯，优选甲基丙烯酸甲酯，(b)0到75重量％的一种或多种和其它极性乙烯基单体，和(c)不超过10重量％的乙烯基芳香族单体的聚合物，所有单体比例以用于制备单体第一段聚合物的总重量计，第一段聚合物通过凝胶渗透色谱法(GPC)相对于聚苯乙烯标准测量的重均分子量为1×10⁶g/mol到10×10⁶g/mol并且计算的Tg为70℃到105℃；和(B)第二段聚合物，其为呈共聚形式的(d)至少一种丙烯酸C₄到C₁₈烷基酯或甲基丙烯酸C₈-C₁₈烷基酯(c)0到75重量％的总乙烯基芳香族单体，和(b)一种或多种极性乙烯基单体的其余部分，所有单体比例以用于制备第二段聚合物的单体的总重量计，第二段聚合物通过GPC相对于聚苯乙烯标准测量的重均分子量(Mw)为1,000g/mol到100,000g/mol并且计算的Tg为-65℃到45℃，第一段聚合物(A)与第二段聚合物(B)的固体重量比为1:3到7:1。

在PVC热塑性加工以及其它聚卤乙烯、聚碳酸酯、聚烯烃和聚苯乙烯加工中，加工助剂用于增加熔体强度，并且使用单独的内部润滑剂来降低熔体粘度以促进加工成片材。另一方面，在PVC热塑性加工中除聚合物外部润滑剂以外的外部润滑剂不理想，因为它们有可能降低PVC片材的透光性和透明度。然而，两段聚合物外部润滑剂，如Paraloid^TM K-175聚合物(陶氏化学公司(The Dow Chemical Company))能够实现生产透明PVC，因为其折射率与PVC基质相匹配。尽管如此，两段聚合物熔体强度加工助剂如Paraloid^TM K-120P、K-130P和K-125P聚合物(陶氏)仅提供熔体强度，而Paraloid^TM K-175聚合物(陶氏)仅提供润滑。熔体强度加工助剂和外部润滑剂产品都是作为单独的产品制造，销售和使用的。具有此类单独的聚合添加剂产品的缺点在于，在每种产品中，一个聚合物段执行添加剂的功能，并且单独存在一个聚合物段以促进聚合物从其水溶液聚合介质中分离。在熔体强度加工助剂的情况下，大部分聚合添加剂包含用于熔体强度的高分子量和高Tg聚合物段，并且其余部分包含低分子量和低Tg聚合物段以使得能够凝结和去除水。在Paraloid^TM K-175聚合物润滑加工助剂的情况下，大部分聚合物包含用于润滑的低分子量和低Tg聚合物段，并且其余的聚合物段是高Tg以使得能够例如喷雾干燥。

在Carty等人的美国专利第4086296号中公开了多相丙烯酸共聚物和热塑性聚合物的掺合物，其中多相丙烯酸共聚物包含由至少25重量％的至少一种丙烯酸烷基酯制备的分子量为约7,500到50,000的第一非交联相，其中烷基具有1到18个碳原子，和由丙烯酸和/或苯乙烯制备并且分子量为约400,000到5×10⁶的最终刚性热塑性相。Carty公开了聚氯乙烯(PVC)作为热塑性聚合物。然而，Carty参考文献中的组合物不具有硬的第一聚合物段或相，并且未能提供具有改进的熔体强度和润滑的热塑性组合物。

本发明人致力于提供一种提供熔体强度和润滑并且可通过凝结分离的聚合添加剂，和含有聚合添加剂的热塑性材料。

发明内容