[发明专利]用于从模塑组合物或浇铸玻璃制备热变形稳定性的模塑件的共聚物

说明书

技术领域

本发明涉及用于制备热变形稳定性模塑组合物或浇铸玻璃的共聚物。

背景技术

聚甲基丙烯酸烷基酯模塑组合物，特别是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)模塑组合物，经常用于塑料模塑件或塑料片材，其具有高的透明性、优异的光学品质和低的吸水率。所述模塑组合物的耐热变形性比较低。对于PMMA模塑组合物，其经由维卡温度定义，取决于聚合温度而为105至114℃。

PMMA模塑组合物经常在丙烯酸酯的存在下进行聚合。所述丙烯酸酯通过其改变流动性能而导致所述PMMA的热稳定性的提高，以及导致更容易加工。然而，它们具有的缺点是，它们进一步降低耐热变形性。

因此，聚甲基丙烯酸烷基酯模塑组合物，特别是PMMA模塑组合物的可能的使用领域受到限制。在此，“使用温度”显著低于软化点，结果是，对于例如PMMA，甚至在高于95℃的温度就已经开始出现不足的聚合物可使用性。

因此，对于在较高温度下的使用必须使用其它塑料。对此可用的透明塑料例如是具有约150℃的维卡温度的聚碳酸酯，在此同样，聚碳酸酯的使用温度也不能达到150℃的所述材料的维卡温度，而是低出约20℃，这样在约130℃。聚碳酸酯与PMMA相比更易被刮擦，并且具有明显更低的气候老化稳定性。

另选已知的是，通过将MMA与大体积共聚单体进行共聚降低所述聚合物链的可移动性。通过这种效果增加了PMMA的耐热变形性。

还已知甲基丙烯酰胺在与甲基丙烯酸酯进行的聚合反应中作为共聚单体导致耐热变形性的提高。

例如，公开出版物CN 1314423 A提出将甲基丙烯酸甲酯与N-单取代的甲基丙烯酰胺，例如N-异冰片基甲基丙烯酰胺进行共聚。所形成的共聚物的玻璃化转变点据说在120℃至123℃的范围内。

类似地，公开出版物EP 1767376 A1描述了用于喷墨介质的有机颗粒，其包含由在酯基团中具有7至19个碳原子的脂环族(甲基)丙烯酸酯和可共聚的单体形成的共聚物。

作为在酯基团中具有7至19个碳原子的脂环族(甲基)丙烯酸酯，优选提及甲基丙烯酸异冰片基酯。

提及的可共聚单体尤其为甲基丙烯酸甲酯、N-氨基烷基丙烯酰胺和N-氨基烷基甲基丙烯酰胺。还指出，作为可共聚的单体，所提及的化合物可以单独选择或者以两种或更多种的组合形式选择。

在一个特别变化方案中，使用两种共聚物的共混物，其中第一种共聚物可以例如包含甲基丙烯酸甲酯的单元和甲基丙烯酸异冰片酯的单元，而第二种共聚物可以例如包含甲基丙烯酸甲酯的单元和甲基丙烯酰胺的单元。

尽管这些解决方案原则上适合用于提高PMMA模塑组合物的耐热变形性，然而它们具有一系列缺点。一方面，通过使用(甲基)丙烯酰胺显著提高了所形成的共聚物的水吸收。另外，由于所述甲基丙烯酰胺的氮基团，所述共聚物的黄色指数比纯的(甲基)丙烯酸甲酯的黄色指数显著更高。最后，所需要的共聚单体也是相对昂贵的。

JP2008-024843 A公开了一种丙烯酰胺-甲基丙烯酸环己酯-丙烯酸2-乙基己酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-甲基丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯共聚物。

EP 716344 A1描述了一种甲基丙烯酸苄酯-N-(对羟基苯基)甲基丙烯酰胺-丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸共聚物。

发明内容

因此，本发明的目的是指出提高聚(甲基)丙烯酸烷基酯模塑组合物，特别是PMMA模塑组合物的耐热变形性的更好的可能方案。意于提出聚合物型原料，其在聚(甲基)丙烯酸烷基酯的有利性能方面(透明性、耐候性、可加工性)至少与其相当，但其在耐热变形性方面优于聚(甲基)丙烯酸烷基酯。另外，所述新的塑料材料应当适合通过浇铸工艺制备模塑件，或者适合在注塑和/或挤出工艺中可用于制成具有提高的耐热变形性的模塑件的塑料模塑组合物中进行加工。另外，所述模塑组合物还应具有比较低的吸水率以及较不易变色。

通过具有权利要求1所有特征的共聚物实现了这些目的，以及实现了其它未单独列举的目的。所述共聚物的特别有利的改进方案描述在从属权利要求中。其余的权利要求保护耐热变形性浇铸玻璃成型体、所述共聚物在模塑组合物中的用途、包含本发明共聚物的耐热变形性模塑件及其用途。

已经令人惊奇地发现，当将短链(甲基)丙烯酸烷基酯，例如甲基丙烯酸甲酯，与(甲基)丙烯酰胺以及与环状的(甲基)丙烯酸酯共聚时，耐热变形性特别显著地提高。在该三元共聚物中的耐热变形性的提高比基于单独共聚物的玻璃化转变温度所预期的明显更显著。