[发明专利]多层聚合物结构

说明书

本发明涉及一种多层聚合物结构，该结构具有一个基于聚烯烃的层、一个基于丙烯酸的层或者其他极性聚合物层、以及在该基于聚烯烃的层与基于丙烯酸的层之间并且与它们相邻的一个结系层。每个层能够包含多个子层。本发明确切地涉及用于将该聚烯烃和极性聚合物层粘结在一起的结系层的组合物。该多层结构可以包含多于三个的层（其中极性聚合物层在基于聚烯烃层的每个侧面上），并且可以通过本领域已知的任何方法进行制造。该多层结构展示出优异的结构完整性、优异的表面形态、高的冲击强度、高的抗刮性、以及对紫外线优异的抵抗性。

发明领域

本发明涉及一种多层聚合物结构，该结构具有一个基于聚烯烃的层、一个基于丙烯酸的层或者其他极性聚合物层、以及在该基于聚烯烃的层与基于极性聚合物的层之间并且与它们相邻的一个结系层。每个层能够包含多个子层。本发明确切地涉及用于将该聚烯烃和极性聚合物层粘结在一起的结系层的组成。该多层结构可以包含多于三个的层（其中极性聚合物层在基于聚烯烃层的每个侧面上），并且可以通过本领域已知的任何方法进行制造。该多层结构展示出优异的结构完整性、优异的表面形态、高的冲击强度、高的抗刮性、以及对紫外线优异的抵抗性。

发明背景

多分层的聚合物结构对于利用不同聚合物的特性是有用的。这些多层结构（或片）在许多行业所使用的零件中被找到，这些零件包括汽车行业；通信，诸如电话、无线电、TV、盒式磁带等；电动工具；器械；商业机器；玩具；家具；医疗装置；建筑与结构等等。在制备多层结构时，这些结构的层必须牢固地粘附到彼此上。如果该结构的这些层未粘附到彼此上，那么可以使用一种特殊的粘合剂或者在其他情况下一个结系层将该多层结构的这些层结合在一起。

本发明的这些多层结构可以通过本领域内可得的任何方法来生产，诸如通过共挤出技术、层压技术、热压成型、注塑模制、吹气模制、或者它们的任一组合。共挤出是一种方法，在该方法中两种或更多种熔融的聚合物组合物同时通过一个进料台模口（feedblockdie）或者可替代地通过一个多歧管的模口进行挤出，以便形成在各个层具有不同功能特性的一种层状结构。一种进料台模口可以用于在一个单一的过程中对一个多歧管模口进行进料，以便在这些多层结构的制造中提供优异的柔性。层压是通过使用粘合剂或通过热量和压力的组合来将多个预制的片或膜层或者多个预制且挤出的片或膜层粘合在一起的方法。可替代地，热熔体层压或热层压使两个或更多个熔融的聚合物层于该挤出模口外通常在一个压送辊处或者在一个辊堆的顶部辊处合在一起。

由不同聚合物组合物的共混物形成的多层结构在本领域中是已知的。此类多层结构的实例包括在美国专利号5,264,280、5,374,680、以及5,385,781中披露的那些。总体上说，这些专利参考文献披露了包括烯属芯层和盖层的多层结构，其中这些层包括乙烯基芳香族化合物诸如聚苯乙烯的聚合物。

通过丙烯酸层封盖（capped）的聚烯烃基底层，并且尤其是热塑性聚烯烃（TPO）提供了丙烯酸盖层的强度和低成本TPO值与耐气候且吸引人的形态的优异组合。不幸的是，非极性TPO和极性丙烯酸类树脂并未很好地粘附到彼此上，并且必须找到可以将这些层粘附在一起的一个结系层。US6,455,171、US6,420,050、以及US2008/0220274披露了多层结构，这些多层结构提供了烯属芯层的物理特性以及烯烃盖层的耐刮痕和耐化学特性。所披露的这些结系层或者是一种烯属丙烯酸酯共聚物、或者是乙烯基芳香族单体与脂肪族共轭二烯、部分氢化的二烯、或者烯烃单体的一种嵌段共聚物。US7,740,951披露了一种类似的基于烯烃的基底、一个丙烯酸盖层、以及使用了苯乙烯嵌段共聚物与含乙烯基氰的化合物的共混物的一个结系层。

不幸的是，对于许多应用而言，所描述的这些结系层均没有通过其本身产生与基于烯烃和丙烯酸的层两者足够的粘附，而同时提供高品质的片表面。优化此类组合物的努力可以改进与一个层的粘附，但同时减少与其他层的粘附。仅是特定的环氧功能化的聚烯烃-丙烯酸酯共聚物已经显示出与两个层的令人满意的粘附（US6,455,171、US6,420,050、以及US2008/0220274），然而这些材料类型中凝胶的存在导致了具有不可接受的表面形态的结构。