TW202407033A - 熱塑性樹脂組成物,彼之製備方法及使用彼製造之模製物件 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於一種熱塑性樹脂組成物、彼之製備方法、及使用彼製造之模製物件。更特別地,本發明係關於一種熱塑性樹脂組成物,其包括:丙烯酸烷酯-芳族乙烯基化合物-丙烯腈化合物接枝共聚物(A),其包括藉由聚合35至58重量%之丙烯酸烷酯與42至65重量%之芳族乙烯基化合物而獲得之種子、形成為圍繞種子並藉由聚合78至91重量%之丙烯酸烷酯與9至22重量%之芳族乙烯基化合物而獲得之橡膠核、及形成為圍繞橡膠核並藉由聚合65至82重量%之芳族乙烯基化合物、12至30重量%之丙烯腈化合物、與3至15重量%之丙烯酸烷酯而獲得之接枝殼;以及非接枝共聚物(B),其包括(甲基)丙烯酸烷酯、經烷基取代之苯乙烯系化合物、與丙烯腈化合物,其中接枝共聚物(A)各層的平均粒子直徑與折射率係經適當地調整;熱塑性樹脂組成物之製備方法,以及使用熱塑性樹脂組成物製造之模製物件。
在本發明中,本發明具有提供一種具備極佳透明度、光澤度、黑度、耐候性、耐熱性、與耐衝擊性的熱塑性樹脂組成物,彼之製備方法,以及使用彼製造之模製物件的效果。
Description
本發明係關於一種熱塑性樹脂組成物、彼之製備方法、及使用彼製造之模製物件。更特別地,藉由調整具有聚合物種子、圍繞種子之橡膠核、與圍繞核之接枝殼的接枝共聚物各層的組成與組成比,調整橡膠核的形態,以及調整接枝共聚物與基質聚合物之間的折射率差值,本發明係關於一種具備極佳透明度、光澤度、黑度、耐候性、耐熱性、與耐衝擊性的熱塑性樹脂組成物、熱塑性樹脂組成物之製備方法、以及使用熱塑性樹脂組成物製造之模製物件。
由於丙烯酸酯-苯乙烯-丙烯腈接枝共聚物(此後稱為"ASA樹脂")不含不穩定雙鍵,ASA樹脂因而具有極佳耐候性。故此,ASA樹脂應用至多種領域例如電氣/電子部件、建築材料(例如乙烯基壁板等)、擠製型材、與車用部件。近來在戶外產品領域中,對具有例如未上漆、透明、高色度、與特殊顏色之性質的高附加價值產品的市場需求持續增長。
為了實現含有橡膠核接枝共聚物的透明度,橡膠核、接枝殼、與基質樹脂之間的折射率差值應為小。此外,為了實現含有接枝共聚物與基質樹脂之樹脂組成物的透明度,橡膠核與基質樹脂之間的折射率差值應為小。在此情形中,藉由避免接枝共聚物界面處的光折射與反射,於樹脂組成物實現透明度。
在含有丙烯酸丁酯橡膠核與苯乙烯-丙烯腈共聚物殼的ASA樹脂中,丙烯酸丁酯橡膠的折射率為1.46,而苯乙烯-丙烯腈共聚物的折射率為1.56至1.58。意即,核與殼之間的折射率差值大,這使得樹脂不透明。此外當ASA樹脂包括苯乙烯-丙烯腈共聚物(此後稱為"SAN樹脂")作為基質樹脂時,SAN樹脂的折射率為1.56至1.58,而ASA的核與SAN樹脂之間的折射率差值大。故此,樹脂組成物不透明並且耐熱性不佳。
因此有需要開發一種藉由減少基質樹脂與構成ASA樹脂之種子、核、與殼的各者之間的折射率差值而能夠實現市面上需求的透明度程度並具有極佳光澤度、黑度、耐候性、耐熱性、與機械性質的樹脂組成物。
[相關領域文件]
[專利文件]
KR 2006-0118156 A
技術問題
因此基於上述問題已完成本發明,本發明的一個目標係提供一種具備極佳透明度、光澤度、黑度、耐候性、耐熱性、與耐衝擊性的熱塑性樹脂組成物、彼之製備方法、及使用彼製造之模製物件。
可藉由以下敘述之本發明達成上述及其他目的。
技術方案
I)根據本發明的一個態樣,提供一種熱塑性樹脂組成物,其包括丙烯酸烷酯-芳族乙烯基化合物-丙烯腈化合物接枝共聚物(A),其包括種子、圍繞種子之橡膠核、與圍繞橡膠核之接枝殼;以及非接枝共聚物(B),其包括(甲基)丙烯酸烷酯、經烷基取代之苯乙烯系化合物、與丙烯腈化合物,其中接枝共聚物(A)滿足下列方程式1;當丙酮添加至熱塑性樹脂組成物並進行攪拌與離心使得熱塑性樹脂組成物分離為溶膠與凝膠時,溶膠與凝膠之間的折射率差值為0.006或更小;依照ASTM D1003使用3 mm厚之射出試樣測量,熱塑性樹脂組成物具有10%或更低的霧度;以及依照ASTM D256於室溫使用1/4"厚之試樣測量,熱塑性樹脂組成物具有10 kgf·cm/cm或更高的Izod衝擊強度:
[方程式1]
,
其中r2為從接枝共聚物的中心到核之厚度(nm)。
II)根據本發明的另一個態樣,提供一種熱塑性樹脂組成物,其包括丙烯酸烷酯-芳族乙烯基化合物-丙烯腈化合物接枝共聚物(A),其包括藉由聚合35至58重量%之丙烯酸烷酯與42至65重量%之芳族乙烯基化合物而獲得之種子、形成為圍繞種子並藉由聚合78至91重量%之丙烯酸烷酯與9至22重量%之芳族乙烯基化合物而獲得之橡膠核、及形成為圍繞橡膠核並藉由聚合65至82重量%之芳族乙烯基化合物、12至30重量%之丙烯腈化合物、與3至15重量%之丙烯酸烷酯而獲得之接枝殼;以及非接枝共聚物(B),其包括(甲基)丙烯酸烷酯、經烷基取代之苯乙烯系化合物、與丙烯腈化合物,其中接枝共聚物(A)滿足下列方程式1與2兩者:
[方程式1]
[方程式2]
,
其中在方程式1與2中,r1為從接枝共聚物的中心到聚合物種子之平均半徑(nm),而r2為從接枝共聚物的中心到橡膠核之平均半徑(nm)。
III)在I)或II)中,於接枝共聚物(A)中,橡膠核與殼之間的折射率差值可較佳地為0.09或更小。
IV)在I)或II)中,接枝共聚物(A)的聚合物種子與非接枝共聚物(B)之間的折射率差值可較佳地為0.012或更小。
V)在I)至IV)中,基於接枝共聚物(A)的總體為100重量%計,接枝共聚物(A)可較佳地包括5至35重量%之聚合物種子、25至55重量%之橡膠核、與25至55重量%之接枝殼。
VI)在I)至V)中,非接枝共聚物(B)可較佳地包括30至60重量%之(甲基)丙烯酸烷酯、25至55重量%之經烷基取代之苯乙烯系化合物、與5至35重量%之丙烯腈化合物。
VII)在I)至VI)中,熱塑性樹脂組成物可較佳地包括10至90重量%之接枝共聚物(A)與10至90重量%之非接枝共聚物(B)。
VIII)在I)至VII)中,熱塑性樹脂組成物可較佳地包括丙烯酸烷酯-芳族乙烯基化合物-丙烯腈化合物接枝共聚物(C),其含有具有平均粒子直徑為50至150 nm之橡膠核。
IX)在II)至VIII)中,當丙酮添加至熱塑性樹脂組成物並進行攪拌與離心使得熱塑性樹脂組成物分離為溶膠與凝膠時,溶膠與凝膠之間的折射率差值可較佳地為0.006或更小。
X)在II)至IX)中,依照ASTM D1003使用3 mm厚之射出試樣測量,熱塑性樹脂組成物可較佳地具有10%或更低的霧度。
XI)在I)至X)中,依照ASTM D2457於45°使用3 mm厚之射出試樣測量,熱塑性樹脂組成物可較佳地具有120或更高的光澤度。
XII)在II)至XI)中,依照ASTM D256於室溫使用1/4"厚之試樣測量,熱塑性樹脂組成物可較佳地具有10 kgf·cm/cm或更高的Izod衝擊強度。
XIII)根據本發明的再另一個態樣,提供一種熱塑性樹脂組成物之製備方法,該方法包括於180至300℃與80至400 rpm揑合與擠出:丙烯酸烷酯-芳族乙烯基化合物-丙烯腈化合物接枝共聚物(A),其包括藉由聚合35至58重量%之丙烯酸烷酯與42至65重量%之芳族乙烯基化合物而獲得之種子、形成為圍繞種子並藉由聚合78至91重量%之丙烯酸烷酯與9至22重量%之芳族乙烯基化合物而獲得之橡膠核、及形成為圍繞橡膠核並藉由聚合65至82重量%之芳族乙烯基化合物、12至30重量%之丙烯腈化合物、與3至15重量%之丙烯酸烷酯而獲得之接枝殼;以及非接枝共聚物(B),其包括(甲基)丙烯酸烷酯、經烷基取代之苯乙烯系化合物、與丙烯腈化合物,其中接枝共聚物(A)滿足下列方程式1與2兩者:
[方程式1]
[方程式2]
,
其中在方程式1與2中,r1為從接枝共聚物的中心到種子之厚度(nm),而r2為從接枝共聚物的中心到核之厚度(nm)。
XIV)在XIII)中,於揑合與擠出中,可較佳地包括丙烯酸烷酯-芳族乙烯基化合物-丙烯腈化合物接枝共聚物(C),其含有具有平均粒子直徑為50至150 nm之橡膠核。
XV)根據本發明的又另一個態樣,提供一種模製物件,其包括I)至XII)的熱塑性樹脂組成物。
有利功效
在本發明中,本發明具有提供一種具備極佳耐熱性、耐衝擊性、透明度、光澤度、黑度、與耐候性的熱塑性樹脂組成物、彼之製備方法、及使用彼製造之模製物件的效果。
此外本發明的熱塑性樹脂組成物能夠應用至需要極佳透明度、光澤度、黑度、耐候性、耐熱性、與耐衝擊性的車用內部材料、車用外部材料、建築材料、家庭電器、或醫療部件並能夠提供美感上愉悅的外觀與極佳耐衝擊性。
最佳模式
此後將更詳細說明本發明的熱塑性樹脂組成物、彼之製備方法及使用彼製造之模製物件。
本發明人確認,為了改善包括ASA樹脂與基質樹脂之熱塑性樹脂組成物的透明度、光澤度、黑度、耐候性、耐熱性、與耐衝擊性,當在預定範圍內調整構成ASA樹脂之種子、核、與殼的組成、組成比、與折射率差值,並且ASA樹脂與基質樹脂之間的折射率差值減少時,獲得了耐熱性,並且耐衝擊性、透明度、光澤度、黑度、與耐候性係大幅改善。基於這些結果,本發明人進行了進一步的研究以完成本發明。
本發明的熱塑性樹脂組成物包括:丙烯酸烷酯-芳族乙烯基化合物-丙烯腈化合物接枝共聚物(A),其包括種子、圍繞種子之橡膠核、與圍繞橡膠核之接枝殼;以及非接枝共聚物(B),其包括(甲基)丙烯酸烷酯、經烷基取代之苯乙烯系化合物、與丙烯腈化合物,其中接枝共聚物(A)滿足下列方程式1;當丙酮添加至熱塑性樹脂組成物並進行攪拌與離心使得熱塑性樹脂組成物分離為溶膠與凝膠時,溶膠與凝膠之間的折射率差值為0.006或更小;依照ASTM D1003使用3 mm厚之射出試樣測量,熱塑性樹脂組成物具有10%或更低的霧度;以及依照ASTM D256於室溫使用1/4"厚之試樣測量,熱塑性樹脂組成物具有10 kgf·cm/cm或更高的Izod衝擊強度。在此情形中,光澤度、黑度、耐候性、與耐熱性可為極佳。
[方程式1]
在方程式1中,r2為從接枝共聚物的中心到核之厚度(nm)。
此外本發明的熱塑性樹脂組成物包括:丙烯酸烷酯-芳族乙烯基化合物-丙烯腈化合物接枝共聚物(A),其包括藉由聚合35至58重量%之丙烯酸烷酯與42至65重量%之芳族乙烯基化合物而獲得之種子、形成為圍繞種子並藉由聚合78至91重量%之丙烯酸烷酯與9至22重量%之芳族乙烯基化合物而獲得之橡膠核、及形成為圍繞橡膠核並藉由聚合65至82重量%之芳族乙烯基化合物、12至30重量%之丙烯腈化合物、與3至15重量%之丙烯酸烷酯而獲得之接枝殼;以及非接枝共聚物(B),其包括(甲基)丙烯酸烷酯、經烷基取代之苯乙烯系化合物、與丙烯腈化合物,其中接枝共聚物(A)滿足下列方程式1與2兩者。在此情形中,透明度、光澤度、黑度、耐候性、耐熱性、與耐衝擊性可為極佳。
[方程式1]
[方程式2]
在方程式1與2中,r1為從接枝共聚物的中心到聚合物種子之平均半徑(nm),而r2為從接枝共聚物的中心到核之平均半徑(nm)。
此後,將詳細說明本發明的熱塑性樹脂組成物的各個組分。
(A)丙烯酸烷酯-芳族乙烯基化合物-丙烯腈化合物接枝共聚物
例如,接枝共聚物(A)可以是丙烯酸烷酯-芳族乙烯基化合物-丙烯腈化合物接枝共聚物,其包括種子、圍繞種子之橡膠核、與圍繞橡膠核之接枝殼。接枝共聚物(A)可較佳地包括藉由聚合35至58重量%之丙烯酸烷酯與42至65重量%之芳族乙烯基化合物而獲得之種子、形成為圍繞種子並藉由聚合78至91重量%之丙烯酸烷酯與9至22重量%之芳族乙烯基化合物而獲得之橡膠核、及形成為圍繞橡膠核並藉由聚合65至82重量%之芳族乙烯基化合物、12至30重量%之丙烯腈化合物、與3至15重量%之丙烯酸烷酯而獲得之接枝殼。在此情形中,可獲得耐熱性,並且透明度、光澤度、黑度、耐候性、與耐衝擊性可為極佳。此外由於接枝殼中包括丙烯酸烷酯,其與非接枝共聚物(B)的相容性可為極佳,並因而物理性質平衡可為極佳。
種子
例如,接枝共聚物(A)的聚合物種子可藉由聚合35至58重量%之丙烯酸烷酯與42至65重量%之芳族乙烯基化合物,較佳為38至50重量%之丙烯酸烷酯與50至62重量%之芳族乙烯基化合物,更佳為40至47重量%之丙烯酸烷酯與53至60重量%之芳族乙烯基化合物,再更佳為42至45重量%之丙烯酸烷酯與55至58重量%之芳族乙烯基化合物而獲得。在此情形中,由於其與非接枝共聚物(B)之折射率差值減少,透明度、光澤度、黑度、與耐候性可為極佳。
例如,接枝共聚物(A)的聚合物種子可具有120至220 nm,較佳為150至190 nm的平均粒子直徑。在此範圍內,可賦予最終製備之熱塑性樹脂組成物極佳的耐衝擊性、流動性、透明度、黑度、與耐候性。
在本揭示中,可藉由本發明所屬技術領域中常用的測量方法(例如電子顯微術)測量接枝共聚物的聚合物種子、橡膠核、與接枝殼的平均粒子直徑,並無特別限制。例如,對於聚合物種子、橡膠核、與接枝殼之各者,在完成彼等的製備後,獲得樣品,並藉由動態光散射測量樣品的平均粒子直徑。具體地,使用Nicomp 380粒徑分析儀(製造商:PSS)於高斯模式中將平均粒子直徑測量為強度值。作為具體測量例子,藉由以蒸餾水稀釋0.1 g的乳膠(TSC:35至50 wt%)1,000至5,000倍,即適當地稀釋樣品以避免明顯地偏離300 kHz的強度設定點,並置於玻璃管中而製備樣品。接著,於自動稀釋之流通槽中使用測量模式為動態光散射/強度300 kHz/強度-重量高斯分析測量樣品的平均粒子直徑。於此時,設定值如下:溫度:23℃;以及測量波長:632.8 nm。
橡膠核
例如,接枝共聚物(A)的橡膠核可形成為圍繞種子並可藉由聚合78至91重量%之丙烯酸烷酯與9至22重量%之芳族乙烯基化合物,較佳為80至90重量%之丙烯酸烷酯與10至20重量%之芳族乙烯基化合物,更佳為82至88重量%之丙烯酸烷酯與12至18重量%之芳族乙烯基化合物,再更佳為84至87重量%之丙烯酸烷酯與13至16重量%之芳族乙烯基化合物而獲得。在此情形中,物理性質平衡、耐衝擊性、透明度、光澤度、黑度、與耐候性可為極佳。
例如,橡膠核可具有180至300 nm,較佳為200至280 nm,更佳為230至260 nm的平均粒子直徑。在此範圍內,物理性質平衡與耐衝擊性可為極佳。
接枝殼
例如,接枝共聚物(A)的接枝殼可形成為圍繞橡膠核並可藉由聚合65至82重量%之芳族乙烯基化合物、12至30重量%之丙烯腈化合物、與3至15重量%之丙烯酸烷酯,較佳為66至78重量%之芳族乙烯基化合物、14至26重量%之丙烯腈化合物、與3至13重量%之丙烯酸烷酯,更佳為68至78重量%之芳族乙烯基化合物、16至22重量%之丙烯腈化合物、與5至12重量%之丙烯酸烷酯,再更佳為70至75重量%之芳族乙烯基化合物、18至21重量%之丙烯腈化合物、與6至10重量%之丙烯酸烷酯而獲得。在此情形中,由於接枝殼中包括丙烯酸烷酯,其與非接枝共聚物(B)的相容性可為極佳,並因而物理性質平衡、透明度、光澤度、黑度、與耐候性可為極佳。
在本揭示中,例如,芳族乙烯基化合物可包括選自於由下列所組成之群組的一或多者:苯乙烯、α-甲基苯乙烯、鄰甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯、間甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、異丁基苯乙烯、三級丁基苯乙烯、鄰溴苯乙烯、對溴苯乙烯、間溴苯乙烯、鄰氯苯乙烯、對氯苯乙烯、間氯苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基二甲苯、氟苯乙烯、與乙烯基萘,較佳為苯乙烯。
在本揭示中,例如,丙烯腈化合物可包括選自於由下列所組成之群組的一或多者:丙烯腈、甲基丙烯腈、乙基丙烯腈、與異丙基丙烯腈,較佳為丙烯腈。
在本揭示中,例如,丙烯酸烷酯可包括含具有1至15個碳原子之烷基的丙烯酸烷酯,較佳地選自於由下列所組成之群組的一或多者:丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基丁酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸己酯、丙烯酸庚酯、丙烯酸正戊酯、與丙烯酸月桂酯,更佳為含具有1至4個碳原子之烷基的丙烯酸烷酯,再更佳為丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、或其混合物。
例如,接枝共聚物(A)滿足下列方程式1與2兩者。在此情形中,可減少與非接枝共聚物(B)之折射率差值大的接枝共聚物(A)之橡膠核厚度,並因而透明度、光澤度、黑度、耐候性、與耐衝擊性可為極佳。
[方程式1]
[方程式2]
在方程式1與2中,r1為從接枝共聚物的中心到聚合物種子之平均半徑(mm),而r2為從接枝共聚物的中心到核之平均半徑(nm)。
方程式1可較佳地表示為200≤2*r2≤280,更佳為230≤2*r2≤260。在此範圍內,耐衝擊性可為極佳。
方程式2可較佳地表示為30≤r2-r1≤40,更佳為32≤r2-r1≤37。在此範圍內,透明度、黑度、與耐候性可為極佳。
此外,r1可以是將種子的平均粒子直徑除以一半而獲得的值,而r2可以是將包括種子之核的平均粒子直徑除以一半而獲得的值。
r2-r1表示橡膠核厚度。當橡膠核厚度減少時,透光度增加。在此情形中,可改善透明度,並且黑度與耐候性可為極佳。
在本揭示中,可由下列方程式3計算接枝共聚物的聚合物種子、橡膠核、與接枝殼之各者的折射率與非接枝共聚物(B)的折射率。
[方程式3]
Wti=共聚物中各組分的重量分率(%)
RIi=共聚物的各組分之聚合物的折射率
在本揭示中,共聚物的各組分的折射率,即單體的聚合物的折射率沒有特別地限制,只要折射率是本發明所屬領域中通常認可的值。例如,甲基丙烯酸甲酯可以是1.49,丙烯酸丁酯可以是1.46,苯乙烯可以是1.592,而丙烯腈可以是1.52。
例如,接枝共聚物(A)的聚合物種子與非接枝共聚物(B)之間的折射率差值可為0.012或更小,較佳為0.007或更小,更佳為0.004或更小,再更佳為0.003或更小,再更佳為0.001至0.003。在此範圍內,透明度、光澤度、黑度、與耐候性可為極佳。
例如,接枝共聚物(A)的橡膠核與接枝共聚物(A)的接枝殼之間的折射率差值可為0.09或更小,較佳為0.070至0.090,更佳為0.080至0.090,再更佳為0.083至0.089。在此範圍內,透明度、耐光性、黑度、耐候性、與耐衝擊性可為極佳。
例如,接枝共聚物(A)可具有70至98重量%,較佳為80至95重量%,更佳為82至92重量%的凝膠含量。在此範圍內,機械性質如耐衝擊性可為極佳。
例如,接枝共聚物(A)可具有2.5至10,較佳為3至7,更佳為4至6的膨脹指數。在此範圍內,機械性質(例如耐衝擊性)以及耐候性可為極佳。
例如,接枝共聚物(A)可具有30%或更高,較佳為35至70%,更佳為35至60%的接枝度。在此範圍內,機械性質(例如耐衝擊性)以及耐候性可為極佳。
在本揭示中,在測量凝膠含量、膨脹指數、與接枝度時,將30 g的丙酮添加至0.5 g的粉末狀接枝共聚物,使用搖動器(SKC-6075,Lab Companion Co.)於210 rpm及室溫進行攪拌12小時,使用離心機(Supra R30,Hanil Science Co.)於18,000 rpm及0℃進行離心3小時以僅分離沒有溶解於丙酮之不溶物質,使用強制對流烘箱(OF-12GW,Lab Companion Co.)透過強制循環於85℃使經分離的不溶物質乾燥12小時。接著,測量乾燥後不溶物質的重量,並透過以下方程式4、5、與6計算凝膠含量、膨脹指數、與接枝度。
[方程式4]
凝膠含量(wt%)=[不溶物質(gel)重量(g)/樣品重量(g)]×100
[方程式5]
膨脹指數=離心後乾燥前不溶物質重量(g)/離心後乾燥後不溶物質重量(g)
[方程式6]
接枝度(%)=[接枝單體重量(g) /橡膠重量(g)]×100
在方程式6中,接枝單體重量(g)為從藉由將接枝共聚物溶解於丙酮中並進行離心而獲得的不溶物質(gel)重量(g)減去橡膠重量(g)而獲得的值,而橡膠重量(g)為接枝共聚物粉末中包括的橡膠組分的理論重量(g)。
例如,基於接枝共聚物(A)的總體為100重量%計,接枝共聚物(A)可包括5至35重量%,較佳為10至30重量%,更佳為15至25重量%的聚合物種子。在此範圍內,耐衝擊性與物理性質平衡可為極佳。當聚合物種子含量低於此範圍時,透明度、黑度、與耐候性可能變差。當聚合物種子含量超出此範圍時,耐衝擊性可能變差。
例如,基於接枝共聚物(A)的總體為100重量%計,接枝共聚物(A)可包括25至55重量%,較佳為30至50重量%,更佳為35至45重量%的橡膠核。在此範圍內,耐衝擊性與物理性質平衡可為極佳。當橡膠核含量低於此範圍時,因橡膠含量減少而可能降低接枝共聚物的衝擊強化效果。當橡膠核含量超出此範圍時,因接枝殼含量減少而可能在凝聚期間發生橡膠的黏聚,並且其與非接枝共聚物(B)的相容性可能明顯地降低。因此衝擊強化效果可能降低,並且可能無法獲得所欲的折射率程度。
例如,基於接枝共聚物(A)的總體為100重量%計,接枝共聚物(A)可包括25至55重量%,較佳為30至50重量%,更佳為35至45重量%的接枝殼。在此範圍內,耐衝擊性與物理性質平衡可為極佳。當接枝殼含量低於此範圍時,由於低接枝效率,橡膠可能黏聚,並因而其與非接枝共聚物(B)的相容性可能降低,從而減少衝擊強化效果。當接枝殼含量超出此範圍時,由於相對橡膠含量減少,耐衝擊性可能降低。
例如,橡膠組分的核可以是藉由聚合丙烯酸烷酯、芳族乙烯基化合物、與交聯劑而獲得的丙烯酸橡膠。當包括交聯劑時,可調整凝膠含量,並且耐衝擊性可為極佳。
例如,聚合物種子、橡膠核、或其兩者可包括選自於由下列所組成之群組的一或多者作為交聯劑:二乙烯苯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、丙烯酸芳酯、丙烯酸芳甲酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、二丙烯酸四乙二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯、二甲基丙烯酸三乙二醇酯、二甲基丙烯酸新戊二醇酯、三聚異氰酸三烯丙基酯、三芳胺、二烯丙胺,與下列化學式1表示之化合物。
[化學式1]
在化學式1中,A係獨立地為具有乙烯基或(甲基)丙烯酸酯基的取代基;A'為氫、具有乙烯基的取代基、具有1至30個碳原子之烷基、具有5至24個碳原子之烯丙基烷基、具有5至24個碳原子之芳胺基、或具有6至30個碳原子之烯丙基;R係獨立地為二價乙基或丙基;以及n為0至15或1至15、較佳為0至5或1至5、更佳為0至4或1至4之整數。
例如,基於在製備接枝共聚物(A)的聚合物種子、橡膠核、與接枝殼之各者時所使用單體的總體為100重量份計,可使用0.001至3重量份,較佳為0.05至1重量份之交聯劑。
在本揭示中,聚合物中單體含量可表示在製備聚合物時進料單體的含量(重量%),或可表示藉由將聚合物中的單元轉換成單體而計算的值(重量%)。
例如,接枝共聚物(A)之製備方法可包括步驟i)藉由納入35至58重量%之丙烯酸烷酯與42至65重量%之芳族乙烯基化合物製備聚合物種子;步驟ii)於聚合物種子的存在下藉由納入78至91重量%之丙烯酸烷酯與9至22重量%之芳族乙烯基化合物製備橡膠核;以及步驟iii)於橡膠核的存在下藉由接枝聚合65至82重量%之芳族乙烯基化合物、12至30重量%之丙烯腈化合物、與3至15重量%之丙烯酸烷酯製備接枝共聚物。在此情形中,透明度、光澤度、黑度、耐候性、與耐衝擊性可為極佳。
接枝共聚物(A)之製備方法較佳地包括步驟i)藉由納入35至58重量%之丙烯酸烷酯、42至65重量%之芳族乙烯基化合物、電解質、交聯劑、引發劑、與乳化劑製備聚合物種子;步驟ii)於聚合物種子的存在下藉由納入78至91重量%之丙烯酸烷酯、9至22重量%之芳族乙烯基化合物、交聯劑、引發劑、與乳化劑製備橡膠核;以及步驟iii)於橡膠核的存在下藉由接枝聚合65至82重量%之芳族乙烯基化合物、12至30重量%之丙烯腈化合物、3至15重量%之丙烯酸烷酯、交聯劑、引發劑、與乳化劑製備接枝共聚物。在此情形中,透明度、光澤度、黑度、與耐候性可為極佳。
在步驟i)、ii)、與iii)中,可使用本發明所屬領域中常用的乳化劑作為本發明的乳化劑,並無特別限制。例如,乳化劑可包括選自於由下列所組成之群組的一或多者:具有12至18個碳原子之磺琥珀酸烷酯金屬鹽或其衍生物、具有12至20個碳原子之硫酸烷酯或其衍生物、具有12至20個碳原子之烷基磺酸金屬鹽或其衍生物、脂肪酸皂、與松香酸皂。
具有12至18個碳原子之磺琥珀酸烷酯金屬鹽或其衍生物可較佳地包括選自於由下列所組成之群組的一或多者:磺琥珀酸二環己酯、磺琥珀酸十二烷酯、二-磺琥珀酸2-乙基己酯鈉、二-磺琥珀酸2-乙基己酯鉀、磺琥珀酸二辛酯鈉、與磺琥珀酸二辛酯鉀。
具有12至20個碳原子之硫酸烷酯或其衍生物以及具有12至20個碳原子之烷基磺酸金屬鹽或其衍生物可較佳地包括選自於由下列所組成之群組的一或多者:硫酸月桂酯鈉、硫酸十二基酯鈉、硫酸十二基苯酯鈉、硫酸十八基酯鈉、硫酸油酸酯鈉、硫酸十二基酯鉀、與硫酸十八基酯鉀。
脂肪酸皂可較佳地包括選自於由下列所組成之群組的一或多者:油酸、硬脂酸、月桂酸、與混合脂肪酸的鈉或鉀鹽。
松香酸皂可較佳地為松脂酸酯。
例如,基於在製備接枝共聚物(A)的聚合物種子、橡膠核、與接枝殼之各者時所使用單體的總體為100重量份計,可使用0.01至5重量份,較佳為0.1至4重量份,更佳為1至3重量份的乳化劑。
在步驟i)、ii)、與iii)中,引發劑的種類沒有特別地限制,但可較佳地使用自由基引發劑。
例如,自由基引發劑可包括選自於由下列所組成之群組的一或多者:無機過氧化物、有機過氧化物、過氧縮酮過氧化物、過氧碳酸酯過氧化物、與偶氮化合物。
無機過氧化物可較佳地包括選自於由下列所組成之群組的一或多者:過氧硫酸鈉、過氧硫酸鉀、過氧硫酸鋁、過磷酸鉀、與氫過氧化物。
有機過氧化物可包括選自於由下列所組成之群組的一或多者:三級丁基過氧化物、異丙苯氫過氧化物、對薄荷烷氫過氧化物、二-三級丁基過氧化物、二異丙苯過氧化物、三級丁基異丙苯過氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(三級丁基過氧基)-已烷、二-三級戊基過氧化物、1,1-二(三級丁基過氧基)-3,3,5-三甲基環己烷、1,1-二(三級丁基過氧基)-環己烷、1,1-二(三級戊基過氧基)-環己烷、3,3-二(三級戊基過氧基)-丁酸乙酯、二異丙基苯單氫過氧化物、三級戊基氫過氧化物、三級丁基氫過氧化物、過氧新癸酸三級丁基酯、過氧三甲基乙酸三級丁基酯、二-(3,3,5-三甲基己醯基)-過氧化物、過氧-2-乙基已酸三級丁基酯、三級丁基過氧-3,3,5-三甲基己醯基、過氧新癸酸三級戊基酯、過氧三甲基乙酸三級戊基酯、過氧-2-乙基已酸三級戊基酯、三級丁基過氧乙酸、過氧苯甲酸三級丁基酯、過氧2-乙基己基碳酸三級戊基酯、過氧2-乙基己基碳酸三級丁基酯、過氧異丙基單碳酸三級丁基酯、三級丁基過氧順丁烯二酸、過氧新癸酸異丙苯酯、1,1,3,3,-四甲基丁基過氧新癸酸酯、1,1,3,3,-四甲基丁基過氧2-乙基已酸酯、二-2-2乙基己基過氧二碳酸酯、3-羥基-1,1-二甲基丁基過氧新癸酸酯、乙醯基過氧化物、異丁基過氧化物、辛醯基過氧化物、二苯甲醯基過氧化物、二月桂醯基過氧化物、3,5,5-三甲基已醇過氧化物、與過氧異丁酸三級丁基酯。
過氧縮酮過氧化物可較佳地包括選自於由下列所組成之群組的一或多者:1,1-二(三級丁基過氧基)-3,3,5-三甲基環己烷、1,1-二(三級丁基過氧基)環己烷、1,1-二(三級戊基過氧基)環己烷、乙基-3,3-二(三級丁基過氧基)丁酸酯、與乙基-3,3-二(三級戊基過氧基)丁酸酯。
過氧碳酸酯過氧化物可較佳地包括選自於由下列所組成之群組的一或多者:二烷基過氧化物,例如二異丙苯過氧化物、二(三級丁基過氧基)-間/對二異丙基苯、2,5-二甲基-2,5-(三級丁基過氧基)已烷、三級丁基異丙苯過氧化物、與2,5-甲基-2,5-(三級丁基過氧基)己炔-3、過氧2-乙基己基單碳酸三級丁基酯、與過氧苯甲酸三級丁基酯。
偶氮化合物可較佳地包括選自於由下列所組成之群組的一或多者:偶氮雙異丁腈、偶氮雙-2,4-二甲基戊腈、偶氮雙環己烷碳腈、與偶氮雙異丁酸甲基。
在步驟i)、ii)、與iii)的至少一者中,可較佳地使用活化劑結合聚合引發劑以促進過氧化物的初始反應。
可使用本發明所屬領域中常用的活化劑作為本發明的活化劑,並無特別限制。
基於接枝共聚物的總體為100重量份計,可添加0.01至3重量份,較佳為0.01至1重量份的活化劑。在此範圍內,可達成高聚合度。
例如,在步驟i)、ii)、與iii)中,可使用氧化還原系統催化劑結合引發劑以進一步加速初始反應。
例如,氧化還原系統催化劑可包括選自於由下列所組成之群組的一或多者:焦磷酸鈉、右旋糖、硫化亞鐵、亞硫酸鈉、甲醛次硫酸鈉、與乙二胺四乙酸鈉、較佳為焦磷酸鈉、右旋糖、與硫化亞鐵之混合物,並不限於此。
例如,在步驟i)中,可使用選自於由下列所組成之群組的一或多者作為電解質:KCl、NaCl、KHCO
3、NaHCO
3、K
2CO
3、Na
2CO
3、KHSO
3、NaHSO
4、Na
2S
2O
7、K
3P
2O
7、K
3PO
4、Na
3PO
4、與Na
2HPO
4,並不限於此。
例如,在步驟iii)中,可包括分子量調節劑。
例如,基於接枝共聚物的總體為100重量份計,可包括0.01至2重量份,較佳為0.05至1.5重量份,更佳為0.05至1重量份之分子量調節劑。在此範圍內,可輕易製備具有所需分子量的聚合物。
例如,分子量調節劑可包括選自於由下列所組成之群組的一或多者:α-甲基苯乙烯二聚體、三級十二基硫醇、正十二基硫醇、辛基硫醇、四氯化碳、二氯甲烷、二溴甲烷、二硫化四乙胺甲硫醯(tetra ethyl thiuram disulfide)、二硫化二伸戊基甲硫醯(dipentamethylene thiuram disulfide)、與二硫化二異丙基黄原酸(diisopropylxanthogen disulfide),並不限於此。
在本揭示中,100重量份之接枝共聚物可表示最終獲得之接枝共聚物的總重量;在聚合物種子、橡膠核、與接枝殼的製備中所用單體的總重量,考量大部分的添加單體係用於聚合;或在聚合物種子與橡膠核的製備中所用單體以及在接枝殼的製備中所用單體的總重量。
例如,可藉由乳化聚合製備接枝共聚物(A)。在此情形中,耐化學性、耐候性、流動性、抗拉強度、與衝擊強度可為極佳。
本發明所屬領域中常採用的乳化聚合方法可用於本發明中,並無特別限制。
乳化聚合期間的聚合溫度沒有特別地限制,並且乳化聚合可例如於50至85℃,較佳為60至80℃進行。
例如,可透過包括凝聚、清洗、與乾燥的傳統製程將接枝共聚物(A)的乳膠製備成粉末形式。作為具體例子,添加金屬鹽或酸凝聚劑,於60至100℃進行凝聚,並進行熟化、脫水、清洗、與乾燥以製備粉末形式之接枝共聚物(A)的乳膠,但本發明不限於此。
例如,基於接枝共聚物(A)與非接枝共聚物(B)的總重量,可包括10至90重量%,較佳為30至70重量%,更佳為40至60重量%之接枝共聚物(A)。在此範圍內,透明度、光澤度、黑度、耐候性、與耐衝擊性可為極佳。
(B)包括(甲基)丙烯酸烷酯、經烷基取代之苯乙烯系化合物、與丙烯腈化合物之非接枝共聚物
非接枝共聚物(B)可以是基質樹脂,例如可包括(甲基)丙烯酸烷酯、經烷基取代之苯乙烯系化合物、與丙烯腈化合物。在此情形中,其與接枝共聚物(A)的相容性可為極佳,並且可獲得耐熱性。故此,透明度、光澤度、黑度、耐候性、與耐衝擊性可為極佳。
非接枝共聚物(B)可較佳地包括30至60重量%之(甲基)丙烯酸烷酯、25至55重量%之經烷基取代之苯乙烯系化合物、與5至35重量%之丙烯腈化合物,更佳為35至55重量%之(甲基)丙烯酸烷酯、30至50重量%之經烷基取代之苯乙烯系化合物、與15至25重量%之丙烯腈化合物,再更佳為40至47重量%之(甲基)丙烯酸烷酯、35至42重量%之經烷基取代之苯乙烯系化合物、與17至23重量%之丙烯腈化合物。在此範圍內,其與接枝共聚物(A)的相容性可為極佳,並且可獲得耐熱性。故此,透明度、光澤度、黑度、耐候性、與耐衝擊性可為極佳。
在本揭示中,術語"非接枝共聚物"指在沒有接枝聚合下獲得之共聚物,並更具體地指沒有接枝至橡膠的共聚物。
在本揭示中,可將(甲基)丙烯酸烷酯定義為包括丙烯酸烷酯與甲基丙烯酸烷酯兩者。
例如,丙烯酸烷酯可包括含有具有1至15個碳原子之烷基的丙烯酸烷酯,較佳地選自於由下列所組成之群組的一或多者:丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基丁酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸己酯、丙烯酸庚酯、丙烯酸正戊酯、與丙烯酸月桂酯,更佳為含有具有1至4個碳原子之烷基的丙烯酸烷酯,再更佳為丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、或其混合物。
例如,甲基丙烯酸烷酯可以是含有具有1至15個碳原子之烷基的甲基丙烯酸烷酯,並可較佳地包括選自於由下列所組成之群組的一或多者:甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸2-乙基丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、與甲基丙烯酸月桂酯,更佳為含有具有1至4個碳原子之烷基的甲基丙烯酸烷酯,再更佳為甲基丙烯酸甲酯。
在本揭示中,例如,經烷基取代之苯乙烯系化合物可包括選自於由下列所組成之群組的一或多者:α-甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯、鄰乙基苯乙烯、間乙基苯乙烯、對乙基苯乙烯、對三級丁基苯乙烯、與2,4-二甲基苯乙烯,較佳為α-甲基苯乙烯。在此情形中,耐熱性可為極佳。
非接枝共聚物(B)所包括之丙烯腈化合物的種類可相同於本發明的接枝共聚物(A)所包括之丙烯腈化合物的種類。
非接枝共聚物(B)可較佳地為甲基丙烯酸甲酯-α-甲基苯乙烯-丙烯腈共聚物。在此情形中,接枝共聚物(A)的聚合物種子與非接枝共聚物(B)之間的折射率差值可減少,並因而透明度、黑度、耐候性、與耐熱性可為極佳。
例如,非接枝共聚物(B)可具有50,000至150,000 g/mol,較佳為70,000至130,000 g/mol,更佳為90,000至120,000 g/mol的重量平均分子量。在此範圍內,耐衝擊性與可模製性可為極佳。
在本揭示中,除非另有定義,可使用凝膠滲透層析術(GPC,Waters Breeze)測量重量平均分子量。作為具體例子,可使用四氫呋喃(THF)作為析出液透過凝膠滲透層析術(GPC,Waters Breeze)測量重量平均分子量。在此情形中,重量平均分子量為對於聚苯乙烯(PS)標準品之相對值。作為具體測量例子,可在以下條件下測量重量平均分子量:溶劑:THF、管柱溫度:40℃、流速:0.3 ml/min、樣品濃度:20 mg/ml、射出量:5 µl、管柱型號:1×PLgel 10 µm MiniMix-B(250×4.6 mm)+1×PLgel 10 µm MiniMix-B(250×4.6 mm)+1×PLgel 10 µm MiniMix-B Guard(50×4.6 mm)、設備名稱:Agilent 1200系列系統、折射率偵測器:Agilent G1362 RID、RI溫度:35℃、數據處理:Agilent ChemStation S/W、與試驗方法(Mn、Mw與PDI):OECD TG 118。
例如,依照ASTM D3418測量,非接枝共聚物(B)可具有110℃或更高,較佳為115℃或更高,更佳為115至130℃的玻璃轉移溫度。在此情形中,可進一步改善耐熱性。
在本揭示中,可依照ASTM D3418於加熱速率10℃/min使用示差掃瞄熱量分析儀(TA Instruments,Q100 DSC)測量玻璃轉移溫度。
例如,依照ASTM D1238於220℃及10 Kg的負重下測量,非接枝共聚物(B)可具有8 g/10 min或更高,較佳為10 g/10 min或更高,更佳為10至20 g/10 min的熔融流動指數。在此範圍內,可加工性可為極佳。
例如,於室溫使用Abbe折射計依照ASTM D542測量,非接枝共聚物(B)可具有1.52至1.55,較佳為1.53至1.54的折射率。在此範圍內,可減少接枝共聚物(A)的種子與非接枝共聚物(B)之間的折射率差值,並因而透明度、光澤度、黑度、與耐候性可為極佳。
在本揭示中,室溫可以是於20±5℃範圍內的溫度。
例如,可使用包括以下步驟的方法製備非接枝共聚物(B):步驟i)將含有30至60重量%之(甲基)丙烯酸烷酯、25至55重量%之經烷基取代之苯乙烯系化合物、5至35重量%之丙烯腈化合物、溶劑、與含多官能基有機過氧化物引發劑之反應混合物進料至聚合設備中並進行聚合;以及步驟ii)將步驟i)的聚合物反應溶液進料至揮發槽中並使未反應單體與溶劑揮發以分離聚合物。
例如,可藉由溶液聚合、總體聚合、乳化聚合、或懸浮聚合,較佳為總體聚合來製備非接枝共聚物(B)。本發明中可使用本發明所屬領域中常採用的溶液聚合、總體聚合、乳化聚合、與懸浮聚合方法,並無特別限制。
在步驟i)中,可較佳地於100至130℃在反應器滯留時間為6至8小時的條件下進行總體聚合。
聚合反應中使用的聚合設備沒有特別地限制,但較佳地使用連續聚合設備,其中兩個或更多個攪拌槽反應器串聯連接。在此情形中,反應器的種類沒有特別地限制。第一反應器係較佳地為其前端附接有熱交換器的攪拌槽反應器,而第二個或更多個反應器係較佳地為包括攪拌槽、貯存槽、冷凝器、與壓力控制板之蒸發性攪拌槽反應器。
例如,溶劑可以是甲苯、甲基乙基酮、或其混合物,較佳為甲苯。在此情形中,可輕易控制黏度,並可抑制聚合轉化率降低。
例如,含多官能基有機過氧化物引發劑可包括選自於由下列所組成之群組的一或多者:1,1-雙(三級丁基過氧基)-3,3,5-三甲基環己烷、1,1-雙(三級丁基過氧基)環己烷、與1,1-雙(三級丁基過氧基)2-甲基環己烷。在此情形中,生產力可為極佳,並可獲得減少熱變色之優勢。
例如,基於經烷基取代之苯乙烯系化合物、(甲基)丙烯酸烷酯、與丙烯腈化合物的總體為100重量份計,可包括0.05至0.3重量份之有機過氧化物引發劑。在此範圍內,可獲得增加聚合轉化率與分子量的效果。
在步驟ii)中,可在傳統揮發槽中透過傳統的揮發與分離製程進行總體聚合。例如,於連續聚合設備中聚合並由其排放之聚合物反應溶液進料至第一揮發槽中(其附接至溫度設為100至200℃且真空壓力設為500至650 torr的熱交換器),從第一揮發槽釋出的反應溶液進料至第二揮發槽中(其附接至溫度設為200至250℃且真空壓力設為50 torr或更低,較佳為20至30 torr的熱交換器),未反應單體與溶劑揮發,進行冷凝,重新引入冷凝物作為原料,並在聚合物穿過輸送泵擠出機時將聚合物加工成顆粒。
在本揭示中,包括特定化合物之聚合物表示藉由使該化合物聚合而製備的聚合物,以及聚合物中的一個單元係衍生自該化合物。
例如,基於接枝共聚物(A)與非接枝共聚物(B)的總重量,可包括10至90重量%,較佳為30至70重量%,更佳為40至60重量%之非接枝共聚物(B)。在此範圍內,耐熱性、透明度、光澤度、黑度、耐候性、與耐衝擊性可為極佳。
(C)丙烯酸烷酯-芳族乙烯基化合物-丙烯腈化合物接枝共聚物,其含有具有平均粒子直徑為50至150 nm之橡膠核
例如,熱塑性樹脂組成物可包括丙烯酸烷酯-芳族乙烯基化合物-丙烯腈化合物接枝共聚物(C),其含有具有平均粒子直徑為50至150 nm之橡膠核。在此情形中,其與非接枝共聚物(B)的相容性可為極佳,並且可進一步改善透明度、光澤度、黑度、與耐候性。
接枝共聚物(C)可較佳地為一種接枝共聚物,其包括具有平均粒子直徑為50至150 nm並包括78至91重量%之丙烯酸烷酯與9至22重量%之芳族乙烯基化合物的橡膠核以及圍繞橡膠核並包括65至80重量%之芳族乙烯基化合物、12至26重量%之丙烯腈化合物、與3至15重量%之丙烯酸烷酯的接枝殼。在此情形中,其與非接枝共聚物(B)的相容性可為極佳,耐衝擊性可為極佳,並且可進一步改善透明度、光澤度、黑度、與耐候性。
更佳地,接枝共聚物(C)可包括具有平均粒子直徑為70至130 nm並包括80至90重量%之丙烯酸烷酯與10至20重量%之芳族乙烯基化合物的橡膠核以及圍繞橡膠核並包括67至78重量%之芳族乙烯基化合物、14至25重量%之丙烯腈化合物、與4至13重量%之丙烯酸烷酯的接枝殼。在此情形中,其與非接枝共聚物(B)的相容性可為極佳,耐衝擊性可為極佳,並且可進一步改善透明度、光澤度、黑度、與耐候性。
再更佳地,接枝共聚物(C)可包括具有平均粒子直徑為80至110 nm並包括82至88重量%之丙烯酸烷酯與12至18重量%之芳族乙烯基化合物的橡膠核以及圍繞橡膠核並包括69至75重量%之芳族乙烯基化合物、16至24重量%之丙烯腈化合物、與5至12重量%之丙烯酸烷酯的接枝殼。在此情形中,其與非接枝共聚物(B)的相容性可為極佳,耐衝擊性可為極佳,並且可進一步改善透明度、光澤度、黑度、與耐候性。
例如,接枝共聚物(C)可包括30至60重量%之橡膠核與40至70重量%之接枝殼,較佳為35至55重量%之橡膠核與45至65重量%之接枝殼,更佳為40至50重量%之橡膠核與50至60重量%之接枝殼。在此範圍內,機械性質可為極佳。
接枝共聚物(C)所包括之丙烯酸烷酯、芳族乙烯基化合物、與丙烯腈化合物的種類可相同於本發明的接枝共聚物(A)所包括之丙烯酸烷酯、芳族乙烯基化合物、與丙烯腈化合物的種類。
例如,製備接枝共聚物(C)的方法可包括步驟i)藉由納入78至91重量%之丙烯酸烷酯與9至22重量%之芳族乙烯基化合物製備橡膠核;以及步驟ii)於橡膠核的存在下藉由接枝聚合65至80重量%之芳族乙烯基化合物、12至26重量%之丙烯腈化合物、與3至15重量%之丙烯酸烷酯製備接枝共聚物。在此情形中,耐衝擊性、透明度、光澤度、黑度、與耐候性可為極佳。
較佳地,製備接枝共聚物(C)的方法可包括步驟i)藉由納入78至91重量%之丙烯酸烷酯、9至22重量%之芳族乙烯基化合物、交聯劑、引發劑、及乳化劑製備橡膠核;以及步驟iii)於橡膠核的存在下藉由接枝聚合65至80重量%之芳族乙烯基化合物、12至26重量%之丙烯腈化合物、3至15重量%之丙烯酸烷酯、交聯劑、引發劑、及乳化劑製備接枝共聚物。在此情形中,透明度、光澤度、黑度、與耐候性可為極佳。
步驟i)及/或ii)中使用之交聯劑、引發劑、與乳化劑的種類可相同於本發明的接枝共聚物(A)的乳化聚合步驟中使用之交聯劑、引發劑、與乳化劑的種類。
例如,基於接枝共聚物(A)、非接枝共聚物(B)、於接枝共聚物(C)的總體為100重量%計,接枝共聚物(A)與接枝共聚物(C)的總重量可以是10至90重量%,較佳為30至70重量%,更佳為40至60重量%。在此範圍內,透明度、光澤度、黑度、耐候性、與耐衝擊性可為極佳。
例如,接枝共聚物(A)與接枝共聚物(C)的重量比(A:C)可以是5:5至8:2,較佳為5.5:4.5至7.5:2.5,更佳為5.5:4.5至7:3,再更佳為5.5:4.5至6.5:3.5。在此範圍內,透明度、光澤度、黑度、耐候性、耐熱性、與耐衝擊性可為極佳。
熱塑性樹脂組成物
當丙酮添加至熱塑性樹脂組成物,並進行攪拌與離心以分離出凝膠作為不溶物質以及溶膠作為可溶物質,凝膠與溶膠之間的折射率差值可以是0.006或更小,較佳為0.004或更小,更佳為0.003或更小,再更佳為0.001至0.003。在此範圍內,可進一步改善透明度、光澤度、黑度、與耐候性。
在本揭示中,具體地,在測量熱塑性樹脂組成物之溶膠與凝膠之間的折射率差值時,將30 g的丙酮添加至0.5 g的熱塑性樹脂組成物顆粒,使用搖動器(SKC-6075,Lab Companion Co.)於210 rpm於室溫進行攪拌12小時,並使用離心機(Supra R30,Hanil Science Co.)於18,000 rpm與0℃進行離心3小時以分離出不溶於丙酮的凝膠與溶解於丙酮的溶膠。接著,使用強制對流烘箱(OF-12GW,Lab Companion Co.)透過強制循環於85℃使凝膠與溶膠乾燥12小時,並依照ASTM D542測量凝膠與溶膠的折射率。
在本揭示中,具體地,依照ASTM D542使用Abbe折射計於室溫測量折射率。
藉由將熱塑性樹脂組成物中溶膠與凝膠之間的折射率控制於該範圍內,可提供具有極佳透明度、光澤度、黑度、與耐候性之樹脂組成物。
依照ASTM D1003使用3 mm厚之射出試樣測量,熱塑性樹脂組成物可具有較佳為10%或更低,更佳為8%或更低,再更佳為6%或更低,再更佳為5%或更低,再更佳為1至5%,再更佳為1至4.5%的霧度。
依照ASTM D1003使用具有厚度為0.15 mm之擠出試樣測量,熱塑性樹脂組成物可具有較佳為4%或更低,更佳為3%或更低,再更佳為2.5%或更低,再更佳為0.1至2.5%,再更佳為0.5至2%的霧度。在此範圍內,物理性質平衡可為極佳。
在本揭示中,具體地,使用霧度計(HM-150,MURAKAMI Co.)依照ASTM D1003測量具有厚度為3 mm之射出試樣與具有厚度為0.15 mm之擠出試樣的霧度。當霧度值降低,透明度增加。
依照ASTM D2457於45°使用具有厚度為3 mm之射出試樣測量,熱塑性樹脂組成物可具有較佳為120或更高,更佳為130或更高,再更佳為130至160,再更佳為130至150,再更佳為135至145的光澤度。在此範圍內,物理性質平衡可為極佳。
依照ASTM D2457於60°使用具有厚度為0.15 mm之擠出試樣測量,熱塑性樹脂組成物可具有較佳為110或更高,更佳為120或更高,再更佳為120至150,再更佳為120至140,再更佳為125至135的光澤度。在此範圍內,物理性質平衡可為極佳。
依照ASTM D256於室溫使用1/4"厚之試樣測量,熱塑性樹脂組成物可具有較佳為10 kgf·cm/cm或更高,更佳為11 kgf·cm/cm或更高,再更佳為12 kgf·cm/cm或更高,再更佳為13 kgf·cm/cm或更高,再更佳為13至20 kgf·cm/cm,再更佳為14至19 kgf·cm/cm的Izod衝擊強度。在此範圍內,物理性質平衡可為極佳。
依照ASTM D648於18.5 kgf的負重下測量,熱塑性樹脂組成物可具有較佳為85℃或更高,更佳為87℃或更高,再更佳為88℃或更高,再更佳為88至100℃的熱變形溫度。在此範圍內,物理性質平衡與耐熱性可為極佳。
依照ASTM D1525於加熱速率50℃/min及50 N的負重下測量,熱塑性樹脂組成物可具有較佳為85℃或更高,更佳為87℃或更高,再更佳為89℃或更高,再更佳為89至100℃的Vicat軟化溫度。在此範圍內,物理性質平衡與耐熱性可為極佳。
在依照SAE J1960將試樣置於加速耐候試驗機3,000小時後(耐候計(Weather-O-Meter)、Ci4000、ATLAS Co.、氙弧燈、石英(內)/S.Boro(外)濾波器、輻射照度為0.55W/m
2於340 nm),使用色差計測量變色程度,並由下列方程式7計算耐候性(△E)時,熱塑性樹脂組成物可具有較佳為2.8或更低,更佳為2.6或更低,再更佳為2.4或更低,再更佳為0.1至2.4,再更佳為0.5至2.2的耐候性(△E)。在此範圍內,物理性質平衡可為極佳。
下列△E為在加速耐候試驗之前與之後以CIE LAB色彩坐標系測量之試樣的L、a、與b值的算術平均值。當△E的值接近於零時,耐候性增加。
[方程式7]
在方程式7中,L'、a'、與b'分別代表依照SAE J1960在放置試樣3,000小時之後使用CIE LAB色彩坐標系測量之L、a、與b值。L
0、a
0、與b
0分別代表在放置試樣之前使用CIE LAB色彩坐標系測量之L、a、與b值。
在使用CIE LAB色彩坐標系所測量的射出試樣顏色的值中,在藉由對應於亮度之L值評估黑度時,熱塑性樹脂組成物可具有25.5或更低,較佳為25或更低,更佳為0至25,再更佳為5至24.5的黑度。在此範圍內,物理性質平衡可為極佳。
在本揭示中,L值為0與100之間的值。L=0表示黑,而L=100表示白。
例如,熱塑性樹脂組成物可包括選自於由下列所組成之群組的一或多者:潤滑劑、抗氧化劑、與UV吸收劑。
例如,潤滑劑可包括選自於由下列所組成之群組的一或多者:伸乙基雙硬脂醯胺(ethylene bis stearamide)、氧化聚乙烯蠟、硬脂酸鎂、硬脂醯胺鈣、與硬脂酸。在此情形中,可改善耐熱性與流動性。
例如,基於接枝共聚物(A)與非接枝硬脂酸共聚物(B)的總體為100重量%計,可包括0.01至3重量份,較佳為0.05至2重量份之潤滑劑。
例如,抗氧化劑可包括酚類抗氧化劑、磷 抗氧化劑、或其混合物,較佳為酚類抗氧化劑。在此情形中,可避免擠出製程期間由熱引起的氧化,並且機械性質與耐熱性可為極佳。
例如,基於接枝共聚物(A)與非接枝共聚物(B)的總體為100重量%計,可包括0.01至3重量份,較佳為0.05至2重量份之抗氧化劑。在此範圍內,物理性質平衡可為極佳,並可改善耐熱性。
例如,UV吸收劑可包括選自於由下列所組成之群組的一或多者:三氮𠯤系UV吸收劑、二苯甲酮系UV吸收劑、苯并三唑系UV吸收劑、苯甲酸酯系UV吸收劑、與氰基丙烯酸酯系UV吸收劑,並不限於此。
例如,基於接枝共聚物(A)與非接枝共聚物(B)的總體為100重量%計,可包括0.01至3重量份,較佳為0.05至2重量份之UV吸收劑。在此情形中,物理性質平衡可為極佳,並可改善耐光性。
例如,熱塑性樹脂組成物可包括選自於由下列之群組所組成之一或多種添加劑:阻燃劑、阻燃助劑、螢光增白劑、抗靜電劑、鏈伸長劑、離型劑、顏料、染料、抗菌劑、加工助劑、金屬去活化劑、煙霧抑制劑、無機填料、玻璃纖維、抗摩擦劑、與抗磨劑。
例如,基於接枝共聚物(A)與非接枝共聚物(B)的總體為100重量%計,可包括0.01至5重量份,較佳為0.1至3重量份,更佳為0.1至1重量份之各添加劑。在此情形中,可改善物理性質,並可藉由降低製造成本而改善經濟效益。
此後,將說明本發明的熱塑性樹脂組成物之製備方法與包括熱塑性樹脂組成物的模製物件。在說明本發明的熱塑性樹脂組成物製備方法與包括熱塑性樹脂組成物的模製物件時,係包括熱塑性樹脂組成物的上述所有含量。
熱塑性樹脂組成物之製備方法
本發明的熱塑性樹脂組成物之製備方法包括步驟於180至300℃與80至400 rpm揑合與擠出:丙烯酸烷酯-芳族乙烯基化合物-丙烯腈化合物接枝共聚物(A),其包括藉由聚合35至58重量%之丙烯酸烷酯與42至65重量%之芳族乙烯基化合物而獲得之種子、形成為圍繞種子並藉由聚合78至91重量%之丙烯酸烷酯與9至22重量%之芳族乙烯基化合物而獲得之橡膠核、及形成為圍繞橡膠核並藉由聚合65至82重量%之芳族乙烯基化合物、12至30重量%之丙烯腈化合物、與3至15重量%之丙烯酸烷酯而獲得之接枝殼;以及非接枝共聚物(B),其包括(甲基)丙烯酸烷酯、經烷基取代之苯乙烯系化合物、與丙烯腈化合物,其中接枝共聚物(A)滿足下列方程式1與2兩者。在此情形中,透明度、光澤度、耐熱性、與耐衝擊性可為極佳。
[方程式1]
[方程式2]
在方程式1與2中,r1為從接枝共聚物的中心到聚合物種子之厚度(nm),而r2為從接枝共聚物的中心到橡膠核之厚度(nm)。
例如,在揑合與擠出的步驟中,可包括丙烯酸烷酯-芳族乙烯基化合物-丙烯腈化合物接枝共聚物(C),其含有具有平均粒子直徑為50至150 nm之橡膠核。較佳地,可包括丙烯酸烷酯-芳族乙烯基化合物-丙烯腈化合物接枝共聚物(C),其包括具有平均粒子直徑為50至150 nm並包括78至91重量%之丙烯酸烷酯與9至22重量%之芳族乙烯基化合物的橡膠核以及圍繞橡膠核並包括65至80重量%之芳族乙烯基化合物、12至26重量%之丙烯腈化合物、與3至15重量%之丙烯酸烷酯的接枝殼。在此情形中,耐衝擊性可為極佳,並且可大幅改善透明度、光澤度、黑度、與耐候性。
例如,可使用單螺桿擠出機、雙螺桿擠出機、或班布里混合機(Banbury mixer)進行揑合與擠出。在此情形中,由於組成物均勻分散,相容性可為極佳。
例如,揑合與擠出可於180至300℃,較佳為190至280℃,更佳為200至260℃的桶溫度進行。在此情形中,每單位時間的通量可以是適當的,並可以充分地進行熔融-揑合。此外可防止樹脂組分的熱分解。
例如,揑合與擠出可於80至400 rpm,較佳為100至300 rpm,更佳為150至250 rpm之螺桿旋轉速率進行。在此情形中,由於適當的每單位時間的通量,製程效率可為極佳。
例如,可使用造粒機將藉由擠出獲得的熱塑性樹脂組成物製造成顆粒。
此外可透過模製製程例如吹出製程與射出製程將樹脂組成物製造成各種產業領域中使用的模製物件。
模製物件
例如,本發明的模製物件可包括本發明的熱塑性樹脂組成物。在此情形中,模製物件可具有極佳透明度、光澤度、耐熱性、黑度、耐候性、與耐衝擊性,並因而可應用至需要透明度的高品質產品。
例如,模製物件可以是射出-模製物件、膜、或片。在此情形中,藉由本發明的熱塑性樹脂組成物,可提供超出市面上需求程度之耐衝擊性、透明度、光澤度、耐熱性、黑度、與耐候性。
模製物件可以是車用內部材料、車用外部材料、建築材料、家庭電器、或醫療部件。在此情形中,可提供市面上需求的透明度、光澤度、耐熱性、與耐衝擊性。
製造模製物件的方法較佳地包括製備顆粒之步驟,其中藉由於180至300℃與80至400 rpm揑合與擠出:丙烯酸烷酯-芳族乙烯基化合物-丙烯腈化合物接枝共聚物(A),其包括藉由聚合35至58重量%之丙烯酸烷酯與42至65重量%之芳族乙烯基化合物而獲得之種子、形成為圍繞種子並藉由聚合78至91重量%之丙烯酸烷酯與9至22重量%之芳族乙烯基化合物而獲得之橡膠核、及形成為圍繞橡膠核並藉由聚合65至82重量%之芳族乙烯基化合物、12至30重量%之丙烯腈化合物、與3至15重量%之丙烯酸烷酯而獲得之接枝殼,以及非接枝共聚物(B),其包括(甲基)丙烯酸烷酯、經烷基取代之苯乙烯系化合物、與丙烯腈化合物;以及使用射出機或擠出機射出或擠出所製備之顆粒之步驟,其中接枝共聚物(A)滿足下列方程式1與2兩者。在此情形中,模製物件可具有極佳透明度、光澤度、耐熱性、黑度、耐候性、與耐衝擊性,並因而可應用至需要這些性質的高品質產品。
[方程式1]
[方程式2]
在方程式1與2中,r1為從接枝共聚物的中心到聚合物種子之平均半徑(nm),而r2為從接枝共聚物的中心到橡膠核之平均半徑(nm)。
此後將參照以下較佳實施例更詳細說明本發明。然而這些實施例係提供用於僅用於示意性目的並且不應解讀為限制本發明的範疇與精神。此外本領域中具有通常知識者當明瞭可在不背離本發明的範疇與精神的情況下做出各種變化及修飾,並且這些變化及修飾亦在本案所附申請專利範圍的範疇內。
[實施例]
實施例與比較例中使用材料如下。
* 接枝共聚物(A):在以下實施例1至10與比較例1至11中製備接枝共聚物(A)。
* AMS T-SAN共聚物(B-1):甲基丙烯酸甲酯-α-甲基苯乙烯-丙烯腈共聚物,其包括42.5重量%之甲基丙烯酸甲酯、37.5重量%之α-甲基苯乙烯、與20重量%之丙烯腈
* SAMMA共聚物(B-2):甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丙烯腈非接枝共聚物,其包括71重量%之甲基丙烯酸甲酯、22重量%之苯乙烯、與7重量%之丙烯腈
* 接枝共聚物(C):接枝共聚物(橡膠核:45重量%與接枝殼:55重量%),其包括85重量%之丙烯酸丁酯與15重量%之苯乙烯並具有平均粒子直徑為90 mm的橡膠核以及圍繞橡膠核並包括72重量%之苯乙烯、20重量%之丙烯腈、與8重量%之丙烯酸丁酯的接枝殼
* 潤滑劑:SUNLUBE EBS(SEONGU Co.)
* 抗氧化劑:Songnox 1076(SONGWON Co.)與Irgafos 168(BASF Co.)
* UV吸收劑:Tinuvin 770(BASF Co.)、Tinuvin P(BASF Co.)
實施例1
藉由納入45重量%之丙烯酸丁酯(此後稱為"BA")與55重量%之苯乙烯(此後稱為"SM")作為聚合物種子;85重量%之BA與15重量%之SM作為橡膠核;以及72重量%之SM、20重量%之丙烯腈(此後稱為"AN")、與8重量%之BA作為接枝殼製備丙烯酸酯-苯乙烯-丙烯腈接枝共聚物(A)。於此時,接枝共聚物(A)包括20重量%之聚合物種子、40重量%之橡膠核、與40重量%之接枝殼。
混合50重量份之所製備之接枝共聚物(A)、50重量份之AMS T-SAN共聚物(B-1)、1重量份之潤滑劑、1重量份之抗氧化劑、與0.6重量份之UV穩定劑,接著於220℃及200 rpm揑合與擠出以製備顆粒。於模製溫度220℃射出所製備之顆粒以獲得用於測量物理性質的射出試樣。此外使用單螺桿膜擠出機於220℃及200 rpm擠出所製備之顆粒以獲得用於測量物理性質的擠出試樣。
實施例2至5與實施例8至10
進行與實施例1相同的程序,除了使用按照下列表1與2所示組分及含量聚合之接枝共聚物(A)而非實施例1的接枝共聚物(A)。
實施例6
進行與實施例1相同的程序,除了使用30重量份之接枝共聚物(A)與20重量份之接枝共聚物(C)而非實施例1中製備之50重量份之接枝共聚物(A)。
實施例7
進行與實施例1相同的程序,除了使用35重量份之接枝共聚物(A)與15重量份之接枝共聚物(C)而非實施例1中製備之50重量份之接枝共聚物(A)。
比較例1至9
進行與實施例1相同的程序,除了使用按照下列表3與4所示組分及含量聚合之接枝共聚物(A)而非實施例1的接枝共聚物(A)。
比較例10
進行與實施例1相同的程序,除了藉由納入100重量%之BA作為聚合物種子;81重量%之BA與19重量%之SM作為橡膠核;以及100重量%之甲基丙烯酸甲酯(此後稱為"MMA")作為接枝殼製備接枝共聚物。
比較例11
進行與實施例1相同的程序,除了使用SAMMA共聚物(B-2)而非實施例1的AMS T-SAN共聚物(B-1)。
[測試例]
透過下列方法測量實施例1至10與比較例1至11中製備之顆粒與試樣的性質,結果示於以下表1至4中。
* 以下列方程式3計算接枝共聚物(A)的種子、核、與殼之折射率與非接枝共聚物(B)之折射率。
[方程式3]
Wti=共聚物中各組分的重量分率(%)
RIi=共聚物的各組分的的折射率聚合物
* 聚合物種子、橡膠核、與接枝殼的平均粒子直徑(nm):對於聚合物種子、橡膠核、與接枝殼之各者,在完成其製備後,獲得樣品,並藉由動態光散射測量樣品的平均粒子直徑。具體地,使用Nicomp 380粒徑分析儀(製造商:PSS)於高斯模式中將平均粒子直徑測量為強度值。作為具體測量例子,藉由以蒸餾水稀釋0.1 g的乳膠(總固體含量:35至50 wt%) 1,000至5,000倍而製備樣品。接著,於自動稀釋之流通槽中使用動態光散射/強度300 kHz/強度-重量高斯分析之測量模式測量樣品的平均粒子直徑。於此時,設定值如下:溫度:23℃以及測量波長:632.8 nm。
參考起見,r1係藉由將種子的平均粒子直徑除以一半而獲得的值,而r2係藉由將包括種子的核的平均粒子直徑除以一半而獲得的值。
* Izod衝擊強度(IMP;kgf·cm/cm):依照ASTM D256使用1/4"厚度之射出試樣於室溫(20±5℃)測量Izod衝擊強度。
* 霧度(%):依照ASTM D1003測量3 mm厚之射出試樣與0.15 mm厚度之擠出試樣的霧度值。當霧度降低,透明度增加。
* 射出試樣的光澤度:依照ASTM D2457於45°使用具有厚度為3 mm之射出試樣測量光澤度。
* 擠出試樣的光澤度:依照ASTM D2457於60°使用具有厚度為0.15 mm之擠出試樣測量光澤度。
* 熱變形溫度(HDT,℃):依照STM D648在18.5 kgf的負重下測量熱變形溫度。
* Vicat軟化溫度(℃):依照ASTM D1525在50 N的負重下於加熱速率50℃/min測量Vicat軟化溫度。
* 熱塑性樹脂組成物中的溶膠與凝膠之間的折射率差值:將30 g的丙酮添加至0.5 g的熱塑性樹脂組成物顆粒,使用搖動器(SKC-6075,Lab Companion Co.)於210 rpm與室溫進行攪拌12小時,並使用離心機(Supra R30,Hanil Science Co.)於18,000 rpm與0℃進行離心3小時以分離出不溶於丙酮的凝膠與溶解於丙酮的溶膠。接著使用強制對流烘箱(OF-12GW,Lab Companion Co.)透過強制循環於85℃使凝膠與溶膠乾燥12小時,並使用Abbe折射計依照ASTM D542於室溫測量(20±5℃)凝膠與溶膠的折射率。接著,計算折射率差值。
* 耐候性(△E):在依照SAE J1960將試樣置於加速耐候試驗機3,000小時後(耐候計(Weather-O-Meter)、Ci4000、ATLAS Co.、氙弧燈、石英(內)/S.Boro (外)濾波器、輻射照度為0.55W/m
2於340 nm),使用色差計測量變色程度,並以下列方程式7計算耐候性(△E)。下列△E為在加速耐候試驗之前與之後以CIE LAB色彩坐標系以試樣的L、a、與b值的算術平均值。當△E值接近於零時,耐候性增加。
[方程式7]
在方程式7中,L'、a'、與b'分別代表依照SAE J1960在放置試樣3,000小時之後使用CIE LAB色彩坐標系測量之L、a、與b值。L
0、a
0、與b
0分別代表在放置試樣之前使用CIE LAB色彩坐標系測量之L、a、與b值。
* 黑度(L):在使用CIE LAB色彩坐標系所測量的射出試樣顏色的值中,藉由對應於亮度之L值評估黑度。L值為0與100之間的值。L=0表示黑,而L=100表示白。
如表1至4中所示,相較於比較例1至11,本發明的熱塑性樹脂組成物(實施例1至10)具有極佳衝擊強度、霧度、光澤度、熱變形溫度、Vicat軟化溫度、耐候性、與黑度。
尤其是,包括接枝共聚物(C)之實施例6與7展現出極佳光澤度、熱變形溫度、與Vicat軟化溫度。
另一方面,在比較例1與2之情形中(其中接枝共聚物(A)的聚合物種子的組成比在本發明的範圍之外時),接枝共聚物(A)的種子與AMS T-SAN共聚物(B-1)之間的折射率差值及/或熱塑性樹脂組成物中的溶膠與凝膠之間的折射率差值大。因此霧度及/或光澤度降低,並且耐候性變差。尤其在比較例1之情形中,衝擊強度大幅降低。
此外在比較例3與4之情形中(其中接枝共聚物(A)的橡膠核的組成比係在本發明的範圍之外時),熱塑性樹脂組成物中的溶膠與凝膠之間的折射率差值大。因此霧度與光澤度降低,並且耐候性不佳。尤其在比較例4之情形中,衝擊強度亦大幅降低。
此外在比較例5與6之情形中(其中接枝共聚物(A)的接枝殼的組成比係在本發明的範圍之外時),熱塑性樹脂組成物中的溶膠與凝膠之間的折射率差值大。因此霧度、光澤度、黑度、與耐候性不佳。尤其在比較例5之情形中,衝擊強度亦降低。
此外在比較例7之情形中(其中接枝共聚物(A) 的橡膠核之2*r2與r2-r1超出本發明的範圍),射出試樣的霧度、光澤度、黑度、與耐候性不佳,而擠出試樣的光澤度低。
此外在比較例8之情形中(其中接枝共聚物(A) 的橡膠核之2*r2與r2-r1係低於本發明的範圍),衝擊強度大幅降低,並且黑度與耐候性不佳。
此外在比較例9之情形中(其中如傳統技術之種子包括苯乙烯,核包括丙烯酸丁酯,而殼包括苯乙烯與丙烯腈),接枝共聚物(A)的核與聚合物種子之間的折射率差值、接枝共聚物(A)的聚合物種子與AMS T-SAN共聚物(B-1)之間的折射率差值、以及熱塑性樹脂組成物中的溶膠與凝膠之間的折射率差值大。因此霧度與光澤度係極不佳,而黑度與耐候性亦不佳。
此外在比較例10之情形中(其中包括丙烯酸丁酯作為接枝共聚物(A)的種子以及甲基丙烯酸甲酯作為殼),接枝共聚物(A)的種子與AMS T-SAN共聚物(B-1)之間的折射率差值以及熱塑性樹脂組成物中的溶膠與凝膠之間的折射率差值大。因此霧度、光澤度、衝擊強度、黑度、與耐候性不佳。
此外在比較例11(其中使用SAMMA共聚物(B-2)而非AMS T-SAN共聚物(B-1))之情形中,接枝共聚物(A)的聚合物種子與SAMMA共聚物(B-2)之間的折射率差值大。因此霧度、光澤度、黑度、耐候性、及/或衝擊強度不佳,熱變形溫度與Vicat軟化溫度大幅降低。
總而言之,在熱塑性樹脂組成物中,其包括本發明的丙烯酸烷酯-芳族乙烯基化合物-丙烯腈化合物接枝共聚物(A)以及包括(甲基)丙烯酸烷酯、經烷基取代之苯乙烯系化合物、與丙烯腈化合物之非接枝共聚物(B),當構成接枝共聚物(A)之聚合物種子、核、與殼的組成比在預定範圍內調整時,核與殼之間的折射率差值以及接枝共聚物(A)的聚合物種子與非接枝共聚物(B)之間的折射率差值減少,耐衝擊性、透明度、光澤度、與耐熱性可為極佳。
Claims (15)
- 一種熱塑性樹脂組成物,其包含: 丙烯酸烷酯-芳族乙烯基化合物-丙烯腈化合物接枝共聚物(A),其包含種子、圍繞該種子之橡膠核、與圍繞該橡膠核之接枝殼;以及 非接枝共聚物(B),其包含(甲基)丙烯酸烷酯、經烷基取代之苯乙烯系化合物、與丙烯腈化合物, 其中該接枝共聚物(A)滿足下列方程式1; 當丙酮添加至該熱塑性樹脂組成物並進行攪拌與離心使得該熱塑性樹脂組成物分離為溶膠與凝膠時,該溶膠與該凝膠之間的折射率差值為0.006或更小; 依照ASTM D1003使用3 mm厚之射出試樣測量,該熱塑性樹脂組成物具有10%或更低的霧度;以及 依照ASTM D256於室溫使用1/4"厚之試樣測量,該熱塑性樹脂組成物具有10 kgf·cm/cm或更高的Izod衝擊強度: [方程式1] , 其中r2為從該接枝共聚物的中心到該核的厚度(nm)。
- 一種熱塑性樹脂組成物,其包含: 丙烯酸烷酯-芳族乙烯基化合物-丙烯腈化合物接枝共聚物(A),其包含藉由聚合35至58重量%之丙烯酸烷酯與42至65重量%之芳族乙烯基化合物而獲得之種子、形成為圍繞該種子並藉由聚合78至91重量%之丙烯酸烷酯與9至22重量%之芳族乙烯基化合物而獲得之橡膠核、及形成為圍繞該橡膠核並藉由聚合65至82重量%之芳族乙烯基化合物、12至30重量%之丙烯腈化合物、與3至15重量%之丙烯酸烷酯而獲得之接枝殼;以及 非接枝共聚物(B),其包含(甲基)丙烯酸烷酯、經烷基取代之苯乙烯系化合物、與丙烯腈化合物, 其中該接枝共聚物(A)滿足下列方程式1與2兩者: [方程式1] [方程式2] , 其中在方程式1與2中,r1為從該接枝共聚物的中心到該種子的厚度(nm),而r2為從該接枝共聚物的中心到該核的厚度(nm)。
- 如請求項1或2的熱塑性樹脂組成物,其中在該接枝共聚物(A)中,該橡膠核與該殼之間的折射率差值為0.09或更小。
- 如請求項1或2的熱塑性樹脂組成物,其中該接枝共聚物(A)的聚合物種子與該非接枝共聚物(B)之間的折射率差值為0.012或更小。
- 如請求項1或2的熱塑性樹脂組成物,其中基於該接枝共聚物(A)的總體為100重量%計,該接枝共聚物(A)包含5至35重量%之聚合物種子、25至55重量%之該橡膠核、與25至55重量%之接枝殼。
- 如請求項1或2的熱塑性樹脂組成物,其中該非接枝共聚物(B)包含30至60重量%之(甲基)丙烯酸烷酯、25至55重量%之經烷基取代之苯乙烯系化合物、與5至35重量%之丙烯腈化合物。
- 如請求項1或2的熱塑性樹脂組成物,其中該熱塑性樹脂組成物包含10至90重量%之該接枝共聚物(A)與10至90重量%之該非接枝共聚物(B)。
- 如請求項1或2的熱塑性樹脂組成物,其中該熱塑性樹脂組成物包含丙烯酸烷酯-芳族乙烯基化合物-丙烯腈化合物接枝共聚物(C),其含有具有平均粒子直徑為50至150 nm之橡膠核。
- 如請求項2的熱塑性樹脂組成物,其中當丙酮添加至該熱塑性樹脂組成物並進行攪拌與離心使得該熱塑性樹脂組成物分離為溶膠與凝膠時,該溶膠與該凝膠之間的折射率差值為0.006或更小。
- 如請求項2的熱塑性樹脂組成物,其中依照ASTM D1003使用3 mm厚之射出試樣測量,該熱塑性樹脂組成物具有10%或更低的霧度。
- 如請求項1或2的熱塑性樹脂組成物,其中依照ASTM D2457於45°使用3 mm厚之射出試樣測量,該熱塑性樹脂組成物具有120或更高的光澤度。
- 如請求項2的熱塑性樹脂組成物,其中依照ASTM D256於室溫使用1/4"厚之試樣測量,該熱塑性樹脂組成物具有10 kgf·cm/cm或更高的Izod衝擊強度。
- 一種熱塑性樹脂組成物之製備方法,其包含於180至300℃與80至400 rpm揑合與擠出:丙烯酸烷酯-芳族乙烯基化合物-丙烯腈化合物接枝共聚物(A),其包含藉由聚合35至58重量%之丙烯酸烷酯與42至65重量%之芳族乙烯基化合物而獲得之種子、形成為圍繞該種子並藉由聚合78至91重量%之丙烯酸烷酯與9至22重量%之芳族乙烯基化合物而獲得之橡膠核、及形成為圍繞該橡膠核並藉由聚合65至82重量%之芳族乙烯基化合物、12至30重量%之丙烯腈化合物、與3至15重量%之丙烯酸烷酯而獲得之接枝殼;以及非接枝共聚物(B),其包含(甲基)丙烯酸烷酯、經烷基取代之苯乙烯系化合物、與丙烯腈化合物, 其中該接枝共聚物(A)滿足下列方程式1與2兩者: [方程式1] [方程式2] , 其中在方程式1與2中,r1為從該接枝共聚物的中心到該種子的厚度(nm),而r2為從該接枝共聚物的中心到該核的厚度(nm)。
- 如請求項13的方法,其中在該揑合與擠出中包含丙烯酸烷酯-芳族乙烯基化合物-丙烯腈化合物接枝共聚物(C),其含有具有平均粒子直徑為50至150 nm之橡膠核。
- 一種包含如請求項1至12中任一項之熱塑性樹脂組成物之模製物件。
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