專利名稱：：用于模塑的丙烯酸聚合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及用于模塑的丙烯酸聚合物粒料。本發(fā)明特別涉及含有用于制備很厚(通常大于10mm并能夠達(dá)到50mm或更厚，且具優(yōu)良的光學(xué)性質(zhì))的制品的粒料組合物，所述制品通過在約180°～220℃的低溫范圍內(nèi)注塑制得。眾所周知，為制備厚度高的丙烯酸聚合物(例如聚甲基丙烯酸甲酯PMMA)制品一般推薦低的模塑溫度，其原因如下制備具有較高光學(xué)純度的制品，因?yàn)椴牧系慕到鈱p至最低并因此將材料的變黃減至最低；縮短在模具中的冷卻時(shí)間，該時(shí)間對(duì)于具有高厚度的片材通常相當(dāng)長(zhǎng)；由于熔融物料與模具之間較低的熱量梯度，降低了渦流、收縮和冷卻應(yīng)變。通常用于PMMA的典型模塑溫度為230℃至250℃，此溫度范圍不能制得高純度的制品(由于黃色指數(shù)所致)，盡管它們顯示良好的外觀。使用低瀑的模塑方法的缺點(diǎn)在于在加料區(qū)域產(chǎn)生強(qiáng)摩擦，這樣局部過熱以隨機(jī)方式在最終片材上產(chǎn)生白色或銀色條，它難以彌補(bǔ)地?fù)p害制品的美觀。為了克服這種缺點(diǎn)，人們知道可使用加在顆粒表面上的外潤(rùn)滑劑降低摩擦。然而，當(dāng)使用相當(dāng)?shù)偷哪Ｋ軠囟葧r(shí)，存在的外潤(rùn)滑劑在聚合物中會(huì)造成光霧外觀，它在高厚度的制品中是清晰可見的。在整個(gè)片材上產(chǎn)生的這種漫射光霧導(dǎo)致制品的不良外觀特點(diǎn)。已令人預(yù)想不到地發(fā)現(xiàn)，如果使用在下面規(guī)定的范圍內(nèi)的特殊類型的外潤(rùn)滑劑，可通過用丙烯酸聚合物粒料經(jīng)注射制備具有高厚度、良好光學(xué)性質(zhì)和優(yōu)良美觀的制品。本發(fā)明的目的是使用一價(jià)鹽，例如飽和及不飽和，優(yōu)選飽和的C10～C18脂肪酸的堿金屬鹽，如鋰、鈉、鉀或銨的鹽，作為在溫度180°～220℃范圍內(nèi)注塑厚度大于10mm的制品的丙烯酸聚合物粒料的外潤(rùn)滑劑。例如可提及油酸鹽、硬脂酸鹽、棕櫚酸鹽；硬脂酸鋰是優(yōu)選的。通過本申請(qǐng)人進(jìn)行的試驗(yàn)已經(jīng)證明現(xiàn)有技術(shù)的典型外潤(rùn)滑劑不能得到本發(fā)明的各種結(jié)果。例如使用硬脂酸鋅、硬脂酸鈣和硬脂酸鎂的試驗(yàn)造成光霧現(xiàn)象，結(jié)果致使光學(xué)性能降低。本發(fā)明的外潤(rùn)滑劑的典型量通常優(yōu)選為10至100ppm，更優(yōu)選為20至50ppm。已發(fā)現(xiàn)如使用量大于100ppm，(通常大于150ppm)、會(huì)降低光學(xué)性能(如出現(xiàn)光霧和變黃)。此外，如果真正能降低摩擦，然而如果降低得太多，會(huì)在加料區(qū)造成滑動(dòng)現(xiàn)象。加入本發(fā)明的外潤(rùn)滑劑優(yōu)選在約10～40rpm的低速率下在旋轉(zhuǎn)反流混合器中進(jìn)行。非常快的混合是不必要的，這是本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)。加入外潤(rùn)滑劑通常在生產(chǎn)線上.特別是在將粒料相輸送至裝料過程中進(jìn)行。本發(fā)明的具有高厚度的制品尺寸通常為40～60×40～60×20～30mm。在模腔中模塑丙烯聚合物粒料通常以10至50mm/sec的加料流速注塑方式進(jìn)行。對(duì)于本發(fā)明的丙烯酸聚合物，是指丙烯酸或甲基丙烯酸的烷基酯(其中烷基含有1至8個(gè)碳原子)的均聚物或共聚物。這些單體的例子是丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯等。丙烯酸聚合物可進(jìn)一步含有高達(dá)50％(重量)的衍生自含雙鍵如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、丙烯腈、(甲基)丙烯酰胺、正烷基或芳基馬來酰亞胺等其它單體的單元，或衍生自具有不飽雙鍵(如丁二烯)的單體的單元。聚甲基丙烯酸甲酯是優(yōu)選的。根據(jù)本發(fā)明可以使用任何適合注塑的丙烯酸聚合物。例如可提及由Atohaas出售的各種PMMA如Altuglas(R)GR9D、GR7、GR5；GR9E，GR7E、GR84、GR9DFG；和Oroglas(R)V825、V826、V920、VM9、V044、V052。為了更好地理解本發(fā)明，下面給出一些說明性但不是限制性的實(shí)施例。實(shí)施例1(比較例)將5kg由Atohaas以Altuglas(R)GR9DFG出售的平均分子量MW80，000的PMMA粒料(按ISO8257-1標(biāo)記為PM-MA，MN108-030-53)在80℃下，在強(qiáng)制空氣循環(huán)烘箱中干燥4小時(shí)，然后，用注壓機(jī)模塑制得45×45×25mm大小的塊狀物，該注壓機(jī)先按已知技術(shù)經(jīng)通過相同的PMMA清潔，它在45mm×45mm的表面上具有直徑為13mm、長(zhǎng)度為40mm的中心進(jìn)料槽。材料通過設(shè)定塑化料筒的不同溫度進(jìn)行模塑。試驗(yàn)特別在下列溫度下進(jìn)行，這些溫度是240℃、230℃、220℃和210℃。下面給出其它加工條件并且當(dāng)改變模塑溫度時(shí)不改變這些條件設(shè)定最大注塑壓力70巴，螺桿進(jìn)料速率45mm/sec，螺桿直徑35，平均后壓力65巴，后壓時(shí)間120sec，螺桿旋轉(zhuǎn)速率60rpm，模塑溫度60℃。對(duì)于每一溫度模塑12個(gè)制品，并根據(jù)ASTMD1925標(biāo)準(zhǔn)用D65光源對(duì)尺寸最大(45mm)的最后10個(gè)樣品進(jìn)行黃度指數(shù)測(cè)定。給出10個(gè)樣品的平均特性值。目測(cè)存在的缺陷如暗泡、條狀物和多色環(huán)。所謂良好是指10個(gè)樣品中沒有一個(gè)上面指出的任何一種缺陷。如果10個(gè)樣品至少一個(gè)具有缺陷，則手工制得的樣品不能通過試驗(yàn)。得到的結(jié)果在表1中給出。表1特性÷黃度指數(shù)和美觀(1)在所有10個(gè)樣品上都存在條狀物?？勺⒁獾揭蚪档蜏囟?，改進(jìn)了黃度指數(shù)，但在210℃時(shí)，在加料區(qū)出現(xiàn)一些材料局部過熱的典型白色狀物。實(shí)施例2(比較例)將實(shí)施例1的Altuglas9DFG粒料(5kg)分別與25ppm、50ppm和75ppm硬脂酸鋅一起加入速率為20rpm的旋轉(zhuǎn)反流混合機(jī)中。將如此獲得的粒料在與實(shí)施例1相同條件下注塑。評(píng)價(jià)制品的黃度指數(shù)和外觀。結(jié)果在表2-4中給出。表2.AltuglasGR9DFG型粒料與25ppm硬脂酸鋅一起加入表3.AltuglasGR9DFG型粒料與50ppm硬脂酸鋅一起加入<>表4.AltuglasGR9DFG型粒料與75ppm硬脂酸鋅一起加入<同樣在這種情況下通過降低模塑溫度，使黃度指數(shù)降低并使實(shí)施例1中指出的銀色條消失。然而在低溫下出現(xiàn)漫射光霧。實(shí)施例3重復(fù)實(shí)施例2，并根據(jù)實(shí)施例2描述的模塑方法，分別與25、50、75ppm硬脂酸鋰一起加入Altuglas9DFG粒料。將如此制得粒料樣品在與實(shí)施例1相同條件下注塑。評(píng)價(jià)樣品的黃度指數(shù)和外觀。結(jié)果在表5-7中給出。表5AltuglasGR9DFG型粒料與25ppm硬脂酸鋰一起加入</tables>表6AltuglasGR9DFG型粒料與50ppm硬脂酸鋰一起加入<表7AltuglasGR9DFG型粒料與75ppm硬脂酸鋰一起加入正如從與前述實(shí)施例比較的結(jié)果可注意到，使用硬脂酸鋰作為外潤(rùn)滑劑，解決了銀色條的問題，同時(shí)因使用硬脂酸鋅，指出的漫散光霧消失了。因此，制得了具有極好外觀和良好光學(xué)性能的高厚度制品。權(quán)利要求1.一種將C10-C18飽和及不飽和脂肪酸的一價(jià)鹽在于180℃至220℃下注塑厚度大于10mm制品的基于丙烯酸聚合物的粒料配方中作為外潤(rùn)滑劑的用途。2.根據(jù)權(quán)利要求1的脂肪酸一價(jià)鹽的用途，其中包括10～100ppm的潤(rùn)滑劑。3.根據(jù)權(quán)利要求1和2的脂肪酸一價(jià)鹽的用途，其中脂肪酸選自油酸、硬脂酸、棕櫚酸。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3的脂肪酸一價(jià)鹽的用途，其中使用堿金屬鹽如鋰、鈉、鉀的鹽或銨鹽。5.根據(jù)權(quán)利要求4的脂肪酸一價(jià)鹽的用途，其中使用硬脂酸鋰。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5的脂肪酸一價(jià)鹽的用途，其中丙烯酸聚合物選自丙烯酸或甲基丙烯酸的烷基酯的均聚物或共聚物，所述烷基基團(tuán)含1至8個(gè)碳原子。7.根據(jù)權(quán)利要求6的脂肪酸一價(jià)鹽的用途，其中丙烯酸聚合物含有高達(dá)50％(重量)的衍生自含雙鍵的選自苯乙烯、α-甲基苯乙烯、丙烯腈、(甲基)丙烯酰胺、正烷基或芳基馬來酰亞胺的其它單體，或具有不飽和雙鍵的單體的單元。8.根據(jù)權(quán)利要求6和7的脂肪酸一價(jià)鹽的用途，其中丙烯酸聚合物為聚甲基丙烯酸甲脂。9.用于在溫度180℃～220℃下注塑厚度大于10mm的制品的基于丙烯酸聚合物的粒料配方，包括作為外潤(rùn)滑劑的權(quán)利要求1～8的C10～C18飽和及不飽和脂肪酸的一價(jià)鹽。全文摘要一種將C文檔編號(hào)C08F20/12GK1136046SQ9610283公開日1996年11月20日申請(qǐng)日期1996年4月18日優(yōu)先權(quán)日1995年4月21日發(fā)明者安德里·安格海勒瑞,米歇爾·法蒂卡,帕斯奎爾·雷爾維尼申請(qǐng)人:意大利Elf阿托凱姆公司