具有优异的冲击强度和流动性的透明ABS树脂组合物.pdf

本发明的一个方面涉及一种具有优异的耐冲击性和流动性的透明ABS树脂组合物，每100重量份的含有橡胶/(甲基)丙烯酸酯-芳香族乙烯基-不饱和腈接枝共聚物和热塑性树脂基质的基体树脂包括约10-50重量份的橡胶/(甲基)丙烯酸酯-芳香族乙烯基-不饱和腈接枝共聚物；约50-90重量份的热塑性树脂基质；以及约0.2-0.5重量份的流动助剂。

1.  一种具有优异的耐冲击性和流动性的透明ABS树脂组合物，
每100重量份的含有橡胶/(甲基)丙烯酸酯-芳香族乙烯-不饱和
腈接枝共聚物和热塑性树脂基质的基体树脂包括：
约10重量份-50重量份的橡胶/(甲基)丙烯酸酯-芳香族乙烯-不饱和腈接枝共聚物；
约50重量份-90重量份的热塑性树脂基质；以及
约0.2重量份-0.5重量份的流动助剂。

2.  根据权利要求1所述的透明ABS树脂组合物，其中，所述橡胶/(甲基)丙烯酸酯-芳香族乙烯-不饱和腈接枝共聚物是通过在选自由共轭二烯基橡胶、SBR橡胶和它们的混合物组成的组中的橡胶上接枝共聚含有(甲基)丙烯酸烷基酯、芳香族乙烯基化合物和不饱和腈化合物的混合物而制备的。

3.  根据权利要求1所述的透明ABS树脂组合物，其中，所述橡胶/(甲基)丙烯酸酯-芳香族乙烯-不饱和腈接枝共聚物是橡胶/甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丙烯腈接枝共聚物。

4.  根据权利要求1所述的透明ABS树脂组合物，其中，所述橡胶/(甲基)丙烯酸酯-芳香族乙烯-不饱和腈接枝共聚物与所述热塑性树脂基质之间的折射率之差约为0.005以下。

5.  根据权利要求1所述的透明ABS树脂组合物，其中，所述热塑性树脂基质是(甲基)丙烯酸烷基酯、芳香族乙烯基化合物和不饱和腈化合物的共聚物。

6.  根据权利要求1所述的透明ABS树脂组合物，其中，所述流动助剂选自由硬脂酸盐衍生物、硬脂酰胺衍生物、聚硅氧烷衍生物和它们的混合物组成的组。

7.  根据权利要求6所述的透明ABS树脂组合物，其中，所述流动助剂选自由硬脂酸钡、硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸锌；亚乙基双硬脂酰胺、亚丙基双硬脂酰胺；二甲基聚硅氧烷、二乙基聚硅氧烷、丙烯酸酯二甲基聚硅氧烷和它们的混合物组成的组。

8.  根据权利要求1所述的透明ABS树脂组合物，进一步包括选自由热稳定剂、光稳定剂、增白剂或增亮剂、染料、颜料、抗静电剂、增塑剂、阻燃剂、和它们的混合物组成的组中的添加剂。

9.  用根据权利要求1-8中任一项所限定的所述透明ABS树脂组合物制备的模塑制品。

具有优异的冲击强度和流动性的透明ABS树脂组合物
技术领域
本发明涉及一种具有优异的冲击强度和流动性的透明ABS树脂组合物。更具体地，本发明涉及一种通过将包含橡胶/(甲基)丙烯酸酯-芳香族乙烯(基)-不饱和腈接枝共聚物、用作基体树脂的热塑性树脂、以及一种用于增加橡胶相和基体相之间相容性的流动助剂的混合物熔融挤出而制备的透明ABS树脂组合物，从而改善冲击强度和流动性。
背景技术
一般而言，由于包含苯乙烯、丙烯腈和丁二烯的组成材料，ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)树脂具有以下性能的良好平衡，例如：加工性能、韧性、耐化学性、和耐冲击性，并且具有优异的外观。因此，ABS树脂被广泛应用于汽车、电器、办公用品、电子产品、玩具、文具产品等。然而，因为ABS树脂通常是不透明的，因此ABS树脂在要求透明度的应用领域中的使用受到限制。所以，当需要透明度时，已经广泛使用其它透明树脂，例如SAN(苯乙烯-丙烯腈)、PC(聚碳酸酯)、PS(聚苯乙烯)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)等。
然而，尽管SAN、PS、以及PMMA树脂在透明度和成本方面占优势，但它们耐冲击性差，这限制了它们的应用领域。而对于聚碳酸酯树脂，尽管透明度和耐冲击性优异，但其耐化学性差且成本高，因此限制了其应用。因此，人们已经着手开发通过提供具有透明度的ABS树脂来满足透明度和耐冲击性要求的透明ABS树脂。
韩国专利第0429062号、第0507336号、第0519116号、韩国专利未决公开第2006-016853号、美国专利第4767833号、美国专利公开第2006/0041062号、和日本专利未决公开第2006-63127号披露了通过将分散相和连续相(基体树脂)之间的折射率之差调节为不超过0.005可以获得透明度，且可以利用由各种方法制备的橡胶颗粒或橡胶-接枝共聚物来改善该透明ABS树脂的冲击强度。
已知通过调节ABS树脂中采用的橡胶颗粒的大小而将可见光波长区域内的光的漫射减至最小可以使ABS树脂透明。另外一种已知的方法是使分散相(橡胶)和连续相(基体树脂)之间的折射率相匹配，从而使分散相和连续相之间的界面处的光的漫射和折射降低到最小。通过这些方法制备的ABS树脂可以具有实际可用的透明度。
对于透明ABS来说，除了透明度作为一种重要性能之外，当制备透明ABS树脂时，冲击强度和流动性也是很重要的。这些性能对于所需成形的挤出或注塑工艺以及日常生活的一般用途来说都是必不可少的。上述技术披露了可以通过使用各种方法制备的橡胶颗粒来改善透明ABS树脂的冲击强度。然而，上述的技术并没有教导通过解决在将基体树脂与橡胶颗粒熔融-共混的过程中引起的问题来改善透明ABS树脂冲击强度的方法。根据前述的技术，使甲基丙烯酸烷基酯或丙烯酸烷基酯、芳香族乙烯基化合物和不饱和腈化合物共聚来调节折射率。然而，含有甲基丙烯酸烷基酯或丙烯酸烷基酯的树脂一般具有刚性聚合物链，这降低了与橡胶相的相容性。
因此，本发明人开发了一种通过将含有橡胶/(甲基)丙烯酸酯-芳香族乙烯(基)-不饱和腈接枝共聚物、用作基体树脂的热塑性树脂、以及用于增加橡胶相和基体相之间相容性的流动助剂的混合物熔融挤出而制备的透明ABS树脂组合物，从而改善冲击强度和流动性。
发明内容
技术问题
本发明的一个目的是提供一种透明ABS树脂组合物。
本发明的另一个目的是通过增加橡胶相和基体相的相容性而提供一种具有优异的冲击强度和流动性的透明ABS树脂组合物。
本发明的其它目的和优点将在随后的披露和所附权利要求中体现。
技术方案
本发明一方面提供了一种具有优异耐冲击性和流动性的透明ABS树脂组合物，每100重量份含有橡胶/(甲基)丙烯酸酯-芳香族乙烯(基)-不饱和腈接枝共聚物和热塑性树脂基质的基体树脂，包括约10至50重量份的橡胶/(甲基)丙烯酸酯-芳香族乙烯(基)-不饱和腈接枝共聚物；约50至90重量份的热塑性树脂基质；以及约0.2至0.5重量份的流动助剂。
实现本发明的最佳方式
(A)橡胶/(甲基)丙烯酸酯-芳香族乙烯(基)-不饱和腈接枝共聚物。
本发明的橡胶/(甲基)丙烯酸酯-芳香族乙烯(基)-不饱和腈接枝共聚物可以通过在一种选自由共轭二烯基橡胶、SBR橡胶和它们的混合物组成的组中的橡胶上接枝共聚含有(甲基)丙烯酸烷基酯、芳香族乙烯基化合物和不饱和腈化合物的混合物来制备。
该橡胶/(甲基)丙烯酸酯-芳香族乙烯(基)-不饱和腈接枝共聚物可以通过使用乳液聚合、悬浮聚合、离子聚合等进行聚合。
(甲基)丙烯酸烷基酯的实例可以包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等。
上述单体中，优选甲基丙烯酸甲酯。这些(甲基)丙烯酸烷基酯可以单独使用或彼此组合使用。
芳香族乙烯基化合物的实例可以包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、p-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、叔丁基苯乙烯、氯苯乙烯等。在上述单体中，优选苯乙烯和α-甲基苯乙烯。最优选苯乙烯。这些芳香族乙烯基化合物可以单独使用或彼此组合使用。
该不饱和腈化合物可以包括丙烯腈、甲基丙烯腈、乙基丙烯腈等。在上述单体中，优选丙烯腈。这些不饱和腈化合物可以单独使用或彼此组合使用。
该橡胶/(甲基)丙烯酸酯-芳香族乙烯(基)-不饱和腈接枝共聚物可以通过本领域普通技术人员很容易实现的已知方法来制备。
在本发明示例性的实施方式中，该橡胶/(甲基)丙烯酸酯-芳香族乙烯(基)-不饱和腈接枝共聚物能够以至少两种橡胶/(甲基)丙烯酸酯-芳香族乙烯基-不饱和腈接枝共聚物的混合物使用。
(B)热塑性树脂
本发明的用作基体树脂的热塑性树脂可以通过聚合含有(甲基)丙烯酸烷基酯、芳香族乙烯基化合物、不饱和腈化合物等的单体混合物而进行制备，从而使其与橡胶/(甲基)丙烯酸酯-芳香族乙烯(基)-不饱和腈接枝共聚物的折射率之差降至最小。
该热塑性树脂可以通过利用乳液聚合、悬浮聚合、溶液聚合、连续本体聚合等方法进行聚合，这可以由本领域普通技术人员很容易地实现。
橡胶/(甲基)丙烯酸酯-芳香族乙烯(基)-不饱和腈接枝共聚物和热塑性基体树脂之间折射率的差优选为约0.005以下，更优选为约0-0.003。
(甲基)丙烯酸烷基酯的实例可以包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯等。上述单体中，优选甲基丙烯酸甲酯。这些(甲基)丙烯酸烷基酯可以单独使用或彼此组合使用。
该芳香族乙烯基化合物的实例可以包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、p-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、叔丁基苯乙烯、氯苯乙烯等。在上述单体中，优选苯乙烯和α-甲基苯乙烯。最优选苯乙烯。这些芳香族乙烯基化合物可以单独使用或彼此组合使用。
该不饱和腈化合物的实例可以包括丙烯腈、甲基丙烯腈、乙基丙烯腈等。上述单体中，优选丙烯腈。这些不饱和腈化合物可以单独使用或彼此组合使用。
(C)流动助剂
作为本发明的流动助剂，可以使用硬脂酸盐衍生物、硬脂酰胺衍生物、聚硅氧烷衍生物、以及它们的混合物等。
流动助剂的实例可以包括硬脂酸盐衍生物，例如硬脂酸钡、硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸锌等；硬脂酰胺衍生物，例如亚乙基双硬脂酰胺、亚丙基双硬脂酰胺等；以及聚硅氧烷衍生物，例如二甲基聚硅氧烷、二乙基聚硅氧烷、丙烯酸酯二甲基聚硅氧烷等。
每100重量份的含有橡胶/(甲基)丙烯酸酯-芳香族乙烯(基)-不饱和腈接枝共聚物和热塑性树脂基质的基体树脂中，流动助剂的量约为0.2-0.5重量份。如果该量低于约0.2重量份，则由此得到的透明ABS树脂的冲击强度和流动性将会降低。如果该量高于约0.5重量份，则尽管透明ABS树脂的流动性增加了，但由此得到的透明ABS树脂的冲击强度会变差。
本发明的透明ABS树脂组合物可以进一步含有其它添加剂，例如热稳定剂、光稳定剂、增白剂或增亮剂、染料、颜料、抗静电剂、增塑剂、阻燃剂等。这些添加剂可以单独使用或作为混合物组合使用。这些添加剂可以按所需的量加入，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。
本发明的透明ABS树脂可以通过常规方法制备。例如，通过使用常规的捏合机或混合机将该组分混合在一起，并通过挤出机挤出且制备成颗粒的形式。
在本发明示例性的实施方式中，将该橡胶/(甲基)丙烯酸酯-芳香族乙烯(基)-不饱和腈接枝共聚物、热塑性基体树脂与流动助剂混合在一起并在约200至280℃的料筒温度下通过挤出机挤出成为颗粒状。
通过参考下面的实施例可以更好地理解本发明，这些实施例仅出于说明的目的，而不应以任何方式被认为是限制本发明的范围，本发明的范围将由所附权利要求限定。
具体实施方式
实施例
实施例1
将通过乳液聚合制备的35重量份的聚丁二烯橡胶/甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丙烯腈接枝共聚物、65重量份的甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物和0.2重量份的亚乙基双硬脂酰胺混合在一起，并在220℃的料筒温度下用双螺杆挤出机挤出而制备颗粒状的透明ABS树脂。利用这些粒料注塑成型为测试样品来测量物理性能。结果如表1所示。使用由Metricon Corp.制造的棱镜耦合测试仪(prismcoupler)来测量聚丁二烯橡胶/甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丙烯腈接枝共聚物和甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物的折射率，二者的折射率相同，为1.513。
实施例2
除了使用0.3重量份的亚乙基双硬脂酰胺之外，用与实施例1相同的方式制备实施例2。将该透明ABS树脂注塑成型为测试样品以用于测量物理性能。结果如表1中所示。
实施例3
除了使用0.5重量份的亚乙基双硬脂酰胺之外，用与实施例1相同的方式制备实施例3。将该透明ABS树脂注塑成型为测试样品以用于测量物理性能。结果如表1中所示。
比较例1
除了使用0.1重量份的亚乙基双硬脂酰胺之外，用与实施例1相同的方式制备比较例1。将该透明ABS树脂注塑成型为测试样品以用于测量物理性能。结果如表1中所示。
比较例2
除了使用0.6重量份的亚乙基双硬脂酰胺之外，用与实施例1相同的方式制备比较例2。将该透明ABS树脂注塑成型为测试样品以用于测量物理性能。结果如表1中所示。
实施例4
将通过乳液聚合制备的35重量份的SBR橡胶/甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丙烯腈接枝共聚物、65重量份的甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物和0.3重量份的亚乙基双硬脂酰胺混合在一起，并在220℃的料筒温度下用双螺杆挤出机挤出制备颗粒状的透明ABS树脂。将这些粒料注塑成型为测试样品用于测量物理性能。结果如表2所示。使用由Metricon Corp.制造的棱镜耦合测试仪测量该SBR橡胶/甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丙烯腈接枝共聚物和甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物的折射率，二者的折射率相同，为1.533。
比较例3
除了使用0.1重量份的亚乙基双硬脂酰胺之外，用与实施例4相同的方式制备比较例3。将该透明ABS树脂注塑成型为测试样品以用于测量物理性能。结果如表2中所示。
比较例4
除了使用0.6重量份的亚乙基双硬脂酰胺之外，用与实施例4相同的方式制备比较例4。将该透明ABS树脂注塑成型为测试样品以用于测量物理性能。结果如表2中所示。
根据下面的方法测量该测试样品的物理性能。
(1)悬臂梁冲击强度(Izod冲击强度)(kg·cm/cm)：根据ASTMD256用1/8″厚的样品测量悬臂梁冲击强度。
(2)浊度(％)：用Nippon Denshoku Co.生产的浊度仪使用3mm厚的测试样品来测量浊度。
(3)熔融指数((g/10min，220℃)/10kg)：根据ASTM D-1238测量熔融指数，并被看作流动度。
表1

表2

如表1和2中所示，当加入适宜剂量的流动助剂时，橡胶相和基体树脂之间具有相同折射率的透明ABS树脂具有良好的冲击强度和流动性。然而，如果流动助剂的量低于该适宜的范围，则由此得到的透明ABS树脂不能具有足够的冲击强度和流动性。如果流动助剂的量超过该适宜的范围，则该透明ABS树脂的冲击强度变差。
上述实施例和比较例证明，根据本发明的透明ABS树脂可以具有良好的冲击强度和流动性。
在上文中基于特定的优选实施例对本发明进行了描述，对于本领域普通技术人员来说，在不偏离本发明的精神和范围的前提下，可以进行各种改变和修正是显而易见的，本发明的范围由所附权利要求限定。