[其他]甲基丙烯酸樹脂模制件及其制造方法

無效

• 申請號: 87100815
• 申請日: 1987-01-19
• 公開（公告）號: CN87100815A
• 公開（公告）日: 1988-08-03
• 發明（設計）人: 松丸重雄;望月明廣;磯井修二
• 申請（專利權）人: 協和瓦斯化學工業株式會社
• 主分類號: B29D9/00
• 分類號: B29D9/00;B32B27/30;//B29K3304
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 劉元金

本發明是關于一種具有優異的透明度、耐老化性、耐磨和耐高溫的甲基丙烯酸樹脂模制件，并且也涉及到它的制造方法。

甲基丙烯酸類樹脂具有優異的外觀、透明度和耐老化性，因此在室內外應用作為窗玻璃、燈罩和裝飾品等方面具有廣泛的用途。然而，它們的耐熱性比不上無機玻璃，并抗刻劃性差。如果這些性能有了改善，則甲基丙烯酸類樹脂的用途可望得到進一步擴大。當前正在進行的各種研究工作旨在尋求克服上述這些缺點的方法。一般說來，現在成型合成樹脂模塑材料的習慣方法是用各種成型機器，諸如模壓機、注塑機、擠出機和真空成型機，或在澆注模中聚合和成型;然后通過噴灑或浸漬工藝將耐磨的成膜材料施加到所制得的模制件表面上;接著借助電子束或熱使成膜材料聚合或硬化，從而使耐磨薄膜包復模制件。但是這種方法實際上還遇到如下問題，由于在模制工序之后要進行聚合反應形成耐磨薄膜的工序，因此除了模塑成型所用的設備之外還必須配置諸如涂敷、硬化、除塵等那樣昂貴的設備，同時該法操縱復雜，例如需要控制成膜料的粘度等。

作為對上述方法的改進，日本公開特許昭54（1979）-14617號和昭54（1979）-14618號公開一種制造具有耐磨表面的合成樹脂模制件的方法，它包括：在陰模上涂布耐磨的成膜料;在用合成樹脂薄膜復蓋下或在惰性氣體氣氛中使成膜料聚合;當凝膠含量達到40-95%時，從被聚合材料上去掉薄膜或解除惰性氣體;將此聚合材料進行后固化，通常固化至凝膠含量不低于85%時為止，由此使聚合料在后來灌注到陰模中的基體樹脂料中既不溶脹也不溶解;然后將基體樹脂料灌入模子;使樹脂料聚合和成型。但是這種方法勢必使加工過程復雜化，因為只有通過先后的二步聚合，才能使模制件具有耐磨性。如果只用前一步聚合，則所得成型制件由于表面有陷坑和裂縫而使外觀不合格，耐磨性不夠好也不均勻。

可以提出的第二個問題是基體樹脂和耐磨薄膜之間的附著力不強。解決這個問題的辦法是在耐磨薄膜和基體樹脂之間夾入一層能使二者相膠合的粘合層。但是這種辦法生產率低，因為它需要將涂布步驟和聚合涂布層的步驟至少重復二次。通過這種辦法所得到的模制件有一個缺陷，由于塵埃污染而在耐磨薄膜中出現針孔是無法避免的，因而使粘合層分離在這些針孔中，使那些在每一針孔中的這部分涂層成為孔芯，其耐溶劑性明顯的減弱。

日本公開特許昭53（1978）-9876號公開了一種提高粘附性的方法，該方法是將模制件表面暴露于紫外光線;并在此表面涂布耐磨薄膜。然而該法步驟復雜，因為它需要將模制件和在其上形成的薄膜分別地暴露在紫外光中。通過該法在模制件上形成的耐磨薄膜，根據OUV老化試驗證明是不適用于改進模制件的耐磨性的。現在一種慣用的作法是將基體樹脂的良溶劑加入到耐磨薄膜的原料中。但是如果溶劑的溶解力太強，這種作法會使模制件表面喪失耐開裂的能力，或者損害其表面的平滑度;反之，如果溶解力差就不能得到理想的堅牢粘著。因此，這種作法勢必造成溶劑配制的復雜化，同時需要安裝各種專用設備，例如處理溶劑蒸發過程中所產生的廢氣的專用設備。

以甲基丙烯酸甲酯為主要組分的甲基丙烯酸類樹脂具有優異的耐老化性和極好的透明度，因此能應用來做燈罩和汽車零件。但是甲基丙烯酸類樹脂系線性聚合物，因此不適合于那些要求較高的耐熱性、耐溶劑性、抗沖擊和表面硬度等方面的應用。就耐熱性而言，甲基丙烯酸類樹脂就不能被用于要求持續地暴露在100℃以上高溫的各種應用中，諸如汽車前燈玻璃、太陽能加熱器的蓋板等。

為了改進甲基丙烯酸類樹脂的耐熱性，迄今已提出了許多種方法，例如有一種方法是基于甲基丙烯酸甲酯與α-甲基苯乙烯的共聚（美國專利3135723號）;另一種方法是采用甲基丙烯酸甲酯與α-甲基苯乙烯和馬來酸酐共聚（日本公開特許昭45（1970）-31953號和日本公開特許昭49（1974）-10156號）;還有一種方法是通過甲基丙烯酸甲酯與α-甲基苯乙烯和馬來酰亞胺的共聚（日本公開特許昭48（1973）-95490號）。

盡管以上各種方法無疑均能提高耐熱性，但是其中的某些方法具有聚合速率特別低且不能獲得高聚合率等的缺點，雖然能在相當短的周期內有效地生產出聚合物，但是所生產出的聚合物呈現強烈的色澤，在透明度、耐老化性、表面硬度、機械強度等方面均有所降低。