CN101210100B - 聚酯树脂组合物和塑料制品 - Google Patents

Abstract

本发明公开了聚酯树脂组合物和由所述树脂组合物制备的塑料制品。所述聚酯树脂组合物包含约100重量份的聚对苯二甲酸丁二醇酯基础树脂、约10至约50重量份的二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、约0.1至约10重量份的无机填料、和约0.01至约5重量份的树脂稳定剂。

Description

聚酯树脂组合物和塑料制品

相关申请的交叉参考

本非临时申请根据35USC Section 119要求2006年12月29日提交的韩国专利申请No.2006-0138268的优先权，其全部内容由此通过参考并入本文。

技术领域

本发明涉及聚酯树脂组合物和塑料制品。

背景技术

在制备金属沉积的反射器(例如车辆的前照灯灯圈、反射镜或照明器)的常规方法中，在金属沉积之前进行底漆涂布以改善所述金属沉积的反射器的表面光洁度。然而，由于所述底漆含有有机溶剂，因此所述方法可能具有负面环境影响。此外，形成涂层膜可能要花很长时间，这可能又导致更高的生产成本和更低的生产率。

为此原因，最近直接将金属应用于光反射面的表面而不在其上应用任何底漆。

为了应用这样的直接沉积，所述金属沉积的反射器必须不仅表现出优越的表面光洁度，而且表现出卓越的耐热性，使得当其应用于汽车的前照灯灯圈、照明器等时不发生变形。

因此，已经进行了多种努力以开发满足表面光洁度和耐热性需求并从而适用为金属沉积的反射器的材料。

然而，常规已知或研究的材料仍然具有未解决的问题比如不足的耐热性和弱的表面光洁度并且不能令人满意地表现出应用直接沉积的金属沉积反射器所需的物理性质。

发明内容

做出了本发明以解决现有技术的前述问题，并且本发明的一个方面是提供一种能改进热塑性聚酯树脂的物理性质例如耐热性和表面光洁度的聚酯树脂组合物。

本发明的另一个方面是提供由所述聚酯树脂组合物制备的塑料制品。

根据本发明的一个方面，提供一种聚酯树脂组合物，其包含：约100重量份的聚对苯二甲酸丁二醇酯基础树脂、约10至约50重量份的二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate glycol)树脂、约0.1至约10重量份的无机填料、以及约0.01至约5重量份的树脂稳定剂。

根据本发明的另一个方面，提供一种由所述聚酯树脂组合物制备的塑料制品。

本发明的其它方面和示例性实施方案的细节包含在下述详细说明中。

附图说明

图1是确定10点平均表面粗糙度Rz的示意图，其中：

L是所测量的任意长度(通常为3mm)，

R1，R3，...R9是第一至第五个最高峰，R2，R4，...R10是第一至第五个最低谷。

具体实施方式

现在，在本发明的下述详细说明中将更全面地描述本发明，其中描述了一些但并非全部的本发明实施方案。当然，本发明可体现为许多不同的形式，不应该被解释为限于本文所述的实施方案；更确切地，提供这些实施方案使得本公开内容将满足可适用的合法需要。

一方面，本发明涉及一种聚酯树脂组合物，其包含：约100重量份的聚对苯二甲酸丁二醇酯基础树脂、约10至约50重量份的二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、约0.1至约10重量份的无机填料、以及约0.01至约5重量份的树脂稳定剂。

由于除了作为基本成分的聚对苯二甲酸丁二醇酯基础树脂以外，所述聚酯树脂组合物还包含所希望含量范围的二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、无机填料和树脂稳定剂，所以其能够将改进的物理性质如耐热性和表面光洁度赋予热塑性聚酯树脂。

因此，所述聚酯树脂组合物适合作为用于金属沉积的反射器(例如汽车的前照灯灯圈、反射镜或照明器)的材料。

下面将给出构成聚酯树脂组合物的各成分的更详细的解释。

所述聚酯树脂组合物包含聚对苯二甲酸丁二醇酯基础树脂。

对于聚对苯二甲酸丁二醇酯基础树脂，例如，可使用聚对苯二甲酸丁二醇酯聚合物，其通过1，4-丁二醇和对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯之间的直接酯化或酯交换而缩聚得到。

作为替代，对于聚对苯二甲酸丁二醇酯基础树脂，可使用聚对苯二甲酸丁二醇酯和提高冲击强度的成分的共聚物或混合物，所述提高冲击强度的成分选自聚丁二醇(PTMG)、聚乙二醇(PEG)、聚丙二醇(PPG)、低分子量(Mw为400～6,000g/mol)的脂肪族聚酯、脂肪族聚酰胺等以及其组合。所述提高冲击强度的成分与聚对苯二甲酸丁二醇酯基础树脂共聚或混合，以便将改进更多的冲击强度赋予所述聚对苯二甲酸丁二醇酯基础树脂。

此外，所述聚对苯二甲酸丁二醇酯基础树脂具有约0.36至约1.60(例如约0.52至约1.25)的特性粘度η(在邻氯苯酚溶剂和25℃下测量)。当所述特性粘度小于约0.36时，热塑性聚酯树脂的机械性能可能是不希望的。同时，当所述特性粘度超过约1.60时，热塑性聚酯树脂的可成型性可能变差。

所述聚酯树脂组合物还包含二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯。所述二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯是含有作为共聚物成分的1，4-环己烷二甲醇(CHDM)的无定形聚对苯二甲酸乙二醇酯共聚物，并且是共聚酯树脂，其中构成聚对苯二甲酸乙二醇酯的乙二醇部分地被1，4-环己烷二甲醇替代。

对于二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂，例如，可使用聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂，其中聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的约3至约48mol％(例如约5至约20mol％)乙二醇被1，4-环己烷二甲醇替代。当替代的1，4-环己烷二甲醇的量小于约3mol％时，热塑性聚酯树脂的表面光洁度可能未被提高到所希望的水平。同时，当替代的1，4-环己烷二甲醇的量超过约48mol％时，热塑性聚酯树脂的耐热性可能变差。

基于约100重量份的聚对苯二甲酸丁二醇酯基础树脂，所述二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂以约10至约50重量份的量存在于本发明的聚酯树脂组合物中。当二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的含量小于约10重量份时，可能没有令人满意地改进热塑性聚酯树脂的表面光洁度。同时，当二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的含量超过约50重量份时，热塑性聚酯树脂的耐热性可能变差。

所述聚酯树脂组合物还包含无机填料。包含在所述聚酯树脂组合物中的无机填料能够改善热塑性聚酯树脂的机械性能或耐热性。

合适的无机填料的实例包括钛晶须、滑石、硅灰石、膨润土、蒙脱石、碳酸钙、粘土、高岭土等。可单独或以其组合形式使用所述无机填料。可用于聚酯树脂组合物的无机填料不限于这些实例。可无特定限制地使用任何无机填料，只要其是在本领域中常规使用的。

所述无机填料的平均直径(d50，通过激光衍射粒径分析仪测量)为约0.1至约2μm，例如约0.3至约1μm。当无机填料的平均直径小于约0.1μm时，无机填料的可分散性可能变差，因此热塑性聚酯树脂的耐热性是不理想的。同时，当无机填料的平均直径超过约2μm时，热塑性聚酯树脂的表面光洁度可能变差。

使用表面涂有有机化合物的无机填料可改善聚对苯二甲酸丁二醇酯基础树脂或二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的可分散性。

基于约100重量份的聚对苯二甲酸丁二醇酯基础树脂，无机填料以约0.1至约10重量份的量存在于本发明的聚酯树脂组合物中。当无机填料的含量小于约0.1重量份时，热塑性聚酯树脂的耐热性可能变差。同时，当无机填料的含量超过约10重量份时，热塑性聚酯树脂的表面光洁度可能变差。

除了所述各成分以外，所述聚酯树脂组合物包含树脂稳定剂。

例如，在制备热塑性聚酯树脂或者通过挤出或注射由所述聚酯树脂组合物制备塑料制品期间，所述树脂稳定剂稳定包含在聚酯树脂组合物中的聚对苯二甲酸丁二醇酯基础树脂或二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂并防止这些树脂分解(例如热分解)。

将树脂稳定剂加入到聚酯树脂组合物中能够使包含在其中的聚对苯二甲酸丁二醇酯基础树脂或二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂更有利地表现出其固有性质。因此，可大大提高热塑性聚酯树脂的物理性质，比如表面光洁度或耐热性。

可无特定限制地使用任何树脂稳定剂，只要其是在本领域中公知的。适用于本发明的示例性树脂稳定剂包括选自磷酸、亚磷酸三苯酯、亚磷酸三甲酯、亚磷酸三异癸酯、亚磷酸三-(2，4-二叔丁基苯基)酯、3，5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸等及其混合物的树脂稳定剂。

基于约100重量份的聚对苯二甲酸丁二醇酯基础树脂，树脂稳定剂以约0.01至约5重量份的量存在于本发明的聚酯树脂组合物中。当树脂稳定剂的含量超过约5重量份时，热塑性聚酯树脂的机械性能可能变差。

可通过使前述成分相互混合来制备聚酯树脂组合物。可通过常规方法比如熔融-挤出在挤出机中由聚酯树脂组合物制备热塑性聚酯树脂。可由所述热塑性聚酯树脂制备塑料制品。

另一方面，本发明涉及一种由聚酯树脂组合物制备的塑料制品。所述塑料制品例如可包含树脂基体、无机填料和树脂稳定剂，所述树脂基体含有彼此基本上均匀混合的聚对苯二甲酸丁二醇酯基础树脂和二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂，所述无机填料和树脂稳定剂中的每一种分散于树脂基体中。

由于塑料制品包含树脂基体、无机填料和树脂稳定剂，其中所述树脂基体含有彼此基本上均匀混合的聚对苯二甲酸丁二醇酯基础树脂和二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂，所述无机填料和树脂稳定剂中的每一种也基本上均匀地分散于树脂基体中，所以所述塑料制品可通过其各成分之间的相互作用表现出改进更多的物理性质，例如耐热性或表面光洁度。

因此，所述塑料制品适用于制造金属沉积的反射器，例如汽车的前照灯灯圈、反射镜或照明器。

在下文中，通过下述实施例将更好地理解本发明。然而，这些实施例是为了举例说明的目的给出的，不应解释为限制本发明的范围。

下面是下述实施例和对比实施例中所用成分的更详细的描述，即，(A)聚对苯二甲酸丁二醇酯基础树脂，(B)二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂，(C)无机填料，(D)树脂稳定剂，(E)聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂(对比实施例)和(F)聚碳酸酯树脂(对比实施例)。

(A)聚对苯二甲酸丁二醇酯基础树脂

本文所用的聚对苯二甲酸丁二醇酯基础树脂是特性粘度η为1.0(在邻氯苯酚溶剂和25℃下测量)的聚对苯二甲酸丁二醇酯聚合物。

(B)二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂

本文所用的二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂是含有3至48mol％的作为共聚物成分的1，4-环己烷二甲醇的无定形聚对苯二甲酸乙二醇酯共聚物且特性粘度η为0.8(在邻氯苯酚溶剂和25℃下测量)。

(C)无机填料

本文所用的无机填料是平均直径为0.5μm的滑石。

(D)树脂稳定剂

本文所用的树脂稳定剂是均可得自Ciba Geigy Corp.的IRGANOXB 215(IRGANOX 1010，受阻酚类抗氧剂)和IRGAFOS 168(有机亚磷酸酯)的混合物(1∶2)。

(E)聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂(对比实施例)

本文所用的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂是特性粘度η为0.8(在邻氯苯酚溶剂和25℃下测量)的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂。

(F)聚碳酸酯树脂(对比实施例)

本文所用的聚碳酸酯树脂是重均分子量(Mw)为25,000g/mol的双酚A型聚碳酸酯树脂。

实施例1至3以及对比实施例1至6

根据表1所列的组成将上述各成分混合，以制备聚酯树脂组合物，然后在240至280℃下在熔体双螺杆挤出机(Φ＝45mm)中使所述组合物熔融并混合以制备片状聚酯树脂。将由此得到的片在130℃下干燥5小时或更长时间，并在240至280℃下引入到螺杆式注塑机中以制备用于测量物理性能的平样品(10cm宽×10cm长×0.3cm厚)。

表1

	实施例号			对比实施例号
										1	2	3	1	2	3	4	5	6
	(A)聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂	100	100	100	100	100	100	100	100										100
(B)二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂										20	40	40	-	40	80	40	-	-
	(C)无机填料	3	3	1	3	-	3	15	3										3
(D)树脂稳定剂										0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5
	(E)聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂	-	-	-	-	-	-	-	40										-
(F)聚碳酸酯树脂										-	-	-	-	-	-	-	-	40

根据下述方法测量样品的物理性能。

首先，根据用于测量塑料耐热性的ASTM(美国标准试验方法)D648测量样品的耐热性(耐热性评价)。

利用光泽计测量样品的光泽度(光泽度评价)。

利用铝沉积系统直接将铝真空沉积到样品上，而没有在样品上涂覆底漆。将10×10mm的正方形板分成100个大小为1mm×1mm的单元，利用带(tape)采用划痕试验测量从所述板上剥落的铝的水平(铝沉积效率评价)。

根据下述方法测量表面粗糙度R_z(表面光洁度评价)。

如下述参照图1中所述，根据ISO-粗糙度法，由第一至第五个最高峰的平均高度和第一至第五个最低谷的平均高度之间的距离确定10点平均表面粗糙度R_z。

由下述方程式I得到平均表面粗糙度R_z：

方程式I

$R_z=\frac{(R_1+R_3+\·\·\·+R_9)-(R_2+R_4+\·\·\·+R_{10})}{5}$

由此测量的物理性质的值如下表2所示。

表2

耐热性(℃)

光泽度

铝沉积效率(％)

Rz(μm)

实施例号	1	175	93	3	0.10
						2	168	95	2	0.10
	3	160	96	2	0.09
						对比实施例号	1	182	83	6	0.18
2	145	96	2	0.08
					3		142	95	5	0.09
4	181	85	10	0.16
					5		178	81	5	0.20
6	140	93	2	0.14

表2的数据显示：当与不含二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的对比实施例1的样品相比时，含有聚对苯二甲酸丁二醇酯基础树脂、二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、无机填料和树脂稳定剂的实施例1至3的样品表现出改进更多的性质比如光泽度、铝沉积效率和表面光洁度，同时保持耐热性。

此外，表2的数据显示：与不含有二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂而是分别含有聚碳酸酯树脂和聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的对比实施例5和6的样品相比，实施例1至3的样品不仅表现出改进更多的表面光洁度，而且表现出优越的耐热性或光泽度。

而且，由此可见：与不含无机填料的对比实施例2的样品相比，实施例1至3的样品表现出改进更多的耐热性，同时表现出相当的光泽度、铝沉积效率和表面光洁度。

而且，由此可见：与含有超出所述含量范围的各成分的对比实施例3和4的样品相比，含有在所希望的含量范围内的各成分的实施例1至3的样品表现出优越的耐热性(与对比实施例3相比)、以及高光泽度、极好的表面光洁度和良好的铝沉积效率(与对比实施例4相比)。

总之，这些结果显示：在比如光泽度、耐热性、表面光洁度和铝沉积效率的综合物理性质方面，根据本发明的实施例1至3的样品较好。

本领域技术人员会想到本发明的许多改变和其它实施方案，对于本领域技术人员来说，本发明具有前述描述中呈现的教导益处。因此，应当理解，本发明不限于所公开的特定实施方案并且那些改变和其它实施方案意在包含在所附权利要求的范围内。虽然本文使用特定术语，但是它们仅仅以其一般和描述性意义使用并不是为了限制权利要求中定义的本发明的范围。

Claims (9)

1.一种聚酯树脂组合物，其包含：

100重量份的聚对苯二甲酸丁二醇酯基础树脂；

10至50重量份的二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂；

0.1至10重量份的无机填料；和

0.01至5重量份的树脂稳定剂，

其中所述二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂包含聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的3至48mol％的乙二醇被1，4-环己烷二甲醇替代的树脂。

2.根据权利要求1的聚酯树脂组合物，其中所述聚对苯二甲酸丁二醇酯基础树脂包含通过1，4-丁二醇和对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯之间的直接酯化或酯交换而缩聚得到的聚对苯二甲酸丁二醇酯聚合物。

3.根据权利要求1的聚酯树脂组合物，其中所述聚对苯二甲酸丁二醇酯基础树脂包含聚对苯二甲酸丁二醇酯和选自聚丁二醇(PTMG)、聚乙二醇(PEG)、聚丙二醇(PPG)、低分子量的脂肪族聚酯或脂肪族聚酰胺的化合物的共聚物或混合物。

4.根据权利要求1的聚酯树脂组合物，其中所述聚对苯二甲酸丁二醇酯基础树脂具有0.36至1.60的特性粘度η，该特性粘度η是在邻氯苯酚溶剂和25℃下测量的。

5.根据权利要求1的聚酯树脂组合物，其中所述无机填料包含钛晶须、滑石、硅灰石、膨润土、蒙脱石、碳酸钙、粘土、高岭土或其混合物。

6.根据权利要求1的聚酯树脂组合物，其中所述无机填料的平均直径为0.1至2μm。

7.根据权利要求1的聚酯树脂组合物，其中所述树脂稳定剂选自磷酸、亚磷酸三苯酯、亚磷酸三甲酯、亚磷酸三异癸酯、亚磷酸三-(2，4-二叔丁基苯基)酯、3，5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸及其混合物。

8.一种塑料制品，其由根据权利要求1的聚酯树脂组合物制备。

9.一种塑料制品，其包含：

含有100重量份的聚对苯二甲酸丁二醇酯基础树脂和10至50重量份的二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的树脂基体，所述树脂彼此基本上均匀地混合；和

0.1至10重量份的无机填料和0.01至5重量份的树脂稳定剂，各自分散于树脂基体中，

其中所述二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂包含聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的3至48mol％的乙二醇被1，4-环己烷二甲醇替代的树脂。

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