具有改良的机械特性和可模制性的聚酯树脂组成物的制作方法_2

文档序号:9257592阅读:来源:国知局
范围内。
[0041] 用于典型聚醋树脂的例如环己烧二甲醇(cyclohexanedimethanol,CHDM)的脂环 族二醇具有约2. 1的反/顺异构体比。在此情形下,为了实现聚酯树脂组成物的所要机械 特性,添加例如额外冲击改性剂等添加剂。另一方面,(A)根据本发明的聚酯树脂使用反/ 顺异构体比为2. 3或高于2. 3的脂环族二醇获得,可显著改良聚酯树脂组成物的机械特性 (例如弯曲强度)和抗变色性,且可降低注塑模制时的固化时间。
[0042] 在一个实施例中,如在35°C下使用邻氯苯酚溶液(浓度:0. 5克/分升)所测量, ㈧聚酯树脂的固有粘度[η ]可以是〇. 4分升/克到1. 5分升/克,例如0. 5分升/克到 1. 2分升/克。在此范围内,聚酯树脂组成物可以展现优良机械特性和可模制性。
[0043] 在一个实施例中,(A)聚酯树脂可以通过本领域中已知的缩聚制备。举例来说,缩 聚可包含(但不限于)使用二醇或低碳数烷基酯通过酯基转移直接缩合酸。
[0044] 在一个实施例中,如通过凝胶渗透色谱法(gel permeationchromatography,GPC) 所测量,(A)聚酯树脂的重量平均分子量可以是3, 000克/摩尔到30, 000克/摩尔,例如 5, 000克/摩尔到20, 000克/摩尔。在此范围内,聚酯树脂组成物可以展现优良可模制性、 机械特性等。
[0045] 在一个实施例中,(A)聚酯树脂具有聚合物主链包含环形结构的结构,且因此具有 高熔点。聚酯树脂可具有200°C或高于200°C,例如220°C到380°C,具体来说260 °C到320°C 的熔点。
[0046] 在一个实施例中,(A)聚酯树脂可还包含使用反/顺异构体比小于2. 3的脂环族 二醇作为二醇组分的聚合物。当聚酯树脂包含使用反/顺异构体比小于2. 3的脂环族二醇 的芳族聚酯树脂时,以100重量% (A)总聚酯树脂计,芳族聚酯树脂的存在量可以是90重 量%或小于90重量%,例如50重量%或小于50重量%,具体来说10重量%或小于10重 量%。在此范围内,聚酯树脂组成物注塑模制时的固化时间可降低,且聚酯树脂组成物可展 现改良的弯曲强度等。
[0047] 在一个实施例中,以100重量%总聚酯树脂组成物计,(A)聚酯树脂的存在量可以 是10重量%到80重量%,例如40重量%到70重量%。在此范围内,聚醋树脂组成物可展 现耐热性、可模制性、机械特性、抗变色性、光稳定性等方面的优良特性。
[0048] (B)白色颜料
[0049] 根据本发明,与其他组分组合,白色颜料可提高聚酯树脂组成物的白度、反射系数 等且即使在高温下也提高抗变色性、光稳定性等。白色颜料可以是(但不限于)任何典型 白色颜料。举例来说,白色颜料可包含氧化钛、氧化锌、硫化锌、白色铅(2PbC03 · Pb (OH)2)、 硫酸锌、硫酸钡、碳酸钙、氧化铝等。这些可单独或以其组合形式使用。
[0050] 更具体来说,白色颜料可包含氧化钛,视与其他组分的组合而定,其展现高白度、 高反射系数、分散性、优良耐候性和化学稳定性。尽管氧化钛可具有(但不限于)任何晶体 结构,但是氧化钛宜具有金红石型或四边形晶体结构,因为金红石型或四边形晶体结构的 氧化钛长时间暴露于高温时稳定且可有效防止聚酯树脂组成物的反射系数劣化。
[0051] 在一个实施例中,白色颜料的平均粒径可以是0. 01微米到2. 0微米,例如0. 05微 米到0. 7微米。在此范围内,树脂组成物可展现优良白度、反射系数等。
[0052] 在一个实施例中,白色颜料可以使用有机或无机表面处理剂进行表面处理。有 机表面处理剂可包含硅烷偶合剂、聚二甲基硅氧烷、三轻甲基丙烷(trimethylolpropane, TMP)、季戊四醇等。这些可单独或以其组合形式使用。举例来说,硅烷偶合剂可包含乙烯基 三乙氧基硅烷、2-氨基丙基三乙氧基硅烷、2-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷等。此外,无 机表面处理剂可包含氧化铝(Al2O3)、二氧化硅(SiO2)、氧化锆(二氧化锆,ZrO 2)、硅酸钠、铝 酸钠、硅酸钠铝、氧化锌、云母等。这些可单独或以其组合形式使用。当表面处理时,以100 重量份白色颜料计,有机或无机表面处理剂的存在量可以是小于5重量份。在此范围内,树 脂组成物可展现较好白度、反射系数等。
[0053] 在一个实施例中,以100重量%总聚酯树脂组成物计,白色颜料的存在量可以是5 重量%到60重量%,例如15重量%到40重量%。在此范围内,聚醋树脂组成物可在白度、 反射系数、耐冲击性、机械强度、抗变色性、光稳定性等方面展现优良特性。
[0054] (C)无机填充剂
[0055] 根据一个实施例,无机填充剂可提高聚酯树脂组成物的机械强度,且可以是(但 不限于)本领域中已知的任何无机填充剂。无机填充剂可具有例如纤维形状、粒子形状、 棒形状、针形形状、薄片形状、非晶形形状等形状。此外,无机填充剂可具有多种形状的横 截面,例如圆形、椭圆形、矩形等。举例来说,无机填充剂可包含纤维无机填充剂(包含玻璃 纤维、碳纤维、陶瓷纤维、金属纤维等)、玻璃珠粒、碳黑、云母、滑石、硅灰石、碳酸钙、氢氧化 铝、粘土和须晶。这些可单独或以其组合形式使用。
[0056] 具体来说,考虑到机械特性,无机填充剂可以是玻璃纤维。
[0057] 在一个实施例中,玻璃纤维可以是具有圆形和/或矩形横截面的玻璃纤维。
[0058] 具有圆形截面的玻璃纤维的横截面直径可以是5微米到20微米,且预处理长度可 以是2毫米到20毫米。具有矩形横截面的玻璃纤维的横截面高宽比可以是1. 5到10,且预 处理长度可以是2毫米到20毫米。当玻璃纤维用作无机填充剂时,树脂组成物展现改良的 可加工性且模制物品可展现显著改良的机械特性,例如弯曲强度、冲击强度等。
[0059] 在一个实施例中,可以使用表面处理剂对无机填充剂进行表面涂布以提高与聚酯 树脂的粘结力。表面处理剂可包含(但不限于)例如硅烷化合物、氨基甲酸酯化合物以及 环氧化合物。
[0060] 此外,根据本发明的无机填充剂可用作成核剂。举例来说,当聚酯树脂组成物还 包含滑石作为成核剂时,树脂组成物由于较快结晶速率而具有较快的注塑模制时的固化时 间,且在弯曲强度方面可展现改良的机械特性。
[0061] 在一个实施例中,以100重量%总聚酯树脂组成物计,无机填充剂的存在量可以 是1重量%到40重量%,例如10重量%到20重量%。在此范围内,聚醋树脂组成物可展 现优良机械特性、耐热性、可模制性等。
[0062] 在一个实施例中,以100重量%总聚酯树脂组成物计,白色颜料和无机填充剂可 以6重量%到61重量%,例如45重量%到55重量%的总量存在。在一个实施例中,以100 重量%总聚醋树脂组成物计,白色颜料和无机填充剂可以45重量%、46重量%、47重量%、 48重量%、49重量%、50重量%、51重量%、52重量%、53重量%、54重量%或55重量%的 总量存在。在此范围内,聚酯树脂组成物可展现优良机械特性和耐热性,且具有改良的抗变 色性。
[0063] 根据本发明,聚酯树脂组成物除了如上文所述的组分之外可视所要目的而定还包 含典型添加剂。添加剂可以从由以下组成的群组中选出:抗微生物剂、热稳定剂、抗氧化剂、 脱模剂、光稳定剂、表面活性剂、偶合剂、塑化剂、增容剂、润滑剂、抗静电剂、阻燃剂、阻燃助 剂、抗滴落剂、耐候性稳定剂、UV吸收剂、UV阻断剂和其混合物。
[0064] 添加剂可以聚酯树脂组成物的特性不劣化的范围内的适当量存在。具体来说,以 100重量份聚酯树脂组成物计,添加剂的存在量可以是20重量份或小于20重量份,例如 〇. 1重量份到15重量份。
[0065] 根据本发明,聚酯树脂组成物可以通过本领域中已知的方法制备。举例来说,组分 和添加剂使用亨舍尔混合器(Henschel mixer)、V型掺合器、转鼓掺合器、带式掺合器等混 合,随后在150°C到350°C的温度下使用单螺杆或双螺杆挤压机熔融挤压,由此制备团粒形 式的聚酯树脂组成物。更具体来说,组分和添加剂的混合物使用L/D = 29和Φ = 36毫米 的双螺杆挤压机在250°C到310°C的温度下在300转/分钟到600转/分钟的螺杆旋转速 度和60千克/小时到600千克/小时的自身供应速率下进行挤压,由此制备团粒形式的聚 酯树脂组成物。
[0066] 根据本发明,模制物品由如上文所述的聚酯树脂组成物形成。举例来说,使用聚酯 树脂组成物,模制物品可以通过例如注
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