CN101755009A - 注射成型用聚酯树脂组合物、光反射基体及光反射体 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种注射成型用聚酯树脂组合物,其可以提供脱模性优异且亮度感和反射率优异、并且即使在高温使用下也可以抑制发雾的光反射体。该注射成型用树脂组合物包含:(A)聚酯树脂、相对于(A)聚酯树脂100重量份的(B)平均一次粒径为10μm以下的硅酸锆0.1~20重量份、和(C)螯合剂0~5重量份。
Description
技术领域
本发明涉及在表面设有光反射层的光反射体基体中优选使用的注射成型用聚酯树脂组合物、以及成型该注射成型用聚酯树脂组合物而成的光反射体基体和光反射体。
背景技术
汽车用灯等中的外壳、反光镜、延伸部分或家电照明器具等的光反射体,因灯光源的方向性、反射性,要求高的亮度感、平滑性、均匀的反射率、以及经得住来自光源的发热的高耐热性等。因此,作为光反射体,以往使用在以金属制(金属板)物体、块状模塑料(BMC)或片状模塑料(SMC)为代表的热固化性树脂的表面通过镀金属加工或蒸镀等来设置了金属薄膜的产品。
但是,金属制的光反射体具有加工性差和沉重且难以操作的缺点。另一方面,在成型热固化性树脂而成的光反射体基体的表面具有金属薄膜的光反射体,具有以耐热性、刚性、尺寸稳定性为首的优异特性。但是,用于成型热固化性树脂的周期长,并且,在成型时或者产生毛边、或者由于成型时的单体挥发而产生气体。
正在研究解决这样的问题,进而,对应近年来的光反射体的高功能化和设计的多样化,且生产率优异的使用热塑性树脂的光反射体基体。例如,作为光反射体,在通过注射成型而得到的、由热塑性树脂组合物组成的光反射体基体的表面设置金属薄膜的产品,已逐渐成为主流。
由这样的热塑性树脂组合物组成的光反射体基体中,要求优异的机械性质、电性质、其他物理和化学特性、且良好的加工性。因此,作为该热塑性树脂组合物,可以使用以结晶性热塑性聚酯树脂、特别以聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、或聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂与其他树脂的混合物为主要成分,向其中添加混配各种强化材料的组合物。
这里,通常,通过注射成型而成型热塑性树脂组合物制成光反射体基体,并在其表面进行上底漆等前处理(打底)后,通过真空蒸镀等形成作为光反射层的金属薄膜来制造光反射体。
但是,上底漆等的打底,大幅度地提高了成本,设计的自由度也受到了限制,因此,理想的是即使不上底漆也可以获得具有高亮度感的光反射体。这里,不上底漆在光反射体基体的一面设有光反射层的反射体,要想具有高的亮度感和均匀的反射率,需要光反射体基体具有良好的表面平滑性,且具有高的光泽性和亮度感。此外,根据其用途方式,作为原料的树脂的耐热性、抑制树脂组合物在成型时等中的气体产生(低气体性)也是重要的问题。
然而,为了获得高亮度,对用于注射成型树脂的成型模具的表面进行显著抛光时,以注射成型而成型时成型体(光反射体基体)在取出时的脱模变差,成型周期降低,易在成型体表面出现脱模不均花纹,这是反射率降低的原因。因此,为了不降低成型性,需要提高脱模性的同时,保持表面亮度。
因此,作为获得具有高光泽感和优良表面性的光反射体基体的成型方面的方法,通常可以使用升高成型时的树脂组合物的温度并使流动性提高的方法、或升高模具温度减缓固化速度并使模具转印性提高的方法等。
通过这些方法,光反射体基体的外观改善,但是树脂组合物温度的上升或模具温度的上升导致在成型时易于生成气体(挥发成分)。这样的挥发成分,使光反射体基体表面产生发雾(浑浊)状的外观不良,因此,无法连续获得良好的光反射体基体,需要模具的研磨、擦拭等新对策。此外,由于暴露在高温气氛下,金属薄膜的表面被污染,光反射体上发生发雾。
此外,在现有的技术中,为了维持光反射体的金属薄膜表面的高亮度感,在光反射体基体中不添加填料而进行成型。因此,还引起由用于光反射体基体中的树脂组合物的收缩造成的脱模不良或耐热性降低的问题。
另一方面,作为组合有聚酯树脂组合物与无机填充剂的树脂组合物,已知专利文献1和专利文献2。但是,这些树脂组合物,由于无机填充剂的含量多,表面光泽受抑制,作为用于光反射体基体的树脂组合物并不适合。
并且,专利文献3~5公开了用于光反射体基体的聚酯树脂组合物。但是,在这些聚酯树脂组合物中,并没有有关使用硅酸锆的记载和启示。
专利文献1:日本特开平10-292101号公报
专利文献2:日本特开平7-145265号公报
专利文献3:日本特开2006-225440号公报
专利文献4:日本特开2005-194300号公报
专利文献5:日本特开2006-299047号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明是以解决上述课题为目的,其目的在于提供一种聚酯树脂组合物,尤其提供一种注射成型用聚酯树脂组合物,其可以提供脱模性优异且亮度感和反射率优异、并且即使在高温使用下也可以抑制发雾的光反射体。
用于解决问题的方案
本发明人等为了解决上述课题进行了深入研究,结果发现在聚酯树脂中添加平均一次粒径为10μm以下的硅酸锆而得到的树脂组合物,尤其在供注射成型用时,可以解决上述课题。具体地,发现通过以下方法,可以解决上述课题。
(1)一种注射成型用聚酯树脂组合物,其含有:(A)聚酯树脂、相对于(A)聚酯树脂100重量份的(B)平均一次粒径为10μm以下的硅酸锆0.1~20重量份、和(C)与1~4价金属离子形成螯合物的螯合剂0~5重量份。
(2)根据(1)所述的注射成型用聚酯树脂组合物,其中,作为所述(A)聚酯树脂,包含聚对苯二甲酸亚烷基酯树脂。
(3)根据(1)所述的注射成型用聚酯树脂组合物,其中,作为所述(A)聚酯树脂,包含聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂。
(4)根据(1)~(3)任一项所述的注射成型用聚酯树脂组合物,作为所述(A)聚酯树脂,包含末端羧基量为50eq/ton以下的聚酯树脂。
(5)根据(1)~(4)任一项所述的注射成型用聚酯树脂组合物,其中,(A)聚酯树脂,由选自聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂和聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂以外的聚酯树脂中的至少一种以上组成,其重量比为90/10~40/60。
(6)根据(1)~(5)任一项所述的注射成型用聚酯树脂组合物,其中,作为所述(A)聚酯树脂,包含聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂和聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂。
(7)根据(1)~(6)任一项所述的注射成型用聚酯树脂组合物,其中,作为所述(A)聚酯树脂,包含聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂,该聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的末端羧基量为50eq/ton以下。
(8)根据(1)~(7)任一项所述的注射成型用聚酯树脂组合物,其中,所述(B)硅酸锆的平均一次粒径为5μm以下。
(9)根据(1)~(8)任一项所述的注射成型用聚酯树脂组合物,其中,相对于(A)聚酯树脂100重量份,包含所述(B)硅酸锆0.1~15重量份。
(10)根据(1)~(9)任一项所述的注射成型用聚酯树脂组合物,其中,在所述(B)硅酸锆中,粒径超过所述平均一次粒径的5倍的硅酸锆颗粒的含量为硅酸锆总量的2重量%以下。
(11)根据(1)~(10)任一项所述的注射成型用聚酯树脂组合物,其中,作为所述(C)与1~4价金属离子形成螯合物的螯合剂,包含选自肼衍生物和有机磷化合物中的至少一种。
(12)根据(1)~(10)任一项所述的注射成型用聚酯树脂组合物,其中,作为所述(C)与1~4价金属离子形成螯合物的螯合剂,包含选自肼衍生物中的至少一种。
(13)根据(1)~(10)任一项所述的注射成型用聚酯树脂组合物,其中,作为所述(C)与1~4价金属离子形成螯合物的螯合剂,包含选自分子量300~1000的肼衍生物中的至少一种。
(14)根据(1)~(13)任一项所述的注射成型用聚酯树脂组合物,其中,相对于(A)聚酯树脂100重量份,包含所述(C)与1~4价金属离子形成螯合物的螯合剂0.05~1重量份。
(15)一种光反射体基体,其由(1)~(14)任一项所述的注射成型用聚酯树脂组合物组成。
(16)一种光反射体,其在(15)所述的光反射体基板上具有光反射层。
(17)根据(16)所述的光反射体,其特征在于,所述光反射层为金属薄膜,该金属薄膜与光反射体基体的表面接触。
发明的效果
本发明的光反射体基体的表面外观优异。因此,制造在该光反射体基体表面设置金属薄膜的光反射体时,金属的蒸镀性优异,进而使提供光反射性优异的光反射体成为可能。
具体实施方式
以下,对本发明的内容进行详细说明。此外,本申请说明书中使用的“~”指包含在其前后记载的数值作为下限值和上限值。
(A)聚酯树脂
本发明中使用的(A)聚酯树脂,可以使用现有公知的任意的聚酯树脂,但其中还优选芳香族聚酯树脂。这里所谓的芳香族聚酯树脂表示在聚合物的链单元中具有芳香环的聚酯树脂,例如是以芳香族二羧酸成分和二醇(和/或它的酯或卤化物)成分为主要成分,使它们缩聚而得到的聚合物或共聚物。
作为芳香族二羧酸成分,可以列举例如苯二酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、1,5-萘二羧酸、2,5-萘二羧酸、2,6-萘二羧酸、联苯-2,2′-二羧酸、联苯-3,3′-二羧酸、联苯-4,4′-二羧酸、二苯基醚-4,4′-二羧酸、二苯基甲烷-4,4′-二羧酸、二苯砜-4,4′-二羧酸、二苯基异亚丙基-4,4′-二羧酸、蒽-2,5-二羧酸、蒽-2,6-二羧酸、苯基异亚丙基-4,4′-二羧酸、吡啶-2,5-二羧酸、琥珀酸、己二酸、癸二酸、辛二酸、壬二酸、二聚酸等。
这些芳香族二羧酸成分可以使用一种或以任意比例并用两种以上,在这些芳香族二羧酸中,优选对苯二甲酸。此外,在不损害本发明的效果的范围内,可以与这些芳香族二羧酸一起,并用己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、十二烷二酸、癸二酸、二聚物酸等脂环式二羧酸。
作为二醇成分,可以列举脂肪族二醇类、聚氧亚烷基二醇类、脂环式二醇类、芳香族二醇类等。作为脂肪族二醇类,可以列举例如乙二醇、三亚甲基二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、新戊二醇、己二醇、辛二醇、癸二醇等碳原子数2~20的物质,其中,优选碳原子数2~12的脂肪族二醇类,特别优选碳原子数2~10的脂肪族二醇类。
作为聚氧亚烷基二醇类,可以列举亚烷基的碳原子数2~4、具有多个氧代亚烷基单元的二醇类,例如二乙二醇、二丙二醇、二(四亚甲基)二醇、三亚乙基二醇、三亚丙基二醇、三(四亚甲基)二醇等。
作为脂环族二醇类,可以列举例如1,4-环己二醇、1,4-环己烷二甲醇、氢化双酚A等。此外,作为芳香族二醇类,可以列举2,2-双-(4-(2-羟基乙氧基)苯基)丙烷、苯二甲醇等。
作为其他的二醇成分,可以列举上述二醇类的酯或卤化物,例如,四溴双酚A、四溴双酚A的环氧烷烃(环氧乙烷或环氧丙烷等)加成物等卤化二醇类。这些二醇成分,可以使用一种或以任意的比例并用两种以上。此外,还可以使用少量的分子量400~6000的长链二醇类,例如聚乙二醇、聚-1,3-丙二醇、聚四亚甲基二醇等。
作为本发明中使用的芳香族聚酯树脂,优选聚对苯二甲酸亚烷基酯树脂。这里,所述聚对苯二甲酸亚烷基酯树脂是指包含对苯二甲酸亚烷基酯构成单元的树脂,也可以是对苯二甲酸亚烷基酯构成单元与其他的构成单元的共聚物。
作为本发明中使用的聚对苯二甲酸亚烷基酯树脂,可以列举例如聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂(PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚萘二酸乙二醇酯树脂(PEN)、聚萘二酸丁二醇酯树脂(PBN)、聚(对苯二甲酸环己烷-1,4-二甲醇酯)树脂、聚对苯二甲酸三亚甲基酯等,优选聚对苯二甲酸丁二醇酯。
此外,作为本发明中使用的聚对苯二甲酸亚烷基酯树脂,除上述以外,还可以列举以对苯二甲酸亚烷基酯构成单元为主要构成单元的对苯二甲酸亚烷基酯共聚物或以聚对苯二甲酸亚烷基酯为主要成分的聚对苯二甲酸亚烷基酯混合物。进而,还可以使用包含或共聚了聚氧四亚甲基二醇(PTMG)等的弹性体成分的物质。
作为对苯二甲酸亚烷基酯共聚酯,可以列举由2种以上的二醇成分和对苯二甲酸组成的共聚酯或、由二醇成分和对苯二甲酸及对苯二甲酸以外的二羧酸组成的共聚酯。使用2种以上二醇成分时,从上述二醇成分中进行适当选择来决定即可,与主要构成单元对苯二甲酸亚烷基酯共聚的单体单元为25重量%以内时,耐热性良好,因此优选。
例如,可以列举乙二醇/间苯二甲酸/对苯二甲酸共聚物(间苯二甲酸共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯)或、1,4-丁二醇/间苯二甲酸/对苯二甲酸共聚物(间苯二甲酸共聚聚对苯二甲酸丁二醇酯)等的、以对苯二甲酸亚烷基酯构成单元为主要构成单元的对苯二甲酸亚烷基酯共聚酯,除此之外,还可以列举1,4-丁二醇/间苯二甲酸/癸烷二羧酸共聚物等,其中,还优选对苯二甲酸亚烷基酯共聚酯。
作为本发明中使用的(A)聚酯树脂,使用对苯二甲酸亚烷基酯的共聚酯时,优选上述的间苯二甲酸共聚聚对苯二甲酸丁二醇酯或间苯二甲酸共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯等,其中,从耐热性的观点出发,特别优选间苯二甲酸成分为25重量%以内的物质。
作为聚对苯二甲酸亚烷基酯树脂的混合物,可以列举例如PBT和PBT以外的聚对苯二甲酸亚烷基酯树脂的混合物、PBT和PBT以外的对苯二甲酸亚烷基酯共聚酯的混合物等。其中,可以列举PBT和PET的混合物、PBT和聚对苯二甲酸三亚甲基酯的混合物、PBT和PBT/聚间苯二甲酸亚烷基酯的混合物等作为优选的例子。
作为本发明中使用的(A)聚酯树脂的芳香族聚酯树脂,优选使用对苯二甲酸作为芳香族二羧酸成分的所谓聚对苯二甲酸亚烷基酯或它们的混合物。作为聚对苯二甲酸亚烷基酯树脂,优选PBT、PBT/PET共聚物、对PBT共聚间苯二甲酸的共聚物、PBT/PTMG共聚物弹性体、PET等,其中还优选以PBT为主要构成单元的对苯二甲酸亚烷基酯树脂或它的共聚酯,特别优选PBT或、PBT和PBT以外的聚酯树脂的混合物。
本发明中,尤其,(A)聚酯树脂由选自聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂和聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂以外的聚酯树脂(更优选聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂)的至少1种以上组成,其重量比优选为100/0~40/60,更优选为90/10~40/60,进一步优选为90/10~30/70。通过将聚酯树脂控制在上述的范围,可以改善外观,降低收缩率,因此是优选的。
本发明中使用的(A)聚酯树脂的数平均分子量(Mn),没有特别的限制,可以通过适当选择而决定。通常为1×104~100×104,优选3×104~70×104,进一步优选5×104~50×104。
此外,本发明中使用的(A)聚酯树脂的特性粘度[η],通常为0.5~2dl/g,优选0.6~1.5dl/g,更优选0.6dl/g~1.2dl/g。这里所述的特性粘度为在苯酚和1,1,2,2-四氯乙烷的重量比为1∶1的混合溶剂中溶解试样,使用乌氏粘度计在30℃下测定的粘度。
本发明中,作为(A)聚酯树脂,使用聚对苯二甲酸亚烷基酯或它的共聚酯时,它的特性粘度〔η〕优选为0.5~1.5,更优选为0.6~1.3。
作为(A)聚酯树脂使用PBT时,PBT的特性粘度优选为0.6~1.4,使用PET时,PET的特性粘度优选为0.6~1.0。通过将特性粘度控制在0.6以上,机械强度有进一步提高的倾向,通过将特性粘度控制在1.4以下,溶融成型时的流动性不会过于降低,有成型体的表面特性易于发挥作为光反射体的高亮度的倾向,因此优选。
此外,本发明中使用的聚对苯二甲酸亚烷基酯的末端羧基基量通过适当选择而决定即可,通常,在PBT中为60eq/ton以下,优选50eq/ton以下,进一步优选30eq/ton以下。通过将其控制在50eq/ton以下,本发明的树脂组合物在溶融成型时变得难以产生气体。末端羧基量的下限值没有特别的限定,但考虑聚酯树脂的制造的生产率,通常为10eq/ton以上。
本发明中(A)聚酯树脂的末端羧基浓度为在25mL苯甲醇中溶解0.5g聚对苯二甲酸亚烷基酯,使用0.01mol/L的氢氧化钠的苯甲醇溶液进行滴定而测得的数值。作为调节末端羧基浓度的方法,可以通过调节聚合时的原料用量比、聚合温度、减压方法等聚合条件的方法或使末端封闭剂反应的方法等现有公知的任意方法进行。
本发明中使用的(A)聚酯树脂的制造方法为任意的,可以使用现有公知的任意方法。例如,若对由对苯二甲酸成分和1,4-丁二醇成分组成的聚对苯二甲酸丁二醇酯进行说明,大致区分为使对苯二甲酸和1,4-丁二醇进行直接酯化反应的直接聚合法和使用对苯二甲酸二甲酯作为主原料的酯交换法。
两者的区别在于,前者在初始的酯化反应中生成水,后者在初始的酯交换反应中生成醇。直接酯化反应从原料成本方面考虑有利。此外,聚酯的制造方法按原料供给或聚合物的出料形态大致区分为间歇法和连续法。
进而,还可以列举以连续操作进行初始的酯化(或酯交换)反应、以间歇操作进行后续的缩聚反应的方法;或以间歇操作进行初始的酯化(或酯交换)反应、以连续操作进行后续的缩聚反应的方法。
另外,本发明中的重均分子量的测定方法为GPC(GelPermeation Chromatography,凝胶渗透色谱法)法,而酸价的测定方法为采用0.5mol KOH乙醇溶液的电位差滴定法(ASTMD 1386)。
(B)硅酸锆
本发明的聚酯树脂组合物,包含平均一次粒径为10μm以下的硅酸锆(ZrO2·SiO2)。
作为硅酸锆,可以使用例如KINSEI MATEC CO.,LTD的锆石粉和以商品名A-PAX出售的物质。硅酸锆优选的真比重为4.2~4.8,更优选的真比重为4.5~4.8,优选的硬度为7.5,优选的组成比为ZrO2 63.5~68重量%、SiO2 31.5~36重量%、Fe2O3不足0.3重量%、Al2O3不足3重量%。从聚酯树脂组合物的滞留热稳定性方面考虑,更优选的组成比为ZrO2 64~67重量%、SiO232~35重量%、Fe2O3不足0.2重量%、Al2O3不足2.5重量%,特别优选的组成比为ZrO2 64~67重量%、SiO2 32~34重量%、Fe2O3不足0.10重量%、Al2O3不足2.0重量%。
本发明中的硅酸锆的平均一次粒径,优选为5μm以下,更优选为2μm以下。通过采用平均一次粒径为2μm以下的物质,有更为提高所得到的光反射体的外观的倾向,因此是优选的。此外,平均一次粒径的下限值,在不脱离本发明宗旨的范围内,没有特别的限定,但优选为1μm以上。
另外,对于硅酸锆,粒径超过平均一次粒径的5倍的硅酸锆颗粒的含量优选为本发明的聚酯树脂组合物中所含有的硅酸锆总量的2重量%以下,尤其优选为1重量%以下。
另外,所谓的本发明中的硅酸锆的平均粒径指在使用SediGraph(X射线透射粒度分布测定装置)测定而得到的粒度分布中,累计重量分布为50%的粒径。SediGraph为向沉降中的悬浮液照射X射线束,从X射线透过量测定粒度分布的装置。
本发明中的硅酸锆,可以用硅烷偶联剂进行表面处理。作为硅烷偶联剂,可以列举氨基硅烷类、环氧硅烷类、烯丙基硅烷类、乙烯基硅烷类等。其中,优选氨基硅烷类。作为氨基硅烷类偶联剂,可以列举γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷和γ-(2-氨乙基)氨丙基三甲氧基硅烷作为优选的例子。表面处理剂中的硅烷偶联剂的含量优选0.1~8重量%,更优选0.5~5重量%。
硅酸锆中使用的表面处理剂,在不脱离本发明宗旨的范围内,可以包含上述硅烷偶联剂以外的成分,例如,环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸类树脂、抗静电剂、润滑剂和防水剂等。
作为用表面处理剂的处理方法,例如,如日本特开2001-172055号公报、日本特开昭53-106749号公报等中记载的方法那样,可以预先通过表面处理剂进行表面处理,也可以在制备本发明的聚酯树脂组合物时,另行添加表面处理剂来对未处理的硅酸锆进行表面处理。
本发明中的(A)聚酯树脂和硅酸锆的混合率,相对于100重量份聚酯树脂,(B)硅酸锆为0.1~20重量份,优选0.1~15重量份、更优选0.5~10重量份、进一步优选1~7重量份。通过将其控制在上述范围,可以得到表面外观、机械强度和韧性总体上优异的物质。
(C)螯合剂
本发明的聚酯树脂组合物优选包含与1~4价的金属离子形成螯合物的螯合剂(以下、有只称为“螯合剂”的情况)。通过添加本发明中的螯合剂,可以抑制包含钠、钾、镁、钙、锌、铜、镍、铁、氧化锆、铪、钛等金属的离子等对于酯交换反应的催化作用,更降低分解气体等的发生。
作为螯合剂,可以列举肼衍生物、有机磷化合物等作为优选的例子,进一步优选肼衍生物。通过采用肼衍生物,与包含金属的离子等形成络合物,更降低了气体的产生量,对所得的树脂组合物的雾化性和模具污染性特别优异。
肼衍生物
作为本发明中使用的肼衍生物,可以广泛采用现有公知的任意的肼衍生物。具体地,可以列举1,10-癸二酸二水杨酰肼、2′,3-[[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酰基]]丙酰肼、间苯二甲酸双(2-苯氧基丙酰肼)、N-甲酰基-N’-水杨酰肼、草酰基-双-苯亚甲基-酰肼等。其中还优选作为二酰肼类的1,10-癸二酸二水杨酰肼、2′,3-[[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酰基]]丙酰肼。
本发明中使用的酰肼衍生物的分子量,过低时,反而会使雾化性降低,相反过高时,螯合能力下降,仍然会降低雾化性。因此,其分子量优选为300~1000,尤其优选400~800、特别优选450~600。
有机磷化合物
作为本发明中使用的有机磷化合物,可以是现有公知的任意的有机磷化合物,具体地,可以使用有机磷酸酯化合物、有机亚磷酸酯化合物或有机亚膦酸酯化合物等。其中,从抑制使用多种树脂作为(A)聚酯树脂的情况下产生的酯交换反应的观点考虑,优选有机亚磷酸酯化合物或有机磷酸酯化合物。
作为有机亚磷酸酯化合物,可以列举例如三苯基亚磷酸酯、二苯基癸基亚磷酸酯、苯基二异癸基亚磷酸酯、三(壬基苯基)亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯(ADEKA公司制造的PEP-36)等,其中,优选双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯。
作为有机磷酸酯化合物,其中,优选以下通式(1)所示的二烷基酸式磷酸酯化合物等。
[化1]
(式中,R1和R2分别表示氢原子、碳原子数1~30的烷基。)
碳原子数1~30的烷基优选碳原子数1~10的烷基,特别优选碳原子数1~5的烷基。
作为磷系螯合剂,可以列举例如氧乙基酸式磷酸酯、季戊四醇二亚磷酸酯、硬脂酸磷酸酯、次磷酸钠、亚磷酸、磷酸等。
其中,还优选熔点高、其自身不分解的物质,具体地,可以列举例如氧乙基酸式磷酸酯、季戊四醇二亚磷酸酯、次亚磷酸钠等。并且,这些物质在提高雾化性、改善热处理后的光反射体外观方面,是优选的,特别是氧乙基酸磷酸酯、次磷酸钠由于具有大的螯合效应,因此优选。
本发明中的(C)螯合剂的含量,相对于100重量份(A)聚酯树脂,为0~5重量份,优选为0.05~1重量份,进一步优选0.1~0.7重量份。特别优选的是,作为(C)螯合剂,使用肼衍生物时,相对于100重量份(A)聚酯树脂,为0.05~0.4重量份。
<其他的添加剂>
本发明的聚酯树脂组合物中,在不脱离本发明宗旨的范围内,可以混合其他的添加剂。作为其他的添加剂,可以列举抗氧化剂、阻燃剂、热稳定剂、润滑剂、脱模剂、催化失活剂、结晶成核剂等。这些添加剂可以在聚酯树脂的聚合途中或聚合后添加。此外,为了赋予聚酯树脂所期望的性能,还可以混合紫外线吸收剂、耐候稳定剂、抗静电剂、发泡剂、增塑剂、耐冲击性改良剂、硅酸锆以外的无机填充剂等。
抗氧化剂,可以更有效地改良本发明的聚酯树脂组合物的耐热老化性,具有进一步提高色调、拉伸强度、伸长率等的保持率的效果。作为该抗氧化剂,优选混合选自苯酚系抗氧化剂、硫系抗氧化剂、磷系抗氧化剂的1种以上的抗氧化剂。
相对于100重量份聚酯树脂,抗氧化剂的混合量即总混合量优选为0.001~2重量份,更优选为0.03~1.5重量份。
作为阻燃剂,没有特别的限制,可以列举例如有机卤素化合物、锑化合物、磷化合物、其他的有机阻燃剂、无机阻燃剂等。作为有机卤素化合物,可以列举例如溴化聚碳酸酯、溴化环氧树脂、溴化苯氧基树脂、溴化聚苯醚树脂、溴化聚苯乙烯树脂、溴化双酚A、五溴苯甲基聚丙烯酸酯。作为锑化合物,可以列举例如三氧化锑、五氧化锑、锑酸钠。作为磷化合物,可以列举例如磷酸酯、聚磷酸、聚磷酸铵、红磷等。作为其他的有机阻燃剂,可以列举例如三聚氰胺、氰尿酸等氮化合物。作为其他的无机阻燃剂,可以列举例如氢氧化铝、氢氧化镁、硅化合物、硼化合物。
相对于100重量份聚酯树脂,这些阻燃剂的混合量优选为0.1~50重量份,更优选为1~30重量份。通过使阻燃剂的混合量为0.1重量份以上,可以更有效地产生阻燃性,通过使阻燃剂的混合量在50重量份以下,可以更好地保持物性,特别是机械强度。
作为脱模剂,可以列举蜡等。例如,可以采用日本特开2005-146103号公报或日本特开2002-105295号公报中记载的物质。作为本发明中使用的蜡,特别优选氧化聚烯烃类或氧改性聚烯烃类等的改性聚烯烃类。
改性聚烯烃类的酸价是任意的,为超出1mgKOH/g且不足10mgKOH/g,其中优选为2~9mgKOH/g,进一步优选为2~8mgKOH/g,特别优选为3~8mgKOH/g。此外,从光反射体基体用中的挥发成分少,同时脱模性的改良效果也显著的方面考虑,作为本发明中使用的改性聚烯烃类,优选氧化聚乙烯蜡。
此外,作为本发明中使用的改性聚烯烃类,也可以并用有酸价为1mgKOH/g以下的物质(包含未改性聚烯烃树脂)或酸价为10mgKOH/g以上的物质。另外,在本发明中,使用多种改性聚烯烃类的情况下,作为该改性聚烯烃类总体的酸价超出1mgKOH/g且不足10mgKOH/g即可。
本发明中使用的改性聚烯烃类的重均分子量优选为2000以上。比2000小时,挥发成分显著增多,成型体表面可能会产生发雾。上限没有特别的限制,当重均分子量过大时,分散性降低,有成型体的表面性或脱模性降低的倾向,因此,通常为500,000以下,其中优选为300,000以下,其中还优选为100,000以下,其中还进一步优选为30,000以下,特别优选为10,000以下。
另外,本发明中使用的改性聚烯烃类,也可以以任意的比例使用两种以上的改性聚烯烃类。此时,若使用的所有的改性聚烯烃类全体的重均分子量为2,000以上时,还可以组合使用重均分子量不足2,000的改性聚烯烃类。
本发明中使用的脱模剂的混合量,相对于100重量份聚酯树脂为0.05~2重量份,其中优选为0.05~1重量份,更优选为0.1~0.5重量份。
本发明的聚酯树脂组合物中,在不损害本发明的效果的范围内,作为聚酯树脂的一部分,可以混合聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚丙烯腈树脂、聚甲基丙烯酸酯树脂、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯树脂(AB S树脂)、聚碳酸酯树脂、聚酰胺树脂、聚苯硫醚树脂、聚缩醛树脂、聚苯醚树脂等聚酯树脂以外的热塑性树脂;酚醛树脂、三聚氰胺树脂、硅树脂、环氧树脂等热固化性树脂。这些热塑性树脂和热固化性树脂可以2种以上组合使用。
在聚酯树脂组合物中,这些树脂的混合量优选为50重量%以下,更优选为45重量%以下。
前述的各种添加剂和树脂的混合方法,没有特别的限制,优选使用以具有可以由排气口脱挥的设备的单螺杆或双螺杆挤出机作为混炼机的方法。各成分,包含附加成分,可以一并供给到混炼机中,也可以依次供给。另外,也可以将选自包含附加成分的各成分中的2种以上的成分,预先混合,再进行混炼。
本发明的光反射体在由上述的方法得到的聚酯树脂组合物组成的光反射体基体上具有光反射层,优选在光反射体基体的表面具有光反射层。作为成型本发明的聚酯树脂组合物的成型方法,由于使生产率和所得到的光反射体基体的表面性良好等本发明的效果显著,因此,优选通过注射成型法进行成型。作为现有公知的任意的成型方法,除了可以列举例如通常的注射成型以外,还可以列举气体辅助注射成型、吹塑成型(hollowmolding)、压缩成型等。
本发明的光反射层,通常为通过金属蒸镀等形成的金属薄膜,在光反射体基体的表面形成。金属蒸镀的方法没有特别的限制,使用现有公知的任意方法即可。例如可以列举以下所示的方法。
将光反射体基体在真空状态下的蒸镀装置内静置,导入氩气等惰性气体和氧气后,在光反射体基体的表面进行等离子活性化处理。接着,在蒸镀装置内对负载靶材的电极通电,使通过腔室内诱导放电的等离子溅射的溅射粒子(例如铝粒子)附着在光反射体基体上。此外,根据需要,还可以作为铝蒸镀膜的保镀膜,将含硅的气体进行等离子聚合处理,或者通过离子电镀法将氧化硅附着在铝蒸镀膜的表面。
本发明的光反射体基体,在并不在光反射体基体的表面形成底漆而直接设置金属薄膜的情况下特别有用。即,本发明的光反射体基体的表面性优异,即使不在其表面进行底漆处理而直接进行金属蒸镀,其与金属薄膜的粘合性也优异,可以得到良好光泽的表面。进而,即使在注射成型时,光反射体基体从模具的脱模性也高,因此,还可以抑制发生模具的转印不均。
作为金属薄膜中使用的金属,可以列举例如铬、镍、铝等,其中优选铝。另外,为了提高光反射体基体的表面与金属薄膜的粘着力,在蒸镀前,可以对光反射体基体的表面进行清洗、脱脂。
本发明的光反射体,特别优选用作汽车等的灯中的外壳、反光镜、延伸部分。
实施例
以下,列举实施例对本发明进行更具体的说明。以下的实施例中所示的材料、使用量、比例、处理内容、处理过程等,在不脱离本发明宗旨的限度内,可以进行适当地改变。因此,本发明的范围不限定为以下所示的具体例。
在这些实施例和比较例中使用下述的成分。
〔树脂成分〕
(1)聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT):三菱工程塑料(MEP)公司制造的ノバデユラン5008,η=0.85,末端羧基量20eq/ton,Mn20,000
(2)聚对苯二甲酸丁二醇酯/间苯二甲酸共聚物(IPA共聚PBT):MEP公司制造的ノバデユラン5605,η=0.85,末端羧基量20eq/ton
(3)聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET):三菱化学公司制造的GS385,η=0.65
(4)聚对苯二甲酸三亚甲基酯(PTT):SHELLCHEMICALS CO,.LTD制造的Corterra9200,η=0.92
〔无机填充剂〕
(5)硅酸锆:KINSEI MATEC CO.,LTD制造的商品名:A-PAX/45M、平均一次粒径1.05μm、一次粒径超出5.25μm的颗粒的含量为0.3重量%
(6)硅酸锆:KINSEI MATEC CO.,LTD制造的商品名:ジルコンフラワ一#600、平均粒径5μm、一次粒径超出25μm的颗粒的含量为0.5重量%
(7)滑石:林化成公司制造的商品名:タルカンパウダ一PKC、平均粒径11.0μm
(8)滑石:林化成公司制造的商品名:ミクロンホワイト5000S、平均粒径2.8μm
(9)高岭土:ENGELHARD公司制造的商品名:ASP-170、平均粒径0.8μm
(10)煅烧高岭土:ENGELHARD公司制造的商品名:ウルトレツクス98、平均粒径2.3μm
(11)硫酸钡:堺化学工业公司制造的商品名:B-55、平均粒径0.6μm
〔螯合剂或其替代物〕
(12)肼衍生物(1,10-癸二酸二水杨酰肼):ADEKA公司制造的商品名:CDA-6、分子量498
(13)肼衍生物(2’,3-[[3-[3,5-二叔丁基-4-羟苯基]丙酰基]]丙酰肼):Ciba Specialty Chemicals Co,.Ltd制造的商品名:イルガノツクスMD 1024、分子量553
(14)次磷酸钠:纯正化学公司制造
(15)氧乙基酸式磷酸酯:城北化学公司制造的商品名:JP-502
(16)季戊四醇二亚磷酸酯:ADEKA公司制造的商品名:PEP-36
(17)硬脂酸磷酸酯:ADEKA公司制造的商品名:AX-71
(18)亚磷酸:纯正化学公司制造
(19)磷酸:纯正化学公司制造
〔其他的添加剂〕
(20)氧化聚乙烯蜡:Clariant Co.,Ltd.制造的リコワツクス,分子量5500、酸价3~5mgKOH/g
〔实施例和比较例〕
将树脂成分、无机填充剂、螯合剂或其替代物和其他的添加剂,按照表1的组成,充分干混后,使用设定为250℃的双螺杆挤出机,以15Kg/小时的挤出速度进行颗粒化。
将所得到的颗粒在注射成型前,在120℃、乾燥6小时,用合模力为75ton的注射成型机,使用成型温度265℃、成型体形状为100mm×100mm×3mm的镜面模具,在模具温度110℃下成型,得到光反射体基体。注射成型时的脱模性良好,可以无阻力地取出成型体。
在所得到的光反射体基体表面,在不进行底漆处理下,进行铝蒸镀,以使铝膜厚度为140nm,从而得到光反射体。此外,使用上述的颗粒,通过注射成型机,在成型温度265℃、模具温度80℃下,成型ISO试验片。
〔试验和评价方法〕
光反射体外观:
对于进行了上述铝蒸镀的光反射体,通过目视进行观察,按照以下所示的A~D的基准,评价外观。接着,对在用热风干燥机(Yamato Scientific Co.,Ltd制造的送风定温恒温器DN-43)以160℃、24小时和180℃、24小时的两个条件下对光反射体进行加热处理后的试样,也同样地通过目视进行评价。
A:有高亮度感,无发雾,清晰地映射反射图像。热处理后也不会出现发雾。
B:有高亮度感,但反射图像有些许不清晰。热处理后略微可见由气体产生的发雾。
C:有高亮度感,但反射图像不清晰。热处理后可见由气体产生的发雾。
D:无亮度感,无论是否进行热处理,均无法识别反射图像。
加热处理后的反射率:
对于用热风干燥机将上述铝蒸镀的试样在180℃下加热处理24小时的试样,用分光色度计(Konica Minolta Co,.Ltd制造的CM-3600d)测定反射率。用%表示结果。
比重
使用后述的拉伸试验用ISO试验片,用电子比重计(岛津制作所制造制的商品名AW320-SGM)进行测定。
拉伸强度和拉伸伸长率
根据ISO 527标准,用拉伸试验机(东洋精机制作所制造的商品名ストログラフAPII)测定拉伸试验用ISO试验片的拉伸强度和拉伸伸长率。使用的试验片按如下制作而成:将各个实施例、比较例的树脂组合物颗粒,在温度设定为120℃的热风干燥机内静置6小时以上来干燥,投入到注射成型机(住友重机械工业公司制造的型号:SG75 SYCAP-MIII)的加料斗中,在料筒温度250℃、模具温度80℃、成型周期40秒的条件下制成。
下述表中的单位为MPa。
成型收缩率
使用注射成型机(住友重机公司制造的SH100),在料筒温度250℃、模具温度80℃的条件下,通过薄膜浇口模具成型为长100mm、宽100mm、厚2mm的四边形平板,测定物料移动方向的垂直方向(TD)的成型收缩率。
雾化性
将成型品粉碎制成大颗粒,取10g加入到试验管(φ20×160mm)中,安装到调节温度为180℃的雾化试验机(GLSciences Co,.Ltd制造的中型恒温槽L-75改良机)上。然后在试验管上,盖上耐热玻璃(Tempax glassφ25×2mmt)的盖后,使耐热玻璃部处于温度调节为25℃的氛围下,在180℃下进行热处理20小时。热处理后,在玻璃板内侧析出由树脂组合物升华的分解物等的附着物。热处理结束后,用肉眼观察耐热玻璃上的附着物的状态,按照以下四个等级的基准进行评价。
A:几乎没有玻璃板上的附着物、发雾、通过目视可以清晰识别透过图像。
B:略有玻璃板上的附着物、发雾,透过图像有些许不清晰,但通过目视可以大致识别。
C:玻璃板上有附着物、发雾,透过图像不清晰,可以部分识别。
D:有非常多的玻璃板上的附着物、发雾,无法识别透过图像。
模具污染性(模垢(mould deposit)(MD))评价
使用住友重机械工业公司制造的ミニマツトM8/7A成型机,使用滴注型模具,在成型温度270℃、模具温度35℃下,连续进行1000次注射成型,结束后用肉眼观察模具的附着物的状态,按照以下的四个等级的基准进行了评价。
A:几乎没有观察到模具附着物。
B:略微可见模具附着物。
C:模具附着物多。
D:模具附着物非常多。
以上的试验和评价结果,如下表所示,其中,各成分用重量份表示。
〔表1〕
由上表可知,通过使用本发明的聚酯树脂组合物来制备光反射体基体,可以得到外观优异、反射率、拉伸试验等均优异的光反射体。进而,通过使用肼衍生物作为螯合剂,可以得到雾化性和模具污染性特别优异的光反射体。
生产上的可利用性
使用本发明的聚酯树脂组合物,在通过注射成型来成型光反射体基体时,可以提高光反射基体从模具的脱模性,抑制气体的产生,使得到表面性优异的光反射体基体成为可能。此外,本发明的光反射体基体可以不设置基底层等,而在光反射体基体的表面直接设置金属薄膜等光反射层。进而,该光反射体基体即使曝露在高温度氛围中,也可以保持高亮度感。另外,本发明的光反射体即使在高温环境下,也可以抑制这些特性的降低,因此,可以适用于汽车用灯中的外壳、反光镜、延伸部分或家电照明器具等广泛的用途中。
Claims (15)
1.一种注射成型用聚酯树脂组合物,其含有:(A)聚酯树脂100重量份、相对于(A)聚酯树脂100重量份的(B)平均一次粒径为10μm以下的硅酸锆0.1~20重量份、和(C)与1~4价金属离子形成螯合物的螯合剂0~5重量份。
2.根据权利要求1所述的注射成型用聚酯树脂组合物,其中,作为所述(A)聚酯树脂,包含聚对苯二甲酸亚烷基酯树脂。
3.根据权利要求1所述的注射成型用聚酯树脂组合物,其中,作为所述(A)聚酯树脂,包含聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂。
4.根据权利要求1所述的注射成型用聚酯树脂组合物,其中,(A)聚酯树脂,由选自聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂和聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂以外的聚酯树脂中的至少一种以上组成,其重量比为90/10~40/60。
5.根据权利要求1~4任一项所述的注射成型用聚酯树脂组合物,其中,作为所述(A)聚酯树脂,包含聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂和聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂。
6.根据权利要求1~5任一项所述的注射成型用聚酯树脂组合物,其中,所述(B)硅酸锆的平均一次粒径为5μm以下。
7.根据权利要求1~6任一项所述的注射成型用聚酯树脂组合物,其中,相对于(A)聚酯树脂100重量份,包含所述(B)硅酸锆0.1~15重量份。
8.根据权利要求1~7任一项所述的注射成型用聚酯树脂组合物,其中,在所述(B)硅酸锆中,粒径超过所述平均一次粒径的5倍的硅酸锆颗粒的含量为硅酸锆总量的2重量%以下。
9.根据权利要求1~8任一项所述的注射成型用聚酯树脂组合物,其中,作为所述(C)与1~4价金属离子形成螯合物的螯合剂,包含选自肼衍生物和有机磷化合物中的至少一种。
10.根据权利要求1~8任一项所述的注射成型用聚酯树脂组合物,其中,作为所述(C)与1~4价金属离子形成螯合物的螯合剂,包含选自肼衍生物中的至少一种。
11.根据权利要求1~8任一项所述的注射成型用聚酯树脂组合物,其中,作为所述(C)与1~4价金属离子形成螯合物的螯合剂,包含选自分子量300~1000的肼衍生物中的至少一种。
12.根据权利要求1~11任一项所述的注射成型用聚酯树脂组合物,其中,相对于(A)聚酯树脂100重量份,包含所述(C)与1~4价金属离子形成螯合物的螯合剂0.05~1重量份。
13.一种光反射体基体,其由权利要求1~12任一项所述的注射成型用聚酯树脂组合物组成。
14.一种光反射体,其在权利要求13所述的光反射体基板上具有光反射层。
15.根据权利要求14所述的光反射体,其特征在于,所述光反射层为金属薄膜,该金属薄膜与光反射体基体的表面接触。
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