專利名稱：光漫射樹脂組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光漫射樹脂組合物。更具體而言，本發(fā)明涉及這樣一種光漫射樹脂組合物，其通過加工方法如注射成型法、擠壓成型法或壓模法容易被成模為照明設(shè)備或標(biāo)志牌的外殼，且當(dāng)用于照明設(shè)備或標(biāo)志牌的外殼時，提供高混濁度和高透光率，以通過相當(dāng)高的亮度和低表面電阻使里面的內(nèi)容物看不見，其幾乎不產(chǎn)生靜電，因此避免吸灰。
背景技術(shù)：
一般而言，室內(nèi)和室外照明設(shè)備或標(biāo)志牌的外殼的基本材料所必須的特性是高混濁度和高透光率。
混濁度是在用于光使用目的的外殼中所必須考慮的重要特性之一，因為隨著高亮度小型照明設(shè)備需要的增長，里面的可見光或內(nèi)容物可能污染照明設(shè)備的表面，且透明的外殼通過直接照明可能使人眼花。
至于具有低透光率的外殼，在暗光燈下，房間變得更黑和為了保持希望的亮度，需要更大量的照明設(shè)備或高亮度的照明設(shè)備。
提供光漫射和混濁度的傳統(tǒng)方法包含用添加劑如光漫射劑、熒光增白劑、增塑劑等與丙烯酸類樹脂結(jié)合成型。傳統(tǒng)光漫射劑的具體實例包含無機(jī)填料如二氧化鈦、硫酸鋇、滑石、碳酸鈣或油酸鋇；或有機(jī)交聯(lián)透明聚合物材料。
例如，韓國專利No.196370公開了一種除聚甲基丙烯酸甲酯樹脂外，還使用無機(jī)材料作為光漫射劑的照明設(shè)備用的丙烯酸類片材的制備方法。該方法可以成型具有優(yōu)異光漫射、耐候性和機(jī)械性能的復(fù)雜外形或大型的外殼。
備選地，韓國專利No.229266公開了一種除聚甲基丙烯酸甲酯樹脂外，還使用交聯(lián)苯乙烯樹脂和作為增白劑的二氧化鈦的光漫射丙烯酸類樹脂組合物的制備方法。相對于現(xiàn)有的組合物，該方法提供了一種具有高透光率的樹脂組合物，并且保證均勻和良好的光漫射。
從上述的實例可以看出，在照明設(shè)備用片材的傳統(tǒng)制備方法中，丙烯酸類樹脂主要用作母體樹脂。典型地，用丙烯酸類樹脂制備的光漫射片材僅用于制備小型照明設(shè)備，因為片材成型是用澆鑄用的限制尺寸的玻璃板以間歇方式進(jìn)行的(韓國專利公開No.87-4802)。回收單體的使用使產(chǎn)品微黃色，具有非常低的耐候性。而且，僅需要相當(dāng)多的熱量，因此得到的片材可以通過真空成型法成型為照明設(shè)備的外殼，所以這在制備方法和銳角形成方面是困難的。
在另一種使用純聚甲基丙烯酸甲酯樹脂代替回收單體制備片材型外殼的方法中，產(chǎn)品可以具有優(yōu)異的混濁度，但是提供了不令人滿意的機(jī)械性能如沖擊強(qiáng)度。
另一方面，對丙烯酸類樹脂提供光漫射的無機(jī)填料作為光漫射劑的使用導(dǎo)致機(jī)械性能如透光率和沖擊強(qiáng)度驚人地惡化，使產(chǎn)品的表面粗糙和導(dǎo)致整理機(jī)長時間使用后螺桿磨損，因此縮短了機(jī)器的使用壽命。
為了解決這些問題，有一種方法，即用平均顆粒直徑為8μm的交聯(lián)苯乙烯珠粒代替無機(jī)填料作為光漫射劑，交聯(lián)苯乙烯珠粒是具有高透光率的有機(jī)交聯(lián)透明聚合材料。與使用無機(jī)填料的片材組合物相比，該方法的片材組合物不能得到改善的高透光率和不能用于需要高透光率的照明設(shè)備外殼。
目前面臨的防止靜電的問題仍然沒有得到解決。無機(jī)光漫射劑的添加削弱了組合物的沖擊強(qiáng)度，導(dǎo)致復(fù)雜的外形或大型的外殼并且使外殼易脆。
傳統(tǒng)方法的問題可以總結(jié)如下(1)向聚丙烯基母體樹脂中加入無機(jī)填料作為光漫射劑的使用可以增加混濁度，但是惡化了機(jī)械性能如高透光率和沖擊強(qiáng)度；和(2)使用為有機(jī)交聯(lián)透明聚合材料的交聯(lián)苯乙烯珠粒作為光漫射劑以改進(jìn)上面的問題，且使用增加亮度的二氧化鈦可以導(dǎo)致透光率和機(jī)械性能如沖擊強(qiáng)度不滿意的改善，仍然引起由于靜電而導(dǎo)致的吸塵的可能，并惡化沖擊強(qiáng)度而限制了成型產(chǎn)品的外形。

發(fā)明內(nèi)容
在試圖開發(fā)一種新型光漫射樹脂組合物，以解決由包含向丙烯酸類樹脂中加入的光漫射劑的傳統(tǒng)樹脂組合物而制備的照明設(shè)備外殼中所存在的低透光率、混濁度和沖擊強(qiáng)度問題中，本發(fā)明的發(fā)明人基于這樣的事實做出了本發(fā)明即具有優(yōu)異透光率、抗靜電性和機(jī)械性以及高混濁度的片材形的照明設(shè)備或標(biāo)志牌的外殼，可以通過注射成型法或擠壓成型法從這樣一種光漫射樹脂組合物制備，該光漫射樹脂組合物包含作為母體樹脂的聚酯基樹脂和含聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的珠粒型光漫射樹脂。
因此本發(fā)明的一個目的是通過傳統(tǒng)方法如注射成型法或擠壓成型法，提供一種具有高混濁度和優(yōu)異透光率和抗靜電特性和容易加工為照明設(shè)備或標(biāo)志牌的外殼的光漫射樹脂組合物。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，提供了一種光漫射樹脂組合物，其包含聚酯基樹脂、作為光漫射劑的包含PMMA的珠粒型光漫射樹脂、抗靜電劑和熒光增白劑。
現(xiàn)在，下面更詳細(xì)地描述本發(fā)明。
本發(fā)明涉及一種包含聚酯基樹脂、作為光漫射劑的包含PMMA的珠粒型光漫射樹脂、抗靜電劑和熒光增白劑的光漫射樹脂組合物。
與傳統(tǒng)的使用丙烯酸作為母體樹脂的光漫射樹脂組合物不一樣，本發(fā)明使用聚酯基樹脂。在這里使用的聚合基樹脂的具體實例可以包含選自下列聚合物中的一種聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚(對苯二甲酸乙二醇酯-共-對苯二酸二甲基環(huán)己酯)(PETG)，或聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylenenaphthalate)(PEN)；或這些聚合物的共聚物。
最優(yōu)選的聚酯基樹脂是PETG，與其他聚酯基樹脂相比，PETG是具有相當(dāng)高沖擊強(qiáng)度和無結(jié)晶度的極佳的無定形聚酯樹脂。如果在光漫射樹脂組合物中使用，PETG有助于具有良好的可加工性，因為與其他聚酯樹脂相比，PETG的加工溫度的范圍寬，有助于第二次加工，如熱成型或真空成型，而不會因結(jié)晶導(dǎo)致風(fēng)化，并且具有長期使用的優(yōu)點(diǎn)，而在加工后不會因熱而導(dǎo)致長期變化如結(jié)晶。
在本發(fā)明的光漫射樹脂組合物中，用來提供光漫射的光漫射劑是含PMMA的珠粒型光漫射樹脂，且其含有50至100摩爾％的甲基丙烯酸甲酯和低于50摩爾％的苯乙烯。光漫射劑具有的平均顆粒直徑為5至200μm，優(yōu)選為8至100μm。如果平均顆粒直徑低于5μm，那么由于透光率的惡化，光漫射劑幾乎不能提供需要的混濁度；另外，如果平均顆粒直徑超過200μm，那么樹脂組合物具有粗糙表面。
甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯的含量超過上述范圍可以惡化透光率和提高混濁度。
基于100重量份的聚酯基樹脂，包含PMMA的珠粒型光漫射樹脂的含量為0.1至15重量份，優(yōu)選為0.5至7重量份。如果珠粒型光漫射樹脂的含量低于0.1重量份，那么樹脂組合物具有低的混濁度，另外，如果珠粒型光漫射樹脂的含量超過了15重量份，那么樹脂組合物具有降低的透光率。
大多數(shù)的塑料材料的表面電阻為約1014至1016Ω，此時，靜電荷使灰塵粘附在塑料材料上。因此，由具有抗靜電特性的材料成型的產(chǎn)品必須具有低于1011Ω的表面電阻。
為此，本發(fā)明的光漫射樹脂組合物包含抗靜電劑，其是選自陽離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、兩親型表面活性劑或非離子表面活性劑中的至少一種?；?00重量份聚酯基樹脂，優(yōu)選抗靜電劑的含量為0.3至5重量份。如果抗靜電劑的含量低于0.3重量份，那么表面電阻不會下降到提供足夠的抗靜電特性，另外，如果抗靜電劑的含量超過5重量份，那么樹脂組合物具有包含表面瑕疵或發(fā)黃的問題。
抗靜電劑的具體實例可以包含陽離子表面活性劑，如含有2至50個碳原子的飽和或未飽和的四烷基或四芳基銨鹽；陰離子表面活性劑，如含有2至30個碳原子的飽和或未飽和的烷基或芳基磺酸鹽，或含有2至30個碳原子的飽和或未飽和的烷基或芳基膦酸鹽；兩親型表面活性劑，如含有2至30個碳原子的飽和或未飽和的烷基或芳基甜菜堿；和非離子表面活性劑，如含有2至30個碳原子的飽和或未飽和的烷基或芳基甘油酯。
為了提高亮度，本發(fā)明的光漫射樹脂組合物包含熒光增白劑，其是選自苯并三唑-苯基香豆素、二-苯并噁唑、三嗪-苯基香豆素、二-(苯乙烯基)聯(lián)苯和萘并三唑-苯基香豆素中的至少一種?；?00重量份聚酯基樹脂，優(yōu)選熒光增白劑的含量為0.001至0.1重量份。如果熒光增白劑的含量低于0.001重量份，那么不可能提高亮度，另外，如果熒光增白劑的含量超過0.1重量份，那么透光率惡化。
另一方面，由上述的聚酯基光漫射樹脂組合物制備光漫射樹脂組合物的方法可以描述如下。首先，用已知的熔化攪拌器如單螺桿擠出機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)或班伯里密煉機(jī)(banbary mixer)均勻分散組合物。然后，通過水浴將組合物冷卻，并切割成小球型聚酯基光漫射樹脂。因此將得到的小球通過壓片壓出機(jī)擠壓然后通過砑光輥而成為片材。
至于本發(fā)明的組合物，可以以母料形式單獨(dú)或組合制備含PMMA的珠粒型光漫射樹脂、抗靜電劑和熒光增白劑，然后加入到聚酯基樹脂中。實施本發(fā)明的最佳方式以下，將通過下面的實施例詳細(xì)地描述本發(fā)明，所述的實施例不意欲限制本發(fā)明的范圍。
實施例1基于100重量份的無定形PETG樹脂，將1.5重量份的平均顆粒直徑為10μm的珠粒型光漫射樹脂(由Kolon Industries Inc.提供的MPB-X10TM，包含95摩爾％的PMMA和5摩爾％的聚苯乙烯)、1.0重量份作為抗靜電劑的十二烷基磺酸鈉和0.005重量份作為熒光增白劑的二-(苯乙烯基)聯(lián)苯通過定量給料機(jī)的方式加入到配備有真空帶的雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，且通過熔化混合而均勻地分散。通過水浴將混和的熔化物冷卻，且切割為小球形光漫射樹脂。
將由此得到的小球在減濕干燥器干燥至少4小時，用單螺桿擠出機(jī)擠出成為片材，且通過砑光輥成為1.5mm厚的片材。
然后，按照ASTM D 1003分析由此得到的片材的混濁度和透光率，按照ASTM D 257，分析表面電阻和按照ASTM D 256分析沖擊強(qiáng)度。結(jié)果示于表2中。
實施例2除用無定形聚對苯二甲酸乙二醇酯(無定形PET)代替無定形PETG樹脂外，采用與實施例1描述的相同方法進(jìn)行所述的程序，以制備光漫射樹脂和片材。
按照ASTM D 1003分析由此得到的片材的混濁度和透光率，按照ASTM D 257，分析表面電阻和按照ASTM D 256分析沖擊強(qiáng)度。結(jié)果示于表2中。
實施例3至7除使用表1所列出的聚酯基樹脂和作為光漫射劑的包含PMMA的珠粒型光漫射樹脂(由Kolon Industries Inc.提供的MPB-X12TM)外，采用與實施例1描述的相同方法進(jìn)行所述的程序，以制備光漫射樹脂和片材。
按照ASTM D 1003分析由此得到的片材的混濁度和透光率，按照ASTM D 257，分析表面電阻和按照ASTM D 256分析沖擊強(qiáng)度。結(jié)果示于表2中。
表1

比較例1除了使用PMMA樹脂代替無定形PETG樹脂作為母體樹脂外，采用與實施例1描述的相同方法進(jìn)行所述的程序，以制備光漫射樹脂和片材。按照ASTM D 1003分析由此得到的片材的混濁度和透光率，按照ASTM D257，分析表面電阻和按照ASTM D 256分析沖擊強(qiáng)度。結(jié)果示于表2中。
比較例2除了使用用澆鑄方法制備的丙烯酸樹脂(acryl resin)代替無定形PETG作為母體樹脂外，采用與實施例1描述的相同方法進(jìn)行所述的程序，以制備光漫射樹脂和片材。
按照ASTM D 1003分析由此得到的片材的混濁度和透光率，按照ASTM D 257，分析表面電阻和按照ASTM D 256分析沖擊強(qiáng)度。結(jié)果示于表2中。
比較例3和4除了分別加入0.3重量份的二氧化鈦和2.5重量份的碳酸鈣代替含PMMA的珠粒型光漫射樹脂外，采用與實施例1描述的相同方法進(jìn)行所述的程序，以制備光漫射樹脂和片材。
按照ASTM D 1003分析由此得到的片材的混濁度和透光率，按照ASTM D 257，分析表面電阻和按照ASTM D 256分析沖擊強(qiáng)度。結(jié)果示于表2中。
比較例5除了加入2.5重量份的碳酸鈣代替含PMMA的珠粒型光漫射樹脂外，采用與實施例2描述的相同方法進(jìn)行所述的程序，以制備光漫射樹脂和片材。
按照ASTM D 1003分析由此得到的片材的混濁度和透光率，按照ASTM D 257，分析表面電阻和按照ASTM D 256分析沖擊強(qiáng)度。結(jié)果示于表2中。
表2

從表2可以看出，由包含作為母體樹脂的聚酯基樹脂和作為光漫射劑的含PMMA的珠粒型光漫射樹脂的聚酯光漫射樹脂組合物制備的片材顯示了高混濁度和高透光率，并且與使用傳統(tǒng)的丙烯酸類聚合物作為母體樹脂的比較例1和2的片材相比，改善了沖擊強(qiáng)度。特別地，使用PETG作為聚酯基樹脂的片材(實施例1、4、6和7)顯示了比使用PBT、PEN或PET作為聚酯基樹脂的那些更加提高的性能。
工業(yè)適用性如上所述，通過加工方法如注射成型法、擠壓成型法或壓模法，根據(jù)本發(fā)明，可以通過將作為光漫射劑的含PMMA的珠粒型光漫射樹脂加入至聚酯樹脂而制備的光漫射樹脂組合物成型為照明設(shè)備或標(biāo)志牌的外殼，以便由此制備的外殼具有高混濁度和高透光率，使具有高透光率，因而具有高亮度的照明設(shè)備或標(biāo)志牌的燈，建筑物內(nèi)部的燈和內(nèi)容物看不見，提供防止通過靜電導(dǎo)致的吸塵的低表面電阻，并且使沖擊強(qiáng)度的惡化最小化，因此可用于制備各種大小的外殼。
權(quán)利要求
1.一種光漫射樹脂組合物，其包含聚酯基樹脂、作為光漫射劑的包含聚甲基丙烯酸甲酯的珠粒型光漫射樹脂、抗靜電劑和熒光增白劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光漫射樹脂組合物，其中所述聚酯基樹脂包含選自聚(對苯二甲酸乙二醇酯-共-對苯二酸二甲基環(huán)己酯)、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、或聚萘二甲酸乙二醇酯中的至少一種；或這些聚合物的共聚物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光漫射樹脂組合物，其中所述聚酯基樹脂是聚(對苯二甲酸乙二醇酯-共-對苯二酸二甲基環(huán)己酯)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光漫射樹脂組合物，其中所述聚酯基樹脂是聚(對苯二甲酸乙二醇酯-共-對苯二酸二甲基環(huán)己酯)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光漫射樹脂組合物，其中所述光漫射劑包含50至100摩爾％的甲基丙烯酸甲酯和低于50摩爾％的苯乙烯，所述光漫射劑的平均顆粒直徑為5至200μm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光漫射樹脂組合物，其中基于100份聚酯基樹脂，所述光漫射樹脂組合物包含0.1至15重量份的光漫射劑、0.3至5重量份的抗靜電劑，和0.001至0.1重量份的熒光增白劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光漫射樹脂組合物，其中所述抗靜電劑包含選自下列中的至少一種陽離子表面活性劑，如含有2至50個碳原子的飽和或未飽和的四烷基或四芳基銨鹽；陰離子表面活性劑，如含有2至30個碳原子的飽和或未飽和的烷基或芳基磺酸鹽，或含有2至30個碳原子的飽和或未飽和的烷基或芳基膦酸鹽；兩親型表面活性劑，如含有2至30個碳原子的飽和或未飽和的烷基或芳基甜菜堿；和非離子表面活性劑，如含有2至30個碳原子的飽和或未飽和的烷基或芳基甘油酯。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光漫射樹脂組合物，其中所述熒光增白劑包含選自苯并三唑-苯基香豆素、二-苯并噁唑、三嗪-苯基香豆素、二-(苯乙烯基)聯(lián)苯和萘并三唑-苯基香豆素中的至少一種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光漫射樹脂組合物，其是根據(jù)本發(fā)明，通過向聚酯樹脂中加入作為光漫射劑的包含PMMA的珠粒型光漫射樹脂而制備。通過加工方法如注射成型法、擠壓成型法或壓模法，可以將光漫射樹脂組合物成型為照明設(shè)備或標(biāo)志牌的外殼，以便由此制備的外殼具有高混濁度和高透光率，使具有高透光率，因而具有高亮度的照明設(shè)備或標(biāo)志牌的燈，建筑物內(nèi)部的燈和內(nèi)容物看不見，提供防止通過靜電導(dǎo)致的吸塵的低表面電阻，并且使沖擊強(qiáng)度的惡化最小化，因此可用于制備各種大小的外殼。
文檔編號C08L33/12GK1659230SQ03813637
公開日2005年8月24日 申請日期2003年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月27日
發(fā)明者姜忠錫, 金大鎮(zhèn), 金泳范 申請人:可隆株式會社