(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 109385055 A(43)申请公布日 2019.02.26
(21)申请号 201811259550.X(22)申请日 2018.10.26
(71)申请人 东莞市源丰高分子材料科技有限公
司
地址 523039 广东省东莞市万江街道新村
社区村头一解放洲工业区6号之3(72)发明人 杨洁贤 郑培娜 江静芬 杨哲武
郑春祥 (74)专利代理机构 北京维正专利代理有限公司
11508
代理人 杨文科(51)Int.Cl.
C08L 67/02(2006.01)C08K 3/36(2006.01)C08K 7/18(2006.01)
权利要求书1页 说明书11页
C08K 5/098(2006.01)C08J 3/22(2006.01)
(54)发明名称
一种高透明PET抗刮花母粒及制备方法(57)摘要
本发明涉及高分子材料技术领域，更具体地说，它涉及一种高透明PET抗刮花母粒及制备方法。其技术方案要点是：母粒的原料组成及其重量份配比如下：PET50-80份，抗刮花助剂5-20份，爽滑剂5-20份，PCTA10-30份，褐煤酸钙3-8份，抗氧剂0.1-1份，抗粘连剂3-20份，通过以上组分和配比制得的PET片材透明度高，抗刮花能力强。
CN 109385055 ACN 109385055 A
权 利 要 求 书
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1.一种高透明PET抗刮花母粒，其特征在于，母粒的原料组成及其重量份配比如下：PET 50-80份抗刮花助剂 5-20份爽滑剂 5-20份PCTA 10-30份褐煤酸钙 3-8份抗氧剂 0.1-1份抗粘连剂 3-20份。
2.根据权利要求1所述的一种高透明PET抗刮花母粒，其特征在于，母粒的原料组成及其重量份配比如下：
PET 50-70份抗刮花助剂 5-20份爽滑剂 5-20份PCTA 10-30份褐煤酸钙 3-8份抗氧剂 0.1-1份抗粘连剂 3-20份。
3.根据权利要求1所述的一种高透明PET抗刮花母粒，其特征在于，所述抗粘连剂为5-20重量份的微米级球型二氧化硅或3-15重量份的气相法二氧化硅。4.根据权利要求3所述的一种高透明PET抗刮花母粒，其特征在于，所述抗粘连剂粒径为3um-10um。
5.根据权利要求1所述的一种高透明PET抗刮花母粒，其特征在于，所述抗刮花助剂的粒径为50nm-100nm。
6.根据权利要求1所述的一种高透明PET抗刮花母粒，其特征在于，所述抗刮花助剂为纳米二氧化硅；所述爽滑剂为聚酯蜡、蒙旦蜡、PE蜡或PTFE蜡中的一种或两种以上组合。
7.根据权利要求1所述的一种高透明PET抗刮花母粒，其特征在于，PCTA为结晶型共聚聚酯。
8.根据权利要求1所述的一种高透明PET抗刮花母粒，其特征在于，所述抗氧化剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂。
9.一种高透明PET抗刮花母粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1 首先按照各组分的比例准备好原材料，PET原料提前研磨成粉，颗粒大小小于60目；S2 将各原材料混合均匀备用，投料顺序为先加入PET总量的1/3-2/3，再加入其它原料，加入剩下的PET，最后加入PCTA；
S3 将S2中混合均匀的原料放入挤出机内挤出。
10.根据权利要求1所述的一种高透明PET抗刮花母粒的制备方法，其特征在于，S3中挤出机分为12个温度设定区，一区温度为190-210℃，一区、二区、三区、四区温度逐渐升高，四区、五区、六区、七区、八区、九区温度保持恒定，十区之后温度开始下降，十二区温度大于一区温度。
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说 明 书
一种高透明PET抗刮花母粒及制备方法
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技术领域
[0001]本发明涉及高分子材料技术领域，更具体地说，它涉及一种高透明PET抗刮花母粒及制备方法。
背景技术
[0002]聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一种结晶性聚合物，由于它具有优异的机械强度、电绝缘性、耐热性和耐化学品性，因而它主要应用于合成纤维、电器绝缘材料和胶片等领域。
[0003]中国发明专利CN106479140A公开了一种PET色母粒，由以下重量份的组分组成：PET载体30～60份、松节油3～12份、抗粘连剂5～15份、爽滑剂10～20份、抗静电剂10～20份、颜料10～25份、成核剂2～5份、皂液5-10份、抗氧剂6～12份、阻燃剂15～25份、防潮添加剂10～15份、聚二甲基硅氧烷5～15份、抗菌剂2～10份，聚乙烯低分子蜡5～8份、消光剂5～10份。上述方案制备的PET色母粒着色效果好，改善了PET色母料的抗氧化性、防水性、耐热性、抗菌性以及着色稳定性，制作工艺简单，易于操作，生产成本低，对环境污染较小；但是色母粒的耐磨抗刮花性能比较差，很容易影响后期的成品使用寿命。[0004]中国发明专利CN107739496A公开了一种耐磨PET膜材，由以下重量份数的各原料充分混合后熔融挤出而成：PET 150-195份、PC 21-25份、纳米二硫化钼8-23份、润滑剂20-35份、纳米二氧化钛10-20份、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯5-8份、乙二醇7-9份、乙二胺5-8份、聚乙烯醇4-7份、氧化石墨烯0.5-1.3份、纳米碳化硅0.8-1.6份。上述方案制得的PET膜材各组分配比合理，尤其是含PC及纳米碳化硅组分，可极好的增强膜材的耐磨性能；另外该膜材中含有的纳米二硫化钼、氧化石墨烯及纳米二氧化钛等组分使膜材具有极好的增亮能力，使其在光学膜方面具有更好的应用。[0005]但是膜材相对于片材的硬度、耐磨性差别很大，上述技术方案的配方对于片材的硬度、抗刮花改变并不明显，完全达不到片材的抗刮花强度。发明内容
[0006]针对现有技术存在的不足，本发明的目的一在于提供一种高透明PET抗刮花母粒，透明度高，抗刮花能力好。
[0007]本发明的上述技术目的一是通过以下技术方案得以实现的：一种高透明PET抗刮花母粒，母粒的原料组成及其重量份配比如下：
PET 50-80份
抗刮花助剂5-20份爽滑剂5-20份PCTA 10-30份褐煤酸钙3-8份抗氧剂0.1-1份
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抗粘连剂3-20份。
[0008]通过采用上述技术方案，PET为母粒的载体，添加在PET片材里面，相容性更好。[0009]抗刮花助剂具有很好的抗刮花效果。[0010]爽滑剂具有很好的润滑作用，具有很好的抗滑痕性。[0011]PCTA是一种共聚聚酯塑料原料，具有高透明度，透光率达91％，达到有机玻璃的透明，应用于本发明，不会影响母料的透明度；少量添加在PET内能够提高母料载体的表面结晶率，进而增加成品的硬度，提高成品的抗刮花性能；PCTA还具有良好的韧性和冲击强度，优异的低温韧性，高抗撕性及良好的加工性能，优异的耐化学性能，可电镀，喷油，抗刮花，密度比PC低16％，加工成本比PC低40％，印刷、著色、电镀性能佳，冲击性韧性极好，韧性比透明ABS高3倍，能够优化母料的部分性能，而且符合欧洲RoHS环保指令。[0012]褐煤酸钙既可以起到抗刮花的作用，又可以作为PET的成核剂，能够快速提高PET的结晶速率，使结晶的晶核变得更小，能够提高PET片材的表面硬度和热变形温度，进一步提高成品的抗刮后性能。
[0013]抗氧化剂具有很好的抗氧化作用，有利于提高成品的使用寿命。[0014]抗粘连剂具有很好的抗粘连、开口的作用。
[0015]采用以上组分和配比能够很好的提高成品的抗刮花性能，而且透明度也不会受到明显的影响。
[0016]本发明进一步设置为：母粒的原料组成及其重量份配比如下：
PET 50-70份
抗刮花助剂5-20份爽滑剂5-20份PCTA 10-30份褐煤酸钙3-8份抗氧剂0.1-1份抗粘连剂3-20份。
[0017]通过采用上述技术方案，PET减少，更利于提高成品的表面硬度，而且片材的透光率几乎没有影响，雾度影响也比较小。[0018]本发明进一步设置为：所述抗粘连剂为5-20重量份的微米级球型二氧化硅或3-15重量份的气相法二氧化硅。
[0019]通过采用上述技术方案，球型二氧化硅粒径采用微米级，微米级的颗粒大，起到开口防粘连的作用。气相法二氧化硅的粒径很小，因此比表面积大，表面吸附力强，表面能大，化学纯度高、分散性能好，同样的利于纳米级颗粒更多的铺在片材的表面，对抗刮花效果起关键作用。
[0020]本发明进一步设置为：所述抗粘连剂粒径为3um-10um。[0021]通过采用上述技术方案，微米级的颗粒大，起到开口防粘连的作用，而且对成品的硬度、透明性几乎没有影响。[0022]本发明进一步设置为：所述抗刮花助剂的粒径为50nm-100nm。[0023]通过采用上述技术方案，纳米级的颗粒铺在片材的表面，能够提高成品的表面硬度，最高可以达到1HB，对抗刮花效果起关键作用，也有一定的抗粘连、开口的作用，而且对
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成品的透明性几乎没有影响。[0024]本发明进一步设置为：所述抗刮花助剂为纳米二氧化硅；所述爽滑剂为聚酯蜡、蒙旦蜡、PE蜡或PTFE蜡中的一种或两种以上组合。[0025]通过采用上述技术方案，纳米二氧化硅能够提高成品的表面硬度，可以高达1HB，对抗刮花效果起关键作用，也有一定的抗粘连、开口的作用，而且对成品的透明性几乎没有影响。
[0026]聚酯蜡具有高透明度，耐高温，抗刮花的效果，添加到制品后再表面形成一层保护膜，保护效果更好。
[0027]蒙旦蜡能够在制品表面形成保护膜，而且硬度高，能够显著提高制品的抗刮花性能。
[0028]PE蜡相容性好，密度低，生产过程中上浮，更容易在制品表面形成保护膜，有利于提高制品的抗刮花性能。
[0029]PTFE蜡表面润滑性和抗刮花性能非常优益，能够提高制品的抗刮花性能；由于PTFE蜡比重大，跟PE蜡混合使用，PE蜡能够作为PTFE蜡的上浮载体，抗刮花性、保光性能都很好。
[0030]本发明进一步设置为：PCTA为结晶型共聚聚酯。[0031]通过采用上述技术方案，结晶型共聚聚酯作为晶核，少量添加就能提高成品的表面结晶率，成品表面硬度随着结晶率的提高而提高，因此成品抗刮花性能更好。[0032]本发明进一步设置为：所述抗氧化剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂。[0033]通过采用上述技术方案，主抗氧剂和辅抗氧剂复合使用，抗氧化性能更好。[0034]本发明的目的二在于提供一种高透明PET抗刮花母粒的制备方法，制备出来的母粒透明度高，抗刮花性能好；制备工艺也简单合理。
[0035]本发明的上述技术目的二是通过以下技术方案得以实现的：一种高透明PET抗刮花母粒的制备方法，包括以下步骤：
S1首先按照各组分的比例准备好原材料，PET原料提前研磨成粉，颗粒大小小于60目；S2将各原材料混合均匀备用，投料顺序为先加入PET总量的1/3-2/3，再加入其它原料，加入剩下的PET，最后加入PCTA；
S3将S2中混合均匀的原料放入挤出机内挤出。[0036]通过采用上述技术方案，PET原料提前研磨成粉，混合的更加均匀，最后成品的质量更好。
[0037]PET的量比较多，一次性加入混合比较困难，分两次添加，混合更加简单，而且混合效果更好。
[0038]PCTA的颗粒相对其他原材料比较大，最后添加有利于各原料均匀混合，后期制得的成品质量也更好。
[0039]本发明进一步设置为：S3中挤出机分为12个温度设定区，一区温度为190-210℃，一区、二区、三区、四区温度逐渐升高，四区、五区、六区、七区、八区、九区温度保持恒定，十区之后温度开始下降，十二区温度大于一区温度。[0040]通过采用上述技术方案，通过上述温度设置，温度逐渐升高，受热更均匀，四区到九区温度保持更利于各个组分之间的均匀混合；温度逐渐下降对成品影响比较小。
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综上所述，本发明具有以下有益效果：其一，PET与要添加到的塑料相同，相容性好；抗刮花助剂具有很好的抗刮花效果。爽滑剂具有很好的润滑作用，具有很好的抗滑痕性。PCTA是一种共聚聚酯塑料原料，具有高透明度，透光率达91％，达到有机玻璃的透明，应用于本发明，不会影响母料的透明度；少量添加在PET内能够提高母料载体的表面结晶率，进而增加成品的硬度，提高成品的抗刮花性能。褐煤酸钙既可以起到抗刮花的作用，又可以作为母料载体的成核剂，能够快速提高母料载体的结晶速率，使结晶的晶核变得更小，能够提高片材的表面硬度和热变形温度，进一步提高成品的抗刮后性能。采用以上组分和配比能够很好的提高成品的抗刮花性能，而且透明度也不会受到明显的影响。[0042]其二、球型二氧化硅粒径采用纳米级和微米级的搭配，目的是纳米级的颗粒数多，能够更多的铺在片材的表面，对抗刮花效果起关键作用，微米级的颗粒大，起到开口防粘连的作用。
具体实施方式
[0043]一种高透明PET抗刮花母粒，母粒的原料组成及其重量份配比如下：
PET 50-80份
抗刮花助剂5-20份爽滑剂5-20份PCTA 10-30份褐煤酸钙3-8份抗氧剂0.1-1份抗粘连剂3-20份
PET还可以替换为TPEE、PBT等。进一步，PET为50-70重量份。[0044]进一步的，抗粘连剂为5-20重量份的微米级球型二氧化硅或3-15重量份的气相法二氧化硅，抗粘连剂粒径为3um-10um。抗刮花助剂的粒径为50nm-100nm。抗刮花助剂为纳米二氧化硅，优选为纳米球形二氧化硅；爽滑剂为聚酯蜡、蒙旦蜡、PE蜡或PTFE蜡中的一种或两种以上组合。PCTA为结晶型共聚聚酯。抗氧化剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，主抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂1076；辅抗氧剂为抗氧剂168，DLTDP或DSTDP。[0045]一种高透明PET抗刮花母粒的制备方法，包括以下步骤：
S1首先按照各组分的比例准备好原材料，PET原料提前研磨成粉，颗粒大小小于60目；S2将各原材料混合均匀备用，投料顺序为先加入PET总量的1/3-2/3，再加入其它原料，加入剩下的PET，最后加入PCTA；
S3将S2中混合均匀的原料放入挤出机内挤出。[0046]S3中挤出机分为12个温度设定区，一区温度为190-210℃，一区、二区、三区、四区温度逐渐升高，四区、五区、六区、七区、八区、九区温度保持恒定，十区之后温度开始下降，十二区温度大于一区温度。
[0047]下面结合表格和实施例，对本发明进行详细描述。下面以PET为例进行测试。[0048]一种高透明PET抗刮花母粒，母粒的原料组成及其重量份配比见表1：
表1 实施例1-18的组分和重量份汇总
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实施例19
一种高透明PET抗刮花母粒的制备方法，
将上述实施例中得到的母粒分别添加到PET中包括以下步骤：S1首先按照各组分的比例准备好原材料，PET原料提前研磨成粉，颗粒大小为60目-70目；
S2将各原材料混合均匀备用，投料顺序为先加入S1中PET粉总量的1/2，再加入纳米球型二氧化硅、微米级球型二氧化硅、聚酯蜡、褐煤酸钙、抗氧剂、剩下的PET粉，最后加入PCTA；高速搅拌机温度设定在90-120℃，进行一定的预热，开始5-10分钟内搅拌为低速搅拌，转数在200-240转/分钟，再高速搅拌8-13分钟，转速为700-800转/分钟；
S3将S2中搅拌均匀后的原料，投入挤出机的下料斗准备挤出；S3中挤出机分为12个温度设定区，各个区的温度设定为一区190-210℃，二区230-236℃；三区250-255℃；四区到九区保持温度恒定，为265-290℃；十区255-260℃；十一区250-255℃；十二区245-250℃；模头245-250℃。挤出机的转数为400-500转/分钟；
S4通过挤出机挤出抗刮花母粒。
[0049]将表1中的实施例1-18按照实施例19的制备方法制备获得抗刮花母粒，并加入PET原料中，抗刮花母粒的重量份数占总份数的4％，并加工得到抗刮花PET片材，对抗刮花PET片材进行性能测试。测试结果见表2：
表2 加入实施例1-18制得的抗刮花母粒制得的抗刮花PET片材的性能测试。
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[0050]
通过上表可以看出，实施例1-18相对于普通市售的PET片材，硬度大大增加，H硬度
笔测试从正面6B，反面4B提升到正面1H，反面HB，进而大大提高了PET片材的抗刮花能力；而且平整度也比较好，本发明制得的PET片材相对于普通市售的PET片材透光率下降也比较少，都在86％以上，雾度值变化也比较小，都下雨2.35％，光泽度也保持的很好，正反面都在
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86GN以上，大部分都在90GN以上，这些指标都符合要求，不会影响PET片材的正常销售；
从实验数据中我们还可以发现，随着PET以外的助剂的添加量增加，透光率呈下降趋势，雾度也有一定的下降；光泽度的增加跟纳米球型二氧化硅、微米级球型二氧化硅的增加量有一定的关系，纳米球型二氧化硅、微米级球型二氧化硅含量增多，光泽度下降，但是聚酯蜡、PCTA、褐煤酸钙的增加对提升光泽度有利。[0051]此外，虽然实施例1-18的硬度笔测试硬度值峰值都是正面1H，反面HB，但是PCTA、纳米球型二氧化硅、微米级球型二氧化硅的量增加，还是有利于提高制得的PET片材的硬度。
[0052]选取上述数据比较好的实施例3、实施例7、实施例17继续进行进一步测试，改变抗刮花母粒的重量百分比，得到以下数据：
表3 实施例3制得的母粒添加不同量的相关数据
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表4 实施例7制得的母粒添加不同量的相关数据
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表5 实施例17制得的母粒添加不同量的相关数据
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通过上述测试可以看出本发明制得的抗刮花母粒能够很好的提高PET片材的抗刮花能力，而且随着抗刮花母粒的添加，PET片材的硬度增加，耐磨性更好，透光率无明显变化，而且不影响制片的质量，PET片材无水波纹，无晶点，平整度较好、剥离性良好，防爆值和冲击值都无变化；对光泽度的影响也比较小，对雾度的影响也很小，即使雾度有所增加还可以使光线更加柔和。
[0053]综上所述，PET为母粒的载体，添加在PET片材里面，相容性很好；聚酯蜡具有高透明度，耐高温，抗刮花的效果。添加到制品后再表面形成一层保护膜。由于PET片材表面没有经过高温拉伸定型，正常情况下PET片材的表面静电压达到500V-1000V，PET的分子支链由于静电压太大，会竖立在片材表面，使得片材很容易粘连在一起，表面也很容易被刮花。蒙旦蜡的加入使得PET片材表面的静电压大大降低到50V-100V，PET的分子支链能够很柔顺的贴服在片材表面。PET片材的抗刮花性能和抗粘连性能得到提高。[0054]纳米球型二氧化硅的粒径为50nm-100nm，微米级球型二氧化硅的粒径为3um-10um。硬度达到7H，对PET片材的透明性几乎没有影响。添加在片材的表面有两个作用：A可以提高片材的表面硬度，最高可以达到1H，B，有抗粘连，开口的作用。球型二氧化硅粒径采用纳米级和微米级的搭配，目的是纳米级的颗粒数多，能够更多的铺在片材的表面，对抗刮花效果起关键作用，微米级的颗粒大，起到开口防粘连的作用。[0055]PCTA为结晶型共聚聚酯，少量添加在PET里面能够提高PET表面结晶率，PET的表面的硬度随着结晶率的提高而提高。
褐煤酸钙既可以起到和聚酯蜡一样抗刮花的作用，可以作为PET的成核剂，能够快速提高PET的结晶速率，使结晶的晶核变得更小。能够提高片材的表面硬度和热变形温度。[0056]以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也
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应视为本发明的保护范围。
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