專利名稱：射出成型用樹脂組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種射出成型用樹脂組合物，尤其是一種由回收的保特瓶再生碎粒制造而成，而適用于射出成型用可模塑的聚乙烯對(duì)二甲苯酸酯樹脂(PET)組合物。
背景技術(shù)：
線性聚酯如聚乙烯對(duì)二甲苯酸酯樹脂(PET)在結(jié)晶狀態(tài)下，具有許多廣為人知的優(yōu)良物理特性，如熱穩(wěn)定性。然而，使用傳統(tǒng)模塑方法以模塑此類樹脂卻困難重重。未改質(zhì)的PET樹脂，在射出成型過程中結(jié)晶緩慢，使PET在模塑(molding)周期內(nèi)產(chǎn)生硬化，由此只能制造低耐沖擊力(impactresistance)的零件。但是因?yàn)樽畛醯?initiate)PET樹脂結(jié)晶，不可避免的要經(jīng)過高溫過程(高于傳統(tǒng)的模塑溫度)。這一過程不僅不方便，而且昂貴并難以使用，高溫過程更容易使聚酯諸如PET樹脂降解。特別是由于冗長的模塑周期，常導(dǎo)致聚合物在射出成型機(jī)的高溫機(jī)腔內(nèi)，嚴(yán)重地降解PET。另外，未改良或未改質(zhì)的PET極為脆弱，且通常在射出一次后即阻塞射嘴，很難在商業(yè)上作射出成型用。
所以雖然射出成型為塑膠業(yè)的常用方法，但是對(duì)PET卻困難重重，幾乎無法用射出成型的模塑方法。所以PET的回收及回收后的利用率并不高。因此從環(huán)境保護(hù)或回收效益的立場(chǎng)來說，亟需提高回收后PET的利用效率，以提升回收PET之意義及使用價(jià)值。因此，高利用率的回收PET的資源利用方法，例如以回收的PET制造有相當(dāng)韌性的模塑物，利于用射出成型的制造且不需要高溫加工，所以可應(yīng)用回收PET作材料的PET組成物在目前是最需要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的，在于提供一種射出成型用樹脂組合物，可應(yīng)用回收的PET做材料，在射出成型模塑成品時(shí)不致阻塞射嘴。
本發(fā)明的次要目的，在于提供一種射出成型用樹脂組合物，可應(yīng)用回收的PET做材料，在非高溫下射出成型模塑成品。
本發(fā)明的另一目的，在于提供一種射出成型用樹脂組合物，可應(yīng)用回收的PET做材料，并且可適用于任何射出成型機(jī)，不需花昂貴的費(fèi)用做任何機(jī)器或設(shè)備的改良，有利于一般中小型的制造工廠做任何PET的應(yīng)用。
實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的的技術(shù)方案為該射出成型用樹脂組合物包括(A)5％至30％重量百分比的聚碳酸酯樹脂；(B)3％至25％重量百分比的聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂，即ABS；(C)0％至10％重量百分比的聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯樹脂或聚苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯樹脂；以及(D)50％至90％重量百分比的聚乙烯對(duì)二甲苯酸酯樹脂，即PET。
該組合物還包含軟化劑，以及至少一種選自由玻璃纖維、滑石、碳酸鈣及云母所組成群組的強(qiáng)化劑。PET樹脂碎料為使用過的PET樹脂碎料或回收的PET樹脂碎料。聚碳酸酯為使用過的聚碳酸酯或回收的聚碳酸酯。ABS樹脂為使用過的ABS樹脂或回收的ABS樹脂。成分(A)聚碳酸酯的含量可以為10％至20％重量百分比。成分(D)PET碎料的含量可以為70％至80％重量百分比。
另外，由上述樹脂組合物和至少一種人造橡膠，可以制造出一種優(yōu)異的人造橡膠組合物。由上述樹脂組合物和至少一種可微生物分解的塑料，可以制造出一種微生物分解性塑料。
本發(fā)明組成物在應(yīng)用時(shí)，無需要添加任何添加劑，亦無特殊限制。例如，本發(fā)明所使用的PET并未經(jīng)過任何干燥手續(xù)，成分方面除了PC、ABS、PET、SBS(SEBS)外并不需要添加任何添加劑。但是為了達(dá)到更廣泛的應(yīng)用，在完成造粒的模塑料后可以根據(jù)需要添加必要的添加劑，諸如玻璃纖維等?；蛘呖梢杂芍圃祛愃迫嗽煜鹉z的制造過程制成PET人造橡膠。
將發(fā)明實(shí)施例所制得的這種塑粒用于傳統(tǒng)射出成型機(jī)以模塑成型物，不致阻塞，也不在高溫下即可射出成型模塑成品。
關(guān)于本發(fā)明組成物應(yīng)用在射出成型時(shí)的條件。在品質(zhì)控制方面，大致來說，將PC回收料品質(zhì)控制在熔融指數(shù)為10至16之間；ABS樹脂回收料品質(zhì)控制在熔融指數(shù)為2至5之間，可以達(dá)到最佳功效。
本發(fā)明組成物應(yīng)用于加工時(shí)，所使用擠出機(jī)的加工條件，例如使用的機(jī)器為小型擠出機(jī)(1.5英寸，L/D32/1，四段加熱)，加熱溫度(°F)為510°F(加料口)，490°F，470°F及460°F。
本發(fā)明組合物應(yīng)用于加工大量生產(chǎn)時(shí)，采用4.5英寸，L/D32/1，兩段混合，10段加熱的擠出機(jī)，加熱溫度(°F)為470°F(加料口)，490°F，510°F，500°F，490°F，480°F，470°F，460°F和460°F。
此二擠出機(jī)均具有排氣口裝置。若使用不具有排氣口的擠出機(jī)，所使用的PET則需要經(jīng)過干燥加工才可以使用，其干燥條件為在220℃下，需時(shí)6小時(shí)(PET會(huì)從透明轉(zhuǎn)成實(shí)色固體)。
至于擠壓轉(zhuǎn)速，馬力的大小，進(jìn)粒成分的粒徑大小及形狀以及擠出?？诘拇笮。瑢?duì)于本發(fā)明的功效并無任何實(shí)質(zhì)影響。而在冷卻溫度方面，也沒有觀察到有任何之影響。
用小型擠出機(jī)制造時(shí)，制造方法是拉絲切粒，水溫約在75°F至100°F之間。用大型擠出機(jī)制造時(shí)，制造方法為?？谇辛?，水溫約在100°F至120°F之間。
本發(fā)明在功效方面，因?yàn)椴⒎遣扇鹘y(tǒng)的方式以增加PET的結(jié)晶能力來達(dá)到射出成型的效果，而是反其道，采用別的添加塑料來打亂PET的結(jié)晶性，形成非結(jié)晶(amorphous type)塑料來達(dá)到射出成型的目的。
本發(fā)明對(duì)于回收PET廢料的改質(zhì)，確實(shí)具有明顯的進(jìn)步性。本發(fā)明最大最明顯的進(jìn)步之處在于進(jìn)行射出成型制造時(shí)，無任何困難，甚至以一個(gè)毫無經(jīng)驗(yàn)的人員反復(fù)射出上百次，射嘴均無阻塞現(xiàn)象。然而一旦使用未改質(zhì)的PET時(shí)，射嘴馬上出現(xiàn)阻塞現(xiàn)象，這就是為什么現(xiàn)行回收的PET無法應(yīng)用于射出成型的原因。
另外，作為本發(fā)明的加工產(chǎn)品，可以將PET改良成生物分解性塑料，因?yàn)樯锓纸庑运芰系奶砑觿﹥H能承受最高450°F的溫度，而未改良PET的融點(diǎn)卻高達(dá)500°F，所以無法將未改良的PET轉(zhuǎn)化成生物分解性塑料。而本發(fā)明改良后的塑料可以將操作溫度由510°F降至450°F，大大地增加了改良成生物分解性塑料的可能性。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明射出成型用樹脂組合物包含(A)5％至30％重量百分比的聚碳酸樹酯，(B)3％至25％重量百分比的ABS樹脂，(C)0％至10％重量百分比的SBS樹脂或SEBS樹脂；以及(D)50％至90％重量百分比的PET碎料。
本發(fā)明射出成型用組合物適用于任何射出成型機(jī)，在使用前不用做任何機(jī)器的改良，另外本明射出成型用組合物在傳統(tǒng)的射出成型溫度下即可適用。
本發(fā)明射出成型用組合物PET樹脂碎料可以是任何PET樹脂碎料，甚至是使用過的PET樹脂碎料或回收的PET樹脂碎料，諸如由回收的PET汽水瓶切碎的樹脂碎料。而且本發(fā)明射出成型用組合物的聚碳酸酯可以是任何聚碳酸酯，甚至使用過的聚碳酸酯或回收的聚碳酸酯。本發(fā)明射出成型用組合物的ABS樹脂可為任何ABS樹脂，甚至使用過的ABS樹脂或回收的ABS樹脂。
本發(fā)明射出成型用組合物的聚碳酸酯含量為5％至30％重量百分比，最好可為10％至20％重量百分比。本發(fā)明射出成型用組合物的PET碎料的含量為50％至90％重量百分比，較佳可為70％至80％重量百分比。
本發(fā)明射出成型用組合物也可另加入玻璃纖維，滑石，碳酸鈣或云母等而成為強(qiáng)化塑膠；也可以應(yīng)用人工橡膠技術(shù)將此組合物改良成新的人工橡膠；此外因本發(fā)明射出成型用組合物不需在高溫下射出成型模塑成品，操作溫度約為450°F左右，因此也可以將本發(fā)明的PET組合物與微生物分解塑料混合，而將PET改質(zhì)成新的可微生物分解的可塑型塑料。
本發(fā)明射出成型用組合物還可以根據(jù)需要添加各種添加劑，如軟化劑，塑化劑，潤滑劑，抗氧化劑，紫外線吸收劑，耐燃劑，抗靜電劑，顏料，染料及其他傳統(tǒng)上使用于射出成型用組合物的填料。
本發(fā)明組合物可以使用任何傳統(tǒng)或習(xí)慣方法制備或模塑成型。較佳的方法包括將這些組合物各成分置于雙螺旋擠出機(jī)中融化混合，并將其擠壓成組合物切粒，而后將切粒組合物用傳統(tǒng)的射出成型機(jī)模塑成型。
為能更好理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉出射出成型用組合物的較佳具體實(shí)施例1取15克聚碳酸酯樹脂、5克ABS樹脂碎粒、5克SBS樹脂和75克PET碎粒，先在混合槽中混合而得本發(fā)明組成物，將此組合物通過擠出機(jī)、切粒系統(tǒng)造粒，即成為本發(fā)明組成物塑粒。
實(shí)施例2取25克聚碳酸酯樹脂、3克ABS樹脂碎粒、3克SBS樹脂和69克PET碎粒，先在混合槽中混合而得本發(fā)明組成物，將此組合物通過擠出機(jī)、切粒系統(tǒng)造粒，即成為本發(fā)明組成物塑粒。
實(shí)施例3取5克聚碳酸酯樹脂、20克ABS樹脂碎粒和75克PET碎粒，先在混合槽中混合而得本發(fā)明組成物，將此組合物通過擠出機(jī)、切粒系統(tǒng)造粒，即成為本發(fā)明組成物塑粒。
實(shí)施例4取6克聚碳酸酯樹脂、3克ABS樹脂碎粒、2克SBS樹脂和89克PET碎粒，先在混合槽中混合而得本發(fā)明組成物，將此組合物通過擠出機(jī)、切粒系統(tǒng)造粒，即成為本發(fā)明組成物塑粒。
上述實(shí)施例中，聚碳酸酯樹脂為購自美國GE塑膠公司的Lexan 141，ABS樹脂碎粒為購自美國GE塑膠公司的Cyclolac T，SBS樹脂為購自貝殼公司(Shell)的Kraton，PET碎粒即PET瓶體碎料購自回收廠。
對(duì)于本發(fā)明樹脂組成物的來源，其中使用的聚碳酸酯(PC)可以為正料(virgin)或回收的碎料(regrind)。回收料包含美國GE塑膠公司生產(chǎn)的Lexan121及Lexan141。所使用的ABS樹脂可以為正料(virgin)或回收的碎料(regrind)。至于添加SBS或SEBS，目的是在于增加生產(chǎn)后塑料的韌性，但因價(jià)格相當(dāng)昂貴，為了提高經(jīng)濟(jì)效益，原則上以SBS及SEBS的用量以10％以下為最佳。
本案所使用的PET碎粒為回收的保特瓶碎料，購自美國純粹科技公司(pure tech.Co.USA)的PET碎粒，并以隨意采樣的方式進(jìn)行本案的技術(shù)研究。
本發(fā)明適用于使用樹脂正料或回收料，而且即使是未知來源的樹脂正料或回收料，只要成分及品質(zhì)合乎本案技術(shù)的要求，皆可以適用本案所述的技術(shù)。
綜上所述，本發(fā)明無論就目的、手段及功效，均顯示其不同于已有技術(shù)的特征，但應(yīng)注意的是，上述諸多實(shí)施例僅是為了便于說明而舉例而已，不是對(duì)其權(quán)利要求的限制。
權(quán)利要求
1.一種射出成型用樹脂組合物，其特征在于，該組合物包括(A)5％至30％重量百分比的聚碳酸酯樹脂；(B)3％至25％重量百分比的聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂，即ABS；(C)0％至10％重量百分比的聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯樹脂或聚苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯樹脂；以及(D)50％至90％重量百分比的聚乙烯對(duì)二甲苯酸酯樹脂，即PET。
2.如權(quán)利要求1所述的樹脂組合物，其特征在于，該組合物還包含軟化劑。
3.如權(quán)利要求1所述的樹脂組合物，其特征在于，該組合物還包含至少一種選自由玻璃纖維、滑石、碳酸鈣及云母所組成群組的強(qiáng)化劑。
4.如權(quán)利要求1所述的樹脂組合物，其特征在于，所述PET樹脂碎料為使用過的PET樹脂碎料或回收的PET樹脂碎料。
5.如權(quán)利要求1所述的樹脂組合物，其特征在于，所述聚碳酸酯為使用過的聚碳酸酯或回收的聚碳酸酯。
6.如權(quán)利要求1所述的樹脂組合物，其特征在于，所述ABS樹脂為使用過的ABS樹脂或回收的ABS樹脂。
7.如權(quán)利要求1所述的樹脂組合物，其特征在于，所述成分(A)聚碳酸酯的含量可以為10％至20％重量百分比。
8.如權(quán)利要求1所述的樹脂組合物，其特征在于，所述成分(D)PET碎料的含量可以為70％至80％重量百分比。
9.一種人造橡膠組合物，其特征在于，該橡膠組合物包含上述樹脂組合物和至少一種人造橡膠。
10.一種微生物分解性塑料，其特征在于，該塑料包含上述樹脂組合物和至少一種可微生物分解的塑料。
全文摘要
一種射出成型用樹脂組合物，包括(A)5％至30％重量百分比的聚碳酸酯樹脂；(B)3％至25％重量百分比的聚丙烯腈－丁二烯－苯乙烯樹脂，即ABS；(C)0％至10％重量百分比的聚苯乙烯－丁二烯－苯乙烯樹脂或聚苯乙烯－乙烯－丁烯－苯乙烯樹脂；以及(D)50％至90％重量百分比的聚乙烯對(duì)二甲苯酸酯樹脂，即PET。本發(fā)明可將使用過的聚乙烯對(duì)二甲苯酸酯樹脂(PET)碎料或回收的保特瓶聚乙烯對(duì)二甲苯酸酯樹脂碎料改質(zhì)成射出成型用可模塑的聚乙烯對(duì)二甲苯酸酯樹脂組合物。
文檔編號(hào)C08L69/00GK1523059SQ0310530
公開日2004年8月25日 申請(qǐng)日期2003年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月21日
發(fā)明者蔡偉民 申請(qǐng)人:蔡偉民