[发明专利]具有金属层的热塑性模塑制品

说明书

发明领域

本发明涉及包含聚(对苯二甲酸丙二醇酯)模塑树脂的热塑性模塑制品，所述制品具有至少一个具有金属层的表面。

发明背景

包含热塑性聚合物的模塑制品可用于制造光学反射材料，例如在机动车前照灯延伸、灯框和反射镜中的光学反射材料，以用于室内照明、用于车内照明等。例如，公布的专利申请WO 2008/066988公开了可用于制造照明制品的包含热塑性聚(对苯二甲酸丁二醇酯)(PBT)和聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)的组合物，所述组合物可直接金属化而无需包含底涂层。

聚(对苯二甲酸丙二醇酯)(PTT)聚酯是另一种可用于工程树脂应用的可取材料，因为它提供了与其它聚酯树脂即PBT相类似的物理特性和加工特征。此外，由于部分源于可再生资源的物质，PTT可为供应充足的产品。这样的PTT可再生资源物质是Sorona聚合物，得自E.I.du Pont de Nemours & Co.，Inc.(Wilmington，DE，USA)。

在与通常具有1.4-1.8重量％的环状低聚物的类似聚酯如PET或PBT进行比较时，PTT具有较高的环状低聚物平衡浓度，所述浓度按所述树脂的重量计通常为约2.5重量％。最充足的PTT环状低聚物是环状二聚体。当PTT树脂模塑部件经历高于常温的状况时(80℃至160℃)，观察到PTT的环状二聚体在模塑部件表面上起霜，造成不期望的外观缺陷。环状二聚体的结晶粉末使黑色部件(包含炭黑)的表面变白。与聚合物组合物、尤其是聚酯组合物和具有聚酯组分的聚合物组合物有关的问题是，加热时释放出低分子量的组分，被称为“脱气”。这是经常或甚至持续经历高温的聚合物部件(如灯框、灯罩或灯反射镜，它们均是被灯加热的)的特有问题。

脱气可被划分为“挥发型”或“冷凝型”。挥发性脱气由较低分子量的气态组分如调味剂或增味剂组成。冷凝型脱气涉及在加热或环境条件下被驱出并且在相对较冷表面上冷凝形成可被视为汽雾或膜的油状、蜡状或固态沉积物的组分。该效应还被称为“起雾”。

在必须具有高度表面完美性的组件中和在易于察觉到膜或沉积物并且良好的透光性很重要的光学组件中，冷凝型脱气尤其成问题。例如，常规的前照灯灯框通常由热塑性塑料如聚酯(例如PBT)制成。机动车前照灯组合件是封闭系统，包含金属化反射镜、光照组件和电连接器、前照灯调节器等，它们被密封在外壳和通常由聚碳酸酯制成的透明透镜盖内。在该组合件中，灯框是与灯泡和反射镜相贴合以隐藏内部运作的覆盖件。灯框是美观/可见部件，并且旨在外型美观。需要高度的表面完美性。有若干热塑性灯框设计类型：

金属化灯框：注塑后，用金属涂层(通常是铝)电镀灯框的聚合物表面。通常需要聚合物表面具有非常高光泽度的表面，并且没有可见的表面缺陷。优选采用不使用表面底漆的真空涂层方法如喷溅或蒸发方法的直接金属化工艺。

非金属化灯框：此类灯框具有无光泽或质构化的外观。

组合灯框：金属化和非金属化部件的组合。

灯框包围反射镜和灯泡，并且被封闭在透明透镜/前照灯覆盖件之后。在因灯泡热量或环境条件如强烈阳光所致的长时间受热下，常规聚酯灯框的冷凝型脱气会冷凝在透明的前照灯罩盖上，在透镜上产生可见的膜或沉积物，这不仅难看，而且导致透光度降低。

此外，冷凝型脱气在聚合物部件模塑方面会造成问题。在通过注塑制造聚合物部件期间，冷凝型脱气物质逐渐释放到例如模具/工具表面上，会致使模塑部件上出现模糊表面缺陷。在其中期望光滑无缺陷涂层的部件如灯框中，此类缺陷是尤其不期望的。此类缺陷有时可在黑色模塑部件上可见，并且在直接金属化步骤后会变得更易可见。为避免该缺陷在连续模塑操作期间积累，制造商必须定期关闭他们的模塑机以进行工具清洁。这致使时间浪费，增加了模塑部件的成本。此类低分子量膜在模具/工具上的积累被称为模具沉积。

此外，冷凝型脱气物质会在直接金属化聚合物表面上产生缺陷。例如，加热时，在直接金属化热塑性灯框上有时出现金属涂层微裂缝。冷凝型脱气物质可通过这些裂缝迁移到金属化表面上，造成高光泽性金属化表面模糊或反射率降低(“雾化”)。

WO 2004/106405公开了降低聚对苯二酸丁二醇酯(PBT)组合物中冷凝型脱气的方法，所述方法包括使用具有小于0.3重量％“环状二聚体”含量的PBT组合物。

仍需要冷凝型脱气度和热老化引发的霜化度降低的聚酯组合物或具有聚酯组分的聚合物，以用于具有金属化层的热塑性模塑部件中。