CN107921754A - 包含聚酯发泡体和聚酯树脂层的多层结构的复合物及其用途 - Google Patents

包含聚酯发泡体和聚酯树脂层的多层结构的复合物及其用途 Download PDF

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Abstract

本发明涉及包含聚酯发泡体和聚酯树脂层的多层结构的复合物，及其用途。根据本发明的聚酯复合物提供这样的复合物：其能够改善工作环境，改善耐用性和强度且轻质，易于重复使用，并且可以不同地用于不同的用途，比如车辆内部或外部材料或建筑物绝缘材料。

Description

包含聚酯发泡体和聚酯树脂层的多层结构的复合物及其用途
技术领域
本发明涉及包括聚酯发泡体和聚酯树脂层的多层结构的复合物及其用途。
背景技术
由于例如优异的轻质性、缓冲性、隔热性、成型性及其节能性能的性能，塑料发泡的模制品在整个工业中广泛使用。聚合物，比如聚苯乙烯、聚烯烃、或聚氯乙烯，是无定形的且熔融粘度高，并且其粘度随温度变化而变化极小。这些聚合物易于发泡，因此广泛用作隔热材料、结构材料、缓冲材料和包装容器等。然而，上述聚合物易着火、释放环境荷尔蒙且物理性能差。
另一方面，聚酯是具有优异的机械性能、耐热性和耐化学性的环保材料，因此可应用于要求轻质和优异的物理性能的各种领域。
然而，聚酯由于作为结晶性树脂而难以通过熔融、挤出和发泡来模制。在这方面，随着技术的发展，通过使用聚酯的发泡工艺来制造发泡的模制品已成为可能。例如，专利号为5,099,991的美国专利公开了一种通过向聚酯加入交联剂并将其混合物挤出发泡来生产发泡的模制品的技术。
然而，由于聚酯树脂的熔融粘度高，所以在进行连续挤出发泡时，重要的是控制熔融树脂的粘度，但是在混合添加剂时，熔融树脂的粘度变得更难控制。具体地，在聚酯树脂的挤出发泡过程中混入单独的功能性添加剂的情况下，当熔融树脂的粘度较低时，由发泡剂产生的气泡逃逸至外部而不是收集在树脂中，当熔融树脂的粘度较高时，所产生的气泡难以收集在树脂中，导致低发泡率。因此，可能降低发泡率，并且发泡的模制品的外观可能变差。
现有技术文献：专利号为5,000991的美国专利。
发明内容
技术问题
本发明涉及包括聚酯发泡体和聚酯树脂层的多层结构的复合物，及其用途，并且旨在提供一种能够改善工作环境，具有改善的耐久性和强度且轻质的复合物。
技术方案
为了实现上述目的，本发明可以提供一种聚酯复合物，该聚酯复合物包括堆叠在其中的n层(n为2或以上的整数)聚酯发泡体，以及聚酯树脂层，该聚酯树脂层形成在聚酯树脂的各个层的一个或两个表面上。
此外，本发明可以提供包括该聚酯复合物的车辆内部或外部材料。
此外，本发明可以提供用于建筑物的、包括该聚酯复合物的绝缘材料。
有益效果
根据本发明的聚酯复合物可以改善工作环境，使具有改善的耐久性和强度并且轻质的复合物易于重复使用，并且可以具有多种用途，比如车辆内部或外部材料，用于建筑物的绝缘材料等。
附图说明
图1和2各自为根据本发明实施例的聚酯复合物的剖视图。
具体实施方式
尽管可以以各种方式修改本发明并采取各种替代形式，但是附图中示出了其具体实施例并且在下面作为实施例进行了详细描述。没有意图将本发明限制于所公开的特定形式。相反，本发明将覆盖落入所附权利要求的精神和范围内的所有修改、等同物和替代方案。
将进一步理解的是，当用于本发明时，术语“包含”和/或“包括”指定声称的特征、整体、步骤、操作、元素和/或成分的存在，但不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、成分和/或其组合的存在或添加。
在本发明中使用的术语“泡孔”是指通过在聚合物中发泡而膨胀的微结构。
下文将详细描述本发明。
本发明涉及组合了聚酯发泡体和聚酯树脂层的复合物。具体地，所述聚酯发泡体可以为以片材或板材形式发泡的发泡体，并且所述聚酯树脂层为非发泡层，且可以为以膜形式形成的双轴拉伸膜。
本发明涉及包括功能性涂层的聚酯复合物及其用途。作为聚酯复合物的例子，可以提供这样的聚酯复合物：包括堆叠在其中的n层(n为2或以上的整数)聚酯发泡体，且包括在所述聚酯发泡体的各个层的一个或两个表面上形成的聚酯树脂层。
在此，n可以为2至50、2至40、2至30、2至20、2至10、或2至5。
具体地，当聚酯复合物包括聚酯发泡体和聚酯树脂层时，可以提供易于重复使用并具有各种功能的复合物。
通常，当使树脂发泡以增强其它物理性能时，混合其它添加剂并使其发泡。然而，这使得难以控制树脂的粘度，并引起比如发泡率降低、外观缺陷以及抗压强度和抗弯强度降低的问题。
因此，在根据本发明的复合物中，聚酯树脂层形成在所形成的聚酯复合物的外表面上，且因此可以有效地赋予所需的功能性，并且可以提高加工效率和自由度，而不会使所述发泡体的物理性能恶化。
根据本发明的复合物的弯曲模量(或刚度)为400MPa或以上，该弯曲模量(或刚度)根据ASTM D 790在用100mm支撑跨度固定样本并且以5mm/min的速率向所述样本施加弯曲载荷时测得。本发明的发明人发现，通过层压聚酯发泡体和聚酯树脂层可以实现优异的弯曲模量。具体地，所述复合物的弯曲模量可以为400MPa或以上、450Mpa或以上、500至30,000Mpa、550至25,000Mpa、600至20,000Mpa、650至10,000Mpa、700至5,000Mpa、750至4,000Mpa、800至3,000Mpa、或860至1,000Mpa。根据本发明的复合物可以通过将弯曲模量控制在上述范围内而确保优异的刚性并防止由物理冲击或力引起的变形。
作为例子，根据本发明的聚酯复合物的弯曲强度可以为20N/cm2或以上，该弯曲强度根据ASTM D 790测得。实施弯曲强度可以根据ASTM D 790进行评估，并且可以为，例如，用100mm支撑跨度固定样本并且以5mm/min的速率向所述样本施加弯曲载荷时测得的值。具体地，所述弯曲强度可以为22至250N/cm2、25至210N/cm2、30至200N/cm2、或50至180N/cm2。即使该复合物不太厚，根据本发明的复合物也可以在满足上述弯曲强度范围的同时实现优异的弯曲模量。
作为例子，根据本发明的聚酯复合物可以满足以下条件1。
[条件1]
((Lt1-Lt0)/Lt0)×100<1(％)
条件1表示根据KS R 0021的加速耐光性试验，在用波长为300至400nm的光以255W/m2辐照度辐射90天之前和之后测得的尺寸变化率(宽度、长度和高度的平均值)，并且Lt0表示处理前的尺寸，Lt1表示处理后的尺寸。
具体地，在条件1中，尺寸变化率可以小于1％，并且为0.01至0.9％、0.05至0.8％、或0.1至0.6％。在此，尺寸变化率可以为处理前(光辐射前)的体积(Tt0)为1m3时的尺寸的变化率。当根据本发明的聚酯复合物的尺寸变化率满足上述范围时，可以赋予改善的耐久性和耐光性，并且即使在长期使用过程中也可以防止由紫外线引起的变形和损害。
又例如，根据本发明的聚酯复合物的热导率可以为0.04W/mK或更小。例如，复合物的热导率可以为0.01至0.04W/mK、0.01至0.035W/mK、或0.02至0.035W/mK。因此，根据本发明的聚酯复合物可以实现优异的绝缘性能。
聚酯发泡体的抗压强度(KS M ISO 844)可以为20至300N/cm2。具体地，所述发泡体的抗压强度可以为20至250N/cm2、30至150N/cm2、40至75N/cm2、45至75N/cm2、或55至70N/cm2。例如，在珠粒发泡的情况下，通过将珠粒状树脂放入模具中并使树脂发泡来制备发泡的模制品。在珠粒发泡的模制品的压缩试验中，珠粒和珠粒之间的裂纹和颗粒破裂现象相对容易发生。另一方面，根据本发明的一个实施例的发泡体通过挤出发泡法来制备，因此可以实现优异的抗压强度。
在根据本发明的聚酯复合物中，根据KS F 2805测得的吸声率为0.4NRC或以上，并且根据KS F 2080测得的传输损耗值可以为10dB或以上。
例如，吸声率可以为0.4至1NRC或0.4至0.6NRC，并且隔音率可以为10至30dB或15至25dB。如上所述，根据本发明的聚酯复合物可以同时实现高水平吸音和隔音，并且可以有效地吸收车辆内部的声音或者隔离车辆外部的声音。
基于KS F ISO 5660-1，根据本发明的聚酯复合物的阻燃性可以为第三级或以上。具体地，根据KS F ISO 5660-1标准，第三级表示阻燃材料，第二级表示半可燃材料，而第一级表示防火材料。当材料为第三级或以上，即基于KS F ISO 5660-1的第一至第三级时，所述材料具有阻燃或不可燃特性，且因此可以降低火灾风险。
根据本发明的复合物不含玻璃纤维。通常，作为用于改善耐久性和强度的方法，使用通过混合聚氨酯(PU)和玻璃纤维而形成的片材，或主要使用轻质的增强热塑性塑料(LWRT)，该轻质的增强热塑性塑料(LWRT)为通过混合聚丙烯(PP)和玻璃纤维而形成的片材类材料。
但是，在如上所述的包括玻璃纤维的材料的情况下，在加工操作过程中产生因玻璃纤维而引起大量粉尘的问题，从而恶化了工人的健康和工作环境。此外，当产生废料时，由于与其它材料的组合，所述材料不能回收，而应该丢弃。
因此，根据本发明的复合物不含玻璃纤维，因此可以减轻并且可以防止在加工过程中产生的玻璃粉尘的产生。此外，本发明提供具有优异的刚性、强度和耐久性的复合物。在本发明中，不含玻璃纤维是指例如玻璃纤维的含量占总复合物的重量的1wt％或以下、0.01wt％或以下、1至0.001wt％、或0.01至0.001wt％，并且具体地，表示实质上不含玻璃纤维。
聚酯树脂层可以为这样的形式：其中选自绝热剂、阻燃剂、VOC还原剂、亲水剂、防水剂、抗菌剂、除臭剂和防晒剂中的一种或多种材料分散在树脂层中。
所述绝热剂可以含有碳质成分。例如，所述绝热剂可以包括石墨、炭黑、石墨烯等，并且具体可以为石墨。
此外，所述阻燃剂不受特别限制，并且例如可以包括溴化合物、磷化合物、锑化合物、金属氢氧化物等。例如，所述溴化合物包括四溴双酚A和/或十溴二苯醚等。所述磷化合物可以包括芳族磷酸酯、芳族缩合磷酸酯、卤代磷酸酯和/或红磷，并且所述锑化合物可以包括三氧化二锑、五氧化二锑等。此外，所述金属氢氧化物中的金属元素的例子包括铝(Al)、镁(Mg)、钙(Ca)、镍(Ni)、钴(Co)、锡(Sn)、锌(Zn)、铜(Cu)、铁(Fe)、钛(Ti)和硼(B)中的一种或多种。其中，可以使用铝或镁的金属氢氧化物。所述金属氢氧化物可以包括一类金属元素或两类或更多类金属元素。例如，所述金属氢氧化物可以包括氢氧化铝和氢氧化镁中的一种或多种。
所述VOC还原剂可以包括Graf和/或Bactoster Alexin等。在此，BactosterAlexin为从蜂胶提取的天然灭菌材料。
所述亲水剂不受特别限制，并且其例子包括如下物质中的一种或多种：阴离子表面活性剂(例如，脂肪酸盐、烷基硫酸酯盐、烷基苯磺酸盐、烷基萘磺酸盐、烷基磺基琥珀酸盐、聚氧乙烯烷基硫酸酯盐等)、非离子表面活性剂(例如，聚氧化烯烷基醚，比如聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯衍生物、失水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨醇脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基胺、烷基烷醇酰胺等)、阳离子和两性表面活性剂(例如，烷基胺盐、季铵盐、烷基甜菜碱、氧化胺等)以及可溶性聚合物或保护胶体(例如明胶、甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素、聚乙二醇、聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、海藻酸钠、聚乙烯醇的部分皂化产物等)。
所述防水剂的类型不受特别限制，且其例子包括如下物质中的一种或多种：硅基防水剂、环氧基防水剂、氰基丙烯酸基防水剂、聚乙烯基丙烯酸酯基防水剂、乙烯醋酸乙烯酯基防水剂、丙烯酸酯基防水剂、聚氯丁二烯基防水剂、聚氨酯树脂和聚酯树脂的混合物、多元醇和聚氨酯树脂的混合物、丙烯酸聚合物和聚氨酯树脂的混合物、聚酰亚胺基防水剂、以及氰基丙烯酸酯和氨酯(urethane)的混合物。
所述抗菌剂的类型的例子包括通过将银、锌、铜和铁中的一种或多种金属添加至羟基磷灰石、氧化铝、二氧化硅、二氧化钛(titania)、沸石、磷酸锆和多聚磷酸铝中的一种或多种载体中而获得的复合物。
所述除臭剂可以为多孔材料。所述多孔材料强烈倾向于物理吸附绕所述多孔材料流动的流体，且因此可以吸附挥发性有机化合物(VOC)。所述除臭剂的例子包括选自钠(Na)、铝(Al)、银(Ag)、铜(Cu)、锡(Zn)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)和二氧化硅、沸石和钙(Ca)中的一种、或两种或以上的混合物。所述除臭剂的粒径可以为1至20μm，且例如可以为1至10μm或以下。当所述除臭剂颗粒的尺寸超过20μm时，在发泡体的生产过程中，在所述发泡体的表面上产生针孔，从而使产物质量恶化。当满足上述数值范围时，由于比表面积的增加，对有害物质的吸附率增加。
此外，所述UV阻断剂不受特别限制，并且可以为，例如有机或无机UV阻断剂。所述有机UV阻断剂的例子包括对氨基苯甲酸衍生物、亚苄基樟脑衍生物、肉桂酸衍生物、二苯甲酮衍生物、苯并***衍生物及其混合物等，而无机UV阻断剂的例子包括二氧化钛(titaniumdioxide)、氧化锌、氧化锰、二氧化锆、二氧化铈及其混合物。
形成功能性涂层的成分可以包括无机材料和/或有机材料。
例如，所述无机材料可以包括石墨、炭黑、铝、沸石和银中的一种或多种。
在所述有机材料的情况下，与在混合功能性添加剂之后且在树脂发泡之前使所述树脂和所述功能性添加剂一起发泡的常规方法不同，在本发明中，通过挤出发泡法形成树脂发泡体层，并且所述功能性涂层分别形成在所述树脂发泡体层的至少一个表面上，因此对使用的所述有机材料的沸点没有限制。
所述聚酯树脂层可以包括聚酯树脂，所述聚酯树脂具有由下面的式1和2表示的重复单元，并且熔点为180至250℃或软化点为100至130℃。
[式1]
[式2]
在式1和2中，
m和n表示低熔点聚酯树脂中所含的重复单元的摩尔分数，且基于m+n＝1，n为0.05至0.5。
具体地，所述聚酯树脂层可以为共聚聚酯树脂，该共聚聚酯树脂具有这样的结构：含有由式1和2表示的重复单元。由式1表示的重复单元表示聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的重复单元，且由式2表示的重复单元用于改善含有聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)重复单元的聚酯树脂的撕裂特性。具体地，由式2表示的重复单元包括在键合至对苯二甲酸酯的亚乙基链中作为侧链的亚甲基(-CH3)，并确保聚合树脂的主链的旋转空间，由此引起主链的自由度的增加和树脂结晶度的降低，从而可以控制软化点(Ts)和/或玻璃化转变温度(Tg)。这可以与使用含有不对称芳香环以降低结晶聚酯树脂的结晶度的间苯二甲酸(IPA)的常规情况具有相同效果。
在此，当总树脂的摩尔分数为1时，所述共聚聚酯树脂可以含有0.5至1的由式1和2表示的重复单元，并且具体地可以含有0.55至1、0.6至1、0.7至1、0.8至1、0.5至0.9、0.5至0.85、0.5至0.7、或0.6至0.95的由式1和2表示的重复单元。
此外，当由式1和2表示的重复单元的总摩尔分数为1(m+n＝1)时，所述共聚聚酯树脂中含有的、由式2表示的重复单元的摩尔分数可以为0.01至1，且具体地可以为0.05至1、0.05至0.9、0.05至0.8、0.05至0.7、0.05至0.6、0.05至0.5、0.05至0.4、0.05至0.3、0.1至0.3、0.55至1、0.6至1、0.7至1、0.8至1、0.5至0.9、0.5至0.85、0.5至0.7、0.6至0.95、0.05至0.4,0.15至0.35、或0.2至0.3。在此，其中由式1表示的重复单元的摩尔分数为0(m＝0)且由式2表示的重复单元的摩尔分数为1(n＝1)的所述共聚聚酯树脂可以具有这样的结构：含有由式2表示的重复单元作为主链。
此外，所述共聚聚酯的软化点可以为110-130℃，且具体地可以为110至120℃、115至125℃、118至128℃、120至125℃、121至124℃、124至128℃、或119至126℃。
此外，所述共聚聚酯树脂的玻璃化转变温度(Tg)可以为50℃或以上。具体地，所述玻璃化转变温度可以为50至80℃，并且更具体地可以为50至60℃、60至70℃、70至80℃、50至55℃、55至60℃、60至65℃、65至70℃、68至75℃、54至58℃、58至68℃、59至63℃、或55至70℃。
此外，所述共聚聚酯树脂的特性粘度(I.V)可以为0.5-0.8dl/g。具体地，所述特性粘度(I.V)可以为0.5dl/g至0.65dl/g、0.6dl/g至0.65dl/g、0.65dl/g至0.70dl/g、0.64dl/g至0.69dl/g、0.65dl/g至0.68dl/g、0.67dl/g至0.75dl/g、0.69dl/g至0.72dl/g、0.7dl/g至0.75dl/g、0.63dl/g至0.67dl/g、0.6dl/g至0.75dl/g、或0.64dl/g至0.73dl/g。
根据本发明的所述共聚聚酯树脂含有由式2表示的重复单元，使得可以将所述聚酯树脂的软化点(Ts)和/或玻璃化转变温度(Tg)控制在上述范围内，因此适合应用于各种领域。
作为例子，包括根据本发明的所述共聚聚酯树脂的纤维可以具有优异的热粘合性。具体地，对于包括平均密度为2g/cm2的所述共聚聚酯树脂纤维的织物(cm X cm X cm)，根据ASTM D1424评估常温和高温下的粘合性时，所述粘合性为在25±0.5℃下为60至80kgf，并且在100±0.5℃下所述纤维可具有3.5至4.5kgf的优异的粘合性。更具体地，所述纤维的粘合性在25±0.5℃下可以为55kgf至75kgf、55kgf至60kgf、60kgf至65kgf、62kgf至68kgf、69kgf至73kgf、或64kgf至72kgf，并且在100±0.5℃下可以为3.5kgf至3.8kgf、3.5kgf至4.2kgf、4.0kgf至4.3kgf、3.8kgf至4.5kgf、或3.8kgf至4.2kgf。
此外，除了由式1和2表示的重复单元之外，所述聚酯树脂层还可以包括由式3表示的重复单元：
[式3]
在式3中，
X为2-甲基亚丙基或氧二亚乙基，并且
r为所述共聚聚酯树脂中含有的重复单元的摩尔分数，且为0.4或以下。
具体地，在式3中，r可以为0.3或以下、0.25或以下、0.2或以下、0.15或以下、或0.1或以下。
在本发明中，通过将所述聚酯树脂层中含有的、由式3表示的重复单元控制在上述分数比范围内来扩大所述软化点(Ts)和玻璃化转变温度(Tg)的范围，可以显著降低共聚过程中产生的分散产物，比如聚合度为2至3且衍生自间苯二甲酸(IPA)的环状化合物的含量。
例如，根据本发明的所述树脂层可以含有环状化合物，该环状化合物的含量显著减少且聚合度为2至3，数量占所述树脂总重量的1wt％，并且具体地数量占所述树脂总重量的0.5wt％或以下、0.4wt％或以下、0.3wt％或以下、或0.2wt％或以下，或者可以不含所述环状化合物。
所述聚酯复合物可以包括平均厚度为1至5mm的聚酯发泡体和平均厚度为10至100mm的聚酯发泡体中的至少一个。
例如，根据本发明的聚酯发泡体的平均厚度可以为1至5mm。具体地，所述发泡体的厚度可以为1.3至5mm、1.5至4.8mm、2至4.6mm、2.4至4.4mm、2.8至4.2mm、3至4.1mm、或3.5至4mm。当根据本发明的发泡体的平均厚度在上述范围内时，可以防止强度和刚性的降低，同时实现复合物的减重。
此外，根据本发明的聚酯发泡体的平均厚度可以为15至100nm、15至80nm、15至70nm、20至65nm、25至60nm、30至50nm、或30至45nm。当根据本发明的发泡体的平均厚度在上述范围内时，所述复合物的弯曲模量增加，因此可以实现显著改善的刚性。
具体地，根据本发明的所述聚酯复合物可以包括平均厚度为1至5mm的聚酯发泡体和平均厚度为10至100mm的聚酯发泡体中的每一个的一层或多层。
例如，根据本发明的所述聚酯树脂层的平均基重可以为300至3,000g/m2。所述树脂层的基重可以控制在1,000g/m2或以下，或500至800g/m2。当所述树脂层的基重过度增加时，可能会造成重量增加。
迄今主要使用的聚酯树脂为通过对苯二甲酸与1,4-丁二醇的缩聚反应生产的高分子量芳族聚酯树脂。在此，所述高分子量聚酯可以指极限粘度[η]为0.8(dL/g)或以上的聚合物。所述芳族聚酯树脂具有优异的物理性能，比如高分子量、热稳定性、拉伸强度等，但处理后在自然生态***中不分解并长期存留，造成严重的环境污染问题。
可用于本发明的聚酯类型的具体例子包括选自如下物质中的一种或多种：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚己二酸乙二醇酯(PEA)、聚羟基链烷酸酯(PHA)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)。
具体地，在本发明中，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)可以用作所述聚酯。
作为例子，根据本发明的聚酯发泡体可以为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)发泡体，并且所述聚酯树脂层可以为聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂层。由于根据本发明的聚酯复合物中的发泡体和树脂层均由PET形成，所以在重复使用时不需要分离各层，并且所述复合物可以一次全部熔融并重复使用，由此简化制造过程和回收过程。
在根据本发明的聚酯发泡体中，90％或以上的泡孔为闭孔(DIN ISO4590)，其表示根据DIN ISO 4590测得的聚酯发泡体的值为90％(v/v)或以上的泡孔为闭孔。例如，聚酯发泡体中的闭孔的平均比率可以为90％至100％或95％至99％。根据本发明的聚酯发泡体具有在上述范围内的闭孔，使得在聚酯复合物的生产中可以实现优异的耐久性、刚性和强度特性。例如，所述聚酯发泡体的泡孔数量可以包括每1mm2为1至30个泡孔、3至25个泡孔、或3至20个泡孔。
此外，所述泡孔的平均尺寸可以为100至800μm。例如，所述泡孔的平均尺寸可以为100至700μm、200至600μm、或300至600μm。在此，所述泡孔尺寸的变化可以为，例如5％或以下、0.1％至5％、0.1％至4％、或0.1％至3％。因此，可以看出，根据本发明的所述聚酯发泡体具有尺寸均匀的均匀发泡的泡孔。
作为例子，根据本发明的聚酯发泡体可以为挤出发泡的模制品。具体地，发泡方法的类型包括珠粒发泡和挤出发泡。珠粒发泡通常为这样的方法：加热树脂珠粒以形成主发泡产物，使产物老化一段合适的时间，用产物填充板形或圆柱形模具，再次加热，熔化并通过二次发泡来模制所述产物。另一方面，挤出发泡为这样的方法：加热并熔融树脂，并且连续挤出且使树脂熔体发泡，该方法可以简化工艺步骤，能够进行批量生产，并且防止在珠粒发泡过程中出现的珠粒之间的裂纹和颗粒断裂，从而实现优异的弯曲强度和抗压强度。
根据本发明的聚酯树脂层在纵向(加工方向＝MD)上可以拉伸2至8倍且在横向(垂直于加工方向＝TD)上可以拉伸1.1至6倍，并且总拉伸比可以为1.5至7倍。
具体地，根据本发明的所述聚酯树脂层可以通过如下步骤来制备：在约90至120℃的温度范围下将未拉伸聚酯膜沿纵向(加工方向＝MD)上拉伸至约2至8倍并且在约100至140℃的温度范围下将膜沿横向(垂直于加工方向＝TD)拉伸至约1.1至6倍，然后在约220至240℃的温度范围下对所述膜进行热处理。当如上所述形成所述树脂层时，可以在不增加根据本发明的复合物的厚度的情况下实现优异的耐久性、刚性和强度，并且可以减小所述树脂层的重量以便于建造。
根据本发明的聚酯复合物还可以包括在其一个或两个表面上形成的聚酯纤维层。
所述纤维层的形状、厚度和层压结构不受特别限制，但是所述纤维层，例如，具有这样的形式，其中形成所述纤维层的聚酯树脂纤维彼此部分熔合。所述纤维彼此部分熔合的形式是形成树脂纤维层并在对形成的纤维层施加热和/或压力的同时进行模制的结果。因此，所述纤维层的形式可以是随机融合并分成部分的形式。
作为例子，所述聚酯纤维层由改性横截面中空纤维的聚集体形成。所述改性横截面中空纤维基于横截面形状具有中空部、形状保持部和体积控制部，其中所述体积控制部可以具有沿与端部为圆形的纤维中心相反的方向突出的形状。
具体地，所述体积控制部可以具有沿与端部为圆形的纤维中心相反的方向突出的形状。
在本发明中，所述改性横截面中空纤维的横截面结构描述为中空部、形状保持部和体积控制部，但这是为了便于解释。所述改性横截面中空纤维的横截面结构包括中空部和围绕所述中空部的形状保持部，所述中空部沿着所述纤维的纵向在其中形成孔。
此外，所述形状保持部具有凹凸部分和在所述凹凸部分中的突出部分，该凹凸部分形成在基于横截面形状的所述中空部的相对侧的外周表面上，该突出部分被称为体积控制部。
具体地，可以使用聚酯树脂作为改性横截面中空纤维，并且例如可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。熔纺PET聚合物的熔融粘度可以为0.60至0.64，并且能够使冷却效果最大化的进出式辐射缸体是合适的。所述纤维的厚度可以为4至15旦尼尔，并且纤维长度可以为22到64mm。
所述中空部的中空率可以占所述纤维总面积约15-30％。当中空率超过上述范围时，可能存在纤维成形性的问题。当所述中空率小于上述范围时，本发明的中空保持性能和各种功能可能受到限制。所述形状保持部是指所述中空部和所述体积控制部之间的纤维形状。
所述体积控制部可以具有沿与端部为圆形的纤维中心相反的方向突出的形状。在此，所述端部的最上部分可以定义为峰，并且所述体积控制部之间的空间可以定义为谷。在此，峰的曲率半径可以定义为R，谷的曲率半径可以定义为r，并且对于每个体积控制部，R和r值可以相同或不同。
如上所述，通过在聚酯复合物的一个或两个表面上形成聚酯纤维层，可以进一步提高强度和耐久性。
在根据本发明的复合物中，本发明可以包括在多个层中的聚酯发泡体、聚酯树脂层和聚酯纤维层中的至少一种，其可以是在没有粘合材料的情况下彼此热熔合或热键合的结构。此外，根据本发明的所述聚酯复合物可以具有粘合材料置于各层之间的结构。
例如，根据本发明的聚酯复合物还可以包括在所述聚酯发泡体与所述聚酯树脂层之间、所述聚酯发泡体与所述聚酯纤维层之间、或所述聚酯树脂层与所述聚酯纤维层之间的位置形成的聚酯基粘合树脂层。所述聚酯基粘合树脂层可以为聚酯基弹性粘合树脂，该聚酯基弹性粘合树脂为软链段与硬链段的缩聚产物，所述软链段为多元醇，所述硬链段为二醇和二碳酸的酯化反应产物。结果，可以改善层间粘合性，防止剥离，并且进一步地使回收变得容易。
本发明可以提供包括上述聚酯复合物的各种用途。具体地，根据本发明的聚酯复合物可以应用于各种领域，比如建筑业、汽车业、家庭用品业等。
例如，根据本发明的聚酯复合物可以用作汽车内部或外部材料和/或用于建筑物的绝缘材料。具体地，当将根据本发明的聚酯复合物应用于汽车内部或外部材料时，可以实现如下性能，比如优异的轻质性、缓冲性、绝缘性、成型性、强度和节能性能。
发明模式
在下文中，参考根据本发明的实施例等进一步详细描述本发明，但是本发明的范围不限于此。
实施例1：聚酯复合物的制备
为了制备根据本发明的聚酯复合物，
(1)首先，在130℃下干燥100重量份的PET树脂以除去水分。在第一挤出机中混合除去水分的PET树脂、1重量份均苯四甲酸二酐(PMDA)、1重量份滑石和0.1重量份Irganox(IRG 1010)并加热至280℃来制备树脂熔体。接着，在第一挤出机中混合碳酸气体作为发泡剂，将树脂熔体送入第二挤出机，并冷却至220℃。挤出冷却的树脂熔体并通过口模发泡，由此制备聚酯发泡体。
(2)然后，在3kgf的压力和250℃的温度的条件下，将纵向伸长率为3倍，横向伸长率为1.5倍，且厚度为150μm的双轴拉伸膜在聚酯发泡体的界面处进行5秒钟热处理以形成聚酯树脂层。最终制备的聚酯复合物的厚度为约3.9mm且基重为750g/m2。
然后，依次重复进行n(2或以上的整数)次上述(1)和(2)步骤，从而制备聚酯复合物。
例如，参考图1，其中公开了聚酯发泡体形成为2层结构的情况，并且可以观察到聚酯树脂层20、21、和22热封在聚酯发泡体10和11的界面上的聚酯复合物的剖视图。
另外，参考图2，其中公开了聚酯发泡体形成为四层结构的情况，并且可以观察到聚酯树脂层23、24、25、26、和27热封在聚酯发泡体12、13、14和15的界面上的聚酯复合物的剖视图。
实施例2：聚酯复合物的制备
除了在制备PET树脂层时，基于100重量份的树脂混合0.2重量份的石墨以外，以与实施例1相同的方式制备聚酯复合物。
实施例3：聚酯复合物的制备
除了在PET发泡体和PET树脂层之间形成PET粘合层之外，以与实施例1相同的方式制备聚酯复合物。
实施例4：聚酯复合物的制备
通过在实施例1中制备的聚酯复合物的两个表面上形成PET纤维层来制备聚酯复合物。
比较实施例1：不含树脂层的单层发泡体
除了不形成聚酯树脂层并且聚酯发泡体形成单层以外，以与实施例1相同的方式制备聚酯发泡体。
比较实施例2：含有玻璃纤维的聚丙烯复合物
通过用60重量份的聚丙烯浸渍40重量份层压至四层的玻璃纤维毡来制备玻璃纤维毡热塑性塑料(GMT)。
比较实施例3：发泡体基重降低的复合物
除了聚酯发泡体的基重为约280g/m2之外，以与实施例1相同的方式制备聚酯发泡体。
试验实施例1：泡孔性能的测量
测量实施例1中制备的聚酯发泡体的泡孔尺寸和泡孔尺寸变化。具体地，使用发泡体的SEM成像来测量泡孔尺寸，并且测量宽度2mm和长度2内的泡孔尺寸变化。结果如下表1所示。
表1
泡孔尺寸(μm) 泡孔尺寸变化(％)
实施例1 300 5％或以下
参考表1，可以确定，根据本发明的聚酯发泡体的泡孔尺寸为300μm且泡孔尺寸变化为5％或以下，这表明聚酯发泡体均匀发泡。
试验实验例2：弯曲模量和弯曲强度的测量
为了评估实施例1和比较实施例1至3的物理性能，测量弯曲模量(刚度)和弯曲强度。
根据ASTM D 790测量以100mm支撑跨度固定样本并且以5mm/min的速率向其施加弯曲载荷时的弯曲模量和弯曲强度。结果示于下表2中。
表2
参考表2，可以确定，根据实施例1的聚酯复合物的弯曲强度最高为约260N/cm2，弯曲模量为约970MPa，并形成为单层，不包括树脂层，并且与以低基重制备的比较实施例1至3相比显著改善。
具体地，在通过组合聚丙烯和玻璃纤维而形成的GMT的比较实施例2的情况下，与本发明的实施例1相比，该弯曲模量和弯曲强度降低，并且因为含有玻璃纤维，当工人工作时，由于玻璃纤维而可能产生粉尘，这可能损害工人的健康。
因此，通过适当调整聚酯发泡体的基重并且通过将聚酯树脂层复合至合适的厚度，可发现即使未使用玻璃纤维，根据本发明的聚酯复合物的弯曲模量和弯曲强度也显著提高。此外，由于不含玻璃纤维，工人可以避免在使用复合物工作时因粉尘的产生而造成的伤害。此外，在根据本发明的复合物中，发泡体和树脂层均由聚酯形成，因此易于回收。
工业效用
根据本发明的包括聚酯发泡体和聚酯树脂层的多层结构的复合物可以用作车辆内部或外部材料，用于建筑物的绝缘材料等。

Claims (15)

1.一种聚酯复合物，其包括堆叠在其中的n层(n为2或以上的整数)聚酯发泡体，以及聚酯树脂层，所述聚酯树脂层形成在所述聚酯发泡体的各个层的一个或两个表面上。
2.根据权利要求1所述的聚酯复合物，其特征在于，所述聚酯复合物的弯曲模量为400MPa或以上，所述弯曲模量根据ASTM D 790在以100mm支撑跨度固定样本，并以5mm/min的速率向所述样本施加弯曲载荷时测得。
3.根据权利要求1所述的聚酯复合物，其特征在于，所述聚酯复合物的弯曲强度为20N/cm2或以上，所述弯曲强度根据ASTM D 790在以100mm支撑跨度固定样本，并以5mm/min的速率向所述样本施加弯曲载荷时测得。
4.根据权利要求1所述的聚酯复合物，其特征在于，所述聚酯复合物满足以下条件1：
[条件1]
((Lt1-Lt0)/Lt0)×100<1(％)
其中条件1表示根据KS R 0021的加速耐光性试验在用波长为300nm至400nm的光以255W/m2辐照度辐射90天之前和之后测得的尺寸变化率(宽度、长度和高度的平均值)，Lt0表示处理前的尺寸，而Lt1表示处理后的尺寸。
5.根据权利要求1所述的聚酯复合物，其特征在于，所述聚酯复合物不包括玻璃纤维。
6.根据权利要求1所述的聚酯复合物，其特征在于，所述聚酯树脂层为这样的形式：其中选自绝热剂、阻燃剂、VOC还原剂、亲水剂、防水剂、抗菌剂、除臭剂和防晒剂中的一种或多种材料分散在所述树脂层中。
7.根据权利要求1所述的聚酯复合物，其特征在于，所述聚酯树脂层包括由下面的式1和2表示的重复单元，并且聚酯树脂的熔点为180℃至250℃或软化点为100℃至130℃：
[式1]
[式2]
其中，在式1和2中，m和n各表示包括在低熔点聚酯树脂中的重复单元的摩尔分数，且基于m+n＝1，n为0.05至0.5。
8.根据权利要求1所述的聚酯复合物，其特征在于，所述聚酯复合物包括平均厚度为1mm至5mm的聚酯发泡体和平均厚度为10mm至100mm的聚酯发泡体中的一个或多个。
9.根据权利要求1所述的聚酯复合物，其特征在于，所述聚酯复合物的平均基重为300g/m2至3000g/m2。
10.根据权利要求1所述的聚酯复合物，其特征在于，所述聚酯发泡体为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)发泡体，并且所述聚酯树脂层为PET树脂层。
11.根据权利要求1所述的聚酯复合物，其特征在于，所述聚酯树脂层为双轴取向聚酯膜，该双轴取向聚酯膜在纵向(加工方向，MD)上拉伸2至8倍，且在横向(垂直于加工方向的方向，TD)上拉伸1.1至6倍，并且总拉伸比为1.5至7。
12.根据权利要求1所述的聚酯复合物，其特征在于，进一步包含在所述聚酯复合物的一个或两个表面上形成的聚酯纤维层。
13.根据权利要求12所述的聚酯复合物，其特征在于，所述聚酯纤维层由改性横截面中空纤维的组件形成，所述改性横截面中空纤维基于横截面形状包括中空部、形状保持部和体积控制部，并且所述体积控制部可以具有沿与端部为圆形的纤维中心相反的方向突出的形状。
14.一种车辆内部或外部材料，其包含根据权利要求1至13中任一项所述的聚酯复合物。
15.一种用于建筑物的绝缘材料，其包含根据权利要求1至13中任一项所述的聚酯复合物。
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