聚碳酸酯樹脂組合物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種聚碳酸酯樹脂組合物，該聚碳酸酯樹脂組合物具有較低的翹曲性 質(zhì)以及優(yōu)異的流動性和外觀性質(zhì)，并表現(xiàn)出改善的韌性。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚碳酸酯樹脂是熱塑性樹脂中的雙酚A的聚碳酸酯類聚合物，已知其表現(xiàn)出優(yōu)異 的機(jī)械性能、抗沖擊性、尺寸穩(wěn)定性、電性能和模制性能。另外，由于聚碳酸酯樹脂能夠在較 寬的溫度范圍內(nèi)保持其物理性質(zhì)，并且顯示出自熄性質(zhì)，因此它被用作具有多種用途的工 程塑性材料。
[0003] 特別是，玻璃纖維強(qiáng)化的聚碳酸酯樹脂表現(xiàn)出改善的拉伸/撓曲強(qiáng)度、拉伸/撓曲 模量和耐熱性，因此可以合適地用于在高溫下承受連續(xù)載荷的產(chǎn)品中。然而，玻璃纖維強(qiáng)化 會降低沖擊強(qiáng)度、拉伸伸長率或韌性等，而且還使流動性劣化，導(dǎo)致模制性能和加工性能較 差。另外，在通常的模制過程中，玻璃纖維的表面突起造成表面粗糙并且對于外部沖擊易 損，因此其在多種電氣?電子產(chǎn)品的外殼的應(yīng)用中存在許多限制。
[0004] 為了對流動性等進(jìn)行改善，已經(jīng)提出通過使用低分子量的聚碳酸酯樹脂來提供玻 璃纖維強(qiáng)化的聚碳酸酯樹脂組合物。在這種情況下，可以使流動性和模制性能得到改善，但 會導(dǎo)致抗沖擊性和耐化學(xué)性的迅速下降。也考慮過將具有核-殼結(jié)構(gòu)的普通沖擊改性劑與 玻璃纖維一起使用以改善沖擊強(qiáng)度或韌性等。在這種情況下，也會造成流動性和模制性能 的下降，并且在加工過程中由于過度剪切而發(fā)生玻璃纖維破裂和樹脂降解，因此難以實(shí)現(xiàn) 抗沖擊性。此外，存在因玻璃纖維的表面突起而引起的表面粗糙度差的問題。
[0005] 近來，隨著諸如小型電氣?電子產(chǎn)品等模制品變得更薄且更復(fù)雜，將上述常規(guī)的玻 璃纖維強(qiáng)化的聚碳酸酯樹脂組合物應(yīng)用于這些電氣·電子產(chǎn)品的外殼經(jīng)常造成撓曲或變 形，或者在加工過程中破裂。原因很可能是由于玻璃纖維強(qiáng)化而引起的在流動方向與垂直 于流動方向的方向之間的收縮差異。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 技術(shù)問題
[0007] 因此，本發(fā)明提供一種聚碳酸酯樹脂組合物，該聚碳酸酯樹脂組合物具有較低的 翹曲性質(zhì)以及優(yōu)異的流動性和外觀性質(zhì)，并表現(xiàn)出改善的韌性，同時(shí)具有玻璃纖維強(qiáng)化的 優(yōu)點(diǎn)。
[0008] 另外，本發(fā)明提供一種包含所述聚碳酸酯樹脂組合物的模制品。
[0009] 技術(shù)方案
[0010] 本發(fā)明提供一種聚碳酸酯樹脂組合物，該聚碳酸酯樹脂組合物包含：35至60重 量％的聚碳酸酯樹脂；30至55重量％的在垂直于縱向的方向上具有方形（square)或橢圓 形橫截面形狀的玻璃纖維，其中該玻璃纖維按照下面公式1的縱橫比為50至200 ;1至10 重量％的具有核-殼結(jié)構(gòu)的沖擊改性劑；1至10重量％的乙烯_(甲基）丙烯酸酯類共聚 物；和1至10重量％的含有磷酸酯類化合物的流變改性劑：
[0011] [公式 1]
[0012] 縱橫比（S)=IVD
[0013] 其中，L為玻璃纖維的長度，D為方形橫截面的最長邊的長度或橢圓形橫截面的最 長直徑的長度。
[0014] 在所述聚碳酸酯樹脂組合物中，所述玻璃纖維的長度可以為約2至5_，該玻璃纖 維可以具有方形橫截面，并且其最短邊的長度可以為約5至15 μπι。或者，所述玻璃纖維的 長度可以為約2至5_，該玻璃纖維可以具有橢圓形橫截面，并且其最短直徑的長度可以為 約5至15 μ m。
[0015] 并且，所述玻璃纖維可以是用硅烷類化合物，例如含有環(huán)氧硅烷基（印oxy silane group)或氨基甲酸乙醋娃烷基（urethane silane group)的化合物進(jìn)行表面處理的玻璃纖 維。
[0016] 在所述聚碳酸酯樹脂組合物中，所述聚碳酸酯樹脂的熔融指數(shù)（MI)可以為約 10g/10min至25g/10min，該熔融指數(shù)例如根據(jù)ASTM D1238在300°C的溫度下于I. 2kg的載 荷下測量10分鐘。
[0017] 在所述聚碳酸酯樹脂組合物中，作為流變改性劑而包含的磷酸酯類化合物可以為 選自磷酸三苯醋、雙酷A磷酸二苯醋（bisphenol A diphenyl phosphate)和間苯二酷磷酸 二苯醋（resorcinol diphenyl phosphate)的一種或多種化合物。
[0018] 在所述聚碳酸酯樹脂組合物中，所述核-殼結(jié)構(gòu)的沖擊改性劑可以包括選自硅氧 燒-丙稀酸類（silicone-acrylic-based)橡膠、丁二稀類橡膠和丙稀酸類橡膠的一種或多 種。
[0019] 此外，在所述聚碳酸酯樹脂組合物中，所述乙烯-(甲基）丙烯酸酯類共聚物基于 該共聚物的總重量，可以包含約15至50重量％的（甲基）丙烯酸酯類重復(fù)單元。
[0020] 同時(shí)，本發(fā)明提供一種包含上述聚碳酸酯樹脂組合物的模制品。所述模制品可以 應(yīng)用于移動電話的外殼、電氣?電子產(chǎn)品的外殼或個(gè)人數(shù)字助理的外殼。
[0021] 在上述聚碳酸酯樹脂組合物和模制品中，將具有相對較低縱橫比的扁平玻璃纖 維和預(yù)定的流變改性劑與具有核-殼結(jié)構(gòu)的沖擊改性劑和乙烯_(甲基）丙烯酸酯類共 聚物一起使用，因此，它們具有用玻璃纖維強(qiáng)化的聚碳酸酯樹脂的優(yōu)點(diǎn)，而且還具有較低 的翹曲性質(zhì)和優(yōu)異的流動性，并表現(xiàn)出更為改善的韌性、表面平滑度、外觀性質(zhì)或剛度 (stiffness)等。
[0022] 下文中，將詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案的聚碳酸酯樹脂組合物和模制 品。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，提供一種聚碳酸酯樹脂組合物，該聚碳酸酯樹脂組 合物包含35至60重量％的聚碳酸酯樹脂；30至55重量％的在垂直于縱向的方向上具有方 形或橢圓形橫截面形狀的玻璃纖維，其中該玻璃纖維按照下面公式1的縱橫比為50至200 ; 1至10重量％的具有核-殼結(jié)構(gòu)的沖擊改性劑；1至10重量％的乙烯-(甲基）丙烯酸酯 類共聚物；和1至10重量％的含有磷酸酯類化合物的流變改性劑：
[0024] [公式 1]
[0025] 縱橫比（δ ) = L/D
[0026] 其中，L為玻璃纖維的長度，D為方形橫截面的最長邊的長度或橢圓形橫截面的最 長直徑的長度。
[0027] 根據(jù)上述的一個(gè)實(shí)施方案，可以防止常規(guī)的玻璃纖維強(qiáng)化的聚碳酸酯組合物的問 題，例如在制品模制過程中發(fā)生撓曲或變形，以及因突起的玻璃纖維而造成表面平滑度和 外觀性質(zhì)的劣化。同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的流動性和產(chǎn)品模制性能，以及較高的剛度和韌性。
[0028] 實(shí)現(xiàn)上述效果的原因可能是將預(yù)定的流變改性劑與具有特定縱橫比的扁平玻璃 纖維一起使用。即，由于使用扁平的玻璃纖維，因此可以將比相同含量的普通玻璃纖維更少 量的玻璃纖維加入到所述聚碳酸酯樹脂組合物中。因此，可以提高聚碳酸酯樹脂與基質(zhì)的 接觸面積，并且流變改性劑能夠抑制玻璃纖維的表面突起。結(jié)果是，與使用普通玻璃纖維強(qiáng) 化的常規(guī)聚碳酸酯樹脂組合物相比，加入這兩種組分的一個(gè)實(shí)施方案的聚碳酸酯樹脂組合 物能夠表現(xiàn)出優(yōu)異的剛度（例如拉伸強(qiáng)度和撓曲模量）和改善的韌性，而且還能夠表現(xiàn)出 優(yōu)異的流動性、模制性能或加工性能等。另外，可以抑制因玻璃纖維突起而造成的表面平滑 度下降，從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的外觀性質(zhì)。特別是，雖然向相對較低含量的聚碳酸酯樹脂中加入了 比以往所知更高含量的玻璃纖維以進(jìn)一步改善剛度等，但是卻可以解決由加入高含量玻璃 纖維所產(chǎn)生的問題，因而一個(gè)實(shí)施方案的聚碳酸酯樹脂組合物能夠表現(xiàn)出上述優(yōu)異的物理 性能。
[0029] 因此，上述一個(gè)實(shí)施方案的樹脂組合物和由其制得的模制品可以非常優(yōu)選地應(yīng)用 于移動電話的外殼、電氣?電子產(chǎn)品（特別是小型薄膜電氣?電子產(chǎn)品）的外殼或個(gè)人數(shù) 字助理的外殼等，而且還可以應(yīng)用于其它多種產(chǎn)品。
[0030] 下文中，將詳細(xì)描述一個(gè)實(shí)施方案的聚碳酸酯樹脂組合物的每種組分。
[0031] 聚碳酸酷樹脂
[0032] 所述聚碳酸酯樹脂為雙酚A的聚合物，例如根據(jù)ASTM D1238,在300°C溫度下于 I. 2kg載荷下測量10分鐘的恪融指數(shù)（MI)為約10g/10min至25g/10min的雙酷A的聚合 物。如果聚碳酸酯樹脂的熔融指數(shù)過低，則會降低一個(gè)實(shí)施方案的樹脂組合物的流動性以 及產(chǎn)品的模制性能；而如果熔融指數(shù)過高，則會降低樹脂組合物和模制品的抗沖擊性、韌性 或耐化學(xué)性等。
[0033] 可以使用滿足上述物理性能的任何芳族聚碳酸酯類樹脂作為所述聚碳酸酯樹脂， 并且可以使用由本領(lǐng)域中已知方法直接合成或者市售的產(chǎn)品。
[0034] 鑒于一個(gè)實(shí)施方案的樹脂組合物的基本物理性能，例如聚碳酸酯樹脂所特有的抗 沖擊性、自熄性質(zhì)、穩(wěn)定性或模制性能等，基于全部的樹脂組合物，所述聚碳酸酯樹脂的用 量可以為約35至60重量％，或約35至49重量％，或約36至48重量％。
[0035] 對于一個(gè)實(shí)施方案的聚碳酸酯樹脂組合物，雖然使用相對較低含量的聚碳酸酯樹 并向其中加入了更高含量的玻璃纖維以進(jìn)一步改善剛度（例如拉伸強(qiáng)度等），但是卻可以 解決由加入高含量玻璃纖維所產(chǎn)生的問題，并且可以抑制在使用樹脂組合物模制制品過程 中由于突起的玻璃纖維造成的表面平滑度和外觀性質(zhì)下降。因此，為了滿足近來的技術(shù)需 求，可以通過加入高含量的玻璃纖維來實(shí)現(xiàn)物理性質(zhì)的額外改善。如果聚