聚碳酸酯組合物的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種聚碳酸酯組合物（polycarbonate composition)，且特別涉及一 種導電性及絕緣性優(yōu)異的聚碳酸酯組合物。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，由于聚碳酸酯樹脂（polycarbonate resin)具有耐沖擊性及單位體積質(zhì) 量輕、易加工、絕緣性強等優(yōu)點，已被廣泛生產(chǎn)與應用于光電產(chǎn)業(yè)、生物科技產(chǎn)業(yè)或資訊電 子產(chǎn)業(yè)等領域。
[0003] 隨著聚碳酸樹脂在各領域的應用越來越廣泛，鑒于電子裝置等的高度集成化、微 小型化，在電性絕緣的前提下，對聚碳酸樹脂的導熱散熱性能的要求提高。聚碳酸樹脂本身 導熱性不佳，目前通常以添加陶瓷填料來提升聚碳酸樹脂的導熱性。然而，同時具有高絕緣 性及高導熱性的填料種類稀少，故為了避免聚碳酸樹脂的絕緣特性降低，目前填料的使用 上仍有諸多限制。因此，開發(fā)具有良好導熱性及絕緣性且制造成本低的聚碳酸樹脂組合物 仍是目前此領域極欲發(fā)展的目標。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供一種聚碳酸酯組合物，其同時具有高導熱性、高絕緣性以及較低的制 造成本。
[0005] 本發(fā)明的聚碳酸酯組合物包括聚碳酸酯、石墨以及云母，其中石墨與云母的重量 比為0. 15至1. 75。
[0006] 在本發(fā)明的一實施方式中，上述石墨與云母的重量比為0. 2至1. 5。
[0007] 在本發(fā)明的一實施方式中，以上述聚碳酸酯組合物的總重量計，聚碳酸酯的含量 大于或等于45wt%。
[0008] 在本發(fā)明的一實施方式中，以上述聚碳酸酯組合物的總重量計，聚碳酸酯的含量 為 45wt% 至 70wt%。
[0009] 在本發(fā)明的一實施方式中，上述聚碳酸酯的烙體流動指數(shù)（Melt flowindex)MI小 于或等于10。
[0010] 在本發(fā)明的一實施方式中，以上述聚碳酸酯組合物的總重量計，石墨的含量為 5wt% 至 35wt%。
[0011] 在本發(fā)明的一實施方式中，以上述聚碳酸酯組合物的總重量計，云母的含量為 15wt% 至 40wt%。
[0012] 在本發(fā)明的一實施方式中，上述云母的含鐵量小于500ppm。
[0013] 在本發(fā)明的一實施方式中，上述云母的黃色指數(shù)n小于10。
[0014] 本發(fā)明的聚碳酸酯組合物包括聚碳酸酯、石墨以及云母，其中以聚碳酸酯組合物 的總重量計,聚碳酸酯的含量大于或等于45wt%,石墨的含量為10wt%至30wt%,云母的含量 為 20wt% 至 25wt%。
[0015] 基于上述，本發(fā)明所提出的聚碳酸酯組合物含有石墨與云母，藉此使得聚碳酸酯 組合物同時具有高導熱性及高絕緣性。另外，由于云母的價格便宜，本發(fā)明所提出的聚碳酸 酯組合物制造成本能夠降低。
[0016] 為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實驗例作詳細說明如下。
【具體實施方式】
[0017] 在本文中，由"一數(shù)值至另一數(shù)值"表示的范圍，是一種避免在說明書中一一列舉 該范圍中的所有數(shù)值的概要性表示方式。因此，某一特定數(shù)值范圍的記載，涵蓋該數(shù)值范圍 內(nèi)的任意數(shù)值以及由該數(shù)值范圍內(nèi)的任意數(shù)值界定出的較小數(shù)值范圍，如同在說明書中明 文寫出該任意數(shù)值和該較小數(shù)值范圍一樣。
[0018] 為了制備出具有高導熱性、高絕緣性以及低制造成本的聚碳酸酯組合物，本發(fā)明 提出一種聚碳酸酯組合物，其可達到上述優(yōu)點。
[0019] 本發(fā)明的一實施方式提供一種聚碳酸酯組合物，包括聚碳酸酯、石墨以及云母。以 下將詳細說明這三種成分。
[0020] 聚碳酸酯
[0021] 聚碳酸酯的合成方法并無特別的限制，一般的方法有光氣法、酯交換法、開環(huán)聚合 法及二氧化碳聚合法等。詳細而言，光氣法為在一均質(zhì)系統(tǒng)或非均質(zhì)系統(tǒng)中將溶于堿液的 二羥基芳基類化合物和溶于溶劑（如二氯甲烷）的光氣（phosgene)以胺類為觸媒進行聚 合反應。酯交換法為在熔融狀態(tài)將二羥基芳基類化合物與碳酸酯系化合物（如二苯基碳酸 酯、二甲基碳酸酯）進行酯交換反應。較佳地，酯交換法是將二羥基芳基類化合物及碳酸酯 系化合物在熔融狀態(tài)下進行酯交換反應。
[0022] 聚碳酸酯的種類并無特別的限制，聚碳酸酯可以是任何已知的單一單體聚碳酸 酯或共聚碳酸酯。另外，較佳地，聚碳酸酯可利用二羥基芳基類化合物與碳酸酯系化合物 進行酯交換反應而制得。詳細而言，二羥基芳基類化合物是選自于二羥基聯(lián)苯類化合物、 雙_ (羥苯基）烷類化合物、雙_ (羥苯基）雙烷類化合物、雙_ (羥苯基）_硫化物、雙_ (羥 苯基）醚類化合物、雙_(羥苯基）酮類化合物、雙_(羥苯基）亞砜類化合物、雙_(羥苯 基）砜類化合物、烷基環(huán)亞己基雙酚類化合物、雙_(羥苯基）_二異丙基苯類化合物、上述 化合物的烷化衍生物、上述化合物的鹵化衍生物或其組合。
[0023] 前述二羥基芳基類化合物的具體實例包括4, 4-二羥基聯(lián)苯、2, 2-二 (4_ 羥基苯基）丙烷（2, 2-bis(4_hydroxyphenyl)propane，簡稱雙酌? A(bisphenol A))、2,4-雙-(4-羥苯基）-2-甲基丁烷、1，1-雙-(4-羥苯基）-環(huán)己烷 (1，l_bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane)、a，a -雙-(4_ 輕苯基）_ 二異丙基苯、 2, 2_雙_(3_甲基_4_輕苯基）-丙烷、2, 2_雙_(3_氣_4_輕苯基）-丙烷、雙-(3, 5_二 甲基-4-羥苯基）-甲烷、2, 2-雙-(3, 5-二甲基-4-羥苯基）-丙烷（2, 2-bis (3, 5-dime thyl-4-hydroxyphenyl)propane)、雙-(3, 5_ 二甲基 _4_ 輕苯基）-諷、2, 4_ 雙-(3, 5_ 二 甲基-4-羥苯基）-2_甲基丁烷、1，1-雙-(3, 5-二甲基-4-羥苯基）-環(huán)己烷、 a，a -雙-(3, 5- 二甲基_4-輕苯基）-對-二異丙基苯、2, 2-雙-(3, 5- 二氣_4-輕苯 基）_ 丙烷、2,2_ 雙 _(3, 5_ 二漠 _4_ 輕苯基）_ 丙烷(2, 2_bis(3, 5_dibromo_4_hydrox yphenyl)propane)、鹵化雙酷(halogenated bisphenol)、對苯二酷（hydroquinone)、 雙（4-羥基苯基）甲燒（bis(4-hydroxyphenyl)methane)、雙（4-羥基苯基）硫 (bis(4-hydroxyphenyl)sulfide)、雙（4_羥基苯基）諷（bis(4-hydroxyphenyl)sulfone)、 雙（4_ 羥基苯基）亞諷（bis(4_hydroxyphenyl)sulfoxide)、雙（4_ 羥基苯基）麗 (bis (4-hydroxyphenyl) ketone)、雙（4_ 羥基苯基）醚（bis (4-hydroxyphenyl) ether)、 上述化合物的均聚物、上述化合物的共聚物或其組合。較佳地，二羥基芳基類化合物為 2, 2_雙-(4_輕苯基）-丙烷。
[0024] 前述碳酸酯系化合物包含但不限于二苯基碳酸酯（diphenyl carbonate)、二甲基 碳酸酯（dimethyl carbonate)、二乙基碳酸酯（diethyl carbonate)或其組合。
[0025] 另外，聚碳酸酯的末端基團構(gòu)造并沒有特定的限制。所述末端基團包含但不限于 羥基、芳族烴基碳酸酯及烷基碳酸酯等。本發(fā)明中使用的聚碳酸酯含一個或一個以上羥基 的末端基團。詳細而言，聚碳酸酯的末端基團的羥基來自于二羥基芳基類化合物。
[0026] 另外，聚碳酸酯的熔體流動指數(shù)MI小于或等于10。若熔體流動指數(shù)MI大于10， 則流動性過高，不易加工成型。更佳地，熔體流動指數(shù)MI小于或等于9。最佳地，熔體流動 指數(shù)MI小于或等于8。
[0027] 另外，以聚碳酸酯組合物的總重量計，聚碳酸酯的含量大于或等于45wt%。若聚碳 酸酯的含量小于45wt%時，則容易造成押出機堵塞的現(xiàn)象，而不易進行成型押出；當聚碳酸 酯的含量大于或等于45wt%時，則不僅無上述缺點，且導電性及絕緣性相當優(yōu)異。在一實施 方式中，以聚碳酸酯組合物的總重量計，聚碳酸酯的含量為45wt%至70wt%。在另一實施方 式中，以聚碳酸酯組合物的總重量計，所述聚碳酸酯的含量為50wt%至60wt%。另外，聚碳酸 酯的重量平均分子量范圍為20, 000~24, 000,較佳為22, 000~24, 000。
[0028] 石墨
[0029] 石墨的種類并無特別的限制，石墨可以是透過合成而得的人工石墨、天然石墨、 可膨脹石墨或是厚度小于1微米的膨脹石墨。在一實施方式中，石墨為天然石墨。詳細 而言，可商購的天然石墨存在有三種類型：鱗片型石墨（flake graphite)、無定形石墨 (amorphous graphite)和晶體礦脈石墨（crystal vein graphite)。使用時可選擇單一類 型的石墨或使用兩種以上混合的石墨。在一實施方式中，石墨較佳為鱗片型石墨。
[0030] 在一實施方式中，以聚碳酸酯組合物的總重量計，石墨的含量為5wt%至35wt%。在 另一實施方式中，以聚碳酸酯組合物的總重量計，石墨的含量為l〇wt%至30wt%。另外，石墨 的平均粒度范圍為300μm至500μm，較佳為350μm至450μm。若石墨的粒徑過小則聚碳 酸酯組合物導熱效果不明顯，而粒徑過大則與聚碳酸酯組合物的混合性不佳。
[0031] 云母
[0032] 云母為層狀娃酸鹽礦物（phyllosilicate mineral)，且在本發(fā)明的聚碳酸酯組合 物中，與石墨結(jié)合可提高導熱性及絕緣性。
[0033] 云母的種類并無特別的限制，云母可以是白云母（muscovite)、金云母 (phlogopite)、黑云母（biotite)、絹云母（sericite)、鋰云母（lepidolite)、珍珠云母 (margarite)、海綠石（glauconite)或人造云母（如氟金云母）等。市面上最常見的兩類云 母為白云母及金云母，故典型用于本發(fā)明。白云母為雙八面體堿金屬硅酸鋁。白云母具有 硅酸鋁薄片藉鉀離子層微弱結(jié)合在一起的層狀結(jié)構(gòu)。白云母具有下述組成KAl 3Si301(l(0H)2。 金云母為參八面體堿金屬硅酸鋁。金云母具有硅酸鋁鎂薄片藉鉀離子層微弱結(jié)合在一起的 層狀結(jié)構(gòu)，且具有下述組成KMg3AlSi301(l(0H) 2。此兩類云母典型皆以有鮮明界限邊緣的薄板 狀或薄片狀的形式存在。在一實施方式中，云母可以是市售產(chǎn)品，例如A-5630 (由向陽礦業(yè)