聚碳酸酯树脂组合物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种聚碳酸酯树脂组合物，该聚碳酸酯树脂组合物具有较低的翘曲性 质以及优异的流动性和外观性质，并表现出改善的韧性。
【背景技术】
[0002] 聚碳酸酯树脂是热塑性树脂中的双酚A的聚碳酸酯类聚合物，已知其表现出优异 的机械性能、抗冲击性、尺寸稳定性、电性能和模制性能。另外，由于聚碳酸酯树脂能够在较 宽的温度范围内保持其物理性质，并且显示出自熄性质，因此它被用作具有多种用途的工 程塑性材料。
[0003] 特别是，玻璃纤维强化的聚碳酸酯树脂表现出改善的拉伸/挠曲强度、拉伸/挠曲 模量和耐热性，因此可以合适地用于在高温下承受连续载荷的产品中。然而，玻璃纤维强化 会降低冲击强度、拉伸伸长率或韧性等，而且还使流动性劣化，导致模制性能和加工性能较 差。另外，在通常的模制过程中，玻璃纤维的表面突起造成表面粗糙并且对于外部冲击易 损，因此其在多种电气?电子产品的外壳的应用中存在许多限制。
[0004] 为了对流动性等进行改善，已经提出通过使用低分子量的聚碳酸酯树脂来提供玻 璃纤维强化的聚碳酸酯树脂组合物。在这种情况下，可以使流动性和模制性能得到改善，但 会导致抗冲击性和耐化学性的迅速下降。也考虑过将具有核-壳结构的普通冲击改性剂与 玻璃纤维一起使用以改善冲击强度或韧性等。在这种情况下，也会造成流动性和模制性能 的下降，并且在加工过程中由于过度剪切而发生玻璃纤维破裂和树脂降解，因此难以实现 抗冲击性。此外，存在因玻璃纤维的表面突起而引起的表面粗糙度差的问题。
[0005] 近来，随着诸如小型电气?电子产品等模制品变得更薄且更复杂，将上述常规的玻 璃纤维强化的聚碳酸酯树脂组合物应用于这些电气·电子产品的外壳经常造成挠曲或变 形，或者在加工过程中破裂。原因很可能是由于玻璃纤维强化而引起的在流动方向与垂直 于流动方向的方向之间的收缩差异。
【发明内容】
[0006] 技术问题
[0007] 因此，本发明提供一种聚碳酸酯树脂组合物，该聚碳酸酯树脂组合物具有较低的 翘曲性质以及优异的流动性和外观性质，并表现出改善的韧性，同时具有玻璃纤维强化的 优点。
[0008] 另外，本发明提供一种包含所述聚碳酸酯树脂组合物的模制品。
[0009] 技术方案
[0010] 本发明提供一种聚碳酸酯树脂组合物，该聚碳酸酯树脂组合物包含：35至60重 量％的聚碳酸酯树脂；30至55重量％的在垂直于纵向的方向上具有方形（square)或椭圆 形横截面形状的玻璃纤维，其中该玻璃纤维按照下面公式1的纵横比为50至200 ;1至10 重量％的具有核-壳结构的冲击改性剂；1至10重量％的乙烯_(甲基）丙烯酸酯类共聚 物；和1至10重量％的含有磷酸酯类化合物的流变改性剂：
[0011] [公式 1]
[0012] 纵横比（S)=IVD
[0013] 其中，L为玻璃纤维的长度，D为方形横截面的最长边的长度或椭圆形横截面的最 长直径的长度。
[0014] 在所述聚碳酸酯树脂组合物中，所述玻璃纤维的长度可以为约2至5_，该玻璃纤 维可以具有方形横截面，并且其最短边的长度可以为约5至15 μπι。或者，所述玻璃纤维的 长度可以为约2至5_，该玻璃纤维可以具有椭圆形横截面，并且其最短直径的长度可以为 约5至15 μ m。
[0015] 并且，所述玻璃纤维可以是用硅烷类化合物，例如含有环氧硅烷基（印oxy silane group)或氨基甲酸乙醋娃烷基（urethane silane group)的化合物进行表面处理的玻璃纤 维。
[0016] 在所述聚碳酸酯树脂组合物中，所述聚碳酸酯树脂的熔融指数（MI)可以为约 10g/10min至25g/10min，该熔融指数例如根据ASTM D1238在300°C的温度下于I. 2kg的载 荷下测量10分钟。
[0017] 在所述聚碳酸酯树脂组合物中，作为流变改性剂而包含的磷酸酯类化合物可以为 选自磷酸三苯醋、双酷A磷酸二苯醋（bisphenol A diphenyl phosphate)和间苯二酷磷酸 二苯醋（resorcinol diphenyl phosphate)的一种或多种化合物。
[0018] 在所述聚碳酸酯树脂组合物中，所述核-壳结构的冲击改性剂可以包括选自硅氧 烧-丙稀酸类（silicone-acrylic-based)橡胶、丁二稀类橡胶和丙稀酸类橡胶的一种或多 种。
[0019] 此外，在所述聚碳酸酯树脂组合物中，所述乙烯-(甲基）丙烯酸酯类共聚物基于 该共聚物的总重量，可以包含约15至50重量％的（甲基）丙烯酸酯类重复单元。
[0020] 同时，本发明提供一种包含上述聚碳酸酯树脂组合物的模制品。所述模制品可以 应用于移动电话的外壳、电气?电子产品的外壳或个人数字助理的外壳。
[0021] 在上述聚碳酸酯树脂组合物和模制品中，将具有相对较低纵横比的扁平玻璃纤 维和预定的流变改性剂与具有核-壳结构的冲击改性剂和乙烯_(甲基）丙烯酸酯类共 聚物一起使用，因此，它们具有用玻璃纤维强化的聚碳酸酯树脂的优点，而且还具有较低 的翘曲性质和优异的流动性，并表现出更为改善的韧性、表面平滑度、外观性质或刚度 (stiffness)等。
[0022] 下文中，将详细描述根据本发明的具体实施方案的聚碳酸酯树脂组合物和模制 品。
[0023] 根据本发明的一个实施方案，提供一种聚碳酸酯树脂组合物，该聚碳酸酯树脂组 合物包含35至60重量％的聚碳酸酯树脂；30至55重量％的在垂直于纵向的方向上具有方 形或椭圆形横截面形状的玻璃纤维，其中该玻璃纤维按照下面公式1的纵横比为50至200 ; 1至10重量％的具有核-壳结构的冲击改性剂；1至10重量％的乙烯-(甲基）丙烯酸酯 类共聚物；和1至10重量％的含有磷酸酯类化合物的流变改性剂：
[0024] [公式 1]
[0025] 纵横比（δ ) = L/D
[0026] 其中，L为玻璃纤维的长度，D为方形横截面的最长边的长度或椭圆形横截面的最 长直径的长度。
[0027] 根据上述的一个实施方案，可以防止常规的玻璃纤维强化的聚碳酸酯组合物的问 题，例如在制品模制过程中发生挠曲或变形，以及因突起的玻璃纤维而造成表面平滑度和 外观性质的劣化。同时，可以实现优异的流动性和产品模制性能，以及较高的刚度和韧性。
[0028] 实现上述效果的原因可能是将预定的流变改性剂与具有特定纵横比的扁平玻璃 纤维一起使用。即，由于使用扁平的玻璃纤维，因此可以将比相同含量的普通玻璃纤维更少 量的玻璃纤维加入到所述聚碳酸酯树脂组合物中。因此，可以提高聚碳酸酯树脂与基质的 接触面积，并且流变改性剂能够抑制玻璃纤维的表面突起。结果是，与使用普通玻璃纤维强 化的常规聚碳酸酯树脂组合物相比，加入这两种组分的一个实施方案的聚碳酸酯树脂组合 物能够表现出优异的刚度（例如拉伸强度和挠曲模量）和改善的韧性，而且还能够表现出 优异的流动性、模制性能或加工性能等。另外，可以抑制因玻璃纤维突起而造成的表面平滑 度下降，从而实现优异的外观性质。特别是，虽然向相对较低含量的聚碳酸酯树脂中加入了 比以往所知更高含量的玻璃纤维以进一步改善刚度等，但是却可以解决由加入高含量玻璃 纤维所产生的问题，因而一个实施方案的聚碳酸酯树脂组合物能够表现出上述优异的物理 性能。
[0029] 因此，上述一个实施方案的树脂组合物和由其制得的模制品可以非常优选地应用 于移动电话的外壳、电气?电子产品（特别是小型薄膜电气?电子产品）的外壳或个人数 字助理的外壳等，而且还可以应用于其它多种产品。
[0030] 下文中，将详细描述一个实施方案的聚碳酸酯树脂组合物的每种组分。
[0031] 聚碳酸酷树脂
[0032] 所述聚碳酸酯树脂为双酚A的聚合物，例如根据ASTM D1238,在300°C温度下于 I. 2kg载荷下测量10分钟的恪融指数（MI)为约10g/10min至25g/10min的双酷A的聚合 物。如果聚碳酸酯树脂的熔融指数过低，则会降低一个实施方案的树脂组合物的流动性以 及产品的模制性能；而如果熔融指数过高，则会降低树脂组合物和模制品的抗冲击性、韧性 或耐化学性等。
[0033] 可以使用满足上述物理性能的任何芳族聚碳酸酯类树脂作为所述聚碳酸酯树脂， 并且可以使用由本领域中已知方法直接合成或者市售的产品。
[0034] 鉴于一个实施方案的树脂组合物的基本物理性能，例如聚碳酸酯树脂所特有的抗 冲击性、自熄性质、稳定性或模制性能等，基于全部的树脂组合物，所述聚碳酸酯树脂的用 量可以为约35至60重量％，或约35至49重量％，或约36至48重量％。
[0035] 对于一个实施方案的聚碳酸酯树脂组合物，虽然使用相对较低含量的聚碳酸酯树 并向其中加入了更高含量的玻璃纤维以进一步改善刚度（例如拉伸强度等），但是却可以 解决由加入高含量玻璃纤维所产生的问题，并且可以抑制在使用树脂组合物模制制品过程 中由于突起的玻璃纤维造成的表面平滑度和外观性质下降。因此，为了满足近来的技术需 求，可以通过加入高含量的玻璃纤维来实现物理性质的额外改善。如果聚