CN109971145B - 树脂组合物、树脂成形体、用于制造树脂成形体的方法以及电子设备 - Google Patents

树脂组合物、树脂成形体、用于制造树脂成形体的方法以及电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供树脂组合物、树脂成形体、用于制造树脂成形体的方法以及电子设备。树脂组合物含有聚碳酸酯树脂、丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯树脂、弹性体和无机填料，其中在将聚碳酸酯树脂和丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯树脂的含量的总和设定为100质量份时，聚碳酸酯树脂的含量为86质量份以上且96质量份以下，弹性体为丙烯酸系嵌段共聚物和无机填料的长径比为3以上。

Description

树脂组合物、树脂成形体、用于制造树脂成形体的方法以及电 子设备
技术领域
本公开涉及树脂组合物、树脂成形体和用于制造树脂成形体的方法。本公开还涉及使用所述树脂成形体的电子设备。
背景技术
作为工程塑料，聚碳酸酯(PC)树脂在透明性、耐热性等方面是优异的。由于其出色的性质，已将聚碳酸酯树脂用于广泛的领域中，如电气/电子/OA设备部件、机器部件和车辆用部件。此外，为了改进聚碳酸酯树脂的冲击强度和成形性，还将通过混合丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂与聚碳酸酯树脂获得的树脂用于广泛的领域中。
通常，在将填料配混在热塑性树脂，如PC树脂中时，热导率或成形收缩(尺寸稳定性)可以与填料的含量成比例地得以改进。另一方面，冲击强度倾向于与填料含量成比例地降低。因此存在对在增加填料含量的同时改进冲击强度的要求。
为了改进含有聚碳酸酯树脂和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂(其为热塑性树脂)和填料的树脂成形体的冲击强度，例如日本专利号4737236公开了配混抗冲击性改进剂。
因为日本专利号4737236的树脂成形体含有抗冲击性改进剂，所以改进了抗冲击性。然而，所述抗冲击性改进剂具有比聚碳酸酯树脂或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂更高的线性膨胀系数。因此，存在的不利之处在于，由于配混到其中的抗冲击性改进剂而增加了树脂成形体的成形收缩。
在此，当增加填料的含量时，则成形收缩降低。然而，为了保持冲击强度，必须随着填料的含量方面的增加而增加橡胶组分(弹性体)的含量。更具体地，冲击强度和成形收缩具有权衡关系，并且因此日本专利号4737236的树脂成形体并不能实现冲击强度的改进和成形收缩方面的降低二者。
发明内容
为了实现高冲击强度和低成形收缩二者，本公开提供了树脂成形体，其含有聚碳酸酯树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂和无机填料。
本公开的树脂组合物为含有聚碳酸酯树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂、弹性体和无机填料的树脂组合物，其中在将聚碳酸酯树脂和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂的含量的总和设定为100质量份时，聚碳酸酯树脂的含量为86质量份以上且96质量份以下，弹性体为丙烯酸系嵌段共聚物，和无机填料的长径比为3以上。
本公开的另外的特征将会由于参考附图的示例性实施方案的以下描述而变得明显。
附图说明
图1为说明本公开的树脂成形体的结构的一个实施方案的横截面示意图。
图2为说明本公开的树脂成形体的结构的一个实施方案的横截面示意图。
图3A至3C为说明无机填料的长径比的示意图。
图4为说明本公开的电子设备的一个实施方案的示意图。
图5为其中在透射电子显微镜下观察实施例3的树脂成形体的横截面的图像。
图6为其中在透射电子显微镜下观察对比实施例2的树脂成形体的横截面的图像。
具体实施方式
树脂组合物
本公开的树脂组合物含有聚碳酸酯树脂(在下文称为PC树脂)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂(在下文称为ABS树脂)、弹性体和无机填料。在此，树脂组合物包括所谓的树脂成形体，如通过将树脂组合物用模具等成形获得的树脂以及通过挤出成形、注塑成形等获得的片状或板状树脂。
聚碳酸酯(PC)树脂
本公开的树脂组合物中所包含的PC树脂的含量在将PC树脂的含量和ABS树脂的含量的总和设定为100质量份时为86质量份以上且96质量份以下。
PC树脂为由以下通式(I)表示的基础结构的聚合物。在所述式中，X通常为烃基，但是可以为具有杂原子或杂键(hetero bond)的基团以获得期望的性质。
-(-O-X-O-C(＝O)-)- (I)
尽管可以将PC树脂分类成各种类型，但是本公开的树脂组合物中所包含的PC树脂的类型没有特别限制。芳族PC树脂或脂族PC树脂可以是可接受的，并且结构中具有硅氧烷键的硅氧烷改性的PC树脂等也可以是可接受的。然而，出于耐热性、机械强度(冲击强度)和传导率的观点，可以使用芳族PC树脂。可以单独使用一种PC树脂或可以以任意比例组合使用两种或更多种PC树脂。
对于PC树脂，可使用商业产品及其混合物。商业上可得的物品的实例包括例如由Mitsubishi Engineering-Plastics Corporation制造的Iupilon(产品名)、由IdemitsuKosan Co.,Ltd.制造的TARFLON(产品名)等。
ABS树脂
本公开的树脂组合物中包含的ABS树脂的含量在将PC树脂的含量和ABS树脂的含量的总和设定为100质量份时，为4质量份以上且14质量份以下。
本公开的树脂组合物在PC树脂与ABS树脂的含量比例在成形中满足上文提及的范围时具有良好的冲击强度。当ABS树脂的含量超过14质量份时，具有高冲击强度的PC树脂的比例降低，并且冲击强度因此降低。另一方面，当ABS树脂的含量小于4质量份时，ABS树脂难于充分接近填料或充分与填料接触。因此，当使树脂组合物经历用锤等的冲击时，不能充分降低在树脂与填料之间的界面中产生的应力，并且树脂成形体的冲击强度因此降低。冲击强度可以为10.0kJ/m2以上。
ABS树脂可以与本公开的树脂组合物中的丙烯酸系嵌段共聚物涂布填料。这是为了进一步改进树脂成形体的冲击强度。
在此，“ABS树脂”通常表示含有作为主要组分的主要含丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种组分的共聚物的ABS树脂，其中聚丁二烯均匀地分散在丙烯腈-苯乙烯树脂(其为丙烯腈和苯乙烯的共聚物)中。
本公开的树脂组合物中所包含的ABS树脂的类型没有特别限制。可以单独使用一种ABS树脂或可以以任意比例组合两种或更多种ABS树脂。其制备方法没有特别限制，并且可使用通过已知的悬浮聚合方法、乳液聚合方法、本体聚合方法等制造的ABS树脂。
对于ABS树脂，也可使用商业产品及其混合物。商业上可得的物品的实例包括例如由Asahi Kasei Corporation制造的Styrac(产品名)、由Daicel Polymer Ltd.制造的CEVIAN(产品名)等。
此外，也可使用作为PC树脂和ABS树脂的混合物的聚合物合金。商业上可得的物品的实例包括例如由Teijin,Ltd.制造的Multilon(产品名)、由Daicel Polymer Ltd.制造的Novalloy(产品名)等。
弹性体
本公开的树脂组合物中所包含的弹性体为丙烯酸系嵌段共聚物。在此，“丙烯酸系嵌段共聚物”表示含有作为主要组分的通过聚合含有甲基丙烯酸及其衍生物的单体组分获得的具有一种或更多种聚合物嵌段的共聚物的丙烯酸系嵌段共聚物。丙烯酸系嵌段共聚物优异地与热塑性树脂，如PC树脂和ABS树脂相容。因此，丙烯酸系嵌段共聚物通过加热而软化以显示出流动性，并且在冷却之后在本公开的树脂组合物中具有橡胶状弹性体的作用。在本公开的树脂组合物中，丙烯酸系嵌段共聚物主要接近ABS树脂和填料并且进行分散。因此，丙烯酸系嵌段共聚物的作用在于降低在填料与PC树脂和ABS树脂之间的界面中产生的应力，以抑制本公开的树脂组合物中的空隙的产生。
本公开的树脂组合物中所包含的丙烯酸系嵌段共聚物的类型没有特别限制。可使用的丙烯酸系嵌段共聚物的实例包括例如包含含有衍生自丙烯酸酯的构成单元的聚合物嵌段和含有衍生自甲基丙烯酸酯的构成单元的聚合物嵌段的那些。
含有衍生自丙烯酸酯的构成单元的聚合物嵌段中的衍生自丙烯酸酯的构成单元的实例包括例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸异丁酯。此外提及丙烯酸正辛酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸硬脂基酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸二甲氨基乙酯等。这些物质为衍生自单体的构成单元并且使用其一种或两种或更多种。
含有衍生自甲基丙烯酸酯的构成单元的聚合物嵌段中的衍生自甲基丙烯酸酯的构成单元的实例包括例如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸己酯等。此外提及甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸壬酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯等。这些物质为衍生自单体的构成单元并且使用其一种或两种或更多种。
丙烯酸系嵌段共聚物的分子链的状态没有特别限制并且可以例如为线性状态、支化状态、放射状态等之一。
对于丙烯酸系嵌段共聚物，还可使用商业产品和其混合物。商业上可得的物品的实例包括例如由Kuraray Co.,Ltd.制造的KURARITY(商品名)等。
本公开的树脂组合物中所包含的丙烯酸系嵌段共聚物的含量没有特别限制，只要不损害树脂组合物(树脂成形体)的冲击强度和成形收缩。然而，出于进一步改进冲击强度和成形收缩的观点，在将PC树脂和ABS树脂的含量的总和设定为100质量份时，丙烯酸系嵌段共聚物的含量优选为2质量份以上且30质量份以下。当丙烯酸系嵌段共聚物的含量少于2质量份时，存在冲击强度达不到足够的值的可能性。另一方面，当丙烯酸系嵌段共聚物的含量超过30质量份时，存在成形收缩增加的可能性。
可以例如通过高分辨率傅里叶变换红外分光法(纳米IR)等评价丙烯酸系嵌段共聚物在树脂组合物中的分散状态。
无机填料
本公开的树脂组合物中所包含的无机填料的含量在将PC树脂和ABS树脂的含量的总和设定为100质量份时优选为20质量份以上且100质量份以下。这是为了实现树脂组合物(树脂成形体)的足够的冲击强度和足够的成形收缩二者。所述含量更优选为72质量份以上且93质量份以下。当填料的含量小于72质量份时，存在成形收缩增加的可能性。另一方面，当填料的含量超过93质量份时，存在冲击强度降低的可能性。在此，成形收缩为表明树脂组合物(树脂成形体)的体积改变程度的以百分比表示的参数并且可以通过将树脂组合物在成形之后即刻的长度与已经过一定时间期间之后的长度之间的差异除以树脂组合物在成形之后即刻的长度而获得。在此，树脂组合物可以具有很小体积改变。在本说明书中，将所述一定时间期间设定为在成形之后约一周，并且成形收缩优选为0.60％以下。成形收缩更优选为0.50％以下并且还更优选0.35％以下。
本公开的树脂组合物中所包含的无机填料的长径比为3以上。由于含有长径比为3以上的填料的事实，本公开的树脂组合物(树脂成形体)可以抑制在由于用锤等的冲击导致的冲击破坏进展时的裂纹的生长。在此的目的在于使填料存在以在树脂中出现的裂纹的膨胀方向上在树脂之间产生桥梁。这样的结构被称为交联结构。
另一方面，当填料的长径比小于3时，填料颗粒的形状接近球形。因此难于在冲击破坏进展时形成交联结构并且难于获得足够的冲击强度。填料的长径比优选为4至5。当长径比超过20时，存在填料容易破裂的可能性。在本说明书中的长径比为定义为填料颗粒的平均长轴尺寸/平均短轴尺寸的平均长径比。
可以通过应用包括通过使用扫描电子显微镜法(SEM)等获得的显微图的图像处理的方法获得填料的平均长轴尺寸、平均短轴尺寸和平均长径比。在此，关于平均长轴尺寸和平均短轴尺寸的“平均”表示通过测量填料颗粒的可靠数(N)获得的平均值。填料颗粒的数量(N)为至少10以上并且优选100以上。在将填料颗粒视为具有长方体形状时，填料颗粒的平均长轴尺寸为在纵向上的长度(长边的长度)的平均值。在将填料颗粒视为具有长方体形状时，填料颗粒的平均短轴尺寸为在横向上的长度(短边的长度)的平均值。图3A至3C为模仿填料颗粒的横截面视图并且说明了长轴X和短轴Y。图3A说明了纺锤形填料颗粒，图3B说明了圆柱形填料颗粒，和图3C说明了板状填料颗粒。
本公开的树脂组合物中所包含的无机填料颗粒的类型没有特别限制，只要长径比为3以上并且可使用已知的无机填料而不管颗粒形状，如板状、纤维状和粒状。
可用于本公开的树脂组合物的无机填料为针状物质，例如玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、维纶纤维、氧化铝纤维和金属纤维以及提及如钛酸钾、PMF(矿渣纤维)、硅灰石、硬硅钙石(ゾノトライト，xonotolite)等。此外提及磷酸盐纤维、石膏纤维、MOS、碳钠铝石、针状MgO、硼酸铝、石棉、针状氢氧化镁、各种晶须、沉淀碳酸钙、滑石、云母、绢云母、玻璃片、各种金属箔等。此外提及石墨、BN(六方晶)、MIO(板状氧化铁)、板状碳酸钙、板状氢氧化铝、粘土、各种矿石粉碎产品等。
上述之中，出于获得高冲击强度的观点可以使用硅灰石和沉淀碳酸钙。特别可以使用沉淀碳酸钙。沉淀碳酸钙为通过化学反应制造的纺锤形碳酸钙并且关于制造方法、结构、作为杂质所包含的组分等没有特别限制。
例如可以通过使氢氧化钙与二氧化碳反应制造沉淀碳酸钙。例如可以使氧化钙与水反应制造氢氧化钙。例如可以通过进行石灰石矿石与焦炭等的混合燃烧制造氧化钙。在该情况下，在烧制期间产生二氧化碳并且因此可以通过使二氧化碳与氢氧化钙反应制造碳酸钙。商业上可得的产品的实例包括例如由New Lime Co.,Ltd.制造的Precipitatedcalcium carbonate(产品名)、由SHIRAISHI KOGYO KAISHA,LTD.制造的Bright series PC(产品名)、由KONOSHIMA Co.,Ltd.制造的Precipitated calcium carbonate(产品名)等。
作为树脂组合物中所包含的填料，一种填料可以是可接受的或两种或更多种填料可以是可接受的。可以预先用各种表面处理剂，如硅烷偶联剂、钛偶联剂、有机脂肪酸、醇、以及胺、蜡、有机硅树脂等处理填料的表面。
在本公开的树脂组合物中，可以用ABS树脂和丙烯酸系嵌段共聚物涂布填料表面。因此，填料和丙烯酸系嵌段共聚物彼此接近，并且因此可以有效降低在树脂与填料之间的界面中产生的应力。
测量树脂组合物的组分比例的方法
本公开的树脂组合物的组分比例可以通过组合已知的分离技术和分析技术来测量。尽管其方法或程序没有特别限制，但是例如将通过从树脂组合物提取有机组分获得的溶液的组分用各种类型的色谱法等分离，然后可以进行组分的分析。
为了从树脂组合物中提取有机组分，可以将树脂组合物浸入能够溶解有机组分的溶剂中以进行溶解。可以通过预先精细磨碎树脂组合物或加热和搅拌溶剂缩短提取所需要的时间。
可以根据形成树脂组合物的有机组分的极性任意选择待使用的溶剂。可以使用溶剂，如芳族溶剂，如甲苯和二甲苯、四氢呋喃或二噁烷、二氯甲烷、氯仿和N-甲基吡咯烷酮。可以以任意比例混合这些溶剂。
在此，通过干燥和称重在分离有机组分之后保留的残余物，可以测定树脂组合物中所包含的无机组分的含量。此外，作为用于测定树脂组合物的无机组分的含量的方法，还提及包括通过热重分析(TGA)等将温度升高至树脂的分解温度以上，然后将灰分定量的方法。
此外，通过对由干燥在提取有机组分之后保留的残余物获得的样品(例如具有直径为6mm的圆盘形状的样品)进行X射线荧光分析(XRF)，可以测定无机组分中所包含的元素及其组分比例。
由通过从树脂组合物中提取有机组分获得的溶液，可以通过方法，如各种类型的色谱法分离组分。可以通过气相色谱法(GC)或高速液相柱色谱法(HPLC)分离低分子量添加剂，并且可以通过凝胶渗透色谱法(GPC)等分离高分子量聚合物。特别是当包含具有大分子量的交联聚合物或凝胶时或当在液体中形成胶束时，还可以选择离心分离或通过半透膜的分离。
可以将经分离的有机组分用已知的分析方法进行分析，所述已知的分析方法如核磁共振(NMR)谱测量、红外吸收(IR)光谱测量、拉曼光谱测量、质谱测量和元素分析。
树脂成形体的结构
图1和图2为说明本公开的树脂组合物的结构的一个实施方案的概率的横截面示意图。
在图1中，树脂相01含有PC树脂并且主要形成连续相。树脂相02含有ABS树脂并且主要形成具有比连续相小的面积(区域)的分散相。这样的连续相与这样的分散相之间的关系被称为海岛结构。可以说PC树脂形成海洋并且ABS树脂形成岛屿。
同样在图2中，树脂相02含有ABS树脂并且形成连续相和分散相二者，并且与含有PC树脂的树脂相01形成共连续结构。
在图1和图2二者中，树脂相03含有丙烯酸系嵌段共聚物并且分散于主要含有ABS树脂的树脂相02中。一些或全部填料04分散于含有ABS树脂的树脂相02或含有丙烯酸系嵌段共聚物的树脂相03中。
为了增加本公开的树脂组合物(树脂成形体)的冲击强度，可以形成这样的结构：其中大量填料04和大量含有ABS树脂的树脂相02或含有丙烯酸系嵌段共聚物的树脂相03接触或接近。因此降低在树脂组分与填料之间的界面中产生的应力。
为了抑制在将冲击施加至本公开的树脂组合物的成形品时出现的裂纹生长，含有ABS树脂的树脂相02或含有丙烯酸系嵌段共聚物的树脂相03(其包含填料04)可以形成分散相。因此，因为填料颗粒04与树脂相01、02和03接近，所以当出现裂纹时，在树脂之间容易形成交联结构。
此外，分散相的形成使得填料04能够容易地用含有丙烯酸系嵌段共聚物的树脂03涂布，并且因此可以有效降低在填料04与树脂相01和02之间的界面中产生的应力。
制造树脂成形体的方法
不将用于制造本发明的树脂成形体的方法特别限制至具体的方法并且可使用通常用于热塑性树脂的混合方法。例如，可以通过用混合机如转筒、V型搅拌机、Banbury混合机、捏合辊、捏合机、单螺杆挤出机和具有两个或更多个螺杆的多螺杆挤出机进行混合和捏合而制造本公开的树脂成形体。尤其是通过使用双螺杆挤出机(biaxial extruder)的熔融和捏合具有优异的生产率。
在树脂成形体的制造中，可以预先混合或捏合(预混合或预捏合)或者可以同时混合或捏合PC树脂、ABS树脂、丙烯酸系嵌段共聚物、填料和根据需要使用的其它添加剂的多个组分。特别是在用挤出机制造中，还可以进行捏合，其包括在挤出过程中通过为每个组分提供单独的进料器进行相继添加。使本公开的树脂组合物(成形体)成形，从而导致其中ABS树脂与填料的周围接触的结构，并且本公开的树脂组合物(成形体)因此在同时捏合时也可以显示出高冲击强度(冲击值)。
其它添加剂的实例包括润滑剂和脱模剂，如脂肪酸酰胺，脂肪酸酯和脂肪酸的金属盐，紫外线吸收剂，如苯并三唑化合物，二苯甲酮化合物和水杨酸苯酯化合物，受阻胺稳定剂等。此外，其它添加剂的实例包括基于酚或基于磷的抗氧化剂，基于锡的热稳定剂，各种抗静电剂，滑动性改进剂，如聚硅氧烷，以氧化钛或炭黑为代表的各种颜料或染料的着色剂等。此外，其它添加剂的实例包括各种表面处理剂，如硅烷偶联剂、钛偶联剂、有机脂肪酸、醇、和胺、蜡、有机硅树脂等。
上述之中，可以将润滑剂和脱模剂，如脂肪酸酰胺、脂肪酸酯和脂肪酸的金属盐，各种表面处理剂，如硅烷偶联剂、钛偶联剂、有机脂肪酸、醇和胺、蜡和有机硅树脂有效地用作加工助剂。添加加工助剂不仅通过降低熔融和捏合中的温度抑制了热塑性树脂组合物的热解而且促进了填料的分散。尤其是，能够将聚甘油脂肪酸酯特别用作加工助剂。这是因为聚甘油脂肪酸酯可以因为羟基与填料之间的相互作用而有效地涂布填料的表面。此外，这是因为脂肪酸结构还同时显示出与ABS树脂的相容性，并且因此可以促进填料与ABS树脂之间的接触。
在将上述添加剂与PC树脂、ABS树脂和丙烯酸系嵌段共聚物的任意一种或两种或更多种预混合时，可以通过干式方法或湿式方法进行混合。在干式方法中，使用搅拌器如Henschel混合机或球磨机进行搅拌。在湿式方法中，将热塑性树脂添加至溶剂并且搅拌，然后在混合之后去除溶剂。
在通过熔融和捏合的制造中，捏合温度、捏合时间和送出速度可以根据捏合装置的类型或性能以及PC树脂、ABS树脂、丙烯酸系嵌段共聚物、填料和根据需要使用的其它添加剂的组分的性质任意设定。捏合温度通常为160至300℃。当该温度过低时，阻断填料的分散。当该温度过高时，PC树脂、ABS树脂和丙烯酸系嵌段共聚物的热解成为问题。因此，存在出现物理性质降低或成形体的差的外观的可能性。
可以通过通常使用的成形方法，如挤出成形、注塑成形和压制成形将通过上文描述的制造方法获得的热塑性树脂组合物容易地成形，并且可以将其应用至吹塑成形、真空成形、双色成形等。
电子设备
本公开的电子设备为包括具有树脂成形体的外部部件的电子设备，其中所述树脂成形体为本公开的树脂成形体。图4为说明了本公开的电子设备(图像形成装置)的一个实施方案的示意性视图。
图像形成装置A为盒(cartridge)B可拆卸地连接至其上的装置，并且其具有壳体11和开闭门13作为外部部件。在此，图4说明了开闭门13处于打开的状态。将盒B沿着导向轨12连接至图像形成装置A。本公开的树脂组合物具有低的成形收缩，并且因此可以以足够的精度被制造成具有各种形状的部件，如壳体11或开闭门13。此外，本公开的树脂组合物具有高冲击强度，并且因此可以提供难以由于来自外部的冲击而变形的图像形成装置。
尽管已将图像形成装置描述为电子设备，但是本公开可适用于要求具有高冲击强度和低成形收缩的各种电子设备，如相机和智能电话的主体部分。
实施例
本公开参考实施例来具体描述，但不特别限制至实施例。实施例中共同使用的原料为如下。
树脂
(A)PC树脂：由Idemitsu Kosan Co.,Ltd.制造的TARFLON A1900
(B)PC/ABS树脂：由Teijin,Ltd.制造的Multilon TN-7500MC(组成比例：80质量份PC树脂:20质量份ABS树脂)
弹性体
(C-1)丙烯酸系嵌段共聚物：由Kuraray Co.,Ltd.制造的KURARITY LA2250
(C-2)基于丁二烯的核壳弹性聚合物：由Mitsubishi Rayon Co.,Ltd.制造的Metablen E860A
无机填料
(D-1)由New Lime Co.,Ltd.制造的平均品质的沉淀碳酸钙(长径比：4)
(D-2)由Keiwa Rozai Co.,Ltd.制造的硅灰石K-330(长径比：5)
(D-3)由NITTO FUNKA KOGYO K.K.制造的NS#100(长径比：1)
添加剂
(E)由TAIYO KAGAKU CO.,LTD.制造的Chirabazol H-818(主要组分：聚甘油缩合的脂肪酸酯)的50质量％乙醇稀释品
生产树脂组合物
将树脂(A)、树脂(B)、弹性体(C)和添加剂(E)以表1中给出的配混比例进行混合，并且另外添加填料(D)以生产均匀的原料混合物。将原料混合物在230℃的机筒温度用双螺杆捏合挤出机(由IKEGAI CORP.制造的PCM30)进行熔融和捏合，然后固化。然后使用股束切割机(strand cutter)获得粒状颗粒的树脂。
表1的(A)质量份和(B)质量份在树脂(A)和(B)的总和设定为100质量份时分别表示树脂(A)的质量份和树脂(B)的质量份。类似地，PC树脂质量份和ABS树脂质量份在将PC树脂和ABS树脂的含量的总和设定为100质量份时分别表示PC树脂的质量份和ABS树脂的质量份。(C)质量份、(D)质量份和(E)质量份在将PC树脂和ABS树脂的含量的总和设定为100质量份时分别表示(C)的质量份、(D)的质量份和(D)的质量份。
Figure BDA0001917084800000141
生产树脂成形体
将每个获得的粒状颗粒的树脂组合物使用注塑成形机(由Sumitomo HeavyIndustries,Ltd.制造的SE-180D)注塑成形。在此时，将机筒温度设定至230℃和将模具温度设定至80℃，然后产生由JIS K7152-1规定的B1型长方形测试片(80mm长×10mm宽×4mm厚)。使用测试片通过以下测量方法进行冲击强度测试和成形收缩评价。
冲击强度测试
使用开槽机189-PN号(由YASUDA SEIKI SEISAKUSHO,LTD.制造)根据JIS K7111使成形的条状测试片经历开槽(A形)以产生沿边(edgewise)测试片。使用数字冲击测试仪258-D号(由YASUDA SEIKI SEISAKUSHO,LTD.制造)根据JIS K7111-1使测试片经历夏氏冲击测试(Charpy impact test)。所使用的锤的质量为0.5J。将五个测试的平均值定义为夏氏冲击值(冲击强度)。将测量温度设定至23℃±3℃并且将相对湿度设定至55±5％。
成形收缩评价
通过将在成形之后即刻的长度m与一周之后的长度n之间的差异除以在成形之后即刻的长度m获得一个值，然后将以百分比表示获得的值定义为成形收缩。
在此，在成形之后即刻的长度m为相当于注塑成形机模具的树脂流动方向上的长度的位置的内部尺寸。在成形之后一周采用游标卡尺测量测试片在成形之后一周的长度n。将测量温度设定至23℃±3℃并且将相对湿度设定至55±5％。
实施例1至8以及对比实施例1至10的夏氏冲击值和成形收缩的结果在表2中给出。
Figure BDA0001917084800000161
从表2中可以确认，在实施例1至8中冲击强度为10.0kJ/m2以上，在实施例1至8中在将PC树脂和ABS树脂的总和设定为100质量份时，PC树脂的含量为86质量份以上且96质量份以下，并且能够获得高于对比实施例1至6的冲击强度的冲击强度。实施例1至8具有0.60％以下的良好的成形收缩并且实施例1至7具有0.48％以下的特别好的成形收缩。
另一方面，在对比实施例7中，其中在将PC树脂和ABS树脂的总和设定为100质量份时，PC树脂的含量为86质量份以上且96质量份以下，但是其并不含有填料，成形收缩为0.84％，其高于实施例的成形收缩。
在其中填料的长径比为1的对比实施例8中，冲击强度低于除了填料的材料不同(长径比不同)以外与对比实施例8相同的实施例3和实施例7的冲击强度。此外，成形收缩也高。
在不含有弹性体的对比实施例9中，冲击强度低于除了不包含弹性体以外与对比实施例9相同的实施例3的冲击强度。
在含有不是丙烯酸系嵌段共聚物的弹性体的对比实施例10中，冲击强度低于其中添加相同量的丙烯酸系嵌段共聚物的实施例3的冲击强度。
如上文所描述，已发现实施例1至8为在冲击强度与成形收缩之间的物理性质平衡方面优异的树脂组合物。
结构评价
通过以下方法进行树脂成形体的结构的评价。
首先，切割出成形的条状测试片的横向方向(TD)平面和中心部分以产生100nm厚的测试片用于结构评价，然后将测试片使用四氧化钌染色。对具有脂族C-H结构的部分进行染色，然后对ABS树脂和丙烯酸系嵌段共聚物进行染色。
然后，将碳气相沉积至经染色的区域，然后在透射电子显微镜下测量所述区域。
切割过程和两个染色过程的顺序可以根据树脂的脆性或染色剂的渗透速率而改变。
图5为实施例3的树脂组合物的图像。图6为对比实施例2的树脂组合物的图像。具体而言，切割出成形的条状测试片的TD(横向)平面和中心部分，以产生测试片用于结构评价，然后在透射电子显微镜(由Hitachi High-Technologies Corporation制造的H-8100)下观察测试片。在此设定观察条件，使得放大率为10000倍并且加速电压为100kV。
在图5的实施例3中可以确认，PC树脂形成连续相，ABS树脂和丙烯酸系嵌段共聚物形成分散相，大部分填料04分散在含有ABS树脂和丙烯酸系嵌段共聚物的树脂相02和03中。由于树脂组合物具有所述结构的事实，丙烯酸系嵌段共聚物和填料04彼此接近，并且因此可以有效降低树脂与填料04之间的界面中产生的应力。填料也容易彼此接近，并且因此当出现裂纹时，可以容易地形成交联结构。因此，已发现树脂组合物具有优异的冲击强度。
另一方面，可以在图6的对比实施例2中确认，ABS树脂和丙烯酸系嵌段共聚物形成连续相，PC树脂形成分散相，并且大部分填料分散在含有ABS树脂和丙烯酸系嵌段共聚物的树脂相中。已发现与实施例3相比，丙烯酸系嵌段共聚物与填料更难彼此接近并且多个填料更难彼此接近，并且因此难以形成在其中获得足够的冲击强度的结构。
工业应用性
本公开的树脂组合物可用作其它电气/电子设备如OA设备的部件，或电气/电子设备的附件的部件。此外，本公开的树脂组合物还可用于汽车、飞机等的结构构件，建筑构件，食品容器等。
本公开可以提供含有聚碳酸酯树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂和无机填料的树脂组合物，其已实现高冲击强度和低成形收缩二者。
虽然已参考示例性实施方案描述了本公开，但要理解的是本发明不限于所公开的示例性实施方案。以下权利要求的范围应被赋予最广泛的解释，从而包括所有这样的变型和等同的结构和功能。

Claims (13)

1.树脂组合物，其包含：
聚碳酸酯树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂、弹性体和无机填料，其中
在将聚碳酸酯树脂和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂的含量的总和设定为100质量份时，
所述聚碳酸酯树脂的含量为86质量份以上且96质量份以下，
所述弹性体为丙烯酸系嵌段共聚物，
所述无机填料的长径比为3以上，和
所述无机填料的含量为72质量份以上且93质量份以下。
2.根据权利要求1所述的树脂组合物，其中
在将聚碳酸酯树脂和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂的含量的总和设定为100质量份时，所述丙烯酸系嵌段共聚物的含量为2质量份以上且30质量份以下。
3.根据权利要求1所述的树脂组合物，其中
所述无机填料为沉淀碳酸钙或硅灰石。
4.根据权利要求1所述的树脂组合物，其中
所述无机填料的长径比为20以下。
5.根据权利要求4所述的树脂组合物，其中
所述无机填料的长径比为5以下。
6.树脂成形体，其包含：
聚碳酸酯树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂、弹性体和无机填料，其中
在将聚碳酸酯树脂和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂的含量的总和设定为100质量份时，
所述聚碳酸酯树脂的含量为86质量份以上且96质量份以下，
所述弹性体为丙烯酸系嵌段共聚物，
所述无机填料的长径比为3以上，和
所述无机填料的含量为72质量份以上且93质量份以下。
7.根据权利要求6所述的树脂成形体，其中
所述树脂成形体具有连续相和分散相，和
所述分散相的至少一部分含有所述丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂、所述丙烯酸系嵌段共聚物和所述填料。
8.根据权利要求6所述的树脂成形体，其中
在将聚碳酸酯树脂和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂的含量的总和设定为100质量份时，所述丙烯酸系嵌段共聚物的含量为2质量份以上且30质量份以下。
9.根据权利要求6所述的树脂成形体，其中
所述无机填料为沉淀碳酸钙或硅灰石。
10.根据权利要求6所述的树脂成形体，其中
所述无机填料的长径比为20以下。
11.根据权利要求10所述的树脂成形体，其中
所述无机填料的长径比为5以下。
12.用于制造根据权利要求6所述的树脂成形体的方法，包括：
将聚碳酸酯树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂、弹性体和长径比为3以上的无机填料彼此混合以获得混合物，该混合物中在将聚碳酸酯树脂和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂的含量的总和设定为100质量份时，聚碳酸酯树脂的含量为86质量份以上且96质量份以下且所述无机填料的含量为72质量份以上且93质量份以下；
使所述混合物熔融和固化，以获得粒状颗粒的树脂；和
通过使用模具使粒状颗粒的树脂成形。
13.电子设备，其包括：
具有树脂成形体的外部部件，其中
所述树脂成形体为根据权利要求6所述的树脂成形体。
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