TW201716504A - 改良流動性之導熱性聚碳酸酯組成物 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於使用二甘油酯以提高含石墨的導熱性聚碳酸酯組成物之流動性。改善了熔體黏滯性與熔體體積流率。

Description

改良流動性之導熱性聚碳酸酯組成物
本發明係關於具有改良流動性之導熱性聚碳酸酯組成物。
在本發明中，「聚碳酸酯組成物」係指包含聚碳酸酯作為主要聚合物成份的組成物。
導熱性聚碳酸酯組成物專門用於電子工業中的熱管理，例如LED的散熱裝置、冷卻元件或外殼；硬碟或其他大量儲存裝置的線圈封殼或外殼；三維MID應用中的電路架；或者在建築或連接技術中用於移除電子零件的熱。
聚碳酸酯組成物的導熱性可藉由添加導熱性填充劑達成，通常是添加石墨，特別是膨脹石墨。然而，由於用於達成明顯導熱性所需的石墨量會導致組成物具有高熔體黏滯度，使得在處理組成物時，必須添加流動提升劑。
特別是對於薄壁外殼零件，需要低熔體黏滯度才能使組件零件具有一致的壁厚度。此外，欲從一材料形成具有相對複雜之結構的一體成型組件零件，需要低熔體黏滯度。
雙酚A二磷酸鹽(BDP)通常用於提升流動性，為了達到預期效果，具體含量可達到10重量%以上。然而，如此一來，耐熱性會大幅降低，對於零組件特性有負面影響。
有鑑於此，本發明之目的在於改良導熱性聚碳酸酯組成物的流動性，同時達到良好的熔體穩定性，並提供相應的聚碳酸酯組成物。
已知欲達成本發明之目的，可在含石墨的導熱性聚碳酸酯組成物中使用二甘油酯。
另外，欲達成本發明之目的，可使聚碳酸酯組成物包含：A)20至94.8重量%、較佳為60至89.8重量%、特佳為65至85重量%的芳香族聚碳酸酯；B)5至40重量%、較佳為10至35重量%、特佳為15至35重量%、非常特佳為20至25重量%的石墨；及C)0.2重量%至3.0重量%、較佳為0.2至2.5重量%、特佳為0.2至2.0重量%、非常特佳為0.2至1.8重量%的二甘油酯。
在一具體實例中，無其他成分。
相較於不加入二甘油酯而其他成分相同的相應組成物，加入二甘油酯的聚碳酸酯組成物會展現出良好的熔體穩定性及改良的流變性質，也就是較高的熔體體積流率，測定方法係根據DIN EN ISO 1133(測定溫度300℃，質量1.2公斤，DIN EN ISO 1133-1：2012-03)，以及改良的熔體黏滯度，測定方法根據ISO 11443(ISO 11443：2014-04)。這些組成物的特徵還包括良 好的耐熱性，耐熱性以玻璃轉移溫度表示，測定方法根據DSC(第2次加熱，加熱速率：20K/分鐘)。
根據根據本發明的聚碳酸酯組成物可另外包含慣用的添加劑。其他慣用的添加劑包括例如脫膜劑、熱及/或交酯化穩定劑、阻燃劑、防滴劑、抗氧化劑、無機顏料、碳黑、染料及/或無機填充劑，例如二氧化鈦、矽酸鹽、滑石及/或硫酸鋇。
較佳為根據本發明的組成物除了成分A至C及一個或多個成分包括脫模劑、熱及/或交酯化穩定劑、阻燃劑、防滴劑、抗氧化劑、無機顏料、碳黑、染料及/或無機填充劑，例如二氧化鈦、矽酸鹽、滑石及/或硫酸鋇以外，不含其他成分。
更佳為此種聚碳酸酯組成物係由下列所構成：A)74.0重量%至85.0重量%的芳香族聚碳酸酯；B)5至25重量%的石墨；C)0.2至2.0重量%、較佳為0.2至1.8重量%的二甘油酯；D)視需要地至多1.0重量%的熱穩定劑及/或交酯化穩定劑；及/或E)視需要地至多10.0重量%的一個或多個其他添加劑，選自脫模劑、阻燃劑、防滴劑、抗氧化劑、無機顏料、碳黑及/或染料及無機填充劑二氧化鈦、矽酸鹽、滑石及/或硫酸鋇。
特佳為聚碳酸酯組成物包含：A)74.0重量%至79.6重量%的芳香族聚碳酸酯；B)20至25重量%的石墨；C)0.2至1.8重量%的二甘油酯； D)視需要地至多1.0重量%的熱穩定劑及/或交酯化穩定劑；及/或E)視需要地至多10.0重量%的一個或多個其他添加劑，選自脫模劑、阻燃劑、防滴劑、抗氧化劑、無機顏料、碳黑、染料及/或無機填充劑，例如二氧化鈦、矽酸鹽、滑石及/或硫酸鋇。
非常特佳的組成物不包含其他成分，也就是說係由成分A)至E)組成。
這些較佳/特佳的組成物較佳為使用二甘油酯二甘油單月桂酯，視需要地另外包含其他二甘油酯。根據本發明的組成物較佳為使用膨脹石墨。
根據本發明的方式而改良流動性的組成物較佳為用於製造模具。改良的流動性使得上述組成物特別適合用於製造薄零組件。
組成物的熔體黏滯度與所使用的石墨量大幅相關。增加的石墨量也會引起熔體黏滯度在不同的剪切速率下增加，測定方法根據ISO 11443(錐狀和板狀配置，ISO 11443：2014-04)。在340℃和剪切速率1000l/s測定的熔體黏滯度較佳為低於300Pa．s，更佳為低於200Pa．s。
以下詳細說明根據本發明的組成物之個別成分：
成分A
根據本發明，「聚碳酸酯」一詞係指均聚碳酸酯及共聚碳酸酯。這些聚碳酸酯可為已知形式的線性或分支。根據本發明 也可使用聚碳酸酯的混合物。
根據本發明使用之聚碳酸酯中的聚碳酸酯基團之部分(至多80莫耳%，較佳為從20莫耳%至50莫耳%)可由芳香族二羧酸酯基團取代。此種聚碳酸酯稱為芳香族聚酯碳酸酯，在分子鏈中包含來自碳酸的酸根及來自芳香族二羧酸的酸根。在本發明中，統稱為「熱塑性芳香族聚碳酸酯」。
將碳酸酯基團取代成芳香族二羧酯基團時，基本上以化學計量方式以及定量方式進行，因此共反應物的莫耳比率會反映在最終的聚酯碳酸酯。加入芳香族二羧酯基團，可採用隨機方式或嵌段方式。
包括熱塑性芳香族聚酯碳酸酯的熱塑性聚碳酸酯具有的平均分子量MW(在25℃的CH2Cl2量測，濃度為0.5克/100毫升CH2Cl2)為20 000克/莫耳至32 000克/莫耳，較佳為23 000克/莫耳至31 000克/莫耳，特佳為24 000克/莫耳至31 000克/莫耳。
經添加二甘油酯以改良流動性的組成物中之聚碳酸酯係以已知的方式，從二酚、羧酸衍生物、視需要地包括鏈終止劑及支化劑製造。
關於聚碳酸酯的製造已散見於約近40年的眾多專利文件中。在此列出部分相關專利文件：Schnell,"Chemistry and Physics of Polycarbonates",Polymer Reviews,Volume 9,Interscience Publishers,New York,London,Sydney 1964；D.Freitag,U.Grigo,P.R.Müller,H.Nouvertné,BAYER AG,"Polycarbonates"，Encyclopedia of Polymer Science and Engineering,Volume 11,Second Edition,1988,pages 648-718； 以及U.Grigo,K.Kirchner and P.R.Müller "Polycarbonate"，Becker/Braun,Kunststoff-Handbuch,Volume 3/1,Polycarbonate,Polyacetale,Polyester,Celluloseester,Carl Hanser Verlag Munich,Vienna 1992,pages 117-299。
芳香族聚碳酸酯之製造係例如藉由使二酚與含碳鹵化物反應，較佳為與光氣反應，及/或與芳香族二羰基二鹵化物反應，較佳為與苯二羰基二鹵化物反應，反應方法為界面反應，視需要地使用鏈終止劑且視需要地使用三官能或三官能以上的支化劑，聚酯碳酸酯之製造係藉由將一部分的碳酸衍生物置換成芳香族二羧酸或二羧酸的衍生物，具體而言係根據芳香族聚碳酸酯中欲被置換的碳酸酯結構單元，以芳香族二羧酸酯結構單元置換。另外也可藉由熔融聚合反應，使二酚與例如二苯基碳酸酯反應而製造。
適合用於製造聚碳酸酯的二羥基芳基化合物為通式(2)的二羥基芳基化合物HO-Z-OH．(2)其中Z 為具有6至30個碳原子的芳香族基團，可包含一個或多個芳香族環，可被取代且可包含脂肪酸或環脂肪酸基團或烷基芳基或雜原子作為橋接元素。
較佳為通式(2)中的Z表示通式(3)的基團： 其中R6和R7 每個彼此獨立表示H、C1-至C18-烷基-、C1-至C18-烷氧基、Cl或Br等鹵素、或分別為視需要經取代的芳基或芳烷基，較佳為H或C1-至C12-烷基，特佳為H或C1-至C8-烷基，非常特佳為H或甲基，而且X 表示單鍵，-SO2-、-CO-、-O-、-S-、C1-至C6-伸烷基、C2-至C5-亞烷基或C5-至C6-環亞烷基，其可被C1-至C6-烷基，較佳為甲基或乙基取代，進一步表示C6-至C12-伸芳基，其可視需要地融合至包含雜原子的其他芳香族環。
X較佳為表示單鍵，C1-至C5-伸烷基、C2-至C5-亞烷基、C5-至C6-環亞烷基、-O-、-SO-、-CO-、-S-、-SO2-或表示通式(3a)的基團。
適合用於製造聚碳酸酯的二酚為例如氫醌、間苯二酚、二羥基二苯基類、雙(羥基苯基)烷烴、雙(羥基苯基)環烷烴、雙(羥基苯基)硫化物、雙(羥基苯基)醚、雙(羥基苯基)酮、雙(羥基苯基)碸、雙(羥基苯基)亞碸、α,α'-雙(羥基苯基)二異丙基苯、衍生自靛紅或酚酞之衍生物的苄甲內醯胺及其環-烷基化、環-芳 基化與環-鹵化的化合物。
較佳的二酚為4,4'-二羥基聯苯、2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷(雙酚A)、2,4-雙(4-羥基苯基)-2-甲基丁烷、1,1-雙(4-羥基苯基)-對二異丙基苯、2,2-雙(3-甲基-4-羥基苯基)丙烷、二甲基雙酚A、雙(3,5-二甲基-4-羥基苯基)甲烷、2,2-雙(3,5-二甲基-4-羥基苯基)丙烷、雙(3,5-二甲基-4-羥基苯基)碸、2,4-雙(3,5-二甲基-4-羥基苯基)-2-甲基丁烷、1,1-雙(3,5-二甲基-4-羥基苯基)-對二異丙基苯和1,1-雙(4-羥基苯基)-3,3,5-三甲基環己烷。
特佳的二酚為2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷(雙酚A)、2,2-雙(3,5-二甲基-4-羥基苯基)丙烷、1,1-雙(4-羥基苯基)環己烷、1,1-雙(4-羥基苯基)-3,3,5-三甲基環己烷和二甲基雙酚A。
這些和其他適合的二酚係描述於例如US-A 3 028 635、US-A 2 999 825、US-A 3 148 172、US-A 2 991 273、US-A 3 271 367、US-A 4 982 014和US-A 2 999 846，DE-A 1 570 703、DE-A 2063 050、DE-A 2 036 052、DE-A 2 211 956和DE-A 3 832 396，FR-A 1 561 518，專文"H.Schnell,Chemistry and Physics of Polycarbonates,Interscience Publishers,New York 1964"，以及JP-A 62039/1986、JP-A 62040/1986和JP-A 105550/1986。
在均聚碳酸酯的情況，只使用一個二酚，在共聚碳酸酯的情況，使用兩個或多個二酚。如同在合成時加入的所有其他化學物質和助劑，所使用的二酚可能會在合成、處理和儲存過程中受到汙染物汙染。然而，較佳為使用盡可能最純的原料。
適合的碳酸衍生物為例如光氣和二苯基碳酸酯。
適合用於製造聚碳酸酯的鏈終止劑為單酚。適合的單酚為 例如酚本身和烷基酚，例如甲酚、對第三丁基酚、枯基酚及其混合物。
較佳的鏈終止劑為以線性或支鏈、較佳為未取代的C1至C30烷基基團或第三丁基來單取代或多取代的酚。特佳的鏈終止劑為酚、枯基酚及/或對第三丁酚。
所使用的鏈終止劑之量較佳為0.1至5莫耳%，以個別情況中所使用的二酚莫耳數為基準。鏈終止劑可在與碳酸衍生物反應之前、之中或之後被加入。
適合的支化劑為聚碳酸酯化學中已知的三官能或三官能以上的化合物，特別是具有三個或超過三個酚OH基團者。
適合的支化劑為例如1,3,5-三(4-羥基苯基)苯、1,1,1-三(4-羥基苯基)乙烷、三(4-羥基苯基)苯基甲烷、2,4-雙(4-羥基苯基異丙基)酚、2,6-雙(2-羥基-5'-甲基芐基)-4-甲基酚、2-(4-羥基苯基)-2-(2,4-二羥基苯基)丙烷、四(4-羥基苯基)甲烷、四(4-(4-羥基苯基異丙基)苯氧基)甲烷和1,4-雙((4',4"-二羥基三苯基)甲基)苯和3,3-雙(3-甲基-4-羥基苯基)-2-氧代-2,3-二氫吲哚。
視需要地使用之支化劑的量較佳為從0.05莫耳%至2.00莫耳%，以個別情況中所使用的二酚之莫耳數為準。
支化劑可一開始即與鹼性水溶液態的二酚和鏈終止劑被裝入，或是在光氣化之前溶解於有機溶劑中被加入。在交酯化反應法中，支化劑會連同二酚一起使用。
特佳的聚碳酸酯為以雙酚A為基底的均聚碳酸酯，以1,3-雙(4-羥基苯基)-3,3,5-三甲基環己烷為基底的均聚碳酸酯，以兩個單體雙酚A和1,1-雙(4-羥基苯基)-3,3,5-三甲基環己烷為基 底的共聚碳酸酯。
本發明中所使用的聚碳酸酯、包含聚酯碳酸酯的較佳製造模式為已知的界面反應以及已知的熔體交酯化反應(參照WO 2004/063249 A1、WO 2001/05866 A1、WO 2000/105867、US 5,340,905 A、US 5,097,002 A、US 5,717,057 A)。
為了要合併添加劑，較佳為以粉末、丸狀或粉末及丸狀的混合物之型式使用成分A。
所使用的聚碳酸酯也可為不同聚碳酸酯的混合物，例如聚碳酸酯A1和A2的混合物。
較佳為相對於聚碳酸酯整體量，芳香族聚碳酸酯A1之量為25.0至85.0重量%，較佳為28.0至84.0重量%，特佳為30.0至83.0重量%，其中這個芳香族聚碳酸酯係以雙酚A為基底，且較佳為熔體體積流率MVR為7至15立方公分/10分鐘，更佳為熔體體積流率MVR為8至12立方公分/10分鐘，特佳為熔體體積流率MVR為8至11立方公分/10分鐘，根據ISO 1133測定(測定溫度300℃，質量1.2公斤，DIN EN ISO 1133-1：2012-03)。
較佳為相對於聚碳酸酯整體量，粉狀芳香族聚碳酸酯A2之量為3.0至12.0重量%，較佳為4.0至11.0重量%，特佳為5至10.0重量%，其中此芳香族聚碳酸酯以雙酚A為基底，且較佳為熔體體積流率MVR為3至8立方公分/10分鐘，更佳為熔體體積流率MVR為4至7立方公分/10分鐘，特佳為熔體體積流率MVR為8至6立方公分/10分鐘，根據ISO 1133測定(測定溫度300℃，質量1.2公斤，DIN EN ISO 1133-1：2012-03)。
根據本發明的組成物係總共使用20至94.8重量%、較佳為 60至89.8重量%、更佳為65至85重量%、特佳為74.0至85.0重量%、非常特佳為74.0至79.6重量%的芳香族聚碳酸酯。
成分B
組成物中使用的石墨型式為纖維狀、棒狀、珠狀、空心珠狀、薄板狀及/或粉狀，在個別情況中為聚集形式或凝聚形式，較佳為薄板狀。
根據本發明，具有薄板狀結構的粒子係指具有平板幾何構造的粒子。因此，粒子的高度通常會遠小於粒子的寬度或長度。這種平板粒子可接著聚集或凝聚成構造體。
較佳為使用膨脹石墨，可單獨使用也可與未膨脹石墨使用，特佳為只使用膨脹石墨。
在膨脹石墨中，石墨的個別基面經過特殊處理而分離，使得石墨體積增加，較佳為增加200至400倍。關於膨脹石墨的製造，特別描述於文件US 1,137,373 A、US 1,191,383 A及US 3,404,061 A。
根據本發明較佳為使用具有相對較高比表面積(根據ASTM D3037的氮吸收所量測的BET表面積判定)的膨脹石墨(膨脹石墨片)。較佳為在熱塑性組成物中使用BET表面積5平方公尺/克、較佳為10平方公尺/克、非常特佳為18平方公尺/克的石墨。
商業上可得到的石墨主要為Ecophit® GFG 5、Ecophit® GFG 50、Ecophit® GFG 200、Ecophit® GFG 350、Ecophit® GFG 500、Ecophit® GFG 900、Ecophit® GFG 1200，來自SGL Carbon GmbH；TIMREX® BNB90、TIMREX® KS5-44、TIMREX® KS6、TIMREX® KS150、TIMREX® SFG44、TIMREX® SFG150、TIMREX® C-THERMTM 001和TIMREX® C-THERMTM 011，來自TIMCAL Ltd.；SC 20 O、SC 4000 O/SM和SC 8000 O/SM，來自Graphit Kropfmühl AG；Mechano-Cond 1、Mechano-Lube 2和Mechano-Lube 4G，來自H.C.Carbon GmbH、Nord-Min 251和Nord-Min 560T，來自Nordmann Rassmann GmbH；及ASBURY A99、Asbury 230U和Asbury 3806，來自Asbury Carbons。
成分C
作為流動提升劑的二甘油酯為羧酸和二甘油的酯類。
以多個羧酸為基底的酯較適合。酯能夠以二甘油的不同異構物為基底。可使用單酯也可使用二甘油的聚酯。也可使用混合物代替純化合物。
根據本發明所使用之形成二甘油酯基底的二甘油異構物如下：
這些通式的單酯化或聚酯化之異構物可用作根據本發明所使用的二甘油酯。可作為流動提升劑的混合物由二甘油反應 劑和衍生自二甘油反應劑的酯最終產物組成，例如分子量為348克/莫耳(單月桂酯)或530克/莫耳(二月桂酯)。
根據本發明之組成物中的二甘油酯較佳為衍生自鏈長度為6至30個碳原子的飽和或未飽和之單羧酸。適合的單羧酸為例如羊羶酸(C7H15COOH，辛酸)、羊脂酸(C9H19COOH，癸酸)、月桂酸(C11H23COOH，十二酸)、肉豆蔻酸(C13H27COOH，十四酸)、軟脂酸(C15H31COOH，十六酸)、十七酸(C16H33COOH，十七酸)、硬脂酸(C17H35COOH，十八酸)、花生酸(C19H39COOH，二十酸)、俞樹酸(C21H43COOH，二十二酸)、木答酸(C23H47COOH，二十四酸)、棕櫚油酸(C15H29COOH，(9Z)-十六-9-烯酸)、芹子酸(C17H33COOH，(6Z)-十八-6-烯酸)、油酸(C17H33COOH，(9E)-十八-9-烯酸)、亞麻油酸(C17H31COOH，(9Z,12Z)-十八-9,12-二烯酸)、α-或γ-亞麻油酸(C17H29COOH，(9Z,12Z,15Z)-十八-9,12,15-三烯酸和(6Z,9Z,12Z)-十八-6,9,12-三烯酸)、二十碳四烯酸(C19H31COOH，(5Z,8Z,11Z,14Z)-二十碳-5,8,11,14-四烯酸)、二十碳五烯酸(C19H29COOH，(5Z,8Z,11Z,14Z,17Z)-二十碳-5,8,11,14,17-五烯酸)和二十二碳六烯酸(C21H31COOH，(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-二十碳-4,7,10,13,16,19-六烯酸)。特佳為月桂酸、棕梠油酸及/或硬脂酸。
特佳為作為二甘油酯，至少有一個通式(I)酯： 其中R=COCnH2n+1及/或R=COR’，其中n為整數，R’為分支烷基基團或分支或未分支烯基基團，CnH2n+1為脂肪酸、飽和線性烷基基團。
n較佳為6至24的整數，因此CnH2n+1之實例為正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十二基、正十三基、正十四基、正十六基或正十八基。更佳為n=8至18，特佳為10至16，非常特佳為12(分子量為348克/莫耳的二甘油單月桂酸酯異構物，特別適合作為混合物中的主產物)。根據本發明較佳為上述酯官能基也出現在二甘油的其他異構物。
因此，各種二甘油酯的混合物也包括在內。
較佳的二甘油酯具有的HLB值至少為6，特佳為6至12，HLB值係指「親水親油平衡值」，採用Griffin方法如下計算：HLB=20 x(1-Mlipophilic/M)
其中Mlipophilic為二甘油酯親油成分的莫耳量，M為二甘油酯的莫耳量。
成分D
根據本發明的組成物視需要地包含一個或多個熱及/或交酯化穩定劑。
較佳的熱穩定劑為三苯基膦、三(2,4-二第三丁基苯基)亞磷酸鹽(Irgafos® 168)、四(2,4-二第三丁基苯基)-[1,1-聯苯]-4,4'-二基雙亞磷酸鹽、十八基-3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯(Irganox® 1076)、雙(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亞磷酸鹽(Doverphos® S-9228-PC)、雙(2,6-二第三丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亞磷酸鹽(ADK STAB PEP-36)。上述熱穩定劑可單獨使用或是混合使用(例如Irganox® B900(Irgafos® 168和Irganox® 1076混合，比例1：3)或Doverphos® S-9228-PC混合Irganox® B900/Irganox® 1076)。
較佳的交酯化穩定劑為膦酸酯或磺酯(sulfonic ester)。較佳的穩定劑為三異辛基膦酸酯。
熱穩定劑及/或交酯化穩定劑較佳的使用量為達到1.0重量%，特佳為總量的0.003至0.2重量%。
成分E
另外可視需要地加入至多10.0重量%，較佳為0.10至8.0重量%，特佳為0.2至3重量%的所需添加劑(「其他添加劑」)。其他添加劑並不包含上述標示為成分C的熱穩定劑或交酯化穩定劑。
通常會被添加到含聚碳酸酯的組成物之這些添加劑主要為阻燃劑、防滴劑、抗氧化劑、碳黑及/或染料、無機填充劑， 例如二氧化鈦、矽酸鹽、滑石及/或硫酸鋇及/或脫模劑，如EP-A 0 839 623、WO-A 96/15102、EP-A 0 500 496或"Plastics Additives Handbook",Hans Zweifel,5th Edition 2000,Hanser Verlag,Munich所述，使用量取決於聚碳酸酯。這些添加劑可獨自加入或是混合加入。
組成物較佳為不含脫模劑，例如單硬脂酸甘油酯，因為二甘油酯本身作為脫模劑。
包含A至C及視需要地包含D及/或E的聚碳酸酯組成物係藉由常見的合併反應製造，即結合、混合及均質化個別成分，其中特別是均質化較佳為在受剪力影響下的熔體時發生。可視需要地在使用粉末預混物的熔體均質化之前進行結合及混合。
也可使用含成分B至E的九狀預混物或丸狀和粉末狀預混物。
也可以使用從溶於適當溶劑的混合物成分之溶液製造的預混物，其中對溶液進行視需要的均質化再移除溶劑。
特別是，根據本發明之組成物的成分B至E可藉由已知方式或母料型式加到聚碳酸酯。
較佳為使用母料獨自或混合地加入成分B至E。
在這方面，根據本發明的組成物可被結合、混合、均質化，然後以習用設備擠壓出，習用設備例如螺旋擠壓機(例如ZSK雙螺旋擠壓機)、捏揉機或Brabender或Banbury軋機。經過擠壓後，可冷卻並粉碎擠壓物。也可預混個別成分，然後獨自及/或混合地加入剩餘的初始原料。
呈熔體的預混物之結合及混雜也可藉由射出成形機的塑 化單元進行。此時，熔體會在接下來的步驟中直接轉變成模造物。
塑膠材料模製物較佳為藉由射出成形製造。
已加入二甘油酯來改良流動性的導熱性聚碳酸酯組成物適合用於製造電子和電氣產業和熱管理(特別是照明科技中的複雜冷卻組件、冷卻片、散熱槽和外殼，例如燈或頭燈)的零組件。
實例
1.原材料和測定方法的描述
以下實例中的聚碳酸酯組成物係使用Berstorff ZE 25擠壓機以10公斤/小時的產量來合成製造。熔體溫度為275℃。
成分A-1：以雙酚A為基底的線性聚碳酸酯，具有的熔體體積流率MVR為16.5立方公分/10分鐘(根據ISO 1133(DIN EN ISO 1133-1：2012-03)，測定溫度250℃，負載2.16公斤)。
成分A-2：以雙酚A為基底的粉末狀線性聚碳酸酯，具有的熔體體積流率MVR為19立方公分/10分鐘(根據ISO 1133(DIN EN ISO 1133-1：2012-03)，測定溫度為300℃， 負載為1.2公斤)。
成分B-1：Ecophit SC4000 O/MS膨脹石墨，來自SGL Carbon SE,Wiesbaden。
成分B-2：Ecophit GFG500膨脹石墨，來自SGL Carbon SE,Wiesbaden。
成分C：Poem DL-100(二甘油單月桂酸酯)，來自Riken Vitamin，作為流動提升劑。
成分D：三異辛基膦酸酯(TOF)，來自Lanxess AG，作為交酯化穩定劑。
熔體體積流率(MVR)係根據ISO 1133(測定溫度300℃，質量1.2公斤，DIN EN ISO 1133-1：2012-03)使用來自Zwick Roell的Zwick 4106儀器判定。
熔體黏滯度係根據ISO 11443(錐形平板配置)測定。
2.組成物
熔體黏滯度值分別列在表1，剪切速率[1/秒]。空白欄表示組成物具有極高流動性，導致無法再測定熔體黏滯度。
表1顯示根據本發明已加入二甘油酯的組成物在不同溫度和剪切速率下的測量結果皆展現出明顯改良的熔體黏滯度。當 加入的二甘油酯之量足夠高，在整個剪切速率範圍及不同的測量溫度，每個組成物皆顯示明顯降低的熔體黏滯度，也就是改良的流動性。
表2顯示即使少量的二甘油酯也會對含石墨的聚碳酸酯組成物之熔體體積流率MVR造成顯著影響。由於組成物B4至B6的石墨量相對較高，因此熔體體積流率仍然相對較低。隨著二甘油酯量增加，在不同測量溫度和不同剪切速率下測量的熔體黏滯度會改善。
表3顯示二甘油酯會對含石墨的聚碳酸酯組成物之熔體黏滯度造成明顯的影響。
相較於C3/C4，即使石墨含量較高，實例B7至B9和B10至B12仍然顯示明顯降低的熔體黏滯度。空白欄表示組成物具有極高流動性，導致再也無法測定熔體黏滯度。
玻璃轉移溫度(Tg)維持在高範圍(Tg>125℃)。
表4顯示二甘油酯會對含石墨的聚碳酸酯組成物之熔體黏滯度造成明顯的影響。
相較於C5/C6，B15、B16、B17和B18顯示明顯降低的熔體黏滯度。玻璃轉移溫度維持在高範圍(Tg>125℃)。

Claims (11)

  1. 一種聚碳酸酯，包含：A)20重量%至94.8重量%的芳香族聚碳酸酯；B)5至40重量%的石墨；及C)0.2重量%至3.0重量%的二甘油酯。
  2. 如申請專利範圍第1項的聚碳酸酯組成物，其包含：0.2至1.2重量%的二甘油酯。
  3. 如申請專利範圍第1或2項的聚碳酸酯組成物，其中該二甘油酯為化學式(I)的酯： 其中R=COCnH2n+1及/或R=COR’，其中n為整數且R’為分支烷基基團、或者分支或未分支烯基基團，且CnH2n+1為脂肪族飽和線性烷基基團。
  4. 如申請專利範圍第3項的聚碳酸酯組成物，其中該R=COCnH2n+1，其中n為6至24的整數，較佳為8至18，更佳為10至16，特佳為12。
  5. 如前述申請專利範圍任一項的聚碳酸酯組成物，其中該二甘油酯為二甘油單月桂酯，視需要地混合其他二甘油酯。
  6. 如前述申請專利範圍任一項的聚碳酸酯組成物，其中該石墨為膨 脹石墨，視需要地混合其他石墨。
  7. 如申請專利範圍第1或6項的聚碳酸酯組成物，其組成為：A)74.0重量%至85.0重量%的芳香族聚碳酸酯；B)5至25重量%的石墨；C)0.2至1.2重量%的二甘油酯；D)視需要地至多1.0重量%的熱穩定劑及/或交酯化穩定劑；及/或E)視需要地至多10.0重量%的一個或多種其他添加劑，選自阻燃劑、防滴劑、抗氧化劑、無機顏料、碳黑及/或染料及無機填充劑二氧化鈦、矽酸鹽、滑石、硫酸鋇及/或脫模劑。
  8. 如申請專利範圍第1或6項的聚碳酸酯組成物，其組成為：A)74.0重量%至79.6重量%的芳香族聚碳酸酯；B)20至25重量%的石墨；C)0.2至1.2重量%的二甘油酯；D)視需要地達到1.0重量%的熱穩定劑及/或交酯化穩定劑；及/或E)視需要地達到10.0重量%的一個或多個其他添加劑，選自阻燃劑、防滴劑、抗氧化劑、無機顏料、碳黑及/或染料及無機填充劑二氧化鈦、矽酸鹽、滑石、硫酸鋇及/或脫模劑。
  9. 如申請專利範圍第7項的聚碳酸酯組成物，其中二甘油酯的含量為從0.8至1.2重量%。
  10. 一種至少一種二甘油酯之用途，其係用於提升根據DIN EN ISO 1133(DIN EN ISO 1133-1：2012-03)測定的熔體體積流率，測定溫度為300℃，使用質量為1.2公斤的含石墨之導熱性聚碳酸酯組成 物。
  11. 如申請專利範圍第10項之用途，其中根據ISO 11443測定的聚碳酸酯組成物之熔體黏滯度係藉由二甘油酯降低。
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