專利名稱：導熱性樹脂組合物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及成型性優(yōu)異的絕緣性的導熱性樹脂組合物，更詳細而言，涉及一種用 于要求散熱性的各種汽車零件、電機電子零件等中的導熱性優(yōu)異的液晶性聚合物組合物。
背景技術：
能夠形成各向異性熔融相的液晶性聚合物被公知為熱塑性樹脂中尺寸精度和減 震性優(yōu)異、成型時毛刺產(chǎn)生非常少的材料。目前，有效地利用這種特征并通過玻璃纖維強化 而形成的液晶性聚合物組合物作為各種電機電子零件的材料已被廣泛采用。但是，近年來， 這些零件已輕薄短小化，零件等的內(nèi)部的散熱已逐漸成為問題，賦予了散熱性的材料的要 求逐漸顯現(xiàn)出來。根據(jù)這樣的理由，提出了在熱塑性樹脂中添加特定粒徑的氧化鋁并使成型性和導 熱率提高的方法(日本特開2002-146187號公報)，該方法存在的問題在于，雖然提高了成 型性，但由于僅僅添加了氧化鋁作為導熱性填料，因而相對于添加量，導熱率的提高較低， 需要增加添加量，從而在與樹脂混煉時或成型時，擠出機、成型機的螺桿、料筒或成型模具 發(fā)生嚴重摩損，導致金屬混入。另一方面，提出了在液晶性聚合物中配合石墨以賦予導熱性的方法(日本特開 2006-257174號公報)，該方法存在的問題在于，雖然不會發(fā)生由填料導致的螺桿等的摩 損，但由于在賦予導熱性的同時賦予了導電性，因此，不能在要求電絕緣性的領域中使用。除此之外，提出了在熱塑性樹脂中添加無定形的氧化鈦，以提高光反射性、遮光 性，或用作光催化劑的方法(日本特開2004-75770號公報及日本特開2003-253130號公 報)，但這些文獻沒有對提高導熱性進行研究。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種解決所述現(xiàn)有技術的缺點，具有絕緣性、且成型性優(yōu) 異的導熱性高的材料。本發(fā)明人等鑒于上述問題點，對成型性優(yōu)異的導熱性高的液晶性聚合物組合物進 行了潛心探索、研究，結果發(fā)現(xiàn)，對于液晶性聚合物并用配合特定的導熱性板狀填料和特定 的導熱性粉粒狀填料是非常有效的，以至完成了本發(fā)明。即本發(fā)明為一種絕緣性的導熱性樹脂組合物，其特征在于，其為相對(A)液晶性聚合物100重量份，添加(B)導熱率為3W/m K以上且平均粒徑為1 300 y m的板狀填料10 300
重量份、(C)導熱率為3W/m-K以上且平均粒徑為⑶板狀填料的1/10 1/200的粉粒狀 填料10 300重量份而成，(B)、(C)成分的總添加量相對(A)液晶性聚合物100重量份為20 500重量份， ⑶成分與(C)成分的添加比率為3 1 1 3。
具體實施例方式以下，對本發(fā)明進行詳細說明。本發(fā)明中使用的液晶性聚合物(A)是指具有能夠 形成光學各向異性熔融相的性質(zhì)的熔融加工性聚合物。各向異性熔融相的性質(zhì)可通過利用 正交偏光鏡的常用的偏振光檢查法來確認。更具體而言，各向異性熔融相的確認可以通過 使用Leitz偏振光顯微鏡，在氮氣氣氛下以40倍的倍率觀察放置于Leitz熱臺上的熔融試 樣來實施。能夠適用于本發(fā)明的液晶性聚合物在正交偏光鏡間進行檢查時，即使在熔融靜 止狀態(tài)下偏振光也正常透過，顯示出光學各向異性。作為如上所述的液晶性聚合物(A)，沒有特別限制，優(yōu)選為芳香族聚酯或芳香族 聚酯酰胺，同一分子鏈中部分包含芳香族聚酯或芳香族聚酯酰胺的聚酯也在其范圍內(nèi)。這 些液晶性聚合物優(yōu)選使用在60°C下以0. 1重量％的濃度溶解于五氟苯酚時具有至少約 2. 0dl/g、進一步優(yōu)選具有2. 0 10. 0dl/g的對數(shù)粘度(I. V.)的物質(zhì)。作為能夠適用于本發(fā)明的液晶性聚合物(A)的芳香族聚酯或芳香族聚酯酰胺，特 別優(yōu)選具有選自芳香族羥基羧酸、芳香族羥基胺、芳香族二胺的組中的至少1種以上的化 合物作為構成成分的芳香族聚酯、芳香族聚酯酰胺。更具體而言，可列舉(1)主要由芳香族羥基羧酸及其衍生物中的1種或2種以上構成的聚酯；(2)主要由(a)芳香族羥基羧酸及其衍生物中的1種或2種以上、(b)芳香族二羧 酸、脂環(huán)族二羧酸及其衍生物中的1種或2種以上、和(c)芳香族二醇、脂環(huán)族二醇、脂肪族 二醇及其衍生物中的至少1種或2種以上構成的聚酯；(3)主要由(a)芳香族羥基羧酸及其衍生物中的1種或2種以上、(b)芳香族羥基 胺、芳香族二胺及其衍生物中的1種或2種以上、和(c)芳香族二羧酸、脂環(huán)族二羧酸及其 衍生物中的1種或2種以上構成的聚酯酰胺；(4)主要由(a)芳香族羥基羧酸及其衍生物中的1種或2種以上、(b)芳香族羥基 胺、芳香族二胺及其衍生物中的1種或2種以上、(c)芳香族二羧酸、脂環(huán)族二羧酸及其衍 生物中的1種或2種以上、和(d)芳香族二醇、脂環(huán)族二醇、脂肪族二醇及其衍生物中的至 少1種或2種以上構成的聚酯酰胺等。進而，在上述構成成分中也可以根據(jù)需要并用分子 量調(diào)節(jié)劑。作為構成能夠適用于本發(fā)明的所述液晶性聚合物(A)的具體化合物的優(yōu)選例，可 列舉對羥基苯甲酸、6-羥基-2-萘甲酸等芳香族羥基羧酸，2,6- 二羥基萘、1，4- 二羥基 萘、4，4’ - 二羥基聯(lián)苯、對苯二酚、間苯二酚、下述通式(I)及下述通式(II)表示的化合物 等芳香族二醇，對苯二甲酸、間苯二甲酸、4，4’ - 二苯基二羧酸、2，6-萘二羧酸及下述通式 (III)表示的化合物等芳香族二羧酸，對氨基苯酚、對苯二胺等芳香族胺類。[化學式1]
(m)(其中，X為選自亞烷基(C1 C4)、烷叉(alkylidene) 基、-0-、-so-、-S02-、-s-、-co-中的基團，Y 為選自-(CH2) n- (n = 1 4)、-0 (CH2) n0_ (n = 1 4)中的基團。)作為能夠適用于本發(fā)明的特別優(yōu)選的液晶性聚合物(A)是以對羥基苯甲酸、6-羥 基-2-萘甲酸、4，4’ - 二羥基聯(lián)苯、對苯二甲酸為主要構成單元成分的芳香族聚酯。其次，對本發(fā)明中使用的(B)板狀填料而言，其導熱率很重要。如果導熱率低，則 幾乎無法期待添加了填料的樹脂組合物的導熱率的提高，因此，(B)板狀填料的導熱率為 3ff/m K以上、優(yōu)選為10W/m K以上。另外，其平均粒徑也很重要，如果過小，則樹脂增稠， 會發(fā)生流動性顯著降低的問題，相反若過大，則雖然提高了流動性，但會發(fā)生薄壁流動性降 低的問題。因此，平均粒徑需要為1 300 ii m,優(yōu)選為2 100 ii m、特別優(yōu)選為5 20 ii m。只要是能夠滿足這樣的條件、且對于液晶性聚合物不造成分解等不良影響，而且 不具有導電性，則作為(B)成分的板狀填料可以使用任何物質(zhì)，優(yōu)選氮化硼、滑石中的1種 以上，更優(yōu)選為滑石。另外，對⑶板狀填料的添加量而言，如果添加量過少，則樹脂組合物內(nèi)的熱傳遞 路徑不發(fā)達，因此無法發(fā)揮充分的導熱率，相反如果過多，則填料之間的互相纏繞劇烈，雖 然導熱率提高，但會發(fā)生成型流動性顯著下降的問題，混煉時擠出機內(nèi)壓力上升而混煉性 極其惡化的問題等。因此，相對(A)液晶性聚合物100重量份，(B)板狀填料的添加量為 10 300重量份、優(yōu)選為50 200重量份、進一步優(yōu)選為30 150重量份。其次，對本發(fā)明中使用的(C)粉粒狀填料而言，粉粒狀填料是指不是板狀、而是球 狀、無定形的填料。添加(C)粉粒狀填料的理由在于，僅使用(B)板狀填料時，雖然二維平 行方向的導熱提高，但垂直方向的導熱率的提高減少，而且僅使用板狀填料時填料之間的 接觸部位減少，因此，通過添加如下填料能夠對樹脂組合物賦予均勻的導熱性，該填料進入 板狀填料與板狀填料之間而增加填料之間的接觸部位，且具有不阻礙板狀填料與板狀填料 的接觸的大小，不具有方向性。由以上理由可知，(C)粉粒狀填料的導熱率也與⑶板狀填料同樣重要。如果導熱 率低，則難以傳遞由(B)板狀填料傳導的熱，該部分的熱傳遞成為速控步驟。因此，(C)粉 粒狀填料的導熱率為3W/m K以上、優(yōu)選為10W/m K以上。另外，(C)粉粒狀填料的粒徑很重要，如果過大，則會阻礙⑶板狀填料之間的接觸，引起導熱率的降低。相反如果過小，則雖然容易進入⑶板狀填料間，但變得難以接觸， 而且作為樹脂組合物的粘度也增大，使成型性顯著惡化。在添加量較多的情況下，該傾向 尤其顯著。因此，(C)粉粒狀填料的平均粒徑需要為(B)板狀填料的平均粒徑的1/10 1/200、優(yōu)選為 1/20 1/100。另外，(C)粉粒狀填料的添加量、⑶、(C)成分的總添加量和⑶成分與(C)成分 的添加比率很重要，與(B)板狀填料同樣地，如果(C)粉粒狀填料的添加量過少，則樹脂組 合物內(nèi)的熱傳遞路徑不發(fā)達，因此無法發(fā)揮充分的導熱率，相反地如果過多，則填料之間的 互相纏繞劇烈，會發(fā)生成型流動性顯著下降的問題、混煉時擠出機內(nèi)壓力上升而混煉性極 其惡化的問題等。因此，相對(A)液晶性聚合物100重量份，(C)粉粒狀填料的添加量為 10 300重量份、優(yōu)選為20 200重量份、進一步優(yōu)選為30 150重量份。另外，相對(A) 液晶性聚合物100重量份，(B)、(C)成分的總添加量為20 500重量份、優(yōu)選為100 300 重量份，進一步優(yōu)選為150 250重量份。另外，對(C)粉粒狀填料與(B)板狀填料的添加比率而言，如果(C)粉粒狀填料過 多，則較多地進入(B)板狀填料間，會阻礙(B)板狀填料之間的接觸，引起導熱性的降低， 相反如果過少，則無法增加填料之間的接觸部位，引起導熱性的降低。因此，若考慮(C)粉 粒狀填料的添加效果，則⑶成分與(C)成分的添加比率需要為3 1 1 3，優(yōu)選為 2 1 1 2、進一步優(yōu)選為2 1 1 1。對能夠在本發(fā)明中使用的(C)粉粒狀填料而言，只要是滿足上述條件的物質(zhì)，則 能夠使用任何物質(zhì)。作為具體物質(zhì)，可列舉出氧化鈦、氧化鋁、無水碳酸鎂、氧化鎂、氧化鈹、 碳化硅、氮化鋁等，其中，從填料的毒性、經(jīng)濟性的方面考慮，優(yōu)選為選自氧化鈦、氧化鋁中 的1種以上。另外，本發(fā)明中使用的(B)板狀填料和(C)粉粒狀填料的平均粒徑為通過激光散 射法測定而得的值。另外，對本發(fā)明的高導熱性樹脂組合物而言，在本發(fā)明的目的范圍內(nèi)，為了改良機 械強度、耐熱性、尺寸穩(wěn)定性(耐變形、翹曲)、電性質(zhì)等性能，還可以配合(B)、(C)成分以 外的無機或有機填充劑，其中根據(jù)目的可使用纖維狀、粉粒狀、板狀的填充劑。另外，根據(jù)所要求的性能而適當添加了通常添加在熱塑性樹脂中的公知的物質(zhì)即 阻燃劑、染料或顏料等著色劑、抗氧化劑或紫外線吸收劑等穩(wěn)定劑、潤滑劑、結晶促進劑、結 晶成核劑等而形成的物質(zhì)也可以用作本發(fā)明的組合物。這樣獲得的本發(fā)明的導熱性樹脂組合物能夠使導熱率為1. 4ff/m K以上。使用本發(fā)明的導熱性樹脂組合物，通過注射成型或擠出成型、吹塑成型等得到的 成型品顯示出高耐濕熱性、耐化學試劑性、尺寸穩(wěn)定性、阻燃性、優(yōu)異的散熱性。有效地利 用該優(yōu)點，可以優(yōu)選用于熱交換器、散熱板、光學拾波器等將內(nèi)部產(chǎn)生的熱釋放到外部的零 件。另外，作為其他用途，可以用于例如LED、傳感器、連接器、插座、端子板、印刷基板、 ECU盒等電氣電子零件、照明零件、電視零件、電飯煲零件、微波爐零件、熨斗零件、復印機相 關零件、打印機相關零件、傳真機相關零件、加熱器、空調(diào)用零件等家庭/辦公電氣產(chǎn)品零 件。實施例
下面，用實施例、比較例對本發(fā)明進行具體說明，但本發(fā)明并不限定于這些例子。 需要說明的是，實施例中的物性測定方法如下所述。(1)導熱率使用將直徑30mm、厚2mm的圓板狀成型品重疊而成的樣品，用熱盤(HOT DISK)法 測定導熱率。(2)注射成型性在料筒溫度370°C、注射速度15m/min的條件下，以寬5mm、厚0. 3mm成型最大流動 距離70mm的棒狀成型品，測定流動距離，作為注射成型性。實施例1 10、比較例1 8依照表1所示的組成，用雙螺桿擠出機(株式會社日本制鋼所制TEX30CI型)對 液晶性聚合物、板狀填料和粉粒狀填料進行混煉并形成顆粒后，用注射成型機成型出上述 試驗片，進行各種評價。結果示于表1。需要說明的是，所使用的各成分如下所述。(A)液晶性聚合物(LCP)寶理塑料株式會社制造的VECTRA S950,導熱率0. 45ff/m K(B)板狀填料(B-1)滑石松村產(chǎn)業(yè)株式會社制夕，々 > 夕 > 夕PP，板狀，平均粒徑8 ii m，導熱 率 3ff/m K(B-2)滑石林化成株式會社制壓縮微粉滑石UPN HS-T，板狀，平均粒徑 2. 7um( 一次粒徑)，導熱率3W/m K(B-3)氮化硼電氣化學工業(yè)株式會社制尹 > 力# a > f 4卜，4 F SGP，板狀， 平均粒徑18 u m,導熱率60W/m K(C)粉粒狀填料(C-1)氧化鈦堺化學工業(yè)株式會社制TITONE SR-1，無定形，平均粒徑0. 25 y m， 導熱率20W/m K(C-2)氧化鋁電氣化學工業(yè)株式會社制7 >力7 A S f ASFP-20，球狀，平均粒 徑 0. 2 ii m,導熱率 27W/m K(C-3)氧化鋁電氣化學工業(yè)株式會社制7 >力7 A S f DAW-03，球狀，平均粒徑 3um,導熱率 27ff/m K(C-4)氧化鋁電氣化學工業(yè)株式會社制7 >力7 A彡f DAW-10，球狀，平均粒徑 10 u m,導熱率 27W/m K(C-5)氧化鋁電氣化學工業(yè)株式會社制7 >力7 A S f DAW-45，球狀，平均粒徑 45 u m,導熱率 27W/m K平均粒徑為利用激光散射法的測定值。[表 1]
權利要求
一種絕緣性的導熱性樹脂組合物，其特征在于，其為相對(A)液晶性聚合物100重量份，添加(B)導熱率為3W/m·K以上且平均粒徑為1～300μm的板狀填料10～300重量份、(C)導熱率為3W/m·K以上且平均粒徑為(B)板狀填料的1/10～1/200的粉粒狀填料10～300重量份而成，(B)、(C)成分的總添加量相對(A)液晶性聚合物100重量份為20～500重量份，(B)成分與(C)成分的添加比率為3∶1～1∶3。
2.根據(jù)權利要求1所述的絕緣性的導熱性樹脂組合物，其中，(B)板狀填料為選自氮化 硼和滑石中的1種以上，(C)粉粒狀填料為選自氧化鈦和氧化鋁中的1種以上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有絕緣性、且成型性優(yōu)異的導熱性高的材料。詳細而言，其相對(A)液晶性聚合物100重量份，添加(B)導熱率為3W/m·K以上且平均粒徑為1～300μm的板狀填料10～300重量份、(C)導熱率為3W/m·K以上且平均粒徑為(B)板狀填料的1/10～1/200的粉粒狀填料10～300重量份而成，(B)、(C)成分的總添加量相對(A)液晶性聚合物100重量份為20～500重量份，(B)成分與(C)成分的添加比率為3∶1～1∶3。
文檔編號C08K7/00GK101878268SQ20088011844
公開日2010年11月3日 申請日期2008年11月26日 優(yōu)先權日2007年11月28日
發(fā)明者宇佐美孝司, 宮下貴之, 渡邊美紀 申請人:寶理塑料株式會社