CN103665910A - 注射成型制品和用于制备注射成型制品的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种注射成型制品和用于制备注射成型制品的方法，所述注射成型制品由树脂组合物制成，所述树脂组合物包含15至40质量%的超高分子量聚乙烯纤维和60至85质量%的热塑性树脂，此处以所述超高分子量聚乙烯纤维和所述热塑性树脂的总质量为100质量%，所述热塑性树脂在230℃的温度和21.2N的负荷下测得的熔体流动速率为70至500g/10min，并且用差示扫描量热计测得的熔融峰温度低于160℃，其中，所述注射成型制品满足以下要求：本征体积电阻率为1.0×1015Ω·cm以上，热导率为1W/m·K以上，且比重为1.2以下。该制品在刚性、抗冲击性、电绝缘性和热传导性方面是高的。

Description

注射成型制品和用于制备注射成型制品的方法
技术领域
本发明涉及注射成型制品，其具有高电绝缘性、高热传导性、高刚性、和高抗冲击性，而且轻质，并涉及用于制备它的方法。
背景技术
一般被统称为“功率模块”的电子部件在工作电压和产生的热量两方面都是高的，并且需要它们的外壳具有高电绝缘性和高散热性。此外，为了内部组件保护，需要这种外壳具有足够高的刚性和抗冲击性。
功率模块用于混合动力或电动汽车，并且对于减轻车辆重量以扩展车辆的里程存在着需要，且功率模块的外壳也需要减轻重量。
例如，WO2009/116357公开了一种由树脂组合物制成的高热传导性树脂模制品，该组合物包含聚酯树脂和含于其中的鳞状的六方氮化硼，其中，该制品在厚度为1.3mm以下的平面的平面方向上测量的热扩散率不小于0.5mm2/sec，并且该制品具有不小于1010Ω·cm的本征体积电阻率。
发明要解决的问题
但是，因为用于在WO2009/116357等中公开的复合树脂的无机填料的比重比树脂的比重高，例如，对氧化铝为3.9且对氮化硼为3.5，所以任何常规的高热传导性树脂模制品都是高比重的。此外，这种常规的高热传导性树脂模制品在电绝缘性、热传导性、刚性和抗冲击性方面是不足的，而这些性质对于电子部件的外壳来说是必须的，因此，需要更加降低比重并更加改善电绝缘性、热传导性、刚性和抗冲击性。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于，提供轻质的注射成型制品，其具有高电绝缘性、高热传导性、高刚性和高抗冲击性，以及提供其制备方法。
本发明提供了一种注射成型制品，所述注射成型制品由树脂组合物制成，所述树脂组合物包含15至40质量%的超高分子量聚乙烯纤维和60至85质量%的热塑性树脂，此处以所述超高分子量聚乙烯纤维和所述热塑性树脂的总质量为100质量%，所述热塑性树脂在230℃的温度和21.2N的负荷下测得的熔体流动速率为70至500g/10min，并且用差示扫描量热计测得的熔融峰温度低于160℃，其中，所述注射成型制品满足以下要求(1)：
要求(1)：按照JIS K6911中规定的方法测得的本征体积电阻率为1.0×1015Ω·cm以上，通过激光闪光法测得的热导率为1W/m·K以上，且按照ASTMD792测得的比重为1.2以下。
此外，本发明提供了一种用于制备注射成型制品的方法，所述方法包括：
将树脂组合物进料至注射成型机中，所述树脂组合物包含15至40质量%的超高分子量聚乙烯纤维和60至85质量%的热塑性树脂，所述热塑性树脂在230℃的温度和21.2N的负荷下测得的熔体流动速率为70至500g/10min，并且用差示扫描量热计测得的熔融峰温度低于160℃，所述注射成型机具有料筒单元，所述料筒单元的最高温度被控制在下述温度，该温度等于或高于比所述热塑性树脂的熔融峰温度高3℃的温度，并且等于或低于比所述热塑性树脂的熔融峰温度高20℃的温度，
将被进料的树脂组合物在所述料筒单元中熔融捏合，其中，将所述树脂组合物在所述料筒单元中的停留时间调节为12秒至300秒，并且
将被熔融捏合的树脂组合物注射成型以形成注射成型制品。
根据本发明，可以获得具有高刚性、高抗冲击性、高电绝缘性和高热传导性的轻质注射成型制品。
具体实施方案
本发明的注射成型制品包含超高分子量聚乙烯纤维和热塑性树脂。以下进行详细描述。
<超高分子量聚乙烯纤维>
在本发明中，形成超高分子量聚乙烯纤维的超高分子量聚乙烯是通常具有500,000至10,000,000的重均分子量(Mw)的聚乙烯，并且出于对所得的注射成型制品的刚性和抗冲击性的考虑，优选为1,000,000以上，更优选1,500,000以上。在本发明的语境中，重均分子量是通过凝胶渗透色谱测得的聚苯乙烯当量分子量，且用于其测量的具体方法描述于“实施例”部分。超高分子量聚乙烯纤维优选这样的纤维：在纤维内部含有较少缺陷；是形成纤维的均匀长丝；且热导率高。超高分子量聚乙烯的热导率通常为1W/m·K至100W/m·K。出于对所得的注射成型制品的热传导性的考虑，所述热导率优选为5W/m·K以上，更优选10W/m·K以上。在例如Jpn.J.Appl.Phys.第36卷(1997)第5633-5637页的“高强度聚合物纤维的热导率和扩散率(Thermal Conductivity and Diffusivity of High-Strength PolymerFibers)”中，描述了超高分子量聚乙烯纤维。
<热塑性树脂>
在本发明的注射成型制品中所含的热塑性树脂是这样的热塑性树脂：其在230℃的温度和21.2N的负荷下测得的熔体流动速率为70至500g/10min.，且用差示扫描量热计测得的熔融峰温度低于160℃。
热塑性树脂的具体实例包括聚烯烃、聚苯乙烯和聚(甲基丙烯酸甲酯)。热塑性树脂可以单独地使用，或以它们两个以上成员的组合的形式使用。
出于抑制超高分子量聚乙烯纤维在模制过程中的降解的考虑，热塑性树脂优选为聚烯烃。优选在本发明中使用的聚烯烃的实例包括聚丙烯、聚乙烯和含有具有4个以上碳原子的α烯烃作为主要成分的α烯烃树脂。聚烯烃可以单独地使用，或以它们两个以上成员的组合的形式使用。低密度的聚乙烯是更优选的。
注意，上述术语“热塑性树脂”不包括重均分子量(Mw)为500,000以上的聚乙烯，即上述的“超高分子量聚乙烯”。
聚丙烯的实例包括丙烯均聚物、丙烯-乙烯无规共聚物、以及通过将丙烯均聚随后在预先生成的丙烯均聚物的存在下将乙烯与丙烯共聚而制备的丙烯-乙烯共聚物。
聚乙烯的实例包括乙烯均聚物和乙烯-α-烯烃无规共聚物，所述共聚物是乙烯与具有4个以上碳原子的α-烯烃的共聚物。
含有具有4个以上碳原子的α烯烃的α-烯烃树脂的实例包括α-烯烃-丙烯无规共聚物。
用于所述聚烯烃的具有4个以上碳原子的α烯烃的实例包括：1-丁烯、2-甲基-1-丙烯、2-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、1-己烯、2-乙基-1-丁烯、2,3-二甲基-1-丁烯、1-戊烯、2-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、3,3-二甲基-1-丁烯、1-庚烯、甲基-1-己烯、二甲基-1-戊烯、乙基-1-戊烯、三甲基-1-丁烯、甲基乙基-1-丁烯、1-辛烯、甲基-1-戊烯、乙基-1-己烯、二甲基-1-己烯、丙基-1-庚烯、甲基乙基-1-庚烯、三甲基-1-戊烯、丙基-1-戊烯、二乙基-1-丁烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十一碳烯和1-十二碳烯。1-丁烯、1-戊烯、1-己烯和1-辛烯是优选的。
用于聚合烯烃的方法的实例包括本体聚合、溶液聚合、淤浆聚合和气相聚合。本体聚合是这样的方法：其中使用在聚合温度为液体的烯烃作为介质进行聚合；溶液聚合和淤浆聚合都是这样的方法：其中在惰性烃溶剂如丙烷、丁烷、异丁烷、戊烷、己烷、庚烷和辛烷中，进行聚合。气相聚合是这样的方法：其中使用气态单体作为介质并且在此介质中将气态单体聚合。
可以在间歇式系统或连续系统中实施这些聚合方法，并且可以在单级系统或在多级系统中实施这些方法，在单级系统中，聚合在单一的聚合反应器内进行，在多级系统中，聚合在由两个以上串联的聚合反应器组成的聚合设备中进行。这些聚合方法可以任选地组合。从工业和经济的观点出发，连续气相聚合法或本体气相聚合法是优选的，在本体气相聚合法中，连续运用本体聚合法和气相聚合法。
可以任选地决定在聚合步骤中的条件(例如聚合温度、聚合压力、单体浓度、催化剂输入量、和聚合时间)。
用于聚烯烃的制备的催化剂的实例包括多位点催化剂和单位点催化剂。优选的多位点催化剂包括通过使用包含钛原子、镁原子和卤原子的固体催化剂组分获得的催化剂，且优选的单位点催化剂的实例包括金属茂催化剂。
热塑性树脂在230℃的温度和21.2N的负荷下测得的熔体流动速率(MFR)为70g/10min.至500g/10min，优选200g/10min.至500g/10min。如果MFR低于70g/10min.，纤维可能在料筒单元中断裂。如果MFR超过500g/10min.，可能得不到足够的刚性或足够的冲击强度。在本发明中，对MFR的测量按照在JIS K7210中规定的方法进行。
用差示扫描量热计测得的热塑性树脂的熔融峰温度是这样的温度：在此温度下，由在用差示扫描量热计测得的熔化曲线中的峰高度表示的热流的量显示最大值。熔化曲线是在如下所述的方法中制得的差示扫描量热曲线。向密封在铝盘内的约5mg的样品，用差示扫描量热计(例如，TAInstruments Q100)，施加以下给出的连续热历程(1)至(4)：(1)在230℃保持5分钟，(2)以5℃/min.的速率从230℃冷却至40℃，(3)在40℃保持5分钟，(4)以5℃/min.的速率从40℃加热至230℃。在步骤(4)中，测量差示扫描量热曲线。
用差示扫描量热计测得的热塑性树脂的熔融峰温度低于160℃，优选不低于90℃但低于160℃，更优选从95℃至150℃，且甚至更优选从100℃至140℃。对于生成大量热的功率电子部件的外壳，含有熔融峰温度不低于90℃的热塑性树脂的本发明的注射成型制品在耐热性方面是合适的。此外，含有熔融峰温度低于160℃的热塑性树脂的本发明的注射成型制品在电绝缘性、热传导性、刚性和抗冲击性方面是优良的，因为在注射成型过程期间，超高分子量聚乙烯纤维比较不倾向于降解。
<填充剂、添加剂>
为了改善加工特性、力学特性、电学特性、热学特性、表面特性和对光的稳定性、可以将各种类型的添加剂结合在用于本发明的树脂组合物中。这种添加剂的实例包括填料、抗氧化剂、中和剂、增塑剂、润滑剂、脱模剂、防粘剂(antibonding agent)、热稳定剂、光稳定剂、阻燃剂、颜料和染料。
<注射成型制品>
本发明的注射成型制品是由树脂组合物制成的注射成型制品，所述树脂组合物包含15至40质量%的超高分子量聚乙烯纤维和60至85质量%的热塑性树脂，此处以所述超高分子量聚乙烯纤维和热塑性树脂的总质量为100质量%，所述热塑性树脂在230℃的温度和21.2N的负荷下测得的熔体流动速率为70至500g/10min.，用差示扫描量热计测得的熔融峰温度低于160℃，并且更特别是，它是满足以下要求(1)的这样一种注射成型制品：
要求(1)：按照JIS K6911中规定的方法测得的本征体积电阻率为1.0×1015Ω·cm以上，通过激光闪光法测得的热导率为1W/m·K以上，且按照ASTMD792测得的比重为1.2以下。
出于对热导率的考虑，在本发明的注射成型制品中所含的超高分子量聚乙烯纤维的含量优选为20质量%以上且热塑性树脂的含量优选为80质量%以下。出于对可注射成型性的考虑，超高分子量聚乙烯纤维的含量优选为35质量%以下且热塑性树脂的含量优选为65质量%以上。
通过激光闪光法测得的本发明的注射成型制品的热导率为1W/m·K以上。该热导率是通过用激光闪光法测量试样的厚度方向上的热导率所得到的值，所述试样是从注射成型制品的任意位置切下的，直径为10mm且厚度为1mm。
在本发明的注射成型制品中的超高分子量聚乙烯纤维的纤维长度优选为1mm以上，更优选为2mm以上。在注射成型制品中的超高分子量聚乙烯纤维的纤维长度优选为50mm以下。纤维长度可以通过以下方法测定。
从注射成型制品的任意位置切下尺寸为5mm×10mm×1mm的试样。用压塑机(由Shinto Metal Industries Corporation制备的F-37压塑机)，将试样在115℃保持3分钟，随后在10MPa加压1分钟。随后，将试样在30℃冷却2分钟，以提供厚度为100μm的薄片。用图像分析仪将在此薄片中的纤维拍摄为二元图像，并且计算50根纤维的加权平均值。将该加权平均值定义为纤维长度。当两根以上纤维在试样中交叠时，由观测者在监测图像时使纤维单根化，因为难以自动地制得二元图像。
<制备注射成型制品的方法>
本发明的注射成型制品可以通过以下步骤制备：
将树脂组合物进料至具有料筒单元的注射成型机，所述树脂组合物包含15至40质量%的超高分子量聚乙烯纤维和60至85质量%的热塑性树脂，此处以所述超高分子量聚乙烯纤维和热塑性树脂的总质量为100质量%，所述热塑性树脂在230℃的温度和21.2N的负荷下测得的熔体流动速率为70至500g/10min.，且用差示扫描量热计测得的熔融峰温度低于160℃，所述料筒单元的最高温度控制在下述温度，该温度等于或高于比所述热塑性树脂的熔融峰温度高3℃的温度，并且等于或低于比所述热塑性树脂的熔融峰温度高20℃的温度，
将被进料的树脂组合物在料筒单元中熔融捏合，使得在所述料筒单元中的停留时间将为12秒至300秒，并且
将被熔融捏合的树脂组合物注射成型。
出于对所得的注射成型制品的艾氏冲击强度的考虑，将树脂组合物在料筒单元中的停留时间控制在12秒至200秒的范围内，是优选的。
可以通过利用混合装置如亨舍尔混合机和滚筒将热塑性树脂、超高分子量聚乙烯纤维以及任选使用的填料、添加剂等均匀地混合，随后用塑化装置将它们熔融捏合，来制备被进料至注射成型机的料筒单元的树脂组合物。
为了控制在熔融捏合过程中超高分子量聚乙烯纤维的降解，优选将塑化装置的温度设置在以下温度，所述温度等于或高于比所述热塑性树脂的熔融峰温度高3℃的温度，并且等于或低于比所述热塑性树脂的熔融峰温度高20℃的温度。至于熔融捏合，为了抑制超高分子量聚乙烯纤维的断裂，适当地控制捏合条件是优选的。本文使用的塑化装置是将热塑性树脂加热至等于或高于其熔点的温度并随后将熔融的热塑性树脂捏合的装置。塑化装置的实例包括密炼机、单螺杆挤出机、同步旋转双螺杆挤出机(例如，由Toshiba Machine Co.,Ltd.生产的TEM[注册商标]、和由Japan Steel Works,Ltd.生产的TEX[注册商标])、和反转双螺杆挤出机（由Kobe Steel,Ltd.生产的FCM[注册商标]和由Japan Steel Works,Ltd.生产的CMP[注册商标])。
被进料至注射成型机的料筒单元的树脂组合物可以是通过挤拉成型法制得的树脂组合物。挤拉成型基本上是一种用树脂浸渍连续纤维束同时拉拔该纤维束的方法；其一个实例是这样一种方法，包括：使纤维束通过十字头，并且同时将熔融的树脂组分从挤出机等向十字头进料，从而用树脂组分浸渍纤维束。更优选的是例如在JP-A-3-272830中公开的使用十字头的挤拉成型法。
通过用塑化装置熔融捏合制备随后粒化的树脂组合物和通过拉拔成型法制备并随后粒化的树脂组合物有时称作树脂组合物粒料。
在一种可能的实施方案中，将通过拉拔成型法制备的树脂组合物粒料和通过熔融捏合法制备的树脂组合物粒料共混并随后注射成型。
优选地，通过拉拔成型法制备的树脂组合物粒料为2至50mm长。纤维长度更优选为3至20mm，且甚至更优选为5至15mm。将通过拉拔成型法制备的树脂组合物粒料的长度调节至2mm以上，可以提供刚性、抗冲击性和热传导性特别高的注射成型制品。将通过拉拔成型法制备的树脂组合物粒料的长度调节至50mm以下，可以在注射成型过程中容易地将熔融的树脂组合物填充进入模具空腔内。
在另一种可能的实施方案中，用混合装置如亨舍尔混合机和滚筒将热塑性树脂、超高分子量聚乙烯纤维、和任选使用的填料、添加剂等均匀混合，并将得到的混合物直接进料至注射成型机的料筒单元。出于对将超高分子量聚乙烯纤维均匀分散在注射成型制品中的容易性的考虑，优选的是，将通过拉拔成型法或者通过包含用上述塑化装置进行熔融捏合的方法所制得的树脂组合物进料至注射成型机的料筒单元。
实施例
以下参照实施例描述本发明。
在以下实施例和比较例中，使用以下所述的材料。
<纤维>
超高分子量聚乙烯纤维：
超高分子量聚乙烯纤维，由Toyobo Co.,Ltd.制备的Dyneema Roving2640，其具有2640dtex的细度、12μm的单丝直径、50W/m·K的热导率、2,800,000的重均分子量(Mw)。
聚萘二甲酸乙二醇酯纤维：
由Teijin Fibers,Ltd.制备，商标TEONEX，其具有1670dtex的细度和33μm的单丝直径。
玻璃纤维：
由Nippon Electric Glass Co.,Ltd.制备的T425，其具有2320tex的细度和23μm的单丝直径。
碳纤维：
由Mitsubishi Plastics,Inc.制备，注册商标DIALEAD K223HE，其具有6mm的数均纤维长度、11μm的直径、和550W/m·K的热导率。
<热塑性树脂>
热塑性树脂A-1：通过以下步骤制得的树脂：将聚丙烯(由SumitomoChemical Co.,Ltd.制备的NOBLEN W101；是一种熔融峰温度为130℃且在230℃的温度和21.2N的负荷下测量的MFR为5g/10min.的聚丙烯)与每100质量份聚丙烯0.5质量份的下述过氧化物混合，将它们进料至挤出机，并且在下述条件下将它们熔融捏合，以过氧化地降解聚丙烯，并由此将MFR调节至240g/10min.。过氧化地降解的聚丙烯的熔融峰温度为132℃。
过氧化降解条件
过氧化物：PERHEXA25B-40，由NOF Corporation制备
挤出机：由Tanabe Plastics Machinery Co.,Ltd.制备的40mmφ单螺杆挤出机Model VS40-28
挤出机运行条件：温度250℃，挤出机转速60rpm
热塑性树脂A-2：低密度聚乙烯(由Sumitomo Chemical Co.,Ltd.制备的G808；熔融峰温度为102℃；在230℃的温度和21.2N的负荷下测量的MFR为470g/10min.；重均分子量(Mw)为60,000)
热塑性树脂A-3：聚丙烯(由Sumitomo Chemical Co.,Ltd.制备的NOBLENU501E1；熔融峰温度为161℃；在230℃的温度和21.2N的负荷下测量的MFR为70g/10min.)
热塑性树脂A-4：高密度聚乙烯(由Keiyo Polyethylene Co.Ltd.制备的M6910；熔融峰温度为132℃；在230℃的温度和21.2N的负荷下测量的MFR为30g/10min.)
注射成型条件如下。
成型机：由Toyo Machinery&Metals Co.,Ltd.生产的“SI-30III”
注射条件：
注射速度：20mm/sec.
注射压：108MPa
保持压：29MPa
背压：5MPa
成型温度：50℃
冷却时间：25秒
[物理性质的评价]
在实施例和比较例中制备的注射成型制品的评价项目和其测试方法如下。评价结果示于表1和2中。
(1)熔体流动速率(MFR；单位：g/10min.)
按照JIS K7210规定的方法，测量热塑性树脂的熔体流动速率。测量在230℃的温度和2.16kg的负荷下进行。
(2)重均分子量(Mw)
在以下所述(1)至(8)的条件下，使用凝胶渗透色谱(GPC)，测量样品的聚苯乙烯当量分子链长度(Aw)。在色谱图上，定义一条直线作为基线，该直线是通过连接在停留时间比出现样品洗提峰相足够更短的稳定水平区中的点与停留时间比观察到溶剂洗提峰足够更长的稳定水平区中的点而得到的。使用测得的聚苯乙烯当量平均分子链长度(Aw)和聚乙烯的Q系数(17.7)，计算样品的重均分子量(Mw)。
重均分子量(Mw)=分子链长度(Aw)×Q系数
(1)装置：Waters150C，由Waters生产
(2)分离柱：TOSOH TSKgel GMH6-HT，2个柱
(3)测量温度：152℃
(4)载体：邻二氯苯
(5)流速：1.0mL/min.
(6)注射量：500μL.
(7)探测器：差示折射仪
(8)分子量标准物质：标准聚苯乙烯
(3)比重
按照ASTM D792测量样品的比重。
(4)熔融峰温度(单位：℃)
根据以下给出的温度程序，用差示扫描量热计(TA Instruments Q100)测量样品的熔化曲线，随后从在步骤(4)中获得的熔融峰，测定样品的熔融峰温度。
温度程序
(1)：在230℃保持5分钟
(2)：以5℃/min.的速率从230℃冷却至40℃
(3)：在40℃保持5分钟
(4)：以5℃/min.的速率从40℃加热至200℃
样品重量：5mg
(5)热导率(单位：W/m·K)
使用激光闪光法，测量模制品的热导率。
从注射成型制品上切下直径为10mm且厚度为1mm的试样。使用此试样，用激光闪光热常数分析仪(由ULVAC Technologies,Inc.生产的TC-7000)，测量试样厚度方向上的热导率。
(6)本征体积电阻率(单位：Ω·cm)
按照JIS K6911，用由DKK-TOA Corporation生产的数字绝缘测试仪DSM-8103，测量注射成型制品的本征体积电阻率。
(7)挠曲模量(FM，单位：MPa)
按照JIS K7171中规定的方法，使用通过注射成型制备的试样(厚度为4mm)，在跨度距离100mm、宽度10mm、加载速度2.0mm/min.、温度23℃，进行评价。
(8)艾氏冲击强度(Izod，单位：kJ/cm2)
按照JIS K7110中规定的方法，使用通过注射成型制备的试样(厚度为4mm)，评价缺口艾氏冲击强度。测量在23℃的温度进行。
实施例1
经由挤拉成型法，在140℃的浸渍温度，将超高分子量聚乙烯纤维Dyneema Roving2640和热塑性树脂A-1以30/70的重量比加工成树脂组合物。超高分子量聚乙烯纤维暴露在浸渍温度中的时间不长于20秒。用被控制在等于或低于135℃的温度的料筒单元，将此树脂组合物注射成型。在料筒中停留时间为18秒。对所得的模制品的评价结果示于表1中。
实施例2
经由挤拉成型法，在120℃的浸渍温度，将超高分子量聚乙烯纤维Dyneema Roving2640和热塑性树脂A-2以30/70的重量比加工成树脂组合物。超高分子量聚乙烯纤维暴露在浸渍温度中的时间不长于20秒。用被控制在等于或低于115℃的温度的料筒单元，将此树脂组合物注射成型。在料筒中的停留时间为12秒。对所得的模制品的评价结果示于表1中。
实施例3
除了将实施例2的纤维与热塑性树脂的重量比变为20/80之外，以与实施例2中相同的方式进行操作。对所得的模制品的评价结果示于表1中。
实施例4
除了将在料筒中的停留时间变为180秒之外，以与实施例2中相同的方式进行操作。对所得的模制品的评价结果示于表1中。
比较例1
用被控制在等于或低于135℃的温度的料筒单元，并将在料筒中的停留时间调节至18秒，将不含由超高分子量聚乙烯纤维的热塑性树脂A-1注射成型。对所得的模制品的评价结果示于表1中。
比较例2
用被控制在等于或低于115℃的温度的料筒单元，并将在料筒中的停留时间调节至12秒，将不含超高分子量聚乙烯纤维的热塑性树脂A-2注射成型。对所得的模制品的评价结果示于表1中。
比较例3
除了用热塑性树脂A-3代替实施例1中的热塑性树脂A-1并且将浸渍温度调节至165℃之外，以与实施例1中相同的方式，进行获得树脂组合物的尝试。超高分子量聚乙烯纤维在挤拉成型过程中的浸渍步骤期间断裂，使得不能获得树脂组合物。
比较例4
除了用热塑性树脂A-4代替实施例1中的热塑性树脂A-1之外，以与实施例1中相同的方式，进行获得树脂组合物的尝试。超高分子量聚乙烯纤维在挤拉成型过程中的浸渍步骤期间断裂，使得不能获得树脂组合物。
比较例5
除了将超高分子量聚乙烯纤维与热塑性树脂A-1的重量比改变为6/94之外，以与实施例1中相同的方式进行操作。对所得的模制品的评价结果示于表2中。
比较例6
除了将超高分子量聚乙烯纤维与热塑性树脂A-1的重量比改变为13/87之外，以与实施例1中相同的方式进行操作。对所得的模制品的评价结果示于表2中。
比较例7
通过经由挤拉成型法，在180℃的浸渍温度，将由Teijin Fibers,Ltd.制备的商标为TEONEX的聚萘二甲酸乙二醇酯纤维和热塑性树脂A-3以30/70的重量比加工，获得树脂组合物。用被控制在等于或低于180℃的温度的料筒单元，将此树脂组合物注射成型。对所得的模制品的评价结果示于表2中。
比较例8
除了用由Nippon Electric Glass Co.,Ltd.制备的玻璃纤维T425代替由Teijin Fibers,Ltd.制备的商标为TEONEX的聚萘二甲酸乙二醇酯纤维之外，以与比较例7中相同的方式进行操作。对所得的模制品的评价结果示于表2中。
比较例9
除了用由Mitsubishi Plastics,Inc.制备的商标为DIALEAD K223HE的碳纤维代替由Teijin Fibers,Ltd.制备的商标为TEONEX的聚萘二甲酸乙二醇酯纤维之外，以与比较例7中相同的方式进行操作。对所得的模制品的评价结果示于表2中。
表1
Figure BDA0000377377980000141
Figure BDA0000377377980000151
表2
Figure BDA0000377377980000152
如上所述，在实施例1至4中，可以获得轻质注射成型制品，其在刚性、抗冲击性、电绝缘性和热传导性方面是足够高的。在不包含超高分子量聚乙烯纤维的比较例1和2中，热导率低，并且在使用聚萘二甲酸乙二醇酯纤维代替超高分子量聚乙烯纤维的比较例7和使用玻璃纤维代替超高分子量聚乙烯纤维的比较例8中，热导率低。使用碳纤维的比较例9在绝缘性和冲击强度方面差。在比较例3和4中，不能获得注射成型制品。在比较例5和6中，不能获得足够高的刚性。

Claims (2)

1.一种注射成型制品，所述注射成型制品由树脂组合物制成，所述树脂组合物包含15至40质量%的超高分子量聚乙烯纤维和60至85质量%的热塑性树脂，此处以所述超高分子量聚乙烯纤维和所述热塑性树脂的总质量为100质量%，所述热塑性树脂在230℃的温度和21.2N的负荷下测得的熔体流动速率为70至500g/10min，并且用差示扫描量热计测得的熔融峰温度低于160℃，其中，所述注射成型制品满足以下要求(1)：
要求(1)：按照JIS K6911中规定的方法测得的本征体积电阻率为1.0×1015Ω·cm以上，通过激光闪光法测得的热导率为1W/m·K以上，且按照ASTMD792测得的比重为1.2以下。
2.一种用于制备注射成型制品的方法，所述方法包括：
将树脂组合物进料至注射成型机中，所述树脂组合物包含15至40质量%的超高分子量聚乙烯纤维和60至85质量%的热塑性树脂，所述热塑性树脂在230℃的温度和21.2N的负荷下测得的熔体流动速率为70至500g/10min，并且用差示扫描量热计测得的熔融峰温度低于160℃，所述注射成型机具有料筒单元，所述料筒单元的最高温度被控制在下述温度，该温度等于或高于比所述热塑性树脂的熔融峰温度高3℃的温度，并且等于或低于比所述热塑性树脂的熔融峰温度高20℃的温度，
将被进料的树脂组合物在所述料筒单元中熔融捏合，其中，将所述树脂组合物在所述料筒单元中的停留时间调节为12秒至300秒，以及
将被熔融捏合的树脂组合物注射成型以形成注射成型制品。
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PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
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