KR20050059162A - 열전도성 액정 중합체 조성물과 이로 형성된 물품 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열전도성 액정 중합체 조성물에 관한 것이다. 조성물은 액정 중합체와 금속 입자로 이루어진다. 최소한 약 90중량%의 금속 입자는 200㎛ 이상의 평균 입자 크기를 갖는다. 본 발명의 다른 구성에서는 금속 입자의 평균 입자 크기가 420㎛보다 더 크다. 알루미늄 박편은 본 발명에 사용하는 금속 입자의 예이다. 열전도성 액정 중합체 조성물은 조리기구를 제조하는데 유용하고 조리하는 동안 브라우닝을 제공하는데 충분한 열전도도를 갖는다. 조성물은 요리 냄비, 시트, 쟁반, 접시, 찜 냄비 등과 같은 오븐 조리기구를 제조하는데 유용하다.

Description

열전도성 액정 중합체 조성물과 이로 형성된 물품 {THERMALLY CONDUCITIVE LIQUID CRYSTALLINE POLYMER COMPOSITIONS AND ARTICLES FORMED THEREFROM}

본 발명은 금속 입자를 함유하는 액정 중합체 조성물과 중합체 조성물로 형성되는 조리 기구를 포함한 물품에 관한 것이다.

알루미늄 냄비와 같은 금속 오븐 조리기구는 브로우닝 과/또는 바삭바삭한 효과를 원할 때 널리 사용된다. 금속의 양호한 열전도성때문에 열은 음식에 전달되고 음식물의 표면 온도는 브로우닝에 요구되는 임계 온도에 도달할 수 있다. 금속 물질의 결함은 그들의 불량한 유리성에 있다. 따라서, 버터/그리스를 사용하거나 아니면 비-점착성 피막으로 표면처리하는 것이 필요하다. 제빵산업에서 이것은 해결에 생산가를 증가시키기 때문에 상당한 불편을 가져온다. 비-점착성 피막은 내구력이 없어 금속 조리기구는 자주 재피복하거나 대치할 필요가 있다. 또한, 표면 산화도 문제를 일으킬 수 있다.

또한, 고온 중합체 물질로 만든 조리기구 제품은 산화하지 않는다. 더우기, 이러한 종류의 중합체 표면은 일반적으로 화학적으로 불활성이기 때문에 유리성이 강화되어 비-점착성 피막의 사용이 필요없다. 또한, 고온열가소성 물질은 금속 조리기구보다 더 좋은 중량/인성을 제공한다. 그러나, 중합체의 열전도성은 브라우닝 과/또는 바삭바삭한 효과를 얻는데는 불충분하다.

액정 중합체(LCP)를 사용하여 조리기구를 제조해 왔다. 액정 중합체는 일반적으로 이들이 용액(액방성)에서 또는 용융상(열성)에서 액정 또는 비등방성 상태를 나타내는가에 따라서 두 그룹으로 나누어진다. 열상 LCPs는 "액정성", "액정" 또는 "비등방성"과 같은 용어로 기술된다. 열상 LCPs에는 한정되어 있는 것은 아니나 전체적 방향족 폴리에스테르, 방향족-지방족 폴리에스테르, 방향족 폴리아조메틴, 방향족 폴리에스테르-카보네이트와 부분적 또는 전체적 방향족 폴리에스테르-아미드가 있다. 대표적으로 LCPs는 그들의 분자축에 따라 적절하게 강인한 길고 평편한 단량체를 제조한다. 또한, 이들 중합체는 이들 사이에서 동축 또는 평행 쇄-확장 결합을 갖는 경향이 있다. 전체적 방향족을 고려할 때, LCP의 각 단량체는 중합체 뼈대에 최소한 하나의 방향족 고리를 제공해야 한다.

액정 폴리에스테르는 유동 전단 응력하에 유동 방향으로 분자쇄에 향하게 된다. 액정 폴리에스테르는 우수한 용융 유동성을 갖고 일반적으로 그들의 구조에 따라 300℃ 또는 그 이상의 열변형 내성을 갖는다.

통상적으로 이용할 수 있는 액정 폴리에스테르는 여러가지 원하는 성질을 가지며, 예를들어, 솔베이 어드밴스트 폴리머스 엘엘씨에서 판매하고 있는 XYDAR® SRT-300은 약 264psi의 굽힘 하중 하에서 약 355℃의 열변형 온도를 갖는다. LCPs는 일반적으로 내연성과 내복사성을 갖는다. 이들은 거의 연기를 발생하지 않으며, 생화염에 노출되었을 때 점적되지 않는다. LCP는 높은 절연 내구력과 탁월한 아크 저항을 갖는 우수한 전기 절연체로서 작용한다. LCPs는 한정되어 있는 것은 아니나 온수, 초산, 기타 산메틸 에틸 케톤, 이소프로필 알코올, 트리클로로에틸렌, 가성소다, 표백제와 세제를 포함하는 높은 극성과 비극성 용매와 탄화수소로부터의 화학적 부식에 내성을 갖는다. LCPs는 일반적으로 매우 낮은 마찰 계수를 가지며, 비교적 높은 온도에서 실질적으로 높은 강도 수준을 갖는다.

LCPs는 영도 이하 내지 400℃ 이상의 융점 범위의 온도에서 이와 같은 우수한 강도, 윤활성, 내화학성 및 기타 성질을 가지므로 조리기구와 더불어 자동차 와/또는 항공산업용 엔진 연료 시스템 부품, 엔진 베어링과 브라킷, 패스너 또는 하우징; 전자산업용 소킷, 칩운반체, 고온 커넥터 와/또는 스위치를 포함하여 광범위한 용도로 유용하다.

미국특허번호 5,529,716에는 액정 폴리에스테르, 알루미늄 분말, 박편 또는 섬유와 임의의 산화티타늄 과/또는 등반사경을 형성하는 탈크를 함유하는 액정 폴리에스테르가 기술되어 있다.

도1은 본 발명의 구성에 따른 제빵 시트의 예시도이다.

도2는 본 발명의 구성에 따른 다수-식빵 냄비의 예시도이다.

도3은 본 발명의 구성에 따른 빵 냄비에서 구운 빵의 표면 온도와 종래 빵 냄비에서 구운 빵의 표면 온도를 대조한 그래프이다.

본 발명은 실시예를 들어 더 설명할 것이다. 실시예는 본 발명을 예시한 것이며, 본 발명의 청구범위를 한정하는 것은 아니다.

대표적인 굽기 온도를 견딜 수 있는 중합체 오븐 조리기구 기술이 식품 굽기 분야에서 필요하고, 브라우닝과 바삭바삭하게 구운 식품으로 할 수 있는 비-산화 굽는 기구가 식품 굽기 분야에 필요하고, 비-점착성 피막의 사용이 필요하지 않은 오븐 굽는 기구가 식품 굽기 분야에 필요하고, 오븐 조리기구의 제조에 있어 효과적-가격을 갖는 열전도성 중합체 조성물이 식품 굽기 분야에서 필요하다.

이와 같은 필요성들은 본 발명의 구성을 이루게 하며, 본 발명은 최소한 90중량%의 금속 입자의 입자 크기가 약 200㎛ 이상인 입자크기를 갖는 금속 입자와 액정 중합체를 함유하는 중합체 조성물을 제공한다.

또한, 전술한 필요성은 본 발명의 구성을 이루게 하며, 본 발명은 평균 입자 크기가 약 420㎛ 이상인 평균 입자 크기를 갖는 금속 입자와 액정 중합체를 함유하는 중합체 조성물을 제공한다.

또한, 전술한 필요성은 본 발명의 구성을 이루게 하며, 본 발명은 최소한 90중량%의 금속 입자의 입자 크기가 약 200㎛ 이상인 입자 크기를 갖는 금속 입자와 액정 중합체를 함유하는 중합체 조성물로 형성된 용융 제조, 사출 성형과 압출 물품을 제공한다.

또한, 전술한 필요성은 본 발명의 구성을 이루게 하며, 본 발명은 평균 입자 크기가 약 420㎛ 이상인 평균 입자 크기를 갖는 금속 입자와 액정 중합체를 함유하는 중합체 조성물로 형성된 용융 제조, 사출 성형과 압출 물품을 제공한다.

더우기, 전술한 필요성은 본 발명의 구성을 이루게 하며, 본 발명은 최소한 90중량%의 금속 입자의 입자 크기가 약 200㎛ 이상인 입자 크기를 갖는 금속 입자와 액정 중합체를 함유하는 중합체 조성물로 형성된 냄비, 시트, 쟁반, 접시와 찜냄비를 포함한 조리기구를 제공한다.

전술한 필요성은 본 발명의 구성을 더 이루게 하며, 본 발명은 평균 입자 크기가 약 420㎛ 이상인 평균 입자 크기를 갖는 금속 입자와 액정 중합체를 함유하는 중합체 조성물로 형성된 냄비, 시트, 쟁반, 접시와 찜 냄비를 포함한 조리기구를 제공한다.

더우기, 전술한 필용성은 본 발명의 구성을 이루게 하며, 본 발명은 최소한 90중량%의 금속 입자의 입자 크기가 약 200㎛ 이상인 금속 입자를 액정 중합체와 화합하여 이루어지는 중합체 조성물로 형성된 물품의 열전도성을 증가시키고 중합체 조성물로 물품을 형성시키는 방법을 제공한다.

전술한 필요성은 본 발명의 구성을 더 이루게 하며, 본 발명은 금속 입자의 평균 입자 크기가 약 420㎛ 이상인 평균 입자 크기를 갖는 금속 입자를 액정 중합체와 화합하여 이루어지는 중합체 조성물로 형성된 물품의 열전도성을 증가시키고 중합체 조성물로 물품을 형성시키는 방법을 제공한다.

더불어, 전술한 필요성은 본 발명의 구성을 이루게 하며, 본 발명은 중합체 조성물로 전도성을 증가시키기 위하여 최소한 90중량%의 금속 입자가 약 200㎛ 이상의 입자 크기를 갖는 금속 입자를 액정 중합체 조성물의 첨가제로서 사용하는 것을 제공한다.

더우기, 전술한 필요성은 본 발명의 구성을 이루게 하며, 본 발명은 중합체 조성물의 전도성을 증가시키기 위하여 금속 입자가 약 420㎛ 이상의 평균 입자 크기를 갖는 금속 입자를 액정 중합체 조성물의 첨가제로서 사용하는 것을 제공한다.

본 발명은 중합체 조리기구를 통하여 음식에 열이 균일하게 전달되도록 하는 새로운 중합체 조성물을 제공한다. 금속 충전제의 주입은 충전물을 통하여 열전달을 개량시킨다. 그러나, 열전도성 중합체 물질의 이용은 그들의 극히 높은 가격 때문에 매우 제한되어 있다. 실제 열전도성 충전제는 대체로 매우 고가이다. 더우기 높은 충전제 하중이 열전도성을 개량하는데 필요하다. 실제 낮은 충전제 체적 분획에서 복합물의 열전도성은 기질의 열전도성에 가깝다. 열전도성은 임계 하중에 도달할 때만 개량된다.

또한, 본 발명은 오븐 조리기구의 제조에 있어 효과적 가격의 열전도성 중합체 조성물을 제공한다. 본 발명은 중합체 조리기구에서 구운 음식물의 불충분한 브로우닝과 바삭바삭함을 오랜동안 제한하는 것을 제공한다.

본 발명의 부가적인 장점과 요점은 본 분야의 숙련자가 쉽게 알 수 있게 다음에 상세히 설명할 것이며, 여기서 본 발명의 구성은 본 발명을 실시하는데 볼 수 있는 최선의 형태를 예시하여 나타내고 기술할 것이다. 기술될 본 발명은 기타 다른 구성을 이룰 수 있고, 이의 몇가지 상세한 설명은 본 발명의 정신에서 벗어나지 않으면 모두 여러가지 명백한 관점에서 쉽게 수정이 가능하다. 따라서, 설명은 실제 예시한 것에 지나지 않고 한정시키는 것은 아니다.

본 발명의 종래 조리기구의 결함을 제거한다. 본 발명은 음식물을 브로우닝하고 바삭바삭하게 할 수 있는 효과적인 가격의 중합체 조리기구를 제공한다. 본 발명은 비-점착성 피막의 사용이 필요하지 않은 비-점착성 조리기루를 제공한다. 이러한 개량은 액정 중합체 조성물에 대량의 금속 입자를 혼합하므로서 성취한다. 본 발명의 구성에 있어, 최소한 약 90중량%의 금속 입자는 최소한 약 200㎛의 입자 크기를 갖는다. 본 발명의 다른 구성에 있어, 최소한 약 90중량%의 금속 입자는 최소한 약 400㎛의 입자 크기를 갖는다. 더우기 본 발명의 다른 구성에서 최소한 약 90중량%의 금속 입자는 최소한 약 500㎛의 입자 크기를 갖는다. 본 발명의 또 다른 구성에 있어, 금속 입자는 약 420㎛ 이상의 평균 입자 크기를 갖는다. 더우기, 본 발명의 다른 구성에 있어, 금속 입자는 약 500㎛ 이상의 평균 입자 크기를 갖는다.

요리하는 동안 브로우닝을 제공하는데 충분한 열전도성을 갖는 액정 중합체 조성물을 알게 되었다. 이러한 새로운 중합체 조성물은 요리 냄비, 시트, 쟁반, 접시, 찜 냄비 등과 같은 오븐 조리기구를 제조하는데 유용하다. 본 발명의 구성에 있어, 시트에는 도1에 예시한 바와 같이 굽기 시트(10)가 있다. 본 발명의 다른 구성에 있어, 냄비에는 도2에 도시된 바와 같이 다수-식빵 냄비(20)가 있다.

조리기구를 형성하는데 사용된 액정 중합체 조성물에서 큰 입자 크기를 금속 입자를 사용하면 음식물을 브로우닝하고 바삭바삭하게 하는데 충분한 열전도성을 제공함을 알았다. 본 발명에 사용하는데 적합한 금속 입자에는 알루미늄, 놋쇠, 구리, 마그네슘, 니켈, 스테인레스 강, 강철, 은, 주석과 아연 입자가 있다.

약 420㎛ 이상의 평균 입자 크기를 갖는 알루미늄 박편과 같은 큰 입자 크기의 금속 입자를 사용하면, LCP 중합체 조성물로 형성된 물품에 증가된 열전도성을 제공한다. 증가된 열전도성은 큰 입자 크기의 금속 입자를 함유하는 LCP 중합체 조성물로 형성된 조리기구가 여기서 조리된 음식물을 브로우닝하고 바삭바삭하게 한다. 또한, 최소한 약 90중량%의 금속 입자가 최소한 약 200㎛의 입자 크기를 갖는 알루미늄 박편을 포함한 금속 입자를 함유하는 중합체 조성물로 형성된 물품은 음식물을 브로우닝하고 바삭바삭하게 하는데 필용한 열전도성을 제공하는 것으로 믿는다.

본 발명의 한 구성에 있어, 중합체 조성물은 중합체 조성물의 총량을 기준으로 하여 약 20중량% 내지 약 70중량%의 금속 입자를 함유한다. 다른 구성에서 중합체 조성물은 중합체 조성물의 총량을 기준으로 하여 약 30중량% 내지 약 60중량%의 금속 입자를 함유한다. 약 45중량%의 금속 입자 농도는 본 발명의 구성에 사용하는데 매우 적합하다.

본 발명의 한 구성에서, 최소한 90중량%의 금속 입자는 약 200㎛ 이상의 입자 크기를 갖는다. 입자 크기는 체를 사용하여 측정할 수 있다. 10% 이하의 금속 입자 시료가 200㎛ 체를 통과하면, 이때 최소한 90중량%의 금속 입자가 약 200㎛ 이상의 입자 크기를 갖는다. 본 발명의 한 구성에 있어, 최소한 90중량%의 금속 입자가 약 400㎛ 이상의 입자 크기를 갖는다. 따라서, 10중량% 이하의 금속 입자가 400㎛ 체를 통과한다. 본 발명의 다른 구성에 있어, 최소한 90중량%의 금속 입자가 약 500㎛ 이상의 입자 크기를 갖는다. 따라서, 10중량% 이하의 금속 입자는 500㎛ 체를 통과한다.

금속 입자의 평균 입자 크기는 본 발명의 한 구성에서 약 420㎛ 이상이다. 다른 구성에 있어서는, 평균 입자 크기는 약 500㎛ 이상이다. 금속 입자의 평균 입자 크기는 초음파 측정법, 레이저 회절법과 물리적 측정법을 포함한 통상의 방법으로 측정할 수 있다. 레이저 회절법은 금속 입자 크기를 측정하는데 매우 적합하다. 레이저 회절 입자 크기 분석기는 통상적으로 마이크로트랙과 베크맨 쿨터 회사 제품을 이용할 수 있다.

알루미늄 입자, 특히 알루미늄 박편과 섬유는 본 발명의 중합체 조성물에서 금속 입자로서 사용하는데 매우 적합하다. 알루미늄은 높은 열전도성을 갖는다. 더불어 알루미늄 입자의 사용은 다른 열전도성 금속 입자의 사용에 비하여 비교적 가격이 효과적이다. 더 큰 크기의 입자의 알루미늄 박편과 섬유를 사용하면 더 작은 크기의 입자 분말을 사용하는 것 보다 부가된 이익을 제공한다. 알루미늄과 같은 분말 형태의 여러가지 금속은 공기에서 연소할 수 있고, 화재와 폭발 위험이 존재한다. 약 200㎛ 이상의 입자 크기를 갖는 알루미늄은 더 작은 입자 크기의 알루미늄 분말과 같은 연소를 갖지 않는다. 알루미늄 박편과 같은 500㎛ 이상의 입자 크기를 갖는 알루미늄은 정상적으로 연소를 유지하지 않으며, 따라서 이의 저장과 취급은 더 작은 입자 크기의 알루미늄 분말에 비하여 용이하다. 본 발명의 구성에 사용하는데 적합한 알루미늄 섬유는 고주파 진동법에 의하여 또는 절단 알루미늄선에 의하여 제조될 수 있는 섬유성 금속 알루미늄이다.

본 발명의 한 구성에 있어, 중합체 조성물은 약 0.25㎜ 내지 약 10㎜의 평균 길이, 약 0.25㎜ 내지 약 10㎜의 평균 폭과 약 5㎛ 내지 약 250㎛의 평균 두께를 갖는 알루미늄 박편을 함유한다. 본 발명의 다른 구성에 있어, 알루미늄 박편의 평균 길이는 약 0.5㎜ 내지 약 5㎜이고, 알루미늄 박편의 평균 폭은 약 0.5㎜ 내지 약 5㎜이고, 알루미늄 박편의 평균 두께는 약 10㎛ 내지 약 100㎛이다. 본 발명의 특별한 구성에 있어, 알루미늄 박편의 평균 길이는 약 0.6㎜이고, 알루미늄 박편의 평균 폭은 약 0.6㎜이고, 알루미늄 박편의 평균 두께는 약 25㎛이다. 본 발명의 다른 특수한 구성에 있어, 알루미늄 박편의 평균 길이는 약 2.0㎜이고, 알루미늄 박편의 평균 폭은 약 0.5㎜이고, 알루미늄 박편의 평균 두께는 약 25㎛이다. 더불어, 본 발명의 다른 구성에 있어, 알루미늄 박편의 평균 길이는 약 10㎜이고, 알루미늄 박편의 평균 폭은 약 1.0㎜이고, 알루미늄 박편의 평균 두께는 약 25㎛이다.

큰 길이 대 두께의 가로세로비를 갖는 금속 입자가 본 발명의 구성에 사용하는데 적합하다. 약 20:1 이상의 길이 대 두께의 가로세로비를 갖는 금속 입자가 적합하다. 본 발명의 한 구성에서 길이 대 두께의 가로세로비는 약 20:1 내지 약 80:1이다.

본 발명에 사용하는데 적합한 알루미늄 박편은 트랜스밋 코포레이션에서 판매하고 있고 트랜스밋 코포레이션 X-102(1㎜×1㎜×25㎛)가 있다. 다른 구성에서, 트랜스밋 코포레이션 X-107(2㎜×0.5㎜×25㎛)과 X-109(0.6㎜×0.6㎜×25㎛) 알루미늄 박편을 사용할 수 있다. 본 발명에 사용하는데 적합한 다른 알루미늄 박편 공급원은 팔코 알루미늄 인코포레이티드가 있다.

본 발명의 구성에 따른 알루미늄 박편을 함유하는 LCP 조성물은 중합체 조성물에 다른 열전도성 입자를 첨가하지 않고, 음식물을 효과적으로 브로우닝 또는 바삭바삭하게 하는데 충분한 열전도도를 갖는 조리기구로 형성시킬 수 있다. 음식물을 브로우닝하고 바삭바삭하게 할 수 있는 조리기구는 액정 중합체, 알루미늄 박편과 같은 한 형태의 금속입자와 유리 섬유와 광물질과 같은 임의의 비-열전도성 충전제를 필수성분으로 하는 중합체 조성물로 형성될 수 있다. 예를들면, 금속 입자의 한 형태는 트랜스밋 코포레이션 X-102 알루미늄 박편일 수 있다.

본 발명의 한 구성에 따른 액정 중합체는 150℃ 이상의 Tm을 갖는다. 바람직하기로는 본 발명의 한 구성에 따른 액정 중합체가 250℃ 이상의 Tm을 갖는 것이다. 본 발명의 한 구성에 따른 액정 중합체는 최소한 부분적 방향족 폴리에스테르의 한 구성에서 LCPs는 전체적 방향족 폴리에스테르이다.

본 발명의 한 구성에 사용된 액정 폴리에스테르는 최소한 하나의 디카르복실산과 최소한 하나의 디올의 반응 생성물로부터 형성된다. 본 발명의 한 구성에서, 폴리에스테르는 최소한 하나의 디카르복실산, 최소한 하나의 디올과 최소한 하나의 히드록시카르복실산의 반응 생성물로부터 형성된다. 방향족 디카르복실산, 디올과 히드로시카르복실산은 본 발명의 구성에 따른 액정 폴리에스테르를 형성하는데 적합하다. 적당한 액정 폴리에스테르는 방향족 디카르복실산, 방향족 디올 아니면 방향족 히드록시카르복실산에서 유도된 다음 구조 단위로 형성될 수 있다:

상기 방향족 구조 단위 중 다음 구조 단위가 본 발명에 따른 중합체 조성물에 사용하는 액정 중합체를 형성하는데 특히 매우 적합하다.

본 발명의 구성에 있어, LCP는 테레프탈산, 이소프탈산, 2,6-나프탈 디카르복실산, 3,6-나프탈 디카르복실산, 1,5-나프탈 디카르복실산, 2,5-나프탈 디카르복실산에서 선택된 최소한 하나의 디카르복실산과 하이드로퀴논, 레소르시놀, 4,4'-비페놀, 3,3'-비페놀, 2,4'-비페놀, 2,3'-비페놀과 3,4-비페놀에서 선택된 최소한 하나의 디올로부터 형성된다. 본 발명의 다른 구성에 있어서는 LCP는 p-히드록시벤조산, m-히드록시벤조산, 2,6-히드록시나프탈산, 3.6-히드록시나프탈산, 1,6-히드록시나프탈산과 2,5-히드록시나프탈산에서 선택한 히드록시카르복실산 단량체로부터 형성된다.

본 발명의 한 구성에 있어, LCP는 약 50몰% 이하의 테레프탈산 구조 단위, 약 30몰% 이하의 이소프탈산 구조 단위와 약 50몰% 이하의 비페놀 구조 단위를 갖는다. 본 발명의 한 다른 구성에 있어서, LCP는 약 5몰% 내지 약 30몰%의 테레프탈산 단위 구조, 약 20몰% 이하의 이소프탈산 단위 구조와 약 5몰% 내지 약 30몰%의 비페놀 구조 단위를 갖는다. 본 발명의 다른 구성에 있어서, LCP는 약 5몰% 내지 약 40몰%의 하이드로퀴논 구조 단위를 더 함유한다. 약 5몰% 내지 약 25몰%의 2,6-나프탈디카르복실산 구조 단위가 본 발명의 다른 구성에 부가적으로 존재한다.

본 발명의 한 구성에 있어서, LCP는 약 40몰% 내지 약 70몰%의 p-히드록시벤조산 구조 단위를 더 함유한다. 본 발명의 다른 구성에 따른 LCP는 약 15몰% 내지 약 30몰%의 2,6-히드록시나프탈산을 더 함유한다.

본 발명의 구성에 사용된 LCP는 테레프탈산, 이소프탈산, p-히드록시벤조산과 비페놀로 구성되는 방향족 단량체의 혼합물을 중합시켜서 형성된다. 본 발명의 다른 한 구성에 있어서, LCP는 테레프탈산, p-히드록시벤조산과 비페놀로 이루어지는 방향족 단량체의 혼합물을 중합시켜서 형성된다. 본 발명의 다른 구성에 있어서, LCP는 테레프탈산, p-히드록시벤조산, 비페놀과 하이드로퀴논으로 이루어지는 방향족 단량체의 혼합물을 중합시켜서 형성된다. 본 발명의 구성에 사용하는데 적합한 LCPs에는 히드록시나프탈산, 나프탈디카르복실산, 하이드로퀴논 또는 레소르시놀 구조 단위를 함유하는 것이 있다.

본 발명의 구성에 사용하는데 적합한 시판되고 있는 전체적 방향족 액정 폴리에스테르에는 솔베이 어드밴스트 폴리머스 엘엘씨에서 판매하고 있는 XYDAR® SRT-300, SRT-400, SRT-700, SRT-900과 SRT 1000 액정 중합체가 있다.

본 발명의 구성에 따른 중합체 조성물은 유리 섬유와 같은 보강충전제; 탈크와 규회석과 같은 광물질; 안료; 결합제; 산화방지제; 열안정화제; 자외선 안정화제; 가소제; 윤활제와 같은 가공보조제와 이형제를 포함한 임의의 비-열전도성 첨가제를 더 함유할 수 있다. 비-열전도성 첨가제는 높은 열 전도성을 갖는 금속과 다른 낮은 열전도성을 갖는 첨가제를 뜻한다. 비-열전도성 물질은 열절연체로서 통상 알려져 있다.

유리섬유는 연속 필라멘트, 절단되고 분쇄된 형태로 판매되고 있다. 이러한 형태의 유리섬유는 본 발명의 실시에 사용될 수 있다. 본 발명의 구성에 적합한 유리섬유는 베트로텍스 서튼티드 코포레이션에서 판매하고 있는 CERTAINTEED® 910 섬유유리가 있다. 본 발명의 구성에 적합한 다른 섬유유리는 오웬스 코닝 OCF 497 EE와 PPG 3790이 있다. 본 발명의 구성에 적합한 탈크는 루제낙에서 판매하고 있는 VERTAL® 1000이 있다. 다른 적당한 탈크원은 니혼 탈크 리미티드에서 판매하고 있는 X-50^TM과 하야시 카세이 캄파니 리미티드에서 판매하고 있는 TALCAN®이 있다. 본 발명에 따른 중합체 조성물은 약 50중량% 이하의 유리섬유 와/또는 탈크를 함유할 수 있다.

기타 임의의 비-열전도성 충전제, 착색제, 첨가제 등을 본 발명의 구성에 첨가할 수 있다. 보강매체로서 작용할 수 있는 대표적인 비-열전도성 섬유에는 합성중합체 섬유, 규산알루미늄 섬유와 같은 규산염 섬유, 알루미나 섬유, 티타니아 섬유와 마그네시아 섬유와 같은 금속 산화물 섬유, 규회석, 암면 섬유, 탄화 규소 섬유 등이 있다. 대표적인 충전제와 기타 비-열전도성 물질에는 유리, 규산칼슘, 실리카, 카올린과 같은 점토, 탈크, 백악, 운모, 티탄산 칼륨과 기타 광물질; 카본블랙, 산화티타늄, 산화아연, 산화철, 카드뮴 레드, 아이언블루와 같은 안료를 포함한 착색제와; 삼수화 알루미나, 탄산 알루미늄 나트륨, 아철산 바륨 등과 같은 기타 첨가제가 있다. 적당한 중합체 섬유에는 예를들어, 폴리(벤조디아졸), 폴리(벤즈이미다졸), 폴리아릴레이트, 폴리(벤즈옥사졸), 폴리아릴에테르 등과 같은 고온 공학적 중합체로 형성된 섬유가 있고, 둘 또는 그 이상의 이와 같은 섬유를 함유하는 혼합물이 있다. 본 발명의 조성물은 열안정화제, 자외선 안정화제, 산화성 안정화제, 가소제, 윤활제와 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 분말과 같은 이형제 등과 같은 본 분야에서 통상적으로 사용되는 첨가제를 부가적으로 더 포함할 수 있다. 탈크 와/또는 이산화티타늄과 같은 첨가제를 첨가하면 본 발명에 따른 중합체 조성물로 만든 성형품에 더 매끄러운 표면을 부여한다. 이와 같은 첨가제의 수준은 계획된 특수한 사용에서 측정될 것이며, 이와 같은 부가적 첨가제는 조성물의 전체 중량을 기준하여 약 50중량% 이하가 화합 분야에서의 통상 실시 범위내에서 고려될 수 있다.

다음 물질을 제제에 사용한다. 실시예에 사용된 LCP는 350℃의 융점을 갖는 전체적 폴리에스테르, XYDAR® SRT-900이다. 사용된 탈크는 VERTAL®이고, 유리섬유는 CERTAINTEED® 910이다. 알루미늄 박편은 25㎛의 두께를 갖는 1㎜ 평방의 트랜스밋 코포레이션 K-102이다.

비교예 : 50중량%의 XYDAR® SRT-900, 25중량%의 CERTAINTEED® 910 유리섬유와 25중량%의 VERTAL® 1000 탈크

실시예 1 : 45중량%의 XYDAR® SRT-900, 45중량%의 트랜스밋 코포레이션 K-102 알루미늄 박편과 10중량%의 CERTAINTEED® 910 유리섬유

개개의 제제를 버스토프 쌍스크류 압출기에서 화합한다. 다음 4in×4in×⅛in 판을 성형한다. 두께를 통한 열전도도를 측정하고 하기 표1에 기록한다. 열전대의 팁을 4in×4in 판의 중심에 놓고 빵가루 반죽을 덮는다. 배열판/열전대/가루반죽을 250℃로 예열된 오븐에 넣는다. 온도를 시간 함수로 기록하고 30분 주기로 빵 표면을 관찰한다. 결과는 표3에 표시했다.

또한 시험을 행하여 조리하는 동안 브로우닝이 일어나는가를 확인한다. 빵 표면의 온도가 5-10분 동안 150℃ 또느 그 이상에 도달할 때 브로우닝이 일어난다. 빵의 브로우닝은 실시예 1에서 일어났다. 도3에 도시된 바와 같이, 실시예 1의 온도는 약 10분 동안 150℃를 초과했다.

표1

	열전도도(W/㎝ K)
비교예	0.8
실시예 1	1.5

본 발명의 구성에 부가적으로 상술한 중합체 조성물로 만든 냄비, 시트, 쟁반, 접시와 찜 냄비를 포함한 조리기구와 같은 용융제조, 사출성형과 압출된 물품을 포함한다.

표1에 표시된 바와 같이 실시예 1의 열전도도는 비교예 1 보다 더 높은 약 88%이었다. 본 발명의 구성에 부가적으로 최소한 90중량%의 금속 입자의 입자 크기가 약 200㎛ 이상인 입자 크기를 갖는 금속 입자를 액정 중합체와 화합하여 이루어진 중합체 조성물로 형성된 물품의 열전도도를 증가시키고 이 물품을 상기 중합체 조성물로 형성시키는 방법을 포함한다. 더우기, 본 발명의 구성에 평균 입자 크기가 약 420㎛ 이상인 평균 입자 크기를 갖는 금속 입자를 액정 중합체와 화합하여 이루어진 중합체 조성물로 형성된 물품의 열전도도를 증가시키고 이 물품을 상기 중합체 조성물로 형성시키는 방법을 포함한다. 더우기, 본 발명의 구성은 중합체 조성물의 전도도를 증가시키기 위하여 액정 중합체 조성물의 첨가제로서 최소한 90중량%의 금속 입자가 약 200㎛ 이상의 입자 크기를 갖는 금속 입자의 사용을 포함한다. 더불어, 본 발명의 구성은 중합체 조성물의 전도도를 증가시키기 위하여 액정 중합체 조성물의 첨가제로서 금속 입자의 평균 입자 크기가 약 420㎛ 이상인 평균 입자 크기를 갖는 금속 입자의 사용을 포함한다.

본 설명에 예시된 구성은 예시 목적을 위한 것이다. 이들은 특허청구범위를 한정하는 것으로 해석되어서 않된다. 본 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 명백하게 알 수 있는 바와 같이 본 설명에는 여기서 특별히 예시하지 않은 여러가지 구성을 넓게 포함한다.

Claims (29)

1. 최소한 90중량%의 금속 입자의 입자 크기가 약 200㎛ 이상인 입자 크기를 갖는 금속 입자와 액정 중합체로 이루어지는 중합체 조성물.
2. 제1항에 있어서, 최소한 90중량%의 금속 입자의 입자 크기가 약 400㎛ 이상인 중합체 조성물.
3. 금속 입자의 평군 입자 크기가 약 420㎛ 이상인 평균 입자 크기를 갖는 금속 입자와 액정 중합체로 이루어지는 중합체 조성물.
4. 제3항에 있어서, 평균 입자 크기가 약 500㎛ 이상인 중합체 조성물.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 중합체 조성물이 중합체 조성물의 전체 중량을 기준하여 약 20중량% 내지 약 70중량%의 금속 입자를 함유하는 중합체 조성물.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 금속 입자를 알루미늄, 놋쇠, 구리, 마그네슘, 니켈, 스테인레스강, 강철, 은, 주석과 아연 입자에서 선택하는 중합체 조성물.
7. 제6항에 있어서, 금속 입자가 알루미늄 입자인 중합체 조성물.
8. 제7항에 있어서, 알루미늄 입자가 알루미늄 박편인 중합체 조성물.
9. 제8항에 있어서, 알루미늄 박편의 평균 길이가 약 0.25㎜ 내지 약 10㎜이고, 알루미늄 박편의 평균 폭이 약 0.25㎜ 내지 약 10㎜이고, 알루미늄 박편의 평균 두께가 약 5㎛ 내지 약 250㎛인 중합체 조성물.
10. 제9항에 있어서, 알루미늄 박편의 평균 길이가 약 0.5㎜ 내지 약 5㎜이고, 알루미늄 박편의 평균 폭이 약 0.5㎜ 내지 약 5㎜이고, 알루미늄 박편의 평균 두께가 약 10㎛ 내지 약 100㎛인 중합체 조성물.
11. 제10항에 있어서, 알루미늄 박편의 평균 길이가 약 0.5㎜이고, 알루미늄 박편의 평균 폭이 약 0.6㎜이고, 알루미늄 박편의 평균 두께가 약 25㎛인 중합체 조성물.
12. 제10항에 있어서, 알루미늄 박편의 평균 길이가 약 2.0㎜이고, 알루미늄 박편의 평균 폭이 약 0.5㎜이고, 알루미늄 박편의 평균 두께가 약 25㎛인 중합체 조성물.
13. 제10항에 있어서, 알루미늄 박편의 평균 길이가 약 1.0㎜이고, 알루미늄 박편의 평균 폭이 약 1.0㎜이고, 알루미늄 박편의 평균 두께가 약 25㎛인 중합체 조성물.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 조성물이 최소한 하나의 착색제, 보강충전제, 무기충전제, 산화방지제, 열안정화제, 자외선안정화제, 가소제, 윤활제와 이형제를 더 함유하는 중합체 조성물.
15. 제14항에 있어서, 충전제가 비-열전도성 충전제인 중합체 조성물.
16. 제15항에 있어서, 비-열전도성 충전제를 유리 섬유, 탈크, 합성 중합체 섬유, 금속 산화물 섬유, 규산염 섬유, 암면 섬유와 탄화 규소 섬유에서 선택하는 중합체 조성물.
17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 액정 중합체, 한 형태의 금속 입자와 임의의 비-열전도성 충전제를 필수 성분으로 하는 중합체 조성물.
18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 액정 중합체가 최소한 부분적 방향족인 폴리에스테르인 중합체 조성물.
19. 제18항에 있어서, 폴리에스테르가 테레프탈산, 이스프탈산, 2,6-나프탈 디카르복실산, 3,6-나프탈 디카르복실산, 1,5-나프탈 디카르복실산과 2,5-나프탈 디카르복실산에서 선택한 최소한 하나의 디카르복실산과 하이드로퀴논, 레소르시놀, 4,4'-비페놀, 3,3'-비페놀, 2,4'-비페놀, 2,3'-비페놀과 3,4'-비페놀에서 선택한 최소한 하나의 디올의 반응 생성물로 형성된 중합체 조성물.
20. 제19항에 있어서, 폴리에스테르가 p-히드록시벤조산, m-히드록시벤조산, 2,6-히드록시나프탈산, 3,6-히드록시나프탈산, 1,6-히드록시나프탈산과 2,5-히드로시나프탈산에서 선택한 최소한 하나의 히드록시카르복실산으로 더 형성된 중합체 조성물.
21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 따른 중합체 조성물로 제조한 용융 제조물.
22. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 따른 중합체 조성물로 제조한 압출물.
23. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 따른 중합체 조성물로 제조한 사출 성형물.
24. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 따른 중합체 조성물로 제조한 조리기구.
25. 제24항에 있어서, 조리기구를 냄비, 시트, 쟁반, 접시와 찜 냄비에서 선택하는 조리기구.
26. 최소한 90중량%의 금속 입자의 입자 크기가 약 200㎛ 이상인 입자 크기를 갖는 금속 입자를 액정 중합체와 화합하여 이루어지는 중합체 조성물로 형성된 물품의 열전도도를 증가시키고 이 물품을 상기 중합체 조성물로 형성시키는 방법.
27. 금속 입자의 평균 입자 크기가 약 420㎛ 이상인 평균 입자 크기를 갖는 금속 입자를 화합하여 이루어지는 중합체 조성물로 형성된 물품의 열전도도를 증가시키는 방법.
28. 중합체 조성물의 열전도도를 증가시키기 위한 액정 중합체 조성물의 첨가제로서 최소한 90중량%의 금속 입자가 약 200㎛ 이상의 입자 크기를 갖는 금속 입자의 용도.
29. 중합체 조성물의 열전도도를 증가시킥 위한 액정 중합체 조성물의 첨가제로서, 금속 입자의 평균 입자 크기가 약 420㎛ 이상인 평균 입자 크기를 갖는 금속 입자의 용도.