KR20120051713A - 열전도성 열가소성 수지 조성물 및 관련 용도 - Google Patents

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Abstract

열가소성 수지, 열전도성 충전제 및 섬유계 충전제를 함유하는 열전도성 열가소성 수지 조성물, 및 이로부터 제조된 물품이 제공된다. 상기 열전도성 충전제 및 상기 섬유계 충전제가 더 제한되고 다른 성분들이 존재하는 특정 경우, 상기 열전도성 조성물은 개선된 체적 비저항을 나타내며, LCD 디스플레이용 새시를 제작하기에 적합하다. 또한, 특히 상기 중합체가 LCP인 경우의 열전도성 수지 조성물이 기술된다. 이러한 조성물은, 고도의 열전도성을 요구하는 전기 및 전자 하우징과 같은 물품에 유용하다.

Description

열전도성 열가소성 수지 조성물 및 관련 용도{THERMALLY CONDUCTIVE THERMOPLASTIC RESIN COMPOSITIONS AND RELATED APPLICATIONS}
본 발명은 열전도성 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 물품에 관한 것이다. 특히, 본 발명은, 광원이 내부에 구성되고 상기 광원 내에서 열이 형성되어 주위 대기로 소산되는 전기 및 전자 장치용 새시 구조물에 관한 것이며, 상기 구조물은, 열가소성 중합체 및 칼슘 플루오라이드, 및 임의적으로 하나 이상의 섬유계 충전제, 액정 중합체 및 중합체성 강인화제를 포함하는 열전도성 열가소성 수지 조성물로부터 형성된다. 본 발명은 또한, 본 발명의 조성물의 체적 비저항이 증가되어, 제시된 전형적인 조성물에 비해 고도의 열전도성 물품을 제조할 수 있도록, 액정 중합체를 포함하는 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다.
관련 출원의 상호 참조
본 발명은, 2009년 7월 24일자로 출원된 미국 특허 가출원 제 61/228,166 호를 우선권으로 주장하며, 상기 가출원 전체를 본원에 참고로 인용한다.
많은 전기 및 전자 장치, 예를 들어 구조물(예컨대, 성형 프레임, 새시 구조물 또는 금속 하부 커버) 내의 발광 패키지는, LCD의 백라이트 유닛용 광원으로서 또는 조명 분야의 백라이트 유닛 내의 광 유닛으로서 사용될 수 있다. 일반적으로, 광원의 위치에 따라, 에지형 백라이트 유닛 및 직하형 백라이트 유닛이 존재한다. 열가소성 중합체 수지 조성물은 탁월한 기계적 특성 및 전기 절연 특성으로 인해, 다양한 크기 및 형태의 물품(예컨대, 비제한적으로 새시 부품 및 하우징)을 제조하는데 사용된다. 많은 경우, 중합체 수지 조성물은 설계 유연성 및 낮은 비용으로 인해, 상기 용도에서 금속을 대체하였다. 그러나, 이러한 용도 중 다수가, 열 공급원(예컨대, 전기 광)의 인근에 위치하거나 이와 접촉하는 부품을 필요로 한다. 따라서, 생성된 열을 소산하기에 충분히 열전도성인 물질로부터 상기 부품을 형성하는 것이 바람직하다. 금속 부품이 열전도성이긴 하지만, 이는 또한 종종 전기 전도성이어서, 특정 용도에는 적합하지 않을 수 있다.
열가소성 수지 조성물은, 과량의 전기 전도성 첨가제를 함유하지 않는 한, 일반적으로 열 절연성이며 전형적으로 전기 절연성이다. 따라서, 열전도성 전기 절연성 열가소성 수지 조성물이 바람직할 것이며, 많은 용도에서 금속(특히, 알루미늄)을 대체할 수 있다.
미국 특허 제 6,487,073 호는, 전자 장치로부터 열을 소산시키는 케이스를 기술하고 있으며, 상기 케이스는 중합체 기재 매트릭스와 열전도성 충전제의 네트형 성형가능한 열전도성 복합 물질의 하우징을 포함하고, 전자 부품과 열-연통하며, 열-생성 전자 부품으로부터 생성된 열이 이를 통해 방출된다. 그러나, 특정 열전도성 충전제와 열가소성 중합체를 사용하여 제조한다는 것에 대해서는 언급되지 않았다.
본 발명에 따른 조성물은, 조성물의 총 중량을 기준으로, (a) 열가소성 폴리에스터, 폴리아마이드, 폴리아세탈, 폴리카보네이트, 폴리페닐렌 옥사이드, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리설폰, 액정 중합체, 예컨대 방향족 폴리에스터, 폴리아크릴레이트, 폴리에터에터케톤, 폴리에터케톤케톤, 및 신디오택틱 폴리스타이렌으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 열가소성 중합체 약 15 내지 약 75 중량%, (b) 5 W/mK 이상의 열 전도도를 갖는 열전도성 충전제 약 25 내지 약 85 중량%, 및 (c) 5 W/mK 이하의 열 전도도를 갖는 하나 이상의 섬유계 충전제 0 내지 약 30 중량%를 포함한다.
또한, 본 발명의 조성물을 포함하고, 전자 및 전기 장치에서의 용도(예컨대, 전기 및 전자 장치용 새시 구조물)를 포함하고, 광원이 내부에 구성되고, 상기 광원으로부터 생성된 열이 주위 대기로 소산되고, 개선된 열 전도도 특성을 갖고, 열전도성 중합체 수지 조성물로부터 제조되는 성형 물품이 포함된다. 바람직한 용도는, LCD의 백라이트 유닛용 광원으로서 또는 조명 분야의 백라이트 유닛 내의 광 유닛으로서 사용되는 발광 패키지를 포함한다. 본 발명의 다른 양태 및 실시양태는, 하기 바람직한 실시양태의 자세한 설명에 비추어 더 잘 이해될 것이다.
또한, 조성물의 약 15 내지 약 75 중량%의 액정 중합체, 조성물의 약 25 내지 약 85 중량%의, 5 W/mK 이상의 열 전도도를 갖는 열전도성 충전제, 및 조성물의 약 0 내지 약 30 중량%의, 5 W/mK 이하의 열 전도도를 갖는 섬유계 충전제를 포함하는 조성물이 개시되고 청구되며, 상기 열전도성 충전제는, 칼슘 플루오라이드, 마그네슘 옥사이드, 마그네슘 카보네이트, 뵈마이트 및 아연 설파이드로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 조성물은 1×1010 Ω?cm보다 큰 체적 비저항을 갖는다.
도 1a 내지 1f는, 본 발명의 백라이트 유닛용 발광 패키지를 포함하는 새시 구조물의 다양한 사시도 및 단면도이다.
도 1a는, 백라이트 유닛(에지 광 유형)용 발광 패키지의 분해도이다.
도 1b는, 백라이트 유닛(에지 광 유형)용 발광 패키지의 사시도이다.
도 1c는, 도 1b의 백라이트 유닛(직하 광 유형)용 발광 패키지를 라인 1C를 따라 취한 단면도이다.
도 1d는, 백라이트 유닛(직하 광 유형)용 발광 패키지의 전개도이다.
도 1e는, 백라이트 유닛(직하 광 유형)용 발광 패키지의 사시도이다.
도 1f는, 도 1e를 라인 1F를 따라 취한 백라이트 유닛(직하 광 유형)용 발광 패키지의 단면도이다.
본 발명은, 폴리에스터, 폴리아마이드, 폴리아세탈, 폴리카보네이트, 폴리페닐렌 옥사이드, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리설폰, 액정 중합체, 예컨대 방향족 폴리에스터, 폴리아크릴레이트, 폴리에터에터케톤, 폴리에터케톤케톤, 및 신디오택틱 폴리스타이렌으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 열가소성 중합체; 및 5 W/mK 이상의 열 전도도를 갖는 열전도성 충전제를 포함하는 조성물을 포함하며, 언급되는 %는 조성물의 총 중량을 기준으로 한다. 본 발명은 또한, 본 발명의 조성물을 포함하고, 전자 및 전기 장치에서의 용도(예컨대, 전기 및 전자 장치용 새시 구조물)를 포함하고, 광원이 내부에 구성되고, 상기 광원으로부터 생성된 열이 주위 대기로 소산되고, 개선된 열 전도도 특성을 갖고, 열전도성 중합체 수지 조성물로부터 제조되는 성형 물품을 포함한다. 바람직한 용도는, LCD의 백라이트 유닛용 광원으로서 또는 조명 분야의 백라이트 유닛 내의 광 유닛으로서 사용되는 발광 패키지를 포함한다.
본원의 도면을 참조하면, 도 1은, 유사한 구성의 광원 패키지의 새시 구조물들을 도시하는 것이고, 도 1a, 1b 및 1c는 백라이트 유닛의 에지 광 유형을 도시하는 것이고, 도 1d, 1e 및 1f는 백라이트 유닛의 직하 광 유형을 도시하는 것이다.
도면은 예로서 제공되며, 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 숙련자는, 도면에서의 물체들이 단순화 및 명료함를 위해 도시되었으며 반드시 축척에 따를 필요는 없음을 이해한다. 예를 들어, 실시양태의 이해를 향상시키는 것을 돕기 위해, 도면에서의 일부 물체의 치수는 다른 물체에 비해 과장될 수 있다.
도 1a 내지 1c를 참조하면, 성형 프레임(21) 및 금속 새시(111)를 특징으로 하는 에지형 백라이트 유닛이 도시되어 있다. 또한, 발광 유닛(램프)(110) 및 회로 기판(112)이 도시되어 있다. 이 어셈블리는 확산판(131)을 포함한다. 도 1d 내지 1e를 참조하면, 상기 에지형 백라이트 유닛과 동일한 특징을 다수 포함하지만 상이한 레이아웃을 갖는 직하형 백라이트 유닛이 도시되어 있다. 가장 주목할만하게, 도 1d 내지 1f에서 발광 유닛(110)은 도 1a 내지 1c의 에지형 백라이트 유닛과 상이한 방향으로 배치된다. 또한, 상기 직하형 백라이트 유닛은 반사판(141)을 특징으로 하며, 금속 새시(130)가 이전의 금속 새시(111) 대신 도시되어 있다.
상기 광원 패키지(예컨대, 상기 백라이트 어셈블리)는 발광 유닛(램프)(110), 도광판, 확산판(131) 및 반사판(141)을 포함하며, 이들은 각각 도 1b 및 1d에 도시되어 있다. 발광 유닛(110)은 인쇄 회로 기판(112) 및 램프(예컨대, LED)를 포함한다. 발광 유닛(110)은, 도 1a 및 1c에 도시된 바와 같은 금속 새시(111)(또는 도 1d 및 1f에 도시된 바와 같은 금속 새시(130))의 에지 상에 장착된 복수의 LED를 포함하며, 발광 유닛의 회로 기판의 뒤 표면(미도시)은 주요 기판(미도시)과 전기적으로 연결된다. 도시되지 않았지만, 도광판은 발광 유닛(램프)(110)으로부터의 광을 수용하여, 백라이트의 전체 발광 영역 위쪽으로 광을 균일하게 분배한다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 확산판(131)은 상기 도광판에 부착되고, 렌즈 시트, 확산 시트, 보호 시트 등을 선택적으로 포함한다. 도 1d에 도시된 바와 같이, 반사판(141)은, 도광판의 하부 표면을 통해 누출된 광을 발광 영역으로 반사하기 위해 도광판의 하부 표면에 부착된다. 액정 패널(LCD) 및 백라이트 어셈블리는 수용되고 고정되어야 한다. 수용 장치는 성형 프레임(21) 및 금속 새시(111 또는 130)(이는 전형적으로, 새시 구조물로 지칭됨)를 포함한다. 성형 프레임(21)은, 상기 액정 패널 및 상기 백라이트 어셈블리가 성형 프레임(21) 내에 수용될 수 있도록 상기 액정 패널 및 상기 백라이트 어셈블리의 외관에 대응하는 형태를 갖는다. 예를 들어, 성형 프레임(21)은 4개의 프레임을 포함한다. 예를 들어, 성형 프레임(21)은 합성 수지(예컨대, 폴리카보네이트 수지, 스타이렌 수지, 폴리비닐 클로라이드 또는 폴리프로필렌)를 포함할 수 있다. 램프 수용 구역은, 발광 유닛(램프)(110)을 수용하도록 성형 프레임(21) 내부에 형성될 수 있다. 금속 새시(111 또는 130)는, 성형 프레임(21)의 강도를 강화하도록 성형 프레임(21)의 외부 말단 표면과 연결될 수 있다. 상기 프레임(21)은, 도 1a, 1c, 1d 및 1f에 도시된 바와 같이, 금속 새시(111 또는 130)로 둘러싸인다. 예를 들어, 상기 새시는 4개의 프레임을 포함한다. 상기 새시는 금속 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 새시는 스테인레스 강, 철, 알루미늄, 알루미늄 합금 및 구리 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 광원(램프)(110)으로부터 방출된 열을 소산시키는 경우, LED(110) 내에서 형성된 열을 소산시키는 방법은 LED의 장착 유형에 따라 선택적으로 결정될 수 있다.
본원에서 새시 구조물은, 광을 생성시키기 위한 발광 유닛(램프)(110); 상기 발광 유닛(램프)(110)에 연결된 제 1 금속 새시(111 또는 130); 상기 제 1 금속 새시(111 또는 130)를 피복하고, 발광 유닛(램프)(110)으로부터 방출된 열을 주위 대기로 소산시키기 위해 제 1 금속 새시(111 또는 130)와 열적으로 접촉하는 제 2 부재(성형 프레임(21))를 포함하며, 이때 성형 프레임(21)은, (a) 하나 이상의 열가소성 중합체, (b) 5 W/mK 이상의 열 전도도를 갖는 열전도성 충전제, (c) 5 W/mK 이하의 열 전도도를 갖는 하나 이상의 섬유계 충전제, 및 임의적으로 (d) 하나 이상의 중합체성 강인화제, 및 (e) 추가적인 첨가제를 포함하는 조성물로 형성된다.
열가소성 중합체(a)
열가소성 중합체 및/또는 열가소성 공중합체의 혼합물이, 본원에서 상기 조성물의 성분 (a)를 선택하는데 사용될 수 있다. 열가소성 중합체의 예는 폴리에스터, 폴리아마이드, 폴리아세탈, 폴리카보네이트, 폴리페닐렌 옥사이드, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리설폰, 액정 중합체, 예컨대 방향족 폴리에스터, 폴리아크릴레이트, 폴리에터에터케톤(PEEK), 폴리에터케톤케톤(PEKK), 및 신디오택틱 폴리스타이렌을 포함한다. 바람직한 열가소성 중합체는 폴리에스터, 폴리아마이드, 및 액정 중합체(예컨대, 방향족 폴리에스터)이다. 더욱 바람직한 열가소성 중합체는 액정 중합체(LCP), 예를 들어 방향족 폴리에스터이며, 그 이유는, 본 발명의 프레임 물질의 중요한 요건인 높은 강성, 우수한 성형성 및 난연성 때문이다.
바람직한 열가소성 폴리에스터는, 0.3 이상의 내재 점도를 갖고 일반적으로 다이올과 다이카복실산의 선형 포화 축합 생성물 또는 이의 반응성 유도체인 폴리에스터를 포함한다. 바람직하게, 상기 폴리에스터는, 8 내지 14개의 탄소 원자를 갖는 방향족 다이카복실산과, 네오펜틸 글리콜, 사이클로헥산다이메탄올, 2,2-다이메틸-1,3-프로판 다이올 및 화학식 HO(CH2)nOH(이때, n은 2 내지 10의 정수임)의 지방족 글리콜로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 다이올의 축합 생성물을 포함할 것이다. 상기 다이올 중 20 mol% 이하는 방향족 다이올, 예를 들어 아크조 노벨 케미칼스 인코포레이티드(Akzo Nobel Chemicals, Inc.)에서 다이아놀(Dianol) 220의 상표명으로 시판되는 에톡실화된 비스페놀 A; 하이드로퀴논; 비스페놀; 또는 비스페놀 A일 수 있다. 상기 방향족 다이카복실산의 50 mol% 이하는, 8 내지 14개의 탄소 원자를 갖는 상이한 방향족 다이카복실산 하나 이상으로 대체되고/되거나, 20 mol% 이하가, 2 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 지방족 다이카복실산으로 대체될 수 있다. 상기 공중합체는, 2종 이상의 다이올 또는 이의 반응성 등가물과 하나 이상의 다이카복실산 또는 이의 반응성 등가물; 또는 2종 이상의 다이카복실산 또는 이의 반응성 등가물과 하나 이상의 다이올 또는 이의 반응성 등가물로부터 제조될 수 있다. 2작용성 하이드록시산 단량체, 예를 들어 하이드록시벤조산 또는 하이드록시나프토산 또는 이들의 반응성 등가물이 또한 공단량체로 사용될 수 있다.
바람직한 폴리에스터는 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)(PET), 폴리(1,4-부틸렌 테레프탈레이트)(PBT), 폴리(프로필렌 테레프탈레이트)(PPT), 폴리(1,4-부틸렌 나프탈레이트)(PBN), 폴리(에틸렌 나프탈레이트)(PEN), 폴리(1,4-사이클로헥실렌 다이메틸렌 테레프탈레이트)(PCT), 및 전술된 것들의 공중합체 및 혼합물을 포함한다. 또한, (1) 1,4-사이클로헥실렌 다이메틸렌 테레프탈레이트/아이소프탈레이트 공중합체, 및 (2)(a) 방향족 다이카복실산, 예를 들어 아이소프탈산; 바이벤조산; 나프탈렌다이카복실산, 예컨대 1,5-, 2,6- 및 2,7-나프탈렌다이카복실산; 4,4'-다이페닐렌다이카복실산; 비스(p-카복시페닐) 메탄; 에틸렌-비스-p-벤조산; 1,4-테트라메틸렌 비스(p-옥시벤조산); 에틸렌 비스(p-옥시벤조산); 1,3-트라이메틸렌 비스(p-옥시벤조산); 및 1,4-테트라메틸렌 비스(p-옥시벤조산)과, (b) 2,2-다이메틸-1,3-프로판 다이올; 네오펜틸 글리콜; 사이클로헥산 다이메탄올; 및 화학식 HO(CH2)nOH(이때, n은 2 내지 10의 정수임)의 지방족 글리콜, 예컨대 에틸렌 글리콜; 1,3-트라이메틸렌 글리콜; 1,4-테트라메틸렌 글리콜; 1,6-헥사메틸렌 글리콜; 1,8-옥타메틸렌 글리콜; 1,10-데카메틸렌 글리콜; 1,3-프로필렌 글리콜; 및 1,4-부틸렌 글리콜로 이루어진 군으로부터 선택되는 글리콜로부터 유도된 다른 선형 단독중합체 에스터가 바람직하다. 전술된 바와 같이, 20 mol% 이하의 하나 이상의 지방족 산, 예를 들어 아디프산, 세바스산, 아젤라산, 도데칸이산 또는 1,4-사이클로헥산다이카복실산이 존재할 수 있다.
또한, 1,4-부탄다이올, 에톡실화된 비스페놀 A, 및 테레프탈산 또는 이의 반응성 등가물로부터 유도된 공중합체가 바람직하다. 또한, PET, PBT 및 PPT 중 2종 이상; 및 PET, PBT 및 PPT 중 2종 이상의 혼합물; 및 전술한 것들 중 임의의 혼합물의 랜덤 공중합체가 바람직하다.
상기 열가소성 폴리에스터는 또한, 폴리(알킬렌 옥사이드) 연질 분획을 함유하는 공중합체 형태일 수 있다. 상기 폴리(알킬렌 옥사이드) 분획은 열가소성 폴리에스터의 100 중량부 당 약 1 내지 약 15 중량부로 존재할 수 있다. 상기 폴리(알킬렌 옥사이드) 분획은 약 200 내지 약 3250 범위, 바람직하게는 약 600 내지 약 1500 범위의 수평균 분자량을 갖는다. 바람직한 공중합체는, PET 또는 PBT 쇄에 혼입된 폴리(에틸렌 옥사이드)를 함유한다. 혼입 방법은 당업자에게 공지되어 있으며, 중합 반응 동안 공단량체로서 폴리(알킬렌 옥사이드) 연질 분획을 사용하여 폴리에스터를 형성하는 것을 포함할 수 있다. PET는, PBT와 하나 이상의 폴리(알킬렌 옥사이드)와의 공중합체와 블렌딩될 수 있다. 폴리(알킬렌 옥사이드)는 또한, PET/PBT 공중합체와 블렌딩될 수 있다. 폴리(알킬렌 옥사이드) 연질 분획을 상기 조성물의 폴리에스터 부분에 포함시키면, 상기 폴리에스터의 결정화 속도를 가속화시킬 수 있다.
바람직한 폴리아마이드는 폴리아마이드 6, 폴리아마이드 66, 폴리아마이드 612, 폴리아마이드 610, 또는 다른 지방족 폴리아마이드 및 반-방향족 폴리아마이드, 예를 들어 테레프탈산 및/또는 아이소프탈산으로부터 유도된 것들을 포함한다. 그 예는 폴리아마이드 9T; 10T; 12T; 헥사메틸렌다이아민, 아디프산 및 테레프탈산으로부터 유도된 폴리아마이드; 및 헥사메틸렌다이아민, 2-메틸펜타메틸렌다이아민 및 테레프탈산으로부터 유도된 폴리아마이드를 포함한다. 2종 이상의 폴리아마이드의 블렌드가 사용될 수 있다.
폴리아세탈은 하나 이상의 단독중합체, 공중합체 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 단독중합체는, 폼알데하이드 또는 폼알데하이드 등가물(예컨대, 폼알데하이드의 환형 올리고머)을 중합함으로써 제조된다. 공중합체는, 폴리옥시메틸렌 조성물을 제조하는데 일반적으로 사용되는 공단량체를 하나 이상 함유할 수 있다. 통상적으로 사용되는 공단량체는, 2 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 알킬렌 옥사이드를 포함한다. 공중합체가 선택되는 경우, 공단량체의 양은 20 중량% 이하, 바람직하게는 15 중량% 이하, 가장 바람직하게는 약 2 중량%일 수 있다. 바람직한 공단량체는 에틸렌 옥사이드 및 부틸렌 옥사이드이며, 바람직한 폴리옥시메틸렌 공중합체는, 폼알데하이드와 에틸렌 옥사이드 또는 부틸렌 옥사이드와의 공중합체이며, 이때 에틸렌 옥사이드 또는 부틸렌 옥사이드의 양은 약 2 중량%이다. 또한, 단독중합체 및 공중합체는, (1) 말단 하이드록시 기가 화학 반응에 의해 말단-캡핑되어 에스터 또는 에터 기를 형성한 것, 또는 (2) 완전히 말단-캡핑되지는 않지만, 공단량체 단위로부터의 몇몇 자유 하이드록시 말단을 갖는 공중합체인 것이 바람직하다. 이들 경우에서, 바람직한 말단 기는 아세테이트 및 메톡시이다.
바람직한 중합체는 액정 폴리에스터이며, 이러한 폴리에스터가 방향족 폴리에스터인 것이 또한 바람직하다. 다른 치환기, 예를 들어 할로겐, 에터 및 아릴이 또한 상기 LCP 중에 존재할 수 있다. "LCP"란, TOT 시험 또는 이의 임의의 타당한 변형(미국 특허 제 4,118,372 호에 기술된 바와 같은 것)을 사용하여 시험시 이방성인 중합체를 의미한다. 유용한 LCP는 폴리에스터, 폴리(에스터-아마이드), 및 폴리(에스터-이미드)를 포함한다. 하나의 바람직한 형태의 LCP는, (연결기(예컨대, 에스터 기)를 제외하고) 중합체 주쇄에서는 모든 기가 방향족이지만, 방향족이 아닌 측면 기가 존재할 수 있는 "모든 방향족"이다.
바람직한 실시양태에서, 상기 열가소성 중합체는 조성물의 총 중량을 기준으로 약 25 내지 약 50 중량%의 양으로 포함된다.
열전도성 충전제(b)
본 발명에 유용한 열전도성 충전제는, 5 W/mK 이상, 바람직하게는 10 W/mK 이상의 열 전도도를 갖는 한 특별히 제한되지 않는다. 유용한 열전도성 충전제는, 알루미늄 옥사이드 (알루미나), 아연 옥사이드, 마그네슘 옥사이드 및 이산화규소로 구성된 산화물 분말, 박편 또는 섬유; 붕소 나이트라이드, 알루미늄 나이트라이드 및 규소 나이트라이드로 구성된 질화물 분말, 박편 또는 섬유; 금, 은, 알루미늄, 철, 구리, 주석, 비납계 땜납에 사용되는 주석계 합금으로 구성된 금속 및 금속 합금 분말, 박편 또는 섬유; 탄소 섬유, 흑연 박편 또는 섬유; 규소 카바이드 분말; 아연 설파이드, 마그네슘 카보네이트 및 칼슘 플루오라이드 분말 등으로 이루어진 군으로부터 선택된다. "~로 구성된"이란 표현은, 일반적으로 "~을 포함하는"과 동일한 의미를 갖는다. 상기 충전제들은 독립적으로 사용되거나, 또는 이들 중 2종 이상의 조합물로 사용될 수 있다. 바람직한 열전도성 충전제는, 마그네슘 옥사이드, 흑연 박편 또는 섬유, 칼슘 플루오라이드 분말, 마그네슘 카보네이트 및 아연 설파이드로 이루어진 군으로부터 선택되며, 특히 바람직한 열전도성 충전제는, 본 발명의 프레임 물질에 요구되는 중요한 특성일 수 있는 전기 절연성 측면에서, 칼슘 플루오라이드 분말, 마그네슘 옥사이드 및 마그네슘 카보네이트이다.
열전도성 충전제는 넓은 입자 크기 분포를 가질 수 있다. 상기 충전제의 입경이 너무 작은 경우, 상기 수지의 점도는, 상기 충전제의 완전한 분산이 달성되지 못하는 정도로 증가할 수 있다. 결과적으로, 높은 열 전도도를 갖는 수지를 수득하는 것이 불가능할 수 있다. 상기 충전제의 직경이 너무 크면, 수지 주입 공동의 얇은 부분(특히, 방열(heat radiating) 부재와 관련된 부분) 내로 상기 열전도성 수지를 주입하는 것이 불가능할 수 있다. 바람직하게, 최대 수평균 입자 크기는, 셀라스 입도계(Selas Granulometer) "모델 920" 또는 레이저-회절 산란 방법 입경 분포 측정 장치, 예컨대 쿨터 케이케이(Coulter K.K.)에서 제조된 "LS-230"을 사용하여, 레이저-회절 유형 입경 분포를 사용하는 애큐사이저(AccuSizer) 모델 780A(미국 캘리포니아주 산타 바바라 소재의 파티클 사이징 시스템스(Particle Sizing Systems))로 측정시 300 μm 미만, 더욱 바람직하게 200 μm 미만이다. 바람직하게, 평균 입자 크기는 1 μm 내지 100 μm, 더욱 바람직하게는 5 μm 내지 60 μm이다. 입자 크기에서 다봉-분포 크기 분포를 갖는 입자 또는 과립이 사용될 수 있다. 특히 바람직한 열전도성 충전제는, 약 1 내지 약 100 μm, 바람직하게는 약 5 내지 약 60 μm의 입자 크기를 갖는 칼슘 플루오라이드, 마그네슘 카보네이트 또는 마그네슘 옥사이드이다.
상기 열전도성 충전제 또는 5 W/mK 미만의 열 전도도를 갖는 충전제(후술됨)의 표면은, 상기 충전제 표면과 상기 매트릭스 수지간의 계면 결합을 개선하기 위해 커플링제로 처리될 수 있다. 이러한 커플링제의 예는 실란 계열, 티타네이트 계열, 지르코네이트 계열, 알루미네이트 계열 및 지르코알루미네이트 계열의 커플링제를 포함한다. 유용한 커플링제는 금속(원소 주기율표의 IIIa 내지 VIIIa, Ib, IIb, IIIb, 및 IVb의 원소 및 란탄족 포함) 하이드록사이드 및 알콕사이드를 포함한다. 특정 커플링제는, Ti, Zr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Al 및 B로 이루어진 군으로부터 선택되는 금속의 금속 하이드록사이드 및 알콕사이드이다. 바람직한 금속 하이드록사이드 및 알콕사이드는 Ti 및 Zr의 하이드록사이드 및 알콕사이드이다. 특정 금속 알콕사이드 커플링제는, 하기 화학식 I, II 및 II의 화합물을 비롯한 티타네이트 및 지르코네이트 오르쏘에스터 및 킬레이트이다:
[화학식 I]
M(OR)4
[화학식 II]
Figure pct00001
[화학식 III]
Figure pct00002
상기 식에서,
M은 Ti 또는 Zr이고,
R은 1가 C1-C8 선형 또는 분지형 알킬이고,
Y는, -CH(CH3)-, -C(CH3)=CH2- 및 -CH2CH2-로부터 선택되는 2가 라디칼이고,
X는, OH, -N(R1)2, -C(O)OR3, -C(O)R3 및 -CO2 -A+로부터 선택되고,
R1은, -CH3; 또는 임의적으로 하이드록실로 치환되거나 에터 산소가 개재된 C2-C4 선형 또는 분지형 알킬이되, 단, 하나보다 많은 헤테로원자가 임의의 탄소 원자에 결합되고,
R3은 C1-C4 선형 또는 분지형 알킬이고,
A+는, NH4 +, Li+, Na+ 및 K+로부터 선택된다.
상기 커플링제는, 상기 충전제를 상기 수지와 혼합하기 전에 상기 충전제에 첨가되거나, 상기 충전제와 상기 수지의 블렌딩 동안 첨가될 수 있다. 상기 커플링제의 첨가량은 바람직하게는 충전제의 중량을 기준으로 0.1 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.5 내지 2 중량%이다. 상기 충전제를 상기 수지와 블랜딩하는 동안 커플링제를 첨가하는 것은, 열전달 유닛 또는 방열 유닛과 열전도성 수지 간의 결합 표면에 사용되는 금속의 접착성을 개선하는 추가의 이점을 갖는다.
상기 열가소성 조성물 중의 열전도성 충전제의 함량은 열가소성 조성물의 총 중량을 기준으로 25 내지 85 중량%, 바람직하게는 40 내지 70 중량% 범위이다.
섬유계 충전제(c)
본 발명의 성분 (c)로서 사용되는, 5 W/mK 이하의 열 전도도를 갖는 섬유계 충전제는 침형 섬유계 물질이다. 바람직한 섬유계 충전제의 예는 규회석(칼슘 실리케이트 위스커(whisker)), 유리 섬유, 유리 박편, 알루미늄 보레이트 섬유, 칼슘 카보네이트 섬유 및 칼륨 티타네이트 섬유를 포함한다. 상기 섬유계 충전제는 바람직하게는 5 이상, 더욱 바람직하게는 10 이상의 중량 평균 종횡비를 가질 것이다. 임의적인 섬유계 충전제가 사용되는 경우, 이는 바람직하게는 조성물의 총 중량을 기준으로 약 5 내지 약 30 중량%, 더욱 바람직하게는 약 5 내지 약 20 중량%로 존재할 것이다. 섬유계 충전제는, 프레임 물질에서 요구되는 중요한 특징인, 금형 부품의 평면-내 열 전도도 및 기계적 강도를 개선할 수 있다.
본 발명에서 임의적으로 사용되는 중합체성 강인화제는, 사용되는 열가소성 중합체에 효과적인 임의의 강인화제이다.
상기 열가소성 중합체가 폴리에스터인 경우, 상기 강인화제는 전형적으로 탄성중합체이거나, 비교적 낮은 융점(일반적으로 200℃ 미만, 바람직하게는 150℃)을 갖고, 상기 열가소성 폴리에스터(및 임의적으로 존재하는 다른 중합체)와 반응할 수 있는 작용기가 부착되어 있다. 열가소성 폴리에스터는 일반적으로 카복실 및 하이드록실 기를 갖기 때문에, 이러한 작용기들은 일반적으로 카복실 및/또는 하이드록실 기와 반응할 수 있다. 이러한 작용기의 예는 에폭시, 카복실산 무수물, 하이드록실 (알코올), 카복실, 및 아이소시아네이트를 포함한다. 바람직한 작용기는 에폭시, 및 카복실산 무수물이고, 에폭시가 특히 바람직하다. 이러한 작용기는 일반적으로, 이미 존재하는 중합체 상에 작은 분자를 그래프팅하거나, 상기 중합체성 강인화제 분자가 공중합에 의해 제조되는 경우 목적하는 작용기를 함유하는 단량체를 공중합함으로써, 상기 중합체성 강인화제에 "부착된다." 그래프팅의 예로서, 말레산 무수물은, 자유 라디칼 그래프팅 기술을 이용하여 탄화수소 고무 상에 그래프팅될 수 있다. 생성된 그래프팅된 중합체는, 부착된 카복실산 무수물 및/또는 카복실 기를 가질 수 있다. 작용기가 중합체 내로 공중합된 중합체성 강인화제의 예는, 적합한 작용기를 함유하는 (메트)아크릴레이트 단량체와 에틸렌의 공중합체이다. 본원에서 "(메트)아크릴레이트"란, 아크릴레이트, 메타크릴레이트 또는 이들 둘의 혼합물일 수 있는 화합물을 의미한다. 유용한 (메트)아크릴레이트 작용성 화합물은 (메트)아크릴산, 2-하이드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 글리시딜 (메트)아크릴레이트 및 2-아이소시아네이토에틸 (메트)아크릴레이트를 포함한다. 에틸렌 및 작용성 (메트)아크릴레이트 단량체에 더하여, 다른 단량체, 예를 들어 비닐 아세테이트, 비작용화된 (메트)아크릴레이트 에스터, 예컨대 에틸 (메트)아크릴레이트, n-부틸 (메트)아크릴레이트, 및 사이클로헥실 (메트)아크릴레이트가 이러한 중합체 내로 공중합될 수 있다. 바람직한 강인화제는 미국 특허 제 4,753,980 호에 열거된 것들을 포함한다. 특히 바람직한 강인화제는, 에틸렌, 에틸 아크릴레이트 또는 n-부틸 아크릴레이트와, 글리시딜 메타크릴레이트의 공중합체이다.
상기 열가소성 폴리에스터와 함께 사용되는 중합체성 강인화제는 약 0.5 내지 약 20 중량%의 작용기-함유 단량체, 바람직하게는 약 1.0 내지 약 15 중량%, 더욱 바람직하게는 약 7 내지 약 13 중량%의 작용기-함유 단량체를 함유하는 것이 바람직하다. 하나보다 많은 유형의 작용성 단량체가 상기 중합체성 강인화제 중에 존재할 수 있다. 상기 조성물의 강인성은, 상기 중합체성 강인화제의 양 및/또는 작용기의 양을 증가시킴으로써 증가된다는 것이 밝혀졌다. 그러나, 이러한 양은 바람직하게는, 최종 부품 형태가 달성되기 전에 상기 조성물이 경화될 수 있는 정도까지 증가되어서는 안된다.
상기 열가소성 폴리에스터와 함께 사용되는 중합체성 강인화제는 또한, 에틸렌의 공중합체가 아닌 열가소성 아크릴계 중합체일 수 있다. 상기 열가소성 아크릴계 중합체는, 아크릴산, 아크릴레이트 에스터(예컨대, 메틸 아크릴레이트, n-프로필 아크릴레이트, 아이소프로필 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, n-헥실 아크릴레이트, 및 n-옥틸 아크릴레이트), 메타크릴산, 및 메타크릴레이트 에스터(예컨대, 메틸 메타크릴레이트, n-프로필 메타크릴레이트, 아이소프로필 메타크릴레이트, n-부틸 메타크릴레이트(BA), 아이소부틸 메타크릴레이트, n-아밀 메타크릴레이트, n-옥틸 메타크릴레이트, 글리시딜 메타크릴레이트(GMA) 등)를 중합시킴으로써 제조될 수 있다. 또한, 전술된 유형의 단량체들 중 2종 이상으로부터 유도된 공중합체뿐만 아니라, 전술된 유형의 단량체들 중 하나 이상과 스타이렌, 아크릴로나이트릴, 부타다이엔, 아이소프렌 등을 중합함으로써 제조된 공중합체도 사용될 수 있다. 이러한 공중합체들의 성분의 일부 또는 전부는 바람직하게는 0℃ 이하의 유리 전이 온도를 가져야 한다. 상기 열가소성 아크릴계 중합체성 강인화제의 제조에 바람직한 단량체는 메틸 아크릴레이트, n-프로필 아크릴레이트, 아이소프로필 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, n-헥실 아크릴레이트, 및 n-옥틸 아크릴레이트이다.
열가소성 아크릴계 중합체성 강인화제는 코어-쉘 구조를 갖는 것이 바람직하다. 상기 코어-쉘 구조는, 코어 부분이 바람직하게는 0℃ 이하의 유리 전이 온도를 갖고 쉘 부분이 바람직하게는 코어 부분보다 높은 유리 전이 온도를 갖는 구조물이다.
상기 코어 부분은 실리콘으로 그래프팅될 수 있다. 상기 쉘 부분은, 낮은 표면 에너지 기질(예컨대, 실리콘, 불소 등)로 그래프팅될 수 있다. 표면에 그래프팅된 낮은 표면 에너지 기질을 갖는 코어-쉘 구조를 갖는 아크릴계 중합체는 상기 열가소성 폴리에스터 및 본 발명의 조성물 중 다른 성분들과 혼합 도중 또는 그 이후에 그 자체로 응집될 것이며, 상기 조성물 중에 용이하게 균일하게 분산될 수 있다.
폴리아마이드에 적합한 강인화제는 미국 특허 제 4,174,358 호에 기술되어 있다. 바람직한 강인화제는, 상용화제(예컨대, 산 무수물, 다이카복실산 또는 이의 유도체, 카복실산 또는 이의 유도체 및/또는 에폭시 기)로 개질된 폴리올레핀을 포함한다. 상용화제는, 불포화된 산 무수물, 다이카복실산 또는 이의 유도체, 카복실산 또는 이의 유도체 및/또는 에폭시 기를 폴리올레핀에 그래프팅함으로써 도입될 수 있다. 상용화제는 또한, 불포화된 산 무수물, 다이카복실산 또는 이의 유도체, 카복실산 또는 이의 유도체 및/또는 에폭시 기를 함유하는 단량체와 공중합됨으로써 상기 폴리올레핀이 제조되는 동안 도입될 수 있다. 상용화제는 바람직하게는 3 내지 20개의 탄소 원자를 함유한다. 폴리올레핀에 그래프팅될 수 있는(또는 이를 제조하기 위한 공단량체로 사용될 수 있는) 전형적인 화합물의 예는 아크릴산, 메타크릴산, 말레산, 퓨마르산, 이타콘산, 크로톤산, 시트라콘산, 말레산 무수물, 이타콘산 무수물, 크로톤산 무수물 및 시트라콘산 무수물이다.
폴리아세탈에 바람직한 강인화제는 열가소성 폴리우레탄; 폴리에스터 폴리에터 탄성중합체; 다른 작용화되고/되거나 그래프팅된 고무; 및 주쇄에 그래프팅된 극성 기를 갖는 폴리올레핀, 또는 하나 이상의 극성 기를 함유하는 단량체와 공중합됨으로써 극성 기가 혼입된 폴리올레핀을 포함한다. 바람직한 공중합체는 에폭시 기(예컨대, 글리시딜 메타크릴레이트)를 함유하는 것이다. 바람직한 강인화제는 EBAGMA(에틸렌, 부틸 아크릴레이트, 및 글리시딜 메타크릴레이트로부터 유도된 삼원 공중합체)이다.
임의적인 중합체성 강인화제가 사용되는 경우, 이는 바람직하게는 조성물의 총 중량을 기준으로 약 2 내지 약 15 중량%, 바람직하게는 약 5 내지 15 중량%로 존재할 것이다.
본 발명의 조성물은 임의적으로, 사용되는 열가소성 중합체에 적합한 가소제를 하나 이상 포함할 수 있다. 열가소성 중합체에 적합한 가소제의 예는 폴리(에틸렌 글리콜) 400 비스(2-에틸 헥사노에이트), 메톡시폴리(에틸렌 글리콜) 550 (2-에틸 헥사노에이트), 테트라(에틸렌 글리콜) 비스(2-에틸 헥사노에이트) 등이다. 가소제가 사용되는 경우, 이는 바람직하게는 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.5 내지 약 5 중량%로 존재할 것이다.
본 발명의 조성물에 사용되는 열가소성 중합체가 폴리에스터인 경우, 상기 조성물은 또한 임의적으로 하나 이상의 핵형성제, 예를 들어 카보실화된 중합체의 나트륨 또는 칼륨 염, 장쇄 지방산의 나트륨 염, 나트륨 벤조에이트 등을 포함할 수 있다. 이러한 폴리에스터의 일부 또는 전부는, 말단 기들(이들 중 적어도 일부는 나트륨 또는 칼륨으로 중화됨)을 갖는 폴리에스터로 대체될 수 있다. 핵형성제가 사용되는 경우, 이는 바람직하게는 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.1 내지 약 4 중량%로 존재할 것이다.
난연성은 전기 및 전자 기기에서 프레임 물질의 중요한 요건이다. 따라서, 본 발명의 조성물은 또한 임의적으로 하나 이상의 난연제를 포함할 수 있다. 적합한 난연제의 예는 비제한적으로, 브롬화된 폴리스타이렌, 브롬화된 스타이렌의 중합체, 브롬화된 에폭시 화합물, 브롬화된 폴리카보네이트, 폴리(펜타브로모벤질 아크릴레이트) 및 금속 포스피네이트를 포함한다. 난연제가 사용되는 경우, 이는 바람직하게는 조성물의 총 중량을 기준으로 약 3 내지 약 20 중량%로 존재할 것이다. 난연제를 포함하는 조성물은 추가로 하나 이상의 난연제 상승제, 예를 들어 비제한적으로, 나트륨 안티모네이트 및 안티몬 옥사이드를 포함할 수 있다.
본 발명의 열가소성 수지 조성물은 또한 임의적으로, 상기 성분들에 더하여, 열 안정화제, 산화방지제, 염료, 안료, 이형제, 윤활제, UV 안정화제, (도료) 부착성 촉진제 등과 같은 첨가제를 포함할 수 있다. 전술된 첨가제들이 사용되는 경우, 이들은 조합으로, 바람직하게는 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.1 내지 약 5 중량%로 존재할 것이다.
본 발명의 조성물은, 모든 중합체성 성분들이 서로 잘 분산되고 모든 비-중합체성 성분들이 상기 중합체 매트릭스 내에 균일하게 분산되고 상기 중합체 매트릭스에 의해 결합된 용융-혼합된 블렌드의 형태여서, 상기 블렌드는 통합된 전체를 형성할 수 있다. 상기 블렌드는, 임의의 용융-혼합 방법을 사용하여 성분 물질들을 배합함으로써 수득될 수 있다. 상기 성분 물질들은 용융-혼합기(예를 들어, 단축 또는 쌍축-스크류 압출기, 배합기, 혼련기, 반바리(Banbury) 혼합기 등)를 사용함으로써 균일하게 혼합되어 수지 조성물을 제공할 수 있다. 이들 물질의 일부는 용융-혼합기 내에서 혼합되고, 이어서 이들 물질의 나머지가 첨가되고, 균일해질 때까지 추가로 용융-혼합된다. 본 발명의 열전도성 중합체 수지 조성물의 제조에서 혼합 순서는, 개별적인 성분들을 한번에 용융시키거나, 상기 충전제 및/또는 다른 성분들을, 당업자가 이해하는 바와 같이 측면 공급기 등으로 공급하는 것일 수 있다.
본 발명의 조성물은 당업자에게 공지된 방법, 예를 들어 사출 성형, 취입 성형 또는 압출을 사용하여 물품으로 형성될 수 있다. 이러한 물품은, 자동차 하우징, 램프 하우징, 자동차 및 기타 차량에서의 램프 하우징, 및 전기 및 전자 하우징에 사용되는 것들을 포함할 수 있다. 자동차 및 기타 차량에서의 램프 하우징의 예는 전조등 및 후미등, 예를 들어 헤드라이트, 후방등 및 브레이크 등, 특히 발광 다이오드(LEd) 램프를 사용하는 것들이다. 상기 물품은, 많은 용도에서 알루미늄 또는 다른 금속으로 제조된 물품의 대체물로서 작용할 수 있다.
[실시예]
컴파운딩 및 성형 방법: 하기 표 1에 제시된 중합체성 조성물은, 32 mm의 베르너 앤드 플라이데러(Werner 및 Pfleiderer) 쌍축-스크류 압출기 내에서 컴파운딩함으로써 제조하였다. 모든 성분들을 함께 블렌딩하고, 상기 압출기의 후면(배럴 1)으로 가하되, 단, 열전도성 충전제 및 섬유계 충전제는 배럴 5(10개의 배럴 중)로 측면 공급하였다. 배럴 온도는, LCP 중합체 조성물의 경우 약 345℃로 설정하고 HTN 조성물의 경우 315℃로 설정하여, 각각 약 350℃ 및 330℃의 용융 온도를 제공하였다.
기계적 특성, 열 전도도 및 체적 비저항을 측정하기 위해, 상기 조성물을 사출 성형 장비 상에서 ISO 시험 시편 내로 성형하였다. 화염 시험을 위해, 이를 1/16 inch(1.6 mm) 두께의 바로 성형하였다. LCP 조성물의 경우 용융 온도는 약 350℃이고 성형 온도는 약 100℃였으며, HTN 조성물의 경우 용융 온도는 약 320℃이고 성형 온도는 약 150℃였다.
시험 방법: ASTM E1461에 기술된 바와 같은 레이저 플래시 방법(Laser Flash Method)을 사용하여 23℃에서 4 mm 두께의 ISO 바의 게이트 측면적에 대해 열 전도도를 결정하였다. 결과를 하기 표 1에 제시한다. 0.6 W/mK 이상의 열 전도도가 허용가능한 것으로 생각된다.
용융 점도(MV)는 카이네스(Kayeness) 유동계를 사용하여 측정하였다. 펠릿에 기초한 LCP 및 펠릿에 기초한 HTN에 대한 용융 점도를, 각각의 실시예에서 1200/초의 전단 속도 및 340℃ 및 350℃ 온도 각각에서 각각 5분 및 10분의 체류 시간 후에 측정하였다.
체적 비저항은 JIS K6911에 따라 측정하였다. 결과를 하기 표 1에 제시한다.
인장 강도는 ISO 527-1/2를 이용하여 결정하였다.
굴곡 모듈러스는 ISO 178을 이용하여 결정하였다.
노취 샤르피(Notched Charpy) 충격 내성은 ISO 179/1eA를 이용하여 결정하였다.
용융 점도는, 카이네스 용융 유동계를 사용하여, 하기 표 1에 제시된 온도 및 1000 cm-1에서 결정하였다.
하기 표 1에서는 하기 용어들을 사용한다:
LCP: 제나이트(Zenite, 등록상표) 5000, 미국 델라웨어주 윌밍톤 소재의 이.아이. 듀퐁 드 네모아 앤드 캄파니(E.I. du Pont de Nemours 및 Co.)에서 제조된 액정 중합체;
HTN: 지텔(Zytel, 등록상표) HTN501, 미국 델라웨어주 윌밍톤 소재의 이.아이. 듀퐁 드 네모아 앤드 캄파니에서 제조된 폴리아마이드 6TDT;
2,6-NDA: 비피 아모코 케미칼 캄파니에서 제조된 2,6-나프탈렌다이카복실산;
CaF2: 일본의 산쿄 세이푼(Sankyo Seifun)에서 제조된, 30 μm의 평균 입자 크기를 갖는 칼슘 플루오라이드(이 칼슘 플루오라이드의 열 전도도는 10 W/mK임);
f-SiO2: FB940, 덴키 카가쿠 코교 케이케이(Denki Kagaku Kogyo K.K.)에서 제조된 환형 실리카(FB940의 평균 크기는 약 14 μm이고, 이 용융 실리카의 열 전도도는 1 W/mK임);
MgO: 타테호 케미칼 인더스트리즈 캄파니 리미티드(Tateho Chemical Industries Co., Ltd.)에서 공급되는 쿨필러(Coolfiller, 등록상표) CF2-100A 마그네슘 옥사이드(쿨필러(등록상표) 마그네슘 옥사이드의 평균 크기는 약 25 μm이고, 열 전도도는 42 W/mK임);
흑연: CB-150, 니폰 그라파이트 인더스트리즈 리미티드(Nippon Graphite Industries, Ltd.)에서 공급되는, 40 μm의 평균 입자 크기를 갖는 흑연 분말(이 흑연의 열 전도도는 80 내지 230 W/mK임);
GF: 유리 섬유, 오씨브이 캄파니(OCV Co.)에서 공급되는 베트로텍스(Vetrotex, 등록상표) 910(이 유리의 열 전도도는 1 W/mK임);
고무-1: 66.75 중량%의 에틸렌, 28 중량%의 n-부틸 아크릴레이트, 및 5.25 중량%의 글리시딜 메타크릴레이트로부터 제조된 에틸렌/n-부틸 아크릴레이트/글리시딜 메타크릴레이트 삼원 공중합체(이는 ASTM 방법 D1238로 측정시 12 g/10 분의 용융 지수를 가짐);
고무-2: TRX 301, 2.1%의 말레산 무수물로 그래프팅된 에틸렌/프로필렌/헥사다이엔 삼원 공중합체, 다우 케미칼(Dow Chemical)(미국 미시간주의 미들랜드)로부터 시판됨;
AO-80: 입체장애 페놀에 기초한 산화방지제(아사히 덴카 캄파니(Asahi Denka Co.));
울트라녹스(Ultranox) 626A: 비스(2,4-다이-3급-부틸페닐 펜타에리트리톨) 다이포스파이트;
활석: 마루오 칼슘 캄파니 리미티드(Maruo Calcium Co., Ltd.)로부터 공급되는 LMS#200;
PED521: 클라리안트 재팬 케이케이(Clariant Japan, K.K.)로부터 공급되는 윤활제.
[표 1]
Figure pct00003

Claims (14)

  1. 조성물의 약 15 내지 약 75 중량%의 액정 중합체,
    조성물의 약 25 내지 약 85 중량%의, 5 W/mK 이상의 열 전도도를 갖는 열전도성 충전제, 및
    조성물의 약 0 내지 약 30 중량%의, 5 W/mK 이하의 열 전도도를 갖는 하나 이상의 섬유계 충전제
    를 포함하는 조성물로서,
    상기 열전도성 충전제가, 칼슘 플루오라이드, 마그네슘 옥사이드, 마그네슘 카보네이트, 뵈마이트 및 아연 설파이드로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상이고,
    상기 조성물이 1×1010 Ω?cm보다 큰 체적 비저항을 갖는, 조성물
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 섬유계 충전제가 유리 섬유인, 조성물.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 조성물이 10 GPa보다 큰 굴곡 모듈러스를 갖는, 조성물.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    UL94 화염 시험에 따라 1.6 mm 두께에서 V-0으로 분류될 수 있는 난연성을 갖는, 조성물
  5. 광을 발생시키기 위한 램프 유닛,
    상기 램프 유닛에 연결된 제 1 금속 새시(chassis),
    상기 제 1 금속 새시를 피복하고, 상기 램프 유닛으로부터 방출된 열을 주위 대기로 소산시키기 위해 상기 제 1 금속 새시와 열적으로 접촉하는 제 2 프레임 부재(member)
    를 포함하는 새시 구조물로서,
    상기 제 2 프레임 부재가, 조성물의 총 중량을 기준으로, (a) 열가소성 폴리에스터, 폴리아마이드, 폴리아세탈, 폴리카보네이트, 폴리페닐렌 옥사이드, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리설폰, 액정 중합체, 예컨대 방향족 폴리에스터, 폴리아크릴레이트, 폴리에터에터케톤, 폴리에터케톤케톤, 및 신디오택틱 폴리스타이렌으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 열가소성 중합체 약 15 내지 약 75 중량%, (b) 5 W/mK 이상의 열 전도도를 갖는 열전도성 충전제 약 25 내지 약 85 중량%, 및 (c) 5 W/mK 이하의 열 전도도를 갖는 하나 이상의 섬유계 충전제 0 내지 약 30 중량%를 포함하는 열전도성 열가소성 중합체 조성물로부터 성형되고,
    상기 제 2 수지 부재가 0.6 W/mK보다 큰 열 전도도를 갖는, 새시 구조물.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 프레임 부재가 1010 Ω?cm보다 큰 체적 비저항을 갖는, 새시 구조물.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 열가소성 중합체 조성물이, UL94 화염 시험에 따라 1.6 mm 두께에서 V-0으로 분류될 수 있는 난연성을 갖는, 새시 구조물.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 열전도성 충전제가, 알루미늄 옥사이드 (알루미나), 아연 옥사이드, 마그네슘 옥사이드 및 이산화규소로 구성된 산화물 분말, 박편 또는 섬유; 붕소 나이트라이드, 알루미늄 나이트라이드 및 규소 나이트라이드로 구성된 질화물 분말, 박편 또는 섬유; 금, 은, 알루미늄, 철, 구리, 주석, 비납계 땜납에 사용되는 주석계 합금으로 구성된 금속 및 금속 합금 분말, 박편 또는 섬유; 탄소 섬유, 흑연 입자, 박편 또는 섬유; 규소 카바이드 분말; 아연 설파이드 및 칼슘 플루오라이드 분말 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인, 새시 구조물.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 열전도성 충전제가, 칼슘 플루오라이드, 마그네슘 옥사이드, 아연 설파이드 및 마그네슘 카보네이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인, 새시 구조물.
  10. 제 5 항에 있어서,
    상기 열가소성 중합체가, 폴리에스터, 폴리아마이드 및 액정 중합체, 예컨대 방향족 폴리에스터로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인, 새시 구조물.
  11. 제 5 항에 있어서,
    상기 열가소성 중합체가 액정 중합체인, 새시 구조물.
  12. 제 5 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 섬유계 충전제의 열 전도도가 약 1 W/mK 내지 5 W/mK 이하인, 새시 구조물.
  13. 제 5 항에 있어서,
    상기 열가소성 중합체 조성물이 상기 하나 이상의 섬유계 충전제를 3 내지 30 중량% 포함하는, 새시 구조물.
  14. 제 5 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 섬유계 충전제가 유리 섬유인, 새시 구조물.
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