TW201510061A - 射出成形性優異之高熱傳導性熱塑性樹脂組合物 - Google Patents

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Abstract

本發明之高熱傳導性熱塑性樹脂組合物含有下述(A)~(C),且相對於(A)100重量份,含有(B)20~200重量份、及(C)20~250重量份:(A)重量平均分子量為50,000~200,000之熱塑性聚酯系樹脂,(B)包含聚醚片段、及以對苯二甲酸乙二酯單元作為主要構成成分之聚對苯二甲酸乙二酯系片段之聚對苯二甲酸烷二酯系嵌段共聚物,(C)高熱傳導性無機化合物。

Description

射出成形性優異之高熱傳導性熱塑性樹脂組合物
本發明係關於一種射出成形性優異之高熱傳導性熱塑性樹脂組合物。
先前,於將熱塑性樹脂成形體應用於電腦或顯示器之殼體、電子裝置材料、汽車之內外裝、照明器具構件、行動電話等可攜式電子機器等各種用途時,塑膠與金屬材料等無機物相比,熱傳導性較低,因此有難以釋出所產生之熱成為問題之情形。為了解決此種問題,廣泛進行意欲藉由將高熱傳導性無機物大量調配於熱塑性樹脂中而獲得高熱傳導性樹脂組合物之嘗試。作為高熱傳導性無機化合物,可使用石墨、碳纖維、低熔點金屬、氧化鋁、氮化鋁等高熱傳導性無機物之填料。將高填充有該等填料之熱塑性樹脂組合物由於填料含量較高,故而有熔接強度大幅降低之問題。
作為用以提高熱塑性樹脂之熔接強度之方法,例如於專利文獻1中,例示有對於填料填充量較少之熱塑性樹脂組合物,使用官能基經控制之有機化合物之方法。然而,於專利文獻1所揭示之方法中,必須合成有機化合物,成本或工夫之問題較大。又,於專利文獻2中,例示有對於填料填充量較少之熱塑性樹脂組合物,使用具有特定之縱 橫比之玻璃纖維之方法,但於該方法中,在熔融混練後需要控制玻璃纖維長之步驟,所含有之填料受到限制,無法高填充其他填料之虞較大。進而,高填充有填料之熱塑性樹脂會進而新產生成形性變差,並且熔接部之強度降低之問題。
如此,難以製造保持對於高填充有填料之熱塑性樹脂之優異之熔接強度的組合物。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本公開專利公報「日本專利特開2012-031394號公報」
[專利文獻2]日本公開專利公報「日本專利特開2009-275172號公報」
先前之方法難以製造表現高熱傳導性且保持優異之熔接強度的高熱傳導性樹脂組合物。
本發明者等人為了解決上述問題而進行努力研究,發現藉由將於(A)重量平均分子量為50,000~200,000之熱塑性聚酯系樹脂中含有(B)含有包含聚醚片段、及以對苯二甲酸乙二酯單元作為主要構成成分之聚對苯二甲酸乙二酯系片段之聚對苯二甲酸烷二酯系嵌段共聚物之改質劑、(C)選自由石墨、導電性金屬粉、軟磁性鐵氧體、碳纖維、導電性金屬纖維、氧化鋅、氮化硼、氮化鋁、氮化矽、氧化鋁、氧化鎂、碳酸鎂、氫氧化鋁、氫氧化鎂、氧化鈹、金剛石所組成之群中之1種以上高熱傳導性無機化合物之熱塑性樹脂組合物射出成形而獲得之成形體顯示優異之熔接強度,從而完成本發明。
即,本發明係關於一種高熱傳導性樹脂組合物,其係含有下述(A)~(C)者,且相對於(A)熱塑性聚酯系樹脂100重量份,含有(B)聚對苯二甲酸烷二酯系嵌段共聚物20~200重量份、及(C)高熱傳導性無機化合物20~250重量份。
(A)重量平均分子量為50,000~200,000之熱塑性聚酯系樹脂
(B)包含聚醚片段、及以對苯二甲酸乙二酯單元作為主要構成成分之聚對苯二甲酸乙二酯系片段之聚對苯二甲酸烷二酯系嵌段共聚物
(C)高熱傳導性無機化合物
根據本發明之組合物,可製造表現高熱傳導性,具有優異之強度,尤其是即便填料之填充量較大亦保持較強之熔接部的熱塑性樹脂組合物。
1‧‧‧高熱傳導性樹脂
2‧‧‧Al嵌入零件
3‧‧‧澆口
4‧‧‧熔接部
圖1係表示為了進行杜邦衝擊試驗,使用實施例1~5及比較例1中所獲得之樣品顆粒製造之Al嵌入成形體之圖,圖1之A表示前視圖,圖1之B表示側面之剖面圖,圖1之C表示側視圖。
作為本發明中所使用之(A)熱塑性聚酯系樹脂,可使用非晶性脂肪族聚酯、非晶性半芳香族聚酯、非晶性全芳香族聚酯等非晶性熱塑性聚酯系樹脂,結晶性脂肪族聚酯、結晶性半芳香族聚酯、結晶性全芳香族聚酯等結晶性熱塑性聚酯系樹脂,液晶性脂肪族聚酯、液晶性半芳香族聚酯、液晶性全芳香族聚酯等液晶性熱塑性聚酯系樹脂等。
(A)熱塑性聚酯系樹脂之中,作為結晶性熱塑性聚酯之具體例,除聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚-2,6-萘二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸丁二酯、聚對苯二甲酸-1,4-環己二甲酯及聚-1,2-雙(苯氧基)乙烷-4,4'-二甲酸乙二酯等以外,可列 舉:聚間苯二甲酸/對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸/間苯二甲酸丁二酯、聚對苯二甲酸/癸烷二甲酸丁二酯及聚對苯二甲酸/間苯二甲酸環己二甲酯等結晶性共聚合聚酯等。
該等結晶性聚酯之中,就結晶化速度最佳、可大幅改善成形性之方面、及與(B)聚對苯二甲酸烷二酯系嵌段共聚物之相容性優異之方面而言,較佳為聚對苯二甲酸烷二酯熱塑性聚酯樹脂。其中,較佳為使用聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚-2,6-萘二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸丁二酯、聚對苯二甲酸-1,4-環己二甲酯等。
進而,就可使成形性進一步最佳化之方面、及所獲得之組合物之強度或剛性優異之方面而言,較佳為(A)熱塑性聚酯系樹脂為聚對苯二甲酸乙二酯系熱塑性聚酯樹脂。
作為本發明之(A)熱塑性聚酯系樹脂,於使用聚對苯二甲酸乙二酯系熱塑性樹脂聚酯樹脂之情形時,一般而言若使用被稱為APET(Amorphous Polyethylene Terephthalate,非晶聚對苯二甲酸乙二酯)者,則較有效果。作為APET之具體化合物,可列舉對苯二甲酸-乙二醇-雙酚A環氧乙烷加成物(1~4)縮聚物。此處,APET設為根據利用示差掃描熱量測定之以下解析所規定者。於10Cel/min之升溫條件下測定將樹脂顆粒於280℃下加熱30s之時間,其後立即利用冰進行冷卻所得之試樣,將未明確顯現200℃以上之範圍之熔解峰者或熔解熱量為50J/g以下者設為APET。又,即便於並非APET之情形時,只要熔解熱量為100J/g以下,則亦可期待熔接強度之改善。
本發明中所使用之熱塑性聚酯系樹脂之重量平均分子量為50,000~200,000。熱塑性聚酯系樹脂之重量平均分子量通常為50,000~195,000,較佳為50,000~190,000,進而較佳為80,000~180,000。於重量平均分子量為50,000以下之情形時,強度或耐久性等低於所需 者,故不理想。又,重量平均分子量亦可超過200,000,但有成形加工性降低,強度或耐久性降低之虞。本發明中所使用之熱塑性聚酯系樹脂之IV(intrinsic viscosity,固有黏度)值通常為1.0~1.4。
本發明中所使用之(B)聚對苯二甲酸烷二酯系嵌段共聚物為包含聚醚片段為分子量為400以上之選自由下述通式(1)所表示之聚醚化合物及下述通式(2)所表示之聚醚化合物所組成之群中之至少1種之聚醚片段、及以對苯二甲酸烷二酯單元作為主要構成成分之聚對苯二甲酸烷二酯系片段的聚對苯二甲酸烷二酯系嵌段共聚物。
HO-(R1O)k-H (1)
(式中,R1表示碳數2~5之烷基,k表示5以上之整數,k個R1可分別不同)
H-(OR2)m-O-Ph-X-Ph-O-(R2O)n-H (2)
(式中,R2表示碳數2~5之烷基,X表示-C(CH3)2-或-SO2-,Ph表示C6H4,m及n分別為1以上之整數,且m+n表示3以上之整數,m及n個R2可分別不同)
聚醚片段、聚對苯二甲酸烷二酯片段各自之製造方法並無特別限定,可使用公知之聚合方法。
共聚合成分之中,聚對苯二甲酸烷二酯片段為以使用對苯二甲酸或其具有酯形成能力之衍生物作為酸成分,使用伸烷基二醇或其具有酯形成能力之衍生物作為二醇成分而獲得之對苯二甲酸烷二酯單元作為主要構成成分之片段。於本發明中,所謂以對苯二甲酸烷二酯單元作為主要構成成分,係指聚酯片段中80莫耳%以上由對苯二甲酸烷二酯片段構成者。
作為聚對苯二甲酸烷二酯片段之聚合方法,例如可列舉如下方法:首先,藉由使對苯二甲酸與乙二醇或1,4-丁二醇等伸烷基二醇於無觸媒或觸媒之存在下直接酯化之方法、使對苯二甲酸二甲酯及伸烷 基二醇於觸媒之存在下進行酯交換之方法等而合成低聚合度之聚合物,其次,使該低聚合度之聚合物與銻、鈦、鍺等觸媒化合物保持於例如約230~300℃左右之溫度、例如1Torr以下之真空下,藉由熔融縮聚或固相縮聚進行縮合聚合,而製造聚對苯二甲酸烷二酯片段。
作為伸烷基二醇,可列舉:乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、癸二醇、新戊二醇、環己烷二甲醇、環己二醇等化合物或其具有酯形成能力之衍生物。
就結晶化速度最佳,可大幅改善成形性之方面而言,構成(B)聚對苯二甲酸烷二酯系嵌段共聚物之對苯二甲酸烷二酯片段較佳為聚對苯二甲酸乙二酯片段。共聚合成分之中,聚醚片段為作為選自由下述通式(1)所表示之聚醚化合物、及下述通式(2)所表示之聚醚化合物所組成之群中之至少一種之片段,為分子量400以上者。
HO-(R1O)k-H (1)
(式中,R1表示碳數2~5之烷基,k表示5以上之整數,k個R1可分別不同)
H-(OR2)m-O-Ph-X-Ph-O-(R2O)n-H (2)
(式中,R2表示碳數2~5之烷基,X表示-C(CH3)2-或-SO2-,Ph表示C6H4,m及n分別為1以上之整數,且m+n表示3以上之整數,m及n個R2可分別不同)
若使用該等以外之聚醚化合物,則有過度促進聚對苯二甲酸烷二酯系嵌段共聚物之結晶化速度而無法獲得本申請案之效果之情形。
作為該聚醚片段之具體例,例如可列舉:聚乙二醇、聚丙二醇、聚1,4-丁二醇、聚(環氧乙烷-環氧丙烷)共聚物、聚(環氧乙烷-四氫呋喃)共聚物、聚(環氧乙烷-環氧丙烷-四氫呋喃)共聚物、雙酚A、雙酚S等雙酚類之環氧乙烷、環氧丙烷、四氫呋喃等環氧烷加成聚合物等。
作為上述聚醚片段,就熱穩定性、耐熱耐久性之方面而言,較佳為包含雙酚類之環氧烷加成聚合物之至少1種。該等之中,可較佳地使用雙酚A之環氧乙烷加成聚合物、雙酚A之環氧丙烷加成聚合物、雙酚A之四氫呋喃加成聚合物、雙酚A之(環氧乙烷-環氧丙烷)加成聚合物、雙酚S之環氧乙烷加成聚合物、雙酚S之環氧丙烷加成聚合物、雙酚S之四氫呋喃加成聚合物、雙酚S之(環氧乙烷-環氧丙烷)加成聚合物等。
該聚醚化合物之分子量為400以上,較佳為600~6000,進而較佳為800~3000。於分子量未達400之情形時,所獲得之嵌段共聚物之機械強度、成形性等降低,故而欠佳。若超過6000,則有與聚對苯二甲酸乙二酯系樹脂之相容性降低,可見反應性或所獲得之共聚物之機械強度等降低之情形。該聚醚化合物可單獨使用或混合異種及/或分子量不同之2種以上而使用。
關於聚醚片段與聚對苯二甲酸烷二酯系片段之比率,將兩者之合計設為100重量%時之聚醚片段之比率為3~80重量%,較佳為10~70重量%,進而較佳為15~60重量%,最佳為20~50重量%。若上述聚醚片段之共聚合量未達3重量%,則成形加工性之改良效果較小。又,若超過80重量%,則有耐熱耐久性、耐濕耐久性、成形性等降低之傾向。
使聚對苯二甲酸烷二酯系片段與聚醚片段縮聚之方法並無特別限制,例如可列舉如下方法:於預先熔融之聚對苯二甲酸烷二酯系樹脂中添加聚醚化合物,進行減壓而進行熔融縮聚之方法;預先將聚醚於減壓下或惰性氣體環境下及/或抗氧化劑存在下加熱至約80~250℃,向其中斷續地或連續地或一次性地添加聚對苯二甲酸烷二酯系樹脂,進行減壓而進行熔融縮聚之方法;於顆粒狀、薄片狀或粉體狀之聚對苯二甲酸烷二酯系樹脂中乾摻聚醚化合物,利用擠出機、捏合機 等混練機進行熔融縮聚之方法等。亦可較佳地使用以此種方法進行熔融縮聚後,進而進行固相聚合之方法。
於製造(B)聚對苯二甲酸烷二酯系嵌段共聚物時,為了抑制著色、熱劣化、氧化劣化等,亦可於反應前、反應中途或反應結束後添加酚系抗氧化劑、磷系化合物或磷系抗氧化劑、硫系抗氧化劑等抗氧化劑、熱穩定劑、著色防止劑等。進而,為了改良色調等,亦可於酯化反應或酯交換反應後添加磷酸化合物(例如磷酸、亞磷酸、次亞磷酸、磷酸單甲酯、磷酸二甲酯、磷酸三甲酯、磷酸甲基二乙酯、磷酸三乙酯、磷酸三異丙酯、磷酸三丁酯、磷酸三苯酯、磷酸三苄酯、磷酸三環己酯、亞磷酸三甲酯、亞磷酸甲基二乙酯、亞磷酸三乙酯、亞磷酸三異丙酯、亞磷酸三丁酯、亞磷酸三苯酯等化合物)。
又,(B)聚對苯二甲酸烷二酯系嵌段共聚物中可於不損及反應性或所獲得之嵌段共聚物之機械特性、化學特性之範圍內使用可共聚合之公知成分。作為該成分,可列舉碳數8~22之二元以上之芳香族羧酸、碳數4~12之二元以上之脂肪族羧酸,進而可列舉碳數8~15之二元以上之脂環式羧酸等羧酸類及該等之酯形成性衍生物、作為碳數6~40之芳香族化合物之於分子內具有2個以上羥基之化合物類、及該等之酯形成性衍生物等。
具體而言,作為羧酸類,除對苯二甲酸以外,例如可列舉:間苯二甲酸、萘二羧酸、雙(對羧基苯基)甲烷蒽二羧酸、4,4'-二苯基二羧酸、1,2-雙(苯氧基)乙烷-4,4'-二羧酸、己二酸、癸二酸、壬二酸、十二烷二酸、順丁烯二酸、1,3,5-苯三甲酸(trimesic acid)、偏苯三甲酸、均苯四甲酸、1,3-環己烷二羧酸、1,4-環己烷二羧酸、十氫萘二羧酸等羧酸或其具有酯形成能力之衍生物,作為含羥基化合物類,除伸烷基二醇以外,可列舉:2,2'-雙(4-羥基苯基)丙烷、2,2'-雙(4-羥基環己基)丙烷、對苯二酚、甘油、季戊四醇等化合物或其具有酯形成 能力之衍生物。又,亦可使用如對羥基苯甲酸、對羥基乙氧基苯甲酸之含氧酸及該等之酯形成性衍生物、如ε-己內酯之環狀酯等。作為上述成分之共聚合量,大致為20重量%以下,較佳為15重量%以下,進而較佳為10重量%以下。
進而,本發明中,藉由添加選自具有至少2個反應性基之環氧化合物、有機羧酸及/或其酐、唑啉化合物、異氰酸酯化合物等之群中之多官能性化合物,可以相對較短時間獲得高分子量之共聚物,就嵌段共聚物之熱穩定性之方面而言亦有用。
作為該等環氧化合物之具體例,例如可列舉:雙酚型環氧樹脂、酚醛清漆型環氧樹脂、多元脂肪族、脂環式、芳香族縮水甘油醚化合物、多元脂肪族、脂環式、芳香族縮水甘油酯化合物、使具有複數個不飽和基之脂肪族或脂環式化合物與乙酸及過乙酸進行環氧化而成之環氧化合物、多元脂肪族、脂環式、芳香族縮水甘油胺化合物等。
作為其具體例,例如可列舉:乙二醇二縮水甘油醚、丙二醇二縮水甘油醚、1,4-丁二醇二縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚、1,6-己二醇二縮水甘油醚等伸烷基二醇二縮水甘油醚,聚乙二醇二縮水甘油醚、聚丙二醇二縮水甘油醚、聚1,4-丁二醇二縮水甘油醚等聚伸烷基二醇二縮水甘油醚,赤藻糖醇聚縮水甘油醚、三羥甲基丙烷聚縮水甘油醚、季戊四醇聚縮水甘油醚、二甘油聚縮水甘油醚、聚甘油聚縮水甘油醚、對苯二甲酸二縮水甘油酯、間苯二甲酸二縮水甘油酯、己二酸二縮水甘油酯、二縮水甘油基苯胺、四縮水甘油基4,4'-二胺基二苯甲烷、三縮水甘油基三(2-羥基乙基)異氰尿酸酯、高級油脂之聚環氧化物、雙酚A型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、環氧化苯酚酚醛清漆、環氧化甲酚酚醛清漆等,該等可單獨使用或組合2種以上而使用。
作為有機羧酸,例如可列舉偏苯三甲酸、均苯四甲酸等,作為有機羧酸之酐,例如可列舉:均苯四甲酸二酐、二苯甲酮二酐、2,2-雙(3,4-二羧基苯基)丙烷二酐、3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐、雙(3,4-二羧基苯基)醚二酐、雙(3,4-二羧基苯基)硫醚二酐、雙酚A雙醚二酐、2,2-雙(3,4-二羧基苯基)六氟丙烷二酐、2,3,6,7-萘四羧酸二酐、雙(3,4-羧基苯基)碸二酐、1,2,5,6-萘四羧酸二酐、2,2',3,3'-聯苯四羧酸二酐等四羧酸之二酐等,該等可單獨使用或組合2種以上而使用。
作為唑啉化合物,例如可列舉:2,2'-亞甲基雙(2-唑啉)、2,2'-伸乙基雙(2-唑啉)、2,2'-伸乙基雙(4-甲基-2-唑啉)、2,2'-伸丙基雙(2-唑啉)、2,2'-四亞甲基雙(2-唑啉)、2,2'-六亞甲基雙(2-唑啉)、2,2'-對伸苯基雙(2-唑啉)、2,2'-間伸苯基雙(2-唑啉)、2,2'-鄰伸苯基雙(2-唑啉)、2,2'-雙(2-唑啉)、三(2-唑啉)甲烷、三(2-唑啉)乙烷、三(2-唑啉)苯等,該等可單獨使用或組合2種以上而使用。
作為異氰酸酯化合物,例如可列舉六亞甲基二異氰酸酯等。
添加上述多官能性化合物之方法並無特別限制,可利用通常之方法。例如,可列舉:於縮聚結束前之任意階段進行添加之方法;於縮聚結束後在惰性氣體環境下進行添加之方法;將共聚物以顆粒狀、薄片狀、或粉體狀取出後進行添加,並利用擠出機或捏合機熔融混合之方法等。
所獲得之聚對苯二甲酸烷二酯系嵌段共聚物之固有黏度較佳為0.35以上,進而較佳為0.40~2.00,更佳為0.50~1.20。於固有黏度未達0.35之情形時,有所獲得之嵌段共聚物之機械特性、成形性降低之情況,若超過2.00,則有嵌段共聚物之成形性降低之情況。
亦可於本發明之高熱傳導性熱塑性樹脂組合物中添加上述(A)、(B)以外之熱塑性樹脂。作為(A)、(B)以外之熱塑性樹脂,可列舉:聚 苯乙烯等芳香族乙烯系樹脂、聚丙烯腈等氰化乙烯系樹脂、聚氯乙烯等氯系樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯等聚甲基丙烯酸酯系樹脂或聚丙烯酸酯系樹脂、聚乙烯或聚丙烯或環狀聚烯烴樹脂等聚烯烴系樹脂、聚乙酸乙烯酯等聚乙烯酯系樹脂、聚乙烯醇系樹脂及該等之衍生物樹脂、聚甲基丙烯酸系樹脂或聚丙烯酸系樹脂及該等之金屬鹽系樹脂、聚共軛二烯系樹脂、使順丁烯二酸或反丁烯二酸及該等之衍生物聚合而獲得之聚合物、使順丁烯二醯亞胺系化合物聚合而獲得之聚合物、脂肪族聚醯胺或脂肪族-芳香族聚醯胺或全芳香族聚醯胺等聚醯胺系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚胺甲酸乙酯系樹脂、聚碸系樹脂、聚環氧烷系樹脂、纖維素系樹脂、聚苯醚系樹脂、聚苯硫醚系樹脂、聚酮系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚醯胺醯亞胺系樹脂、聚醚醯亞胺系樹脂、聚醚酮系樹脂、聚醚醚酮系樹脂、聚乙烯醚系樹脂、苯氧基系樹脂、氟系樹脂、聚矽氧系樹脂、液晶聚合物、及該等所例示之聚合物之無規、嵌段、接枝共聚物等。該等(A)、(B)以外之熱塑性樹脂可分別單獨使用或組合2種以上之複數種而使用。於組合2種以上樹脂而使用之情形時,亦可視需要添加相容劑等而使用。該等(A)、(B)以外之熱塑性樹脂只要根據目的適當區別使用即可。
該等(A)、(B)以外之熱塑性樹脂之中,就有所獲得之樹脂組合物之熱傳導率變高之傾向之方面、或易於使樹脂中含有(C)無機化合物之方面而言,較佳為樹脂之一部分或全部為具有結晶性或液晶性之熱塑性樹脂。關於該等具有結晶性或液晶性之熱塑性樹脂,可樹脂整體為結晶性,亦可嵌段或接枝共聚物樹脂之分子中之僅特定嵌段為結晶性或液晶性等僅樹脂之一部分為結晶性或液晶性。樹脂之結晶度並無特別限制。又,作為(A)、(B)以外之熱塑性樹脂,亦可使用非晶性樹脂與結晶性或液晶性樹脂之聚合物合金。樹脂之結晶度並無特別限制。
於樹脂之一部分或全部具有結晶性或液晶性之(A)、(B)以外之熱塑性樹脂之中,亦有即便可結晶化,藉由單獨使用或於特定之成形加工條件下進行成形而視情況亦顯示非晶性之樹脂。於使用此種樹脂之情形時,亦有可藉由調整(C)無機化合物之添加量或添加方法,或者研究進行延伸處理或後結晶化處理等成形加工方法,而可使樹脂之一部分或整體結晶化之情況。
具有結晶性或液晶性之熱塑性樹脂之中,作為較佳之樹脂,可例示:結晶性聚醯胺系樹脂、聚苯硫醚系樹脂、液晶聚合物、結晶性聚烯烴系樹脂、聚烯烴系嵌段共聚物等,但可不受限於此而使用各種結晶性樹脂或液晶性樹脂。
關於(B)聚對苯二甲酸烷二酯系嵌段共聚物相對於(A)熱塑性聚酯樹脂100重量份之添加量,就改善成形性或提高熔接部強度之觀點而言,較佳為20重量份~200重量份,就降低機械強度或防止成本提高之觀點而言,較佳為150重量份以下。
作為調配於本發明之熱塑性樹脂組合物之(C)高熱傳導性無機化合物,可使用單獨體之熱傳導率為10W/m‧K以上者。可使用單獨體之熱傳導率較佳為12W/m‧K以上、進而較佳為15W/m‧K以上、最佳為20W/m‧K以上、尤佳為30W/m‧K以上者。(C)高熱傳導性無機化合物單獨體之熱傳導率之上限並無特別限制,越高越佳,一般而言,可較佳地使用3000W/m‧K以下、進而2500W/m‧K以下者。
於以組合物之形式用於不特別要求電絕緣性之用途之情形時,作為(C)高熱傳導性無機化合物,可較佳地使用金屬系化合物或導電性碳化合物等。該等之中,就熱傳導性優異而言,可較佳地使用石墨、碳纖維等導電性碳材料、將各種金屬微粒子化而成之導電性金屬粉、將各種金屬加工成纖維狀而成之導電性金屬纖維、各種鐵氧體類、氧化鋅等金屬氧化物。
於以組合物之形式用於要求電絕緣性之用途之情形時,作為(C)高熱傳導性無機化合物,可較佳地使用顯示電絕緣性之化合物。所謂電絕緣性,具體而言,係指顯示1Ω‧cm以上之電阻率者,較佳為使用較佳為10Ω‧cm以上、更佳為105Ω‧cm以上、進而較佳為1010Ω‧cm以上、最佳為1013Ω‧cm以上者。電阻率之上限並無特別限制,一般而言為1018Ω‧cm以下。較佳為由本發明之高熱傳導性熱塑性樹脂組合物獲得之成形體之電絕緣性亦於上述範圍內。
(C)高熱傳導性無機化合物之中,作為顯示電絕緣性之化合物,具體而言,可例示:滑石、氧化鋁、氧化鎂、氧化矽、氧化鈹、氧化銅、氧化亞銅等金屬氧化物,氮化硼、氮化鋁、氮化矽等金屬氮化物,碳化矽等金屬碳化物,碳酸鎂等金屬碳酸鹽,金剛石等絕緣性碳材料,氫氧化鋁、氫氧化鎂等金屬氫氧化物。
其中,就電絕緣性優異而言,可更佳地使用滑石、氮化硼、氮化鋁、氮化矽等金屬氮化物,氧化鋁、氧化鎂、氧化鈹等金屬氧化物,碳酸鎂等金屬碳酸鹽,氫氧化鋁、氫氧化鎂等金屬氫氧化物,金剛石等絕緣性碳材料。該等可單獨使用或可組合複數種而使用。
關於(C)高熱傳導性無機化合物之形狀,可適應各種形狀者。例如可例示:粒子狀、微粒子狀、奈米粒子、凝聚粒子狀、管狀、奈米管狀、線狀、桿狀、針狀、板狀、不定形、橄欖球狀、六面體狀、將大粒子與微小粒子複合化而成之複合粒子狀、液體等各種形狀。又,該等(C)高熱傳導性無機化合物可為天然物,亦可為合成者。於天然物之情形時,產地等並無特別限定,可適當選擇。該等(C)高熱傳導性無機化合物可單獨使用僅1種,亦可將形狀、平均粒徑、種類、表面處理劑等不同之2種以上併用。
對於該等(C)高熱傳導性無機化合物,為了提高樹脂與無機化合物之界面接著性,或者使作業性變得容易,亦可為利用矽烷處理劑等 各種表面處理劑進行了表面處理者。作為表面處理劑,並無特別限定,例如可使用矽烷偶合劑、鈦酸酯偶合劑等先前公知者。其中,環氧矽烷等含環氧基矽烷偶合劑、及胺基矽烷等含胺基矽烷偶合劑、聚氧乙烯矽烷等降低樹脂之物性之情況較少,故而較佳。作為無機化合物之表面處理方法,並無特別限定,可利用通常之處理方法。
就表現高熱電導性之觀點而言,(C)高熱傳導性無機化合物相對於(A)熱塑性聚酯系樹脂100重量份之添加量通常為20重量份以上,較佳為50重量份以上,亦可為80重量份以上而使填料為高填充。又,就成形性之觀點而言,通常為250重量份以下,較佳為200重量份以下。
於本發明之熱塑性樹脂組合物中,為了進一步提高樹脂組合物之耐熱性或機械強度,可於不損及本發明之特徵之範圍內進而添加(C)以外之無機化合物。作為此種無機化合物,並無特別限定。但是,若添加該等無機化合物,則有對熱傳導率產生影響之情況,因此需對添加量等加以注意。
該等無機化合物亦可被實施表面處理。於使用該等之情形時,其添加量相對於(B)聚對苯二甲酸烷二酯系嵌段共聚物100重量份,較佳為100重量份以下。若添加量超過100重量份,則亦有耐衝擊性降低,並且成形加工性降低之情況。較佳為50重量份以下,更佳為10重量份以下。又,隨著該等無機化合物之添加量增加,可見成形品之表面性或尺寸穩定性惡化之傾向,因此於重視該等特性之情形時,較佳為使(C)以外之無機化合物之添加量儘量少。
又,本發明之組合物亦可為含有(D)阻燃劑及/或阻燃助劑者。作為(D)阻燃劑及/或阻燃助劑,例如較佳為選自由鹵素系阻燃劑、磷系阻燃劑、銻化合物、氫氧化鎂所組成之群中者。
又,本發明之組合物亦可為含有(E)強化玻璃纖維者。(E)強化玻璃纖維之擠出後之纖維長通常為0.1μm~1000μm,較佳為50μm~ 500μm。又,(E)強化玻璃纖維之單纖維直徑通常為0.1μm~50μm,較佳為5μm~20μm。進而,(E)強化玻璃纖維較佳為擠出後之纖維長為0.1μm~1000μm,且單纖維直徑為0.1μm~50μm者。
又,為了使本發明之熱塑性樹脂組合物成為更高性能者,較佳為將酚系穩定劑、硫系穩定劑、磷系穩定劑等熱穩定劑等單獨添加或組合2種以上而添加。進而,亦可視需要將一般廣為人知之穩定劑、潤滑劑、脫模劑、塑化劑、磷系以外之阻燃劑、阻燃助劑、紫外線吸收劑、光穩定劑、顏料、染料、抗靜電劑、導電性賦予劑、分散劑、相容劑、抗菌劑等單獨添加或組合2種以上而添加。
作為本發明之熱塑性樹脂組合物之製造方法,並無特別限定。例如,可藉由將上述成分或添加劑等乾燥後,利用如單軸、雙軸等之擠出機之熔融混練機進行熔融混練而製造。又,於調配成分為液體之情形時,亦可使用液體供給泵等中途添加至熔融混練機中而進行製造。
作為本發明之熱塑性樹脂組合物之成形加工法,並無特別限定,例如可利用針對熱塑性樹脂一般所使用之成形法,例如射出成形、吹塑成形、擠出成形、真空成形、加壓成形、壓延成形等。該等之中,由於成形週期較短而生產效率優異,本組合物具有射出成形時之流動性良好之特性等理由,較佳為藉由射出成形法進行射出成形。
如實施例中亦表示般,本案發明之組合物顯示良好之熱傳導性,可獲得0.8W/m‧K以上、較佳為1W/m‧K以上、進而較佳為1.3W/m‧K以上之成形體。
於本發明之樹脂組合物中視需要添加成核劑等結晶化促進劑,藉此可進一步改善成形性。
作為本發明中所使用之結晶化促進劑,例如可列舉:高級脂肪醯胺、脲衍生物、山梨糖醇系化合物、高級脂肪酸鹽、芳香族脂肪酸 鹽等,該等可使用1種或2種以上。其中,就作為結晶化促進劑之效果較高而言,較佳為高級脂肪醯胺、脲衍生物、山梨糖醇系化合物。
作為上述高級脂肪醯胺,例如可列舉:山萮醯胺、油醯胺、芥醯胺、硬脂醯胺、棕櫚醯胺、N-硬脂基山萮醯胺、N-硬脂基芥醯胺、伸乙基雙硬脂醯胺、伸乙基雙油醯胺、伸乙基雙芥醯胺、伸乙基雙月桂醯胺、伸乙基雙癸醯胺、對伸苯基雙硬脂醯胺、乙二胺與硬脂酸及癸二酸之縮聚物等,尤佳為山萮醯胺。
作為上述脲衍生物,可例示:雙(硬脂基脲基)己烷、4,4'-雙(3-甲基脲基)二苯甲烷、4,4'-雙(3-環己基脲基)二苯甲烷、4,4'-雙(3-環己基脲基)二環己基甲烷、4,4'-雙(3-苯基脲基)二環己基甲烷、雙(3-甲基環己基脲基)己烷、4,4'-雙(3-癸基脲基)二苯甲烷、N-辛基-N'-苯基脲、N,N'-二苯基脲、N-甲苯基-N'-環己基脲、N,N'-二環己基脲、N-苯基-N'-三溴苯基脲、N-苯基-N'-甲苯基脲、N-環己基-N'-苯基脲等,尤佳為雙(硬脂基脲基)己烷。
作為上述山梨糖醇系化合物,可列舉:1,3,2,4-二(對甲基亞苄基)山梨糖醇、1,3,2,4-二亞苄基山梨糖醇、1,3-亞苄基-2,4-對甲基亞苄基山梨糖醇、1,3-亞苄基-2,4-對乙基亞苄基山梨糖醇、1,3-對甲基亞苄基-2,4-亞苄基山梨糖醇、1,3-對乙基亞苄基-2,4-亞苄基山梨糖醇、1,3-對甲基亞苄基-2,4-對乙基亞苄基山梨糖醇、1,3-對乙基亞苄基-2,4-對甲基亞苄基山梨糖醇、1,3,2,4-二(對乙基亞苄基)山梨糖醇、1,3,2,4-二(對正丙基亞苄基)山梨糖醇、1,3,2,4-二(對異丙基亞苄基)山梨糖醇、1,3,2,4-二(對正丁基亞苄基)山梨糖醇、1,3,2,4-二(對第二丁基亞苄基)山梨糖醇、1,3,2,4-二(對第三丁基亞苄基)山梨糖醇、1,3,2,4-二(對甲氧基亞苄基)山梨糖醇、1,3,2,4-二(對乙氧基亞苄基)山梨糖醇、1,3-亞苄基-2,4-對氯亞苄基山梨糖醇、1,3-對氯亞苄基-2,4-亞苄基山梨糖醇、1,3-對氯亞苄基-2,4-對甲基亞苄基山梨糖醇、1,3- 對氯亞苄基-2,4-對乙基亞苄基山梨糖醇、1,3-對甲基亞苄基-2,4-對氯亞苄基山梨糖醇、1,3-對乙基亞苄基-2,4-對氯亞苄基山梨糖醇、及1,3,2,4-二(對氯亞苄基)山梨糖醇等。該等之中,較佳為1,3,2,4-二(對甲基亞苄基)山梨糖醇、1,3,2,4-二亞苄基山梨糖醇。
就成形性之觀點而言,本發明之樹脂組合物中之結晶化促進劑之使用量相對於(B)聚對苯二甲酸烷二酯系嵌段共聚物100重量份,較佳為0.01~5重量份,更佳為0.03~4重量份,進而較佳為0.05~3重量份。若未達0.01重量份,則有作為結晶化促進劑之效果不足之可能性,又,若超過5重量份,則有效果飽和之可能性,故而有經濟上欠佳,損及外觀或物性之可能性。
如此獲得之複合材料可以樹脂膜、樹脂成形品、樹脂發泡體、塗料或塗佈劑等各種形態廣泛用於電子材料、磁性材料、觸媒材料、構造體材料、光學材料、醫療材料、汽車材料、建築材料等各種用途。本發明中所獲得之高熱傳導性熱塑性樹脂組合物可使用目前廣泛使用之射出成形機或擠出成形機等普通塑膠用成形機,故而亦容易成形為具有複雜形狀之製品。尤其由於兼具優異之成形加工性、高熱傳導性之優異之特性,故而作為於內部具有發熱源之行動電話、顯示器、電腦等之殼體用樹脂非常有用。
本發明之高熱傳導性樹脂組合物可較佳地用於家電、OA(Office Automation,辦公自動化)機器零件、AV(Audiovisual,視聽)機器零件、汽車內外裝零件等射出成形品等。尤其可於產生較多熱之家電製品或OA機器中較佳地用作外裝材料。
進而,於內部具有發熱源且藉由風扇等之強制冷卻困難之電子機器中,為了將內部產生之熱釋出至外部,可較佳地用作該等機器之外裝材料。關於該等之中較佳之裝置,作為筆記型電腦等可攜式電腦、PDA(Personal Digital Assistant,個人數位助理)、行動電話、可 攜式遊戲機、可攜式音樂播放器、可攜式TV(television,電視)/視訊機器、可攜式攝錄影機等小型或可攜式電子機器類之殼體、外殼、外裝材料用樹脂非常有用。又,亦可作為汽車或電車等之電池周邊用樹脂、家電機器之可攜式電池用樹脂、斷路器等之配電零件用樹脂、馬達等之密封用材料而非常有用地使用。
本發明之高熱傳導性樹脂組合物與先前廣為人知之組合物相比,成形加工性、耐衝擊性、進而所獲得之成形體之表面性良好,具有作為上述用途之零件或殼體用而有用之特性。
具體而言,本發明之高熱傳導性樹脂組合物即便填料之填充量較大,亦保持較強之熔接強度(例如,大於0.6J之熔接強度,較佳為0.8J以上,更佳為0.9J以上,更佳為1.0J以上,更佳為1.5J以上,更佳為2.0J以上之熔接強度),且具有高熱傳導性,因此於上述各種應用中,尤其於要求放熱性之用途中,於使用2個以上澆口所製作之具有熔接部之各種射出成形體中有用。此外,於配置有成為成形體中產生熔接部之原因之部位之射出成形體中亦有用。例如,於配置有孔形狀、凸座形狀、百葉構造之射出成形體中,於該部位必然會產生熔接部,但本發明之高熱傳導性樹脂組合物即便填料之填充量較大,亦可保持較強之熔接強度,故而於實用上可無問題地應用。
又,於應用於各種成形體時,可單獨使用本發明之高熱傳導性樹脂組合物,進而若需要較高之放熱性,則亦可使用與金屬或碳材料組合而成之構造體。作為上述金屬,較佳為具有較高之熱傳導性之金屬,例如可較佳地使用鋁、銅、鎂及該等之合金等熱傳導率為40W/m‧K以上之物質。作為一例,將具有較高之熱傳導性之金屬設置於發熱體之正下方等鄰近位置,有效地進行熱擴散,利用本發明之高熱傳導性樹脂組合物構成其周邊,藉此可進一步賦予較高之放熱性。具有較高之熱傳導性之金屬或碳材料之使用方式並無特別限制,期望 可有效地將發熱體之熱加以熱擴散之形態。作為碳材料,例如可較佳地使用作為石墨片之熱傳導率為500W/m‧K以上者。
又,若於高熱傳導性無機化合物中選擇具有絕緣性者,則即便單獨使用本發明之高熱傳導性樹脂組合物,亦可具有較高之絕緣性及放熱性,進而即便於要求絕緣性及較高之放熱性之用途中,藉由與上述具有較高之熱傳導性之金屬或碳材料組合,亦可製成保持絕緣性且具有較高之放熱性的放熱性構造體。
進而,為了減小本發明之高熱傳導性樹脂組合物與上述金屬或碳材料之間所產生之熱電阻,亦可使用熱介面材料。作為熱介面材料之熱傳導率,可較佳地使用0.5W/m‧K以上者。
本發明亦可構成為如下。
本發明之高熱傳導性熱塑性樹脂組合物係含有下述(A)~(C)者,且相對於(A)熱塑性聚酯系樹脂100重量份,含有(B)聚對苯二甲酸烷二酯系嵌段共聚物20~200重量份、及(C)高熱傳導性無機化合物20~250重量份。
即,(A)重量平均分子量為50,000~200,000之熱塑性聚酯系樹脂,(B)包含聚醚片段、及以對苯二甲酸乙二酯單元作為主要構成成分之聚對苯二甲酸乙二酯系片段之聚對苯二甲酸烷二酯系嵌段共聚物,(C)高熱傳導性無機化合物。
於本發明之高熱傳導性熱塑性樹脂組合物中,較佳為(A)熱塑性聚酯系樹脂為聚對苯二甲酸烷二酯。
於本發明之高熱傳導性熱塑性樹脂組合物中,較佳為(A)熱塑性聚酯系樹脂為IV值為0.5~2.0者。
於本發明之高熱傳導性熱塑性樹脂組合物中,較佳為(B)聚對苯 二甲酸烷二酯系嵌段共聚物為包含作為分子量為400以上者之選自由下述通式(1)所表示之聚醚化合物及下述通式(2)所表示之聚醚化合物所組成之群中之至少1種之聚醚片段、及以對苯二甲酸烷二酯單元作為主要構成成分之聚對苯二甲酸烷二酯系片段的聚對苯二甲酸烷二酯系嵌段共聚物。
HO-(R1O)k-H (1)
(式中,R1表示碳數2~5之烷基,k表示5以上之整數,k個R1可分別不同)
H-(OR2)m-O-Ph-X-Ph-O-(R2O)n-H (2)
(式中,R2表示碳數2~5之烷基,X表示-C(CH3)2-或-SO2-,Ph表示C6H4,m及n分別為1以上之整數,且m+n表示3以上之整數,m及n個R2可分別不同)
於本發明之高熱傳導性熱塑性樹脂組合物中,較佳為(C)高熱傳導性無機化合物為選自由石墨、導電性金屬粉、軟磁性鐵氧體、碳纖維、導電性金屬纖維、及氧化鋅所組成之群中之1種以上高熱傳導性無機化合物。
於本發明之高熱傳導性熱塑性樹脂組合物中,較佳為(C)高熱傳導性無機化合物為單獨體之熱傳導率為20W/m‧K以上之電絕緣性高熱傳導性無機化合物。
於本發明之高熱傳導性熱塑性樹脂組合物中,較佳為(C)高熱傳導性無機化合物為選自由滑石、氮化硼、氮化鋁、氮化矽、氧化鋁、氧化鎂、碳酸鎂、氫氧化鋁、氫氧化鎂、氧化鈹、及金剛石所組成之群中之1種以上高熱傳導性無機化合物。
本發明之高熱傳導性熱塑性樹脂組合物較佳為進而含有(D)阻燃劑及/或阻燃助劑。
於本發明之高熱傳導性熱塑性樹脂組合物中,較佳為(D)阻燃劑 及/或阻燃助劑為鹵素系阻燃劑、磷系阻燃劑、銻化合物、或氫氧化鎂。
本發明之高熱傳導性熱塑性樹脂組合物較佳為進而含有(E)強化玻璃纖維。
於本發明之高熱傳導性熱塑性樹脂組合物中,較佳為(E)強化玻璃纖維為擠出後之纖維長為0.1μm~1000μm,且單纖維直徑為0.1μm~50μm者。
本發明之成形體之特徵在於:其係將本發明之高熱傳導性熱塑性樹脂組合物射出成形而製作之成形體。
將本發明之高熱傳導性熱塑性樹脂組合物射出成形而製作之成形體之特徵在於:形成有熔接部。
本發明之良放熱構造體之特徵在於:其具備將本發明之高熱傳導性熱塑性樹脂組合物射出成形而製作之成形體、及金屬或碳材料。
本發明之絕緣良放熱構造體之特徵在於:其具備將本發明之高熱傳導性熱塑性樹脂組合物射出成形而製作之具有絕緣性之成形體。
本發明之形成有熔接部之成形體之製造方法之特徵在於:使用2個以上澆口將本發明之高熱傳導性熱塑性樹脂組合物射出成形。
本發明之良放熱構造體之製造方法之特徵在於:藉由嵌入成形使本發明之高熱傳導性熱塑性樹脂組合物與金屬或碳材料一體化。
本發明之其他良放熱構造體之製造方法之特徵在於:藉由熱熔接、超音波熔接、或壓入使本發明之成形體與金屬或碳材料一體化。
又,於本發明中,亦可包含藉由嵌入成形使本發明之絕緣性之高熱傳導性熱塑性樹脂組合物與金屬或碳材料一體化的絕緣良放熱構造體之製造方法。又,亦包含藉由熱熔接、超音波熔接、或壓入使將本發明之高熱傳導性熱塑性樹脂組合物射出成形而製作之具有絕緣性之成形體與金屬或碳材料一體化的絕緣良放熱構造體之製造方法。
再者,於本發明中,關於藉由嵌入成形、熱熔接、超音波熔接、或壓入而一體化之方法,可利用先前公知之各種技術,並無特別限定。
[實施例]
本發明並不限定於上述各實施形態,可於申請專利範圍所示之範圍內進行各種變更,將不同實施形態中各自揭示之技術手段適當組合而獲得之實施形態亦包含於本發明之技術範圍內。
將(A)熱塑性聚酯系樹脂、(B)聚對苯二甲酸烷二酯系嵌段共聚物、(C-1)滑石(日本滑石股份有限公司製造)、(C-2)氮化硼、(D-1)阻燃劑SAYTEX7010(Albemarle公司製造)、(D-2)阻燃助劑PATOX-P(日本精礦股份有限公司製造)、(E)玻璃纖維T-187H/PL(Nippon Electric Glass股份有限公司製造)以表1所示之組成,自Technovel製造之KZW15-45同方向嚙合型雙軸擠出機之螺桿根部附近設置之料斗投入。關於設定溫度,供給口附近為260℃,依次使設定溫度上升,將擠出機螺桿前端部溫度設定為280℃。於本條件下獲得評價用樣品顆粒。
用於實施例及比較例之原料如下所述。此處,A-1為APET。
(A)熱塑性聚酯系樹脂
(A-1):可樂麗股份有限公司製造之Kurapet KS710B-8S重量平均分子量140,000
(A-2):Nippon Unipet股份有限公司製造之RT543重量平均分子量75,000
(A-3):三菱化學股份有限公司製造之NOVAPEX PBK2重量平均分子量61,000
[試驗片成形]
將所獲得之各樣品顆粒乾燥後,利用射出成形機於具有雙澆口 之模具內成形依據JIS K 7162啞鈴片1A之具有熔接部之試驗片。
[評價方法]
使用拉伸試驗機,測定所獲得之試驗片之拉伸強度。
[熱傳導率之測定]
將實施例及比較例中所獲得之樣品顆粒於140℃下乾燥4小時後,使用75t射出成形機,通過以澆口尺寸0.8mmΦ設置於平板之面中心部分之針狀澆口,成形為150mm×80mm×厚度1.0mm之平板形狀試驗片,從而獲得高熱傳導性樹脂成形體。
對所獲得之厚度1.0mm之成形體進行切取,製作12.7mmΦ之圓板狀樣品。於上述樣品之表面塗佈雷射光吸收用噴霧(Fine Chemical Japan股份有限公司製造,Black Guard Spray:FC-153),使其乾燥後,使用作為氙燈閃光法導熱分析儀之NETZSCH製造之LFA447Nanoflash,測定厚度方向及面方向之熱擴散率。
又,由熱擴散率測定中所使用之圓板狀樣品,使用DSC(differential scanning calorimetry,示差掃描熱量測定)(依照JIS K 7123進行測定)測定比熱容量。
並且,由所測定之熱擴散率及比熱容量之值(具體而言,使熱擴散率、比熱容量及另外測定之比重相乘而得之值)算出面方向熱傳導率(W/m‧K)。
[Al嵌入成形體之熔接部之杜邦衝擊試驗之測定]
將實施例及比較例中所獲得之樣品顆粒於140℃下乾燥4小時後,使用30t射出成形機,如圖1所示,製作形成有熔接部之Al嵌入成形體。
將所獲得之Al嵌入成形體之熔接部作為測定部位,實施杜邦衝擊試驗(依照ASTM D 2794進行測定),藉此算出50%破裂能。
更具體而言,如圖1所示,沿著Al嵌入零件2之外周配置高熱傳 導性樹脂1,製造包含高熱傳導性樹脂1及Al嵌入零件2之Al嵌入成形體。此時,於Al嵌入成形體之高熱傳導性樹脂1中形成有熔接部4。再者,圓筒狀之Al嵌入零件2之尺寸並無特別限定,例如作為底面之圓之直徑可為大致3.0~3.5cm,高度可為大致4.0~4.5cm。換言之,圓筒狀之Al嵌入零件2之尺寸只要為可使Al嵌入成形體進行杜邦衝擊試驗之尺寸即可。
並且,將該Al嵌入成形體之熔接部4作為測定部位,實施杜邦衝擊試驗(依照ASTM D 2794進行測定),藉此算出50%破裂能。
[實施例1~5、比較例1]
將實施例及比較例之成分及結果示於表1。根據表1可知,與本發明之範圍外之組合物相比,本發明之組合物為熔接強度優異之填料高填充之樹脂組合物。
根據以上可知,本發明之熱塑性樹脂組合物為填料高填充,並且射出成形時之成形流動性亦非常優異,可獲得高熱傳導性熱塑性樹脂組合物。
[產業上之可利用性]
此種組合物可於電氣、電子工業領域、汽車領域等各種狀況下用作熱對策素材,於工業上有用。

Claims (18)

  1. 一種高熱傳導性熱塑性樹脂組合物,其係含有下述(A)~(C)者,且相對於(A)熱塑性聚酯系樹脂100重量份,含有(B)聚對苯二甲酸烷二酯系嵌段共聚物20~200重量份、及(C)高熱傳導性無機化合物20~250重量份,(A)重量平均分子量為50,000~200,000之熱塑性聚酯系樹脂,(B)包含聚醚片段、及以對苯二甲酸乙二酯單元作為主要構成成分之聚對苯二甲酸乙二酯系片段之聚對苯二甲酸烷二酯系嵌段共聚物,(C)高熱傳導性無機化合物。
  2. 如請求項1之組合物,其中(A)熱塑性聚酯系樹脂為聚對苯二甲酸烷二酯。
  3. 如請求項1或2之組合物,其中(A)熱塑性聚酯系樹脂係IV值為0.5~2.0者。
  4. 如請求項1之組合物,其中(B)聚對苯二甲酸烷二酯系嵌段共聚物為包含分子量為400以上之選自由下述通式(1)所表示之聚醚化合物及下述通式(2)所表示之聚醚化合物所組成之群中之至少1種之聚醚片段、及以對苯二甲酸烷二酯單元作為主要構成成分之聚對苯二甲酸烷二酯系片段的聚對苯二甲酸烷二酯系嵌段共聚物,HO-(R1O)k-H (1)(式中,R1表示碳數2~5之烷基,k表示5以上之整數,k個R1可分別不同)H-(OR2)m-O-Ph-X-Ph-O-(R2O)n-H (2)(式中,R2表示碳數2~5之烷基,X表示-C(CH3)2-或-SO2-,Ph 表示C6H4,m及n分別為1以上之整數,且m+n表示3以上之整數,m及n個R2可分別不同)。
  5. 如請求項1之組合物,其中(C)高熱傳導性無機化合物為選自由石墨、導電性金屬粉、軟磁性鐵氧體、碳纖維、導電性金屬纖維、及氧化鋅所組成之群中之1種以上高熱傳導性無機化合物。
  6. 如請求項1之組合物,其中(C)高熱傳導性無機化合物為單獨體之熱傳導率為20W/m‧K以上之電絕緣性高熱傳導性無機化合物。
  7. 如請求項1之組合物,其中(C)高熱傳導性無機化合物為選自由滑石、氮化硼、氮化鋁、氮化矽、氧化鋁、氧化鎂、碳酸鎂、氫氧化鋁、氫氧化鎂、氧化鈹、及金剛石所組成之群中之1種以上高熱傳導性無機化合物。
  8. 如請求項1之組合物,其進而含有(D)阻燃劑及/或阻燃助劑。
  9. 如請求項8之組合物,其中(D)阻燃劑及/或阻燃助劑為鹵素系阻燃劑、磷系阻燃劑、銻化合物、或氫氧化鎂。
  10. 如請求項1之組合物,其進而含有(E)強化玻璃纖維。
  11. 如請求項10之組合物,其中(E)強化玻璃纖維為擠出後之纖維長為0.1μm~1000μm,單纖維直徑為0.1μm~50μm者。
  12. 一種成形體,其係將如請求項1之高熱傳導性熱塑性樹脂組合物射出成形而製作。
  13. 如請求項12之成形體,其形成有熔接部。
  14. 一種良放熱構造體,其具備如請求項12或13之成形體、及金屬或碳材料。
  15. 一種絕緣良放熱構造體,其具備將如請求項1之高熱傳導性熱塑性樹脂組合物射出成形而製作之具有絕緣性之成形體。
  16. 一種形成有熔接部之成形體之製造方法,其特徵在於:使用2個以上之澆口將如請求項1之高熱傳導性熱塑性樹脂組合物射出成 形。
  17. 一種良放熱構造體之製造方法,其特徵在於:藉由嵌入成形使如請求項1之高熱傳導性熱塑性樹脂組合物與金屬或碳材料一體化。
  18. 一種良放熱構造體之製造方法,其特徵在於:藉由嵌入成形、熱熔接、超音波熔接或壓入使如請求項12或13之成形體與金屬或碳材料一體化。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI701290B (zh) * 2015-10-30 2020-08-11 日商東麗股份有限公司 熱可塑性聚酯樹脂組成物及成形品

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3305519B1 (en) * 2015-06-03 2021-06-30 Kaneka Corporation Metal resin composite
WO2018030113A1 (ja) * 2016-08-10 2018-02-15 パナソニックIpマネジメント株式会社 封止用アクリル組成物、シート材、積層シート、硬化物、半導体装置及び半導体装置の製造方法
JP6861497B2 (ja) * 2016-10-27 2021-04-21 住友化学株式会社 液晶ポリエステル樹脂組成物
JPWO2018181146A1 (ja) * 2017-03-28 2020-02-06 東洋紡株式会社 熱伝導性樹脂組成物
US11642819B2 (en) 2020-01-27 2023-05-09 GM Global Technology Operations LLC Composite components and methods of manufacturing composite components using magnetic forces at fiber preform seams
CN115536998B (zh) * 2022-10-28 2023-09-15 会通新材料股份有限公司 电磁屏蔽导热pbt/pet基复合材料及其制备方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01306461A (ja) * 1988-06-03 1989-12-11 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 成形用のポリエチレンテレフタレート系樹脂組成物
JP2659399B2 (ja) * 1988-06-03 1997-09-30 鐘淵化学工業株式会社 コネクター用樹脂組成物
GB9001265D0 (en) * 1990-01-19 1990-03-21 Ici Plc Polymeric film
JP3080724B2 (ja) 1991-09-25 2000-08-28 三菱化学株式会社 導電性ポリエステル樹脂組成物
JP3599416B2 (ja) * 1995-04-04 2004-12-08 株式会社カネカ ポリエチレンテレフタレート系ブロック共重合体の製造方法
CN1079411C (zh) * 1996-07-19 2002-02-20 中国科学院化学研究所 一种用聚酯弹性体和多官能团环氧改性的聚酯组合物及其制备方法
US20050245647A1 (en) 2002-02-22 2005-11-03 Kaneka Corporation Flame-retardant polyester fiber and artificial hair comprising the same
JP2007161747A (ja) * 2005-12-09 2007-06-28 Mitsubishi Engineering Plastics Corp 車両・機体用内外装部品
US20080277619A1 (en) 2005-12-09 2008-11-13 Kazuaki Matsumoto Thermoplastic Resin Composition with High Thermal Conductivity
JP5226270B2 (ja) * 2007-10-05 2013-07-03 株式会社カネカ 高熱伝導性熱可塑性樹脂組成物
JP5058878B2 (ja) 2008-05-16 2012-10-24 出光興産株式会社 熱可塑性樹脂組成物及び鏡筒用射出成形体
JP5308187B2 (ja) * 2009-02-24 2013-10-09 株式会社カネカ 難燃化された高耐光性高熱伝導性熱可塑性樹脂組成物及びその成形体
KR20130018237A (ko) * 2010-03-31 2013-02-20 스미또모 베이크라이트 가부시키가이샤 이형 필름
JP2012031394A (ja) 2010-06-30 2012-02-16 Toray Ind Inc 熱可塑性樹脂組成物およびその製造方法
KR101286149B1 (ko) * 2010-10-20 2013-07-15 제일모직주식회사 고온 색안정성을 갖는 유리섬유강화 폴리에스테르 수지 조성물
JP2013014757A (ja) 2011-06-08 2013-01-24 Toyobo Co Ltd 熱伝導性樹脂組成物
WO2012169608A1 (ja) * 2011-06-08 2012-12-13 東洋紡株式会社 熱伝導性樹脂組成物、及びその製造方法
JP5891015B2 (ja) * 2011-06-22 2016-03-22 株式会社カネカ 高熱伝導性熱可塑性樹脂組成物
JP2013056509A (ja) * 2011-09-09 2013-03-28 Unitika Ltd オリゴマー付着異物を低減した引裂直線性二軸延伸ポリエステルフィルム
JP2013089718A (ja) * 2011-10-17 2013-05-13 Kaneka Corp 高熱伝導性樹脂を用いたヒートシンク及びled光源
JP5932480B2 (ja) 2012-05-02 2016-06-08 デュポン株式会社 黒鉛が充填されたポリエステル組成物

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI701290B (zh) * 2015-10-30 2020-08-11 日商東麗股份有限公司 熱可塑性聚酯樹脂組成物及成形品

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Publication number Publication date
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WO2015002198A1 (ja) 2015-01-08
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EP3018172A4 (en) 2017-02-15
US10030138B2 (en) 2018-07-24
US20160152823A1 (en) 2016-06-02

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