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絕緣樹脂組合物及其應(yīng)用的制作方法

文檔序號:7188725閱讀:207來源:國知局

專利名稱::絕緣樹脂組合物及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
:本發(fā)明涉及一種絕緣樹脂組合物,其肖嫩提供具有優(yōu)良導(dǎo)熱性的能用于電絕緣的模塑制品。
背景技術(shù)
:近年來,在電氣和電子部件領(lǐng)域,部件內(nèi)熱量的產(chǎn)生已弓胞其微小化與技10術(shù)進(jìn)步方面的困難。當(dāng)鵬熱量管理的裝置不足以控制這種熱量產(chǎn)生時,存在電氣和電子部件的性能因熱量累積而斷氏的顧慮。為了解決該難題并保證熱產(chǎn)生的安全性,itt在電氣和電子部件中使用的元件具有高導(dǎo)熱性。在需要高導(dǎo)熱性能的部件中,至今主要使用金屬材料,然而金屬材料在減輕重量與適應(yīng)部件微小化的成型性方面存在不足,因此它們已逐步被樹脂材料15所代替。已有多種關(guān)于包括具有高導(dǎo)熱性的填料的導(dǎo)熱樹脂組^l的研究。在模塑制品中4柳纖維形式的導(dǎo)熱填料(纖維導(dǎo)熱i辦),在制品中提供了導(dǎo)熱鵬,所述制品軎灘表現(xiàn)出優(yōu)良的導(dǎo)熱性能。例如,已提出具有導(dǎo)熱填料的熱塑性樹脂的組合物,其中具有特定纖維長度的碳纖維成束(參見,公開號為20(JP-A-)9-157403的日本未審專利(-段),對應(yīng)于US6,120,894);和具有高導(dǎo)熱性能的含氮化鋁纖維及無機(jī)粉末的熱塑性樹脂組合物(參見JP-A-8-283456(權(quán)利要求))。然而,由i^提出的組合物獲得的模塑制品并不總是符合實(shí)際應(yīng)用的要求。例如,由JP-A-9-l57403中公開的組^獲得的模塑制品,其中導(dǎo)熱鵬主要由25碳纖維產(chǎn)生,因?yàn)樘祭w維生成的導(dǎo)熱通路顯示出導(dǎo)電性,可能不適合用于電絕緣中的電氣或電子部件。由JP-A-8-283456中公開的組^)獲得的模塑制品在導(dǎo)熱性能方面不足。
發(fā)明內(nèi)容在這種情況下,本發(fā)明一個目的是提供一種絕緣樹脂組合物,其能,供30在電氣和電子部件應(yīng)用中具有優(yōu)良導(dǎo)熱性能和足夠的電絕緣性能的模塑制品。本發(fā)明的發(fā)明Aii行了深入的研究以實(shí)現(xiàn)該目的,并完成了本發(fā)^1。本發(fā)明提供了一種樹脂組合物,其包括(A)熱塑性樹脂;(B)數(shù)均粒徑為0.5-5mm的顆粒材料,其可S51^數(shù)均纖維直徑為l-50pm5的主要具有氧化鋁的纖維iS行造粒獲得;和(C)i辯斗,由300K的電阻率為102^11或更小的材料組成。此外,本發(fā)明提供可通過模塑戰(zhàn)樹脂組合物獲得的模塑制品。本發(fā)明的樹脂組合物為絕緣樹脂組合物,其旨灘皿例如己知的模塑方法模塑成具有電絕緣性的模塑制品。所述模塑律ij品的電阻率典型地為1012Qm鞭10大,因此所述模塑制品在諸如電氣和電子部件的應(yīng)用中具有足夠的電絕緣性。由本發(fā)明的絕緣樹脂組合物,會辦獲得具有高導(dǎo)熱性和非常優(yōu)良電絕緣性的模塑制品,并能夠用作具有這靴良性能的電氣和電子部件。特別地,所述模塑制品適合用于涉及電氣和電子部件的元件,并在工業(yè)上非常有用。具體實(shí)施方式15本發(fā)明的樹脂組合物包含(A)熱塑性樹脂;(B)數(shù)均粒徑為0.5-5mm的顆粒材料,其可以S51對數(shù)均纖維直徑為1-50,的主要具有氧化鋁的纖維進(jìn)行造粒獲得;和(C)由300K的電阻率為1020111或更小的材料組成的填料。20在本發(fā)明中使用的組併C)是由在300K觀!)定時電阻率顯示為10力m或更小的材料組成的填料。該i辦的雌實(shí)例包括由下列材料組成的:t辦,例如金屬Au(3xl(^Om)、Ag(2xl(^nm)、Cu(2xl(T80111)等,碳化硅(lxl0^^m)和石墨(lxl0-5^m),以及碳纖維(3xl04Qm)。特別地,,使用由碳化硅組成的填料、由石墨組成25的W4或碳纖維填料。在此,在上述各個括號中的值各自表示在300K測定的電阻率值。由碳化硅組成的i辦雌是數(shù)均粒徑為0.1-30闊,雌0.5-20,和更雌卜OMm的顆粒i辯iK碳化自粒)。當(dāng)粒徑為0.1-30拜時,所得到的模塑制品的表面往往不會明顯變差。因此,往往獲得具有優(yōu)良外觀的,莫塑制品,并且導(dǎo)熱30性能的改善效果變得充分。此外,當(dāng)粒徑在該范圍內(nèi)時,還具有絕緣樹脂的模塑性變得優(yōu)良的益處。碳化硅顆粒的例子包括OY系列(商品名YakushimaDenkoCo.,Ltd制造)。iM碳纖維包括瀝青基碳纖維。所述碳纖維可以具有在300K的溫度測定5時為100W/mK或更高的熱導(dǎo)率,優(yōu)選具有120W/mK或更高的熱導(dǎo)率,和更優(yōu)選具有200W/mK或更高的熱導(dǎo)率。所述碳纖維1^具有l(wèi)-20網(wǎng)的纖維直徑,更雌具有5-15mih的纖維直徑。這種碳纖維的例,括Dialead(MitsubishiPlasticInc.制造)和Granock(NipponGraphiteFiberCorporation制造)。10所述石墨可以是天然石墨或者可以是人造石墨。,天然石墨。由這種石墨組成的填料(石墨填料)的形狀可以是鱗屑狀(lepidic)或球狀的。石墨i,優(yōu)選具有30—300Mm的數(shù)均粒徑,更雌具有30—100拜的數(shù)均粒徑。雌30一300脾的數(shù)均粒徑,因?yàn)楫?dāng)該石墨±真料被混合到熱塑性樹脂,特別是下面描述的液晶聚酯中時,所得到的柳旨組合物的高熱導(dǎo)率和模塑性的平衡非常優(yōu)異。15數(shù)均粒徑可以使用激光一衍射顆粒尺寸分布測量方法容易地測定?;谕ㄟ^激光一衍射顆粒尺寸分布方法獲得的數(shù)均粒徑,可以選擇用于本發(fā)明的適合的石墨填料。易于商業(yè)購得的石墨填料的例子包括鱗屑狀石墨粉末,化的石墨粉(兩者均由NipponGraphiteIndustriesCo.,Ltd.制造)和鱗屑狀石墨(Nishimura20GraphiteInc,Ltd.制造)。在這些例舉的石墨中,,使用鱗屑狀石墨,因?yàn)樗玫降臉渲M合物具有優(yōu)異的模塑性。由于t鵬粒狀石墨便宜,鱗屑狀石墨在成本方面具有優(yōu)勢。已知物質(zhì)的熱導(dǎo)率與電阻率成反比。當(dāng)具有低電阻率的材料(低電阻率材料)如金屬材料或碳纖維用作髙導(dǎo)熱i真料時,所得到的模塑制品的電絕緣性有25變差的趨勢。因此,對于通常需要電絕緣的電氣和電子部件,低電阻率材料的應(yīng)用穀仃限制。另一方面,本發(fā)明提供了能夠制淑莫塑制品的樹脂組合物,它在保持足夠的電絕緣性的同時,禾,由低電導(dǎo)率材料組成的填料的高導(dǎo)熱性質(zhì)。在本發(fā)明中,通過將由低電阻率材料組成的填料與下面描述的組分(B)組合使用,所得到的模塑制品具有電絕緣性與導(dǎo)熱性以高水平昨容的優(yōu)勢。30在本發(fā)明的樹脂組合物中,由低電阻率材料組成的填料,使用的濃度為:與所述填料之間彼此接觸形成導(dǎo)電通路的濃度(穿流濃度(percolationconcentration))相同或低于該濃度,并且將組分(B)有效布置在由低電阻^=才料組成的填料中。結(jié)果,由對主要具有氧化鋁的纖維進(jìn)行造粒獲得的材料的組分(B)糊氏電阻率材料的組分(C)這兩者構(gòu)成了導(dǎo)熱通路,從而在保持導(dǎo)熱5Si各電絕緣的同時,表現(xiàn)出高導(dǎo)熱性能。此外,甚至當(dāng)導(dǎo)熱通路以由低電阻率材料組成的填料通過適合的電絕緣體而彼此相連的方式產(chǎn)生時,也可能有在由所述低電阻率材料組成的填料之間發(fā)4^f謂的枝狀介質(zhì)擊穿(treedielectricbreakdown)的顧慮,并Uf得到的模塑制品的介電強(qiáng)度電壓變得相當(dāng)?shù)?。然而,令人驚訝的是,對于由本發(fā)明的絕緣樹脂10組合物得到的模塑制品,這種介質(zhì)擊穿得到了非常充分的抑制,并可以表現(xiàn)出其中可很容易地達(dá)到電氣和電子部件所需介電強(qiáng)度電壓(介電擊穿電壓-lkV/mm頗大)的優(yōu)良效果。如上所述,組分(C)的混入量進(jìn)行適當(dāng)選擇以使其在所得模塑制品中為穿流濃度或更低,并且有必要基于組分(A)的種類對組分(C)的混入量進(jìn)行15優(yōu)化,以將該、駄量控制在滲濾濃度中或更低。作為基于組分(A)的組分(C)的,混入量,基于100重量份組分(A)的熱塑性樹脂,組分(C)為,1-50重量份,更優(yōu)選1—40重量份,進(jìn)一步優(yōu)選5—40重量份。當(dāng)組分(C)的混入量在上述范圍內(nèi)時,可充分保持電絕緣,并且可得到具有更高水平導(dǎo)熱性的模塑制品。20本發(fā)明的樹脂組合物包含數(shù)均粒徑為0.5-5mm的顆粒材料(組分(B)),其可M3i^主要具有氧化鋁的且數(shù)均纖維直徑為1-50miti的纖纟腿行造粒獲得。此處,術(shù)語"顆粒材料"中的顆粒性是指所述材料為顆粒狀并具有l(wèi)一2范圍內(nèi)的長寬比(其是材料的長軸長度與短軸長度之比)。"數(shù)均粒徑"^Mii掃描電子顯微鏡或光學(xué)顯微鏡以外部觀察顆粒材料的方式對100或更多個顆粒材料25的長軸和短軸進(jìn)行測量后,計算所得值的算術(shù)平均值而獲得的值。注意,纖維填料的數(shù)均纖維直徑可以以通過圖像處理裝置對1000和更多個纖維測量進(jìn)行照相和二值化(binarized)的方式得到。所^粒材料,組分(B),是可M對主要具有氧化鋁的纖維(如氧化鋁纖維)進(jìn)行造粒獲得材料。MH這種顆粒材料和組分(C)的協(xié)同作用,電絕緣30和導(dǎo)熱性能在高水平相容。"主要具有氧化鋁"的纖維是指雌包含約50重量%或更多的氧化鋁,即三氧化二鋁(A1203)的纖維。纖維中氧化鋁的含Mtt^為約70重量^^多,最優(yōu)選為約90重量%或更多。所述主要具有氧化鋁的纖維,化鋁外可另外具有一種或多種組分比如氧5化硅(SiQz)。對用于顆粒材料的氧化鋁纖維的數(shù)均纖維直徑?jīng)]剤艮制,可以在卜50nm的范圍內(nèi),優(yōu)選1一30同,更優(yōu)選1一20拜。當(dāng)所述數(shù)均纖維直徑在1一50,的范圍內(nèi)時,獲得所述顆粒材料的?;庸ば阅芰己?,并具有纖維本身在造粒過程幾乎不切斷的優(yōu)斷afiberitselfishardlycutingranulationprocess)。當(dāng)使用直io纟敏小的氧化鋁纖維的顆粒材料作為組分(B)時,導(dǎo)熱性能的改善效果傾向于錢。對氧化鋁纖維的纖維長度沒有限制。本發(fā)明可使用市售氧化鋁纖維,所述市售氧化鋁可具有IOO拜一IOO腿,■IOO拜一80mm,更^J^150拜一60mm的纖維長度。當(dāng)纖維長度在100,—100mm范圍內(nèi)時,本發(fā)明所得到的樹脂組5合物的模塑性傾向于更為優(yōu)良,并且高熱導(dǎo)率(其是本發(fā)明的一個目標(biāo))得到更好的改善。市售氧化鋁纖維的實(shí)例包括Altex(SumitomoChemical.,CO.,Ltd.制造)、DenkaAlcen(DenkiKagakuKogyouK.K.制造)、Maftec散纖維(MitsubishiPlasticInc.制造)禾口Saffil氧化鋁纖維(SaffilJapanLtd制造)。20優(yōu)選氧化鋁纖維是堆積密度為0.2—lg/cm3的纖維,其可按照J(rèn)apaneseIndustrialStandards(J1S)K510卜12進(jìn)行測定。當(dāng)^ffi這種纖維時,除顆粒材料更容易制備外,存在由本發(fā)明得到的樹脂組合物制得的模塑制品的導(dǎo)熱性得以更好的改善的優(yōu)點(diǎn)。所述堆積密度更優(yōu)選為0.2—0.5^cm3,更優(yōu)選0.2—0.4g/cm3,最優(yōu)選0.2—0.35g/cm3。雖然存在具有這種堆積密度的氧化鋁纖維變25成絮狀的問題,但在本發(fā)明樹脂組合物制備時在下述的造粒步驟中其可以變成顆粒材料,導(dǎo)致具有較好的可操作性。通,氧化鋁纖維進(jìn)行造粒,可獲得組分(B)的顆粒材料。造粒方法的實(shí)例包括己知方法,如攪拌造粒、振動造粒和磨碎造粒。其中皿攪拌造粒。應(yīng)用于所述攪拌造粒的攪拌機(jī)的實(shí)例包括轉(zhuǎn)筒、Nauta混合機(jī)、螺帶式混合機(jī)30和Henschel混合機(jī)。其中,從短時間鵬的角度考慮,雌Henschel混合機(jī)。如上所述,所述顆粒材料的數(shù)均粒徑在0.5mm—5mm的范圍內(nèi),優(yōu)選lmm—2mm,更優(yōu)選lmm—1.5mm。當(dāng)數(shù)均粒徑為0.5mm或更大時,加工性、特別是在制備所得樹脂組合物中的加工性變得優(yōu)良。當(dāng)數(shù)均粒徑為5mm或更小時,在通過熔融柳旨組合物獲得模塑制品過程中顆粒材料在熔融樹脂中的分散性變5得優(yōu)良,上述兩種情況均產(chǎn)生良好的模塑性。為了獲得具有這種數(shù)均粒徑的顆粒材料,處理?xiàng)l件根據(jù)攪拌機(jī)而不同,并且典型地,它們可通過攪拌速度和攪拌時間進(jìn)行控制,并可通過初步試驗(yàn)獲得最大條件。此外,經(jīng)這種造粒后,可通過分級操作通過除去小顆粒和粗顆粒獲得數(shù)均粒徑為0.5—5mm的顆粒材料。分級操作的實(shí)例包括使用Dorco篩分器、虹吸篩分器、耙式分級機(jī)、螺旋分級機(jī)或類似設(shè)備進(jìn)行的分級操作,作為濕分級操作;和使用離心分級機(jī)、慣性分級、篩網(wǎng)或等等的分級操作,作為干分級操作。所述攪拌造??赏ㄟ^已知的方法進(jìn)行,其實(shí)例包括使用上述攪拌機(jī)用于粉末造粒的方法,其中將氧化氧化鋁纖維混入適合的溶劑中、之后進(jìn)行攪拌和干燥的方法,禾嗵過攪拌機(jī)或類似設(shè)備進(jìn)行攪拌同時噴灑適合溶劑、接著進(jìn)行干燥的方法。此外,其可以是通過攪拌機(jī)或類似設(shè)備進(jìn)行攪拌同時將合適的溶劑噴灑在氧化鋁纖維聚集體上,接著進(jìn)行干燥的方法。在該方法中,可使用例如水、有機(jī)溶劑其混合物的溶劑。優(yōu)選,水或其中水為主要組分的水/有機(jī)溶劑混合物作為溶劑是合適的。在這些溶劑中,更,水。在本發(fā)明的攪拌造粒中,所述溶劑可包含會聚劑(convergingagent)。對會聚劑沒有特別限制,可使用各種會聚劑。會聚劑的實(shí)例包括硅烷基和鈦酸酯基偶聯(lián)劑。硅烷基偶聯(lián)劑實(shí)例包括例如,巰基丙基三甲flS硅院、2-苯乙烯基乙基三甲氧基硅烷、N-P-(氨基乙基)?氨基丙基三甲基硅烷、P-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷、Y-環(huán)氧丙氧丙基三甲氧基砝院、苯基三甲氧基砝院、甲基二25甲氧基硅烷,并且這些可單3蟲使用,或也可兩種或更多種混合使用。鈦酸酯基偶聯(lián)劑的實(shí)例包括例如異丙基三異硬脂酸?;佀狨?、異丙基三辛酰基鈦酸酯、異丙基三(二辛基焦磷酸酯)鈦酸酯、異丙基三二甲基丙烯酰基基異硬脂?;佀狨?、異丙基三(N,N-二氨基乙基)鈦酸酯、異丙基三月桂基苯磺?;佀狨ァ惐愑仓;;佀狨?、異丙基三(二辛基磷30酸酯)鈦酸酯、異丙基三枯基苯基鈦酸酯、四異丙基雙(二辛基磷酸酯)鈦酸酉旨、四辛基雙(二月桂基磷酸酯)鈦酸酯、四(2,2-二烯丙氧基甲基-l-丁基)雙(雙十三癸基)磷酸酯鈦酸酯、雙(二辛基焦磷酸酯)氧基醋酸酯鈦酸酯、雙(二辛基焦磷酸酯)亞乙基鈦酸酉妙is(dioctylpyrophosphate)ethylenetitanate),并且這些可單獨(dú),或兩種或更多種混合使用。此外,硅烷基偶聯(lián)劑可與鈦酸酯5基偶聯(lián)劑混合頓?;谘趸X纖維總量為100Sl:份,偶聯(lián)劑的含量可為5重量份或更低,優(yōu)選2重量份,低。在本發(fā)明的顆粒材料中,可能幾乎觀察不至i拾聚劑比如偶聯(lián)劑對導(dǎo)熱性能的改善,而當(dāng)偶聯(lián)劑的量過大時,由于從所得樹脂組合物獲得的模塑制品的熱導(dǎo)率和機(jī)械性能傾向于斷氐,而不雌。不過,從這種顆粒10材料增加與將要混合的樹脂的親和力,并且改善所得到的樹脂組合物模塑逝呈中的進(jìn)料性能的角度出發(fā),可使用經(jīng)少量的偶聯(lián)劑處理的由纖維填料得到的顆粒材料。盡管由此獲得了組分(B)的顆粒材料,但是在將組分(B)用于本發(fā)明的樹脂組合物中之前,可S31分級操作對組分(B)進(jìn)行調(diào)節(jié),以具有本發(fā)明中優(yōu)15選的數(shù)均粒徑。組分(B)的混入量,與組分(C)結(jié)合使用,可以設(shè)定在顯示出高水平高導(dǎo)熱性和電絕緣性的范圍內(nèi)。基于100重量份熱塑性樹脂,組分(A),組分(B),使用范圍是10—400重量份,更皿10—300重量份。當(dāng)組分(C)的混入量在10—400重量份范圍內(nèi)時,電絕緣性和導(dǎo)熱性可在高水平相容。20用于本發(fā)明的組分(A)的熱塑性樹脂,可以是能在200—45(TC的模塑溫傲熔融iam塑模、并可用作電絕緣材料的樹脂。作為組分(A)的熱塑性樹脂的實(shí)例包括聚烯烴、聚苯乙烯、聚酰胺、鹵代乙烯自脂、魏醛、飽和聚酯、聚碳酸酯、聚芳砜、聚芳基U(polyaiylketone)、聚棘基醚、棘硫醚、聚芳醚酮、聚醚砜、聚苯硫醚P(polyphenylenesulfidesulfone)、聚烯丙酸酉ft)olyallylate)、25芳族聚酰胺、液晶聚酯和含氟樹脂。所述熱塑性樹脂可單獨(dú)使用,或可以作為由兩種或更多種所述熱塑性樹脂構(gòu)成的聚合物合金使用。^^f述熱塑性樹脂中,雌樹脂是液晶聚酯、聚醚砜、聚烯丙酸酯、聚苯硫醚、聚,4/6或聚鵬6T,它們在耐熱性方面特別優(yōu)良。在這些聚合物中,特別優(yōu)選聚苯硫醚和液晶聚酯,此外,從良好的薄壁模塑性角度出發(fā),更iti^30液晶聚酯。具有良好薄壁模塑性的液晶聚酯特別適合于制備用于具有復(fù)雜形狀<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>的電氣和電子部件中的元件。下面更詳細(xì)地描述作為合適的熱塑性樹脂的g硫醚和液晶聚酯。典型地,聚苯硫醚是主要包括下式(10)所示的結(jié)構(gòu)單元的樹脂。對于用于制備這種棘硫醚的方法,方法的實(shí)例包括例如在美國專利2513188和曰本已審專利公開44—27671中公開的鹵代芳族化糊與堿硫化物(alkalisulfide)的反應(yīng),美國專利3274165中公開的在堿催化劑、銅鹽或類似物共同存在下苯硫酚的縮合反應(yīng),或日本已審專利公開46—27255中公開的在路易斯酸存在下芳族化合物與氯化硫的縮合反應(yīng)。此外,可使用市售易得的聚苯硫醚(例如,DainipponInkandChemicalsInc.的^^硫醚)。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>(10)用于本發(fā)明的液晶聚酯是可被稱為熱致液晶聚合物的聚酯,其在45(TC或更低的、鵬下形戯現(xiàn)出光學(xué)各向異性的熔體。所述液晶聚酯可具有28(TC或更高的流動起始溫度。注意,所述流動起始MJt是在100kg/cm2負(fù)荷下以4°C/min的升溫速率進(jìn)行加熱,并且同時被擠出噴嘴時,液晶聚酯的加熱的烙體的熔體粘度為48000泊時的溫度。液晶聚酯的實(shí)例包括-(1)經(jīng)聚合芳力矣羥基^酸、芳族二羧酸和芳族二醇的組合而獲得的那些,(2)經(jīng)聚合不同種類的芳族羥基羧酸而獲得的那些,(3)經(jīng)聚合芳族二羧酸和芳族二醇獲得的那些,和(4)通過使結(jié)晶聚酯比如聚對苯二甲酸乙二醇酯與芳族羥基羧酸反應(yīng)獲得的那些。艦《頓它們的酯形成衍生物代替這些芳族羥基羧酸、芳族二羧酸或芳族二醇,使液晶聚酯的制備變得容易,這;iim的。當(dāng)使用分子內(nèi)具有羧基的芳族羥基羧酸和芳族二羧酸時,酯形成衍生物的實(shí)例包括MM將羧酸基團(tuán)轉(zhuǎn)換成高反應(yīng)性基團(tuán)比如酰鹵基團(tuán)(acidhalogengroup)和酸酐獲得的那些,和與醇和乙二醇的酯(,il31酯,反應(yīng)形,酯)。當(dāng)4頓肝內(nèi)含有酚羥基的芳族羥基羧酸和芳族二醇時,酉旨形成衍生物的實(shí)例包括酚羥基與低級羧酸的的酯(其將通過酯交換反應(yīng)形成聚酯)。所述芳族羥基羧酸、芳族二羧酸或芳族二醇可在芳環(huán)上帶有鹵原子如氯原子和氟原子、烷基如甲基和乙基、以及芳基如苯基,只要它們的酯形成性能沒有受到太大影響。本發(fā)明液晶聚酯的結(jié)構(gòu)單元的實(shí)例包括芳族羥基羧酸衍生的結(jié)構(gòu)單元-10上述結(jié)構(gòu)單元可帶有鹵原子、烷基或芳基作為取f^。芳族二羧酸衍生的結(jié)構(gòu)單元上述結(jié)構(gòu)單元可帶有鹵原子、烷基或芳基作為取fts。芳族二醇衍生的結(jié)構(gòu)單元<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>,結(jié)構(gòu)單元可帶有鹵原子、烷基或芳Si乍為取代基。構(gòu)成液晶聚酯的結(jié)構(gòu)單元(選自上述單元)的組合的實(shí)例包括下面的組合5(a)—Oi)。(a):(A,)、(B,)和(C,)的組合或(A》、(B,)、(B2)和(Q)的組合,(b):(A2)、(B3)和(Q)的組合或(A2)、(B,)、(B3)和(Q)的組合,(c):(A,)和(A2)的組合,(d):通過用(A2)部分或全部代替結(jié)構(gòu)單元組合(a)中的(A,)得到的io組合,(e):通過用(B3)部分或全部代替結(jié)構(gòu)單元組合(a)中的(B,)得到的組合,(f):M用(C3)部分或全部代替結(jié)構(gòu)單元組合(a)中的(C。得到的組合,(g):通過用(A,)部分或全部代替結(jié)構(gòu)單元組合(b)中的(A2)得到的組合,(h):通過將(B》和(C2)加入結(jié)構(gòu)單元組合(C)中得到的組合。5從耐熱性、機(jī)械性能和加工性能之間平衡的角度出發(fā),特別優(yōu)選的液晶聚酯基于液晶聚酯的全部結(jié)構(gòu)單元具有數(shù)量為至少30摩爾%的(A,)所示結(jié)構(gòu)單元。對應(yīng)于(a)和(b)的組合的液晶聚酯分別公開于,例如公開號為47—47870,和公開號為63—3888的日本己審專利中,并可3Iil公開于例如公開號為2002io—146003的日本未審專利中的方法制備。例如,液晶聚酯可M:包含如下步驟的方法制備對單體(芳族羥基羧酸、芳族二羧酸、芳族二醇或它們的酯形成衍生物)進(jìn)行熔融聚合以生成具有相對低分子量的芳族液晶聚酯(此后簡稱為"預(yù)聚物");接著,將該預(yù)聚物制繊末,并加熱該粉末以進(jìn)行固相聚合。如果進(jìn)行該固相聚合,則發(fā)生進(jìn)一步聚合,從而可獲得具有高分子量的液晶聚酯。15此外,通過熔融聚合與固相聚合組合制備液晶聚酯的方法可改善所得到的液晶聚酯的流動起始溫度。特別地,通過合適地優(yōu)化固相聚合的聚合條件,可容易地制備具有期望流動起始^Jt的液晶聚酯。從表現(xiàn)液晶性(liquidcrystallinity)的角度出發(fā),用于本發(fā)明的液晶聚酯優(yōu)選是這樣的液晶聚酯,其中基于液晶聚酯全部結(jié)構(gòu)單元,衍生自對羥基苯甲酸20的結(jié)構(gòu)單元與衍生自2-羥S"6-萘甲酸的結(jié)構(gòu)單元總數(shù)為30-80摩爾%;基于液晶聚酯全部結(jié)構(gòu)單元,衍生自氫醌的結(jié)構(gòu)單元與衍生自4,4'-二羥基聯(lián)苯的結(jié)構(gòu)單元總數(shù)為10-35摩爾%;以及基于液晶聚酯全部結(jié)構(gòu)單元,衍生自對苯二甲酸的結(jié)構(gòu)單元、衍生自間苯二甲酸的結(jié)構(gòu)單元和衍生自2,6-萘二甲酸的結(jié)構(gòu)單元總數(shù)為10-35摩爾%。25本發(fā)明的樹脂組,包含組分(A)、(B)和(C)。利用該組剖勿,可獲得具有電絕緣性和高導(dǎo)熱性的模塑制品。本發(fā)明的樹脂組^l可進(jìn)一步包含(D)氧化鋁微粒(組分(D))作為導(dǎo)熱填料。含有所述氧化鋁微粒的樹H餘且合物在改善導(dǎo)熱性方面更優(yōu)異。此外,當(dāng)液晶聚酯納作為組分(A)的熱塑性樹脂時,存在所得到的模塑制品在其導(dǎo)熱性方面表現(xiàn)為各向異性的情況。通過包含30組分(D)作為導(dǎo)熱填料,可適當(dāng)降低在導(dǎo)熱性方面表J見出這種各向異性。用作組分(D)的氧化鋁微粒優(yōu)選是由a-氧化,成的微粒,氧化鋁("203)含量為96重量%鞭高并且數(shù)均粒徑為0.1-100岬。從導(dǎo)熱性角度出發(fā),氧化鋁含M高越有利,優(yōu)選99重量%或更高,更優(yōu)選99.5重量%或更高。此外,當(dāng)數(shù)均粒徑在上述范圍內(nèi)時,模塑性優(yōu)良的原因與組分(B)相同,該數(shù)均粒徑5更im0.1-70Mm,進(jìn)一步ifc^0.1-50Mm,特另廿,0.1-20拜。此處,數(shù)均粒徑^iSil使用掃描電子顯微自粉狀微f4it行照像、并從照片中選擇50—100個粒子進(jìn)行圖象分析獲得的平均值。此外,當(dāng)測定累計顆粒尺寸分布時,氧化鋁微粒優(yōu)選具有以D9o/D,o表示為7或更小的窄顆粒尺寸分布,其中微粒側(cè)10%累計顆粒直徑和90%累計顆粒直徑分別定義為Dkj和Dw。D,g和Dso例如M51使10用Mastersizer(MalvernInstrumentsLtd制造)的激光衍射顆粒尺寸分布測量方法進(jìn)行測量。只要氧化鋁微粒滿足上述氧化鋁含量和上述數(shù)均粒徑,就對其形狀沒有特別限制。不過,雌球形、準(zhǔn)球形或多面體形狀。此外,在氧化鋁微粒的長軸長度為L(拜),短軸長度為S(拜)的情況下,雌I7S比為1.0-3.0。15所述氧化鋁微??梢允鞘惺鄣难趸X微粒。市售的氧化鋁微粒實(shí)例包括SumitomoChemicalCo.,Ltd.制造的Sumikorandom。此夕卜,商品如ShowaDenkoK.K.制造的氧化鋁微?;騈ipponLightMetalCo.,Ltd.制造的氧化鋁微??捎米鹘M分(D)。除組分(A)—(C)之外本發(fā)明的樹S煞且^還包含組分(D)時,基于20100重量份組分(A),組分(D)優(yōu)選用量為5-250Sfi份,更優(yōu)選10-200重量份,最概20-150重量份。當(dāng)組分(D〉用量為5-250重量份時,具有以下優(yōu)點(diǎn)導(dǎo)熱性的改善效果相當(dāng)優(yōu)良,而且對模塑性無顯著的破壞。如上所述,本發(fā)明的樹脂組合物包括組分(B)和(C)或組分(B)、(C)25和(D),以及組分(A),并且提供了表現(xiàn)出高導(dǎo)熱性能的模塑制品??赏ㄟ^各種已知的方法制備模塑制品。這些方法的實(shí)例包括擠出模塑、注塑、加壓模塑和吹塑(inflationmolding)。財卜,在不破壞本發(fā)明想要達(dá)到的效果的范圍內(nèi),在本發(fā)明的樹脂組合物中可添加4柳一種或多種常規(guī)添加劑,包括填料如玻璃纖維、含氟樹脂、脫模30劑如金屬皂、著色劑如染料和顏料、抗氧化劑、熱穩(wěn)定劑、UV吸收劑、抗靜電齊U、表面活性劑等等。此外,可添加<柳一種或多種具有外部潤滑效果的物質(zhì),如高級脂肪酸、高級脂肪酸酯、高級脂肪酸金屬鹽和基于碳氟化合物的表面活性劑。對本發(fā)明的絕緣樹職且合物的制備方法沒有特別限制,其實(shí)例包括這樣的5方法,其中<頓Henschel混合機(jī)、滾筒^^似設(shè)備對組分(A)—(C)或組分(A)—(D)的組誠行混合,然后用擠出豐腿行熔融捏合。此外,實(shí)例包括這樣的方法,其中在由擠出機(jī)進(jìn)行的熔融捏合中,皿一加料口喂入組分(A),在利用Henschel混合機(jī)、滾筒或類似設(shè)備將其他組分MA后,將它們從組分從側(cè)加料口喂入,并進(jìn)行熔融捏合。10這樣得到的樹脂組合物根據(jù)目標(biāo)部件的形狀可選擇合適的模塑方法,特別優(yōu)選注塑法。對于由注塑法獲得到的模塑制品,可以獲得具有復(fù)雜形狀的模塑制品比如薄壁部件。由J^方式獲得的模塑制品可以是其在300K的電阻率為10'2Qm鞭高,在lmm厚度時介電擊穿電壓為2kV/mm或更高的模塑制品。這種模塑制品具有15高水平的導(dǎo)熱性,雖然使用了表示為組分(C)的低電阻填料,但其作為電氣和電子部件顯示出優(yōu)良的電絕緣性和足夠的介電擊穿電壓,因此它在與這些部件相關(guān)的應(yīng)用中非常有用。另外,由本發(fā)明的絕緣樹脂組^t)獲得尺寸為64mmx64mmx3mm厚的模塑制品之后,基于ASTMD257測量模塑制品的電阻率。20此外,由本發(fā)明的絕緣樹脂組合物獲得尺寸為64mmx64mmxlmm厚的模塑制品之后,禾,在J1SC2U0中描述的短時間擊穿測試測量模塑制品的介電擊穿電壓。對于本發(fā)明樹脂組^t)制成的模塑制品的1^Z用,可歹U舉如下應(yīng)用。對于本發(fā)明絕緣樹脂組合物制成的模塑制品的應(yīng)用,其適于包括以下的應(yīng)25用電氣和電子裝置的外殼,和電氣設(shè)備如發(fā)電機(jī)、發(fā)動機(jī)、變壓器、交流發(fā)電機(jī)、調(diào)壓器、整流器、反相器、繼電器、電接頭、開關(guān)、斷路器、閘刀開關(guān)、電極^(polerod)、電氣部件殼、插座和繼電器箱的部件。此外,其適合用于在運(yùn)行中產(chǎn)生熱的電子部件,典型的是傳感器、LED燈、燈座、燈光反射器、燈箱、連接器、小尺寸開關(guān)、線圈軸(cdlbobbin)、冷凝器、振蕩器、各種端子板、30變壓器、插頭、印刷電路板、小尺寸發(fā)動機(jī)、磁頭St及(magneticheadbase)、電源模塊、硬盤驅(qū)動部件(硬盤驅(qū)動輪轂(harddeskdrivehub)、致動器、硬盤繊等)、DVD部件(光碟頭等)和與計算機(jī)相關(guān)的部件。財卜,它可被用于半導(dǎo)體元件、線圈等、光學(xué)設(shè)備如照相t鵬光學(xué)部件、產(chǎn)生高摩擦熱的部件如滾柱軸承、M和!^i:具相關(guān)部件的輻射元^(radiating5membere)、和電子元件絕緣板的封裝樹脂。已經(jīng)如此描述了本發(fā)明,很明顯本發(fā)明可以以很多的方式變化。這些變化將被認(rèn)為是在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),而且所有這些對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的變型都將包含在后面權(quán)利要求的范圍內(nèi)。2007年9月12日提交的申請?zhí)枮?007-236374為日本專利申請,和2008io年5月8日提交的申請?zhí)枮?008-122025的日本專利申請的全部公開內(nèi)容,包括說明書、權(quán)利要求和摘要,通過參考頓引A^文。實(shí)施例本發(fā)明通過下面的實(shí)施例進(jìn)行更詳細(xì)地說明,其不應(yīng)解釋為對本發(fā)明范圍的限制。15下列物質(zhì)被用作組分(C)。碳化硅1:0Y-3,YakushimaDenkoCo.,Ltd制造。碳纖維l:DialeadK223HG,MitsubishiPlasticInc制造。石墨l;CB-150,NipponGraphiteFiberCorporation制造。下列物質(zhì)用作組分(D)。20氧化鋁微粒1:Advanced氧化鋁AA-18,SumitomoChemicalCo.,Ltd制造,數(shù)均粒徑為18Mm,氧化鋁含量為99.6重量%氧化鋁微粒2:Advanced氧化鋁AA-1.5,SumitomoChemicalCo.,Ltd制造,數(shù)均粒徑為1.5mn,氧化鋁含量為99.6重量%氧化鋁微粒3:Low-soda氧化鋁,SumitomoChemicalCo.,Ltd制25造,數(shù)均粒徑為1.5Mm,氧化鋁含量為99.9龍%氧化鋁微粒4:Advanced氧化鋁AA-03,SumitomoChemicalCo.,Ltd.制造,數(shù)均粒徑為0.3網(wǎng),氧化鋁含量為99.6重量%制備實(shí)施例130將氧化鋁纖維(DenkiKagakuKogyoK.K.庫i遺的DenkaAlcen,氧化鋁含量100重量%,數(shù)均纖維直徑3.2Mm,堆積密度0.28g/cm3)力卩入Henschel混合機(jī)(Super混合機(jī)GIOO,KawataMGFCo.,Ltd制造)中,并且攪拌和造粒以獲得顆粒材料1。顆粒材料1的數(shù)均顆粒直徑經(jīng)光學(xué)顯微鏡測定為l.Omm。制備實(shí)施例25[液晶聚酯的制備]在配備有攪拌裝置、扭矩計量器、氮?dú)鈱?dǎo)入管、溫度計和回流冷凝器的反應(yīng)器中,加入994.5g(7.2摩爾)對羥基苯甲酸,446.9g(2.4摩爾)4,4,-二羥基聯(lián)苯、299.0g(.8摩爾)對苯二甲酸、99,7g(0.6摩爾)間苯二甲酸和1347.6g(13.2摩爾)乙酸酐,反應(yīng)器內(nèi)部用氮?dú)獬浞种脫Q,之后在氮?dú)饬飨掠?0併中io升溫到15(TC,保持在該溫度下回流l小時。之后,用2小時50併巾升溫到320°C,同時蒸餾掉蒸餾出的副產(chǎn)品乙酸和未反應(yīng)的乙酸酐,從而在觀察到扭矩增加的時間點(diǎn)(該時間點(diǎn)被定義為完成反應(yīng)的時間點(diǎn)),得到預(yù)聚物。將得到的預(yù)聚物y襯卩到室溫,用粗磨機(jī)研磨,然后在氮?dú)夥障掠?小時從15室溫升到25(TC,進(jìn)一步用5小時從25(TC升到285'C,并于285'C保溫3小時以進(jìn)行固體聚合。所得到的液晶聚酯的流動起始、皿為327T:。如此獲得的液晶聚酯表示為LCP1。實(shí)施例〗一7和對比例1—4;將第恪實(shí)施例1得到的顆粒材料1,制備實(shí)施例2得到的液晶聚酯,選自20氧化鋁微粒1一4的一種微粒,碳化硅l、碳纖維l或石墨l,利用同向的桿擠出機(jī)(PCM-30,DcegaiIronWorics,Ltd制造)按照表1所示的組成于340'C下捏合并造粒。所得到的粒料在35(TC的機(jī)筒溫度和13(TC的模具溫度下利用注射成形機(jī)(PS40E5ASE型,NisseiPlasticIndustrialCo.,Ltd.制造)注塑,以獲得模塑制品l:126mmxl2mmx6mm,模塑制品2:64mmx64mmx3mm厚,和25模塑制品3:64mmx64mmxlmm厚。垂直于得到的模塑制品1的長軸方向(MD)切割出厚度為lmm的板材,以制備用于評價導(dǎo)熱率的試樣。禾U用該i,,3151^ffl激光閃光、銜laserflashmethod)的熱常數(shù)測定裝置(TC-7000,Ulvac-RikoInc.制造)測定熱擴(kuò)散系數(shù)。比熱用DSC(DSC7,PERKINELMERJapanCo.,Ltd制造)測定,比重用自動比重測量裝置(ASG-320K,Kanto-measureCo,Ltd30制造)測定。導(dǎo)熱率由熱擴(kuò)散系數(shù)與比重相乘得到。在300K的電阻率利用模塑制品2基于ASTMD257測定。介電擊穿電壓利用模塑制品3以JISC210中描述的短時間擊穿進(jìn)行測定。結(jié)果列于表l中。<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>清楚顯示,對于實(shí)施例1一7的絕緣樹脂組,,所得到的模塑制品在MD方向具有5W/mK或更高的導(dǎo)熱率,顯示出導(dǎo)熱性非常優(yōu)良。此外,電絕緣均為1012Qm或更大,并作為用于電氣和電子部件中的絕緣元件顯示出足夠的電阻,并且介電擊穿電壓均為2kV/mm或更高,這是非常優(yōu)良的。5頓比例1和2的樹脂組,中,其中4頓碳化硅m繊纖維,所得到的模塑制品的導(dǎo)熱率不足,在具有大混合量的碳纖維郝墨的對比例3、4中,所得到的模塑制品的電阻率變得很小,電絕緣性不足。實(shí)施例8將綠硫醚PPS1(T-3G,DainipponInkandChemicalsInc.制造)、制備實(shí)施io例1得到的顆粒材料1、碳纖維1和氧化鋁顆粒2利用同向雙螺桿擠出機(jī)(PCM-30,IkegaiIronWorks,Ltd制造)按照表2所示的組成于30(TC下捏合并造粒。所得至啲粒料在350'C的機(jī)筒、鵬和130'C的模具驗(yàn)下禾,注射成形機(jī)(PS40E5ASE型,NisseiPlasticIndustrialCo.,Ltd制造)注塑,以獲得模塑制品l:126mmxl2mmx6mm,模塑制品2:64mm><64mmx3mm厚,和模塑制品153:64mmx64mmxlmm厚。垂直于得到的模塑制品1的長軸方向(MD)切割出厚度為1mm的板材,以制備用于評價導(dǎo)熱率的i辦。利用該i辦,通過4頓激光閃光法的熱常數(shù)測定裝置(TC-7000,Ulvac-Rikolnc.制造)測定熱擴(kuò)散系數(shù)。比熱用DSC(DSC7,PERKINELMERJapanCo.,Ltd制造)測定,比重用自動比重測量裝置(ASG-320K,Kanto-measureCo,Ud.制造)測定。導(dǎo)熱率20由熱擴(kuò)散系數(shù)與比重相乘得到。在300K的電阻率利用模塑制品2基于ASTMD257測定。介電擊穿電壓利用模塑制品3以J1SC2U0中描述的短時間擊穿,進(jìn)行測定。結(jié)果列于表2中。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>清楚顯示,對于實(shí)施例8的其中,硫醚用作組分(A)的絕緣樹脂組合抓所得到的模塑制品具有5W/mK或更高的導(dǎo)熱率,顯示出導(dǎo)熱性非常優(yōu)良,5并且還具有良好的電阻率和介電擊穿電壓結(jié)果。權(quán)利要求1、一種樹脂組合物,包含(A)熱塑性樹脂;(B)數(shù)均粒徑為0.5-5mm的顆粒材料,其可通過對數(shù)均纖維直徑為1-50μm的主要具有氧化鋁的纖維進(jìn)行造粒獲得;(C)由300K的電阻率為102Ωm或更小的材料組成的填料。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的樹脂組合物,其中基于100重量份組分(A),組合物中包含的組分(C)的量為1一50重量份。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的樹脂組,,其中組分(C)趟自由碳化硅組成的填料、由石墨組成的填料或碳纖維填料的填料。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的樹脂組合物,其中組分(B)是可ilil^堆積密度為0.2—lg/cm3的主要具有氧化鋁的纖維造粒得至啲顆粒材料。5、根據(jù)權(quán)禾腰求所述的樹脂組,,其中組分(B)是可a3i^t主要具15有氧化鋁的纖維在攪拌的同時造粒得到的顆粒豐才料。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的樹脂組合物,其中基于100重量份組分(A),組合物中包含組分(B)的量為10—400M份。7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的樹脂組合物,其中組分(A)包含聚苯硫醚。8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的樹脂組合物,其中組分(A)包含液晶聚酯。9、根據(jù)權(quán)禾腰求8所述的樹脂組合物,其中液晶聚酯為具有28(TC或更高的流動起始^it的液晶聚酯。10、根據(jù)權(quán)禾腰求8或9所述的樹脂組合物,其中液晶聚酯為如下的液晶聚酯,其中基于液晶聚酯的全部結(jié)構(gòu)單元,衍生自對羥基苯甲酸的結(jié)構(gòu)單元與衍生自252-羥募6-萘甲酸的結(jié)構(gòu)單元總數(shù)為30-80摩爾%;基于液晶聚酯的全部結(jié)構(gòu)單元,衍生自氫醌的結(jié)構(gòu)單元與衍生自4,4'-二羥基聯(lián)苯的結(jié)構(gòu)單元總數(shù)為10-35摩爾%;和基于液晶聚酯的全部結(jié)構(gòu)單元,衍生自對苯二甲酸的結(jié)構(gòu)單元、衍生自間苯二甲酸的結(jié)構(gòu)單元和衍生自2,6-萘二甲酸的結(jié)構(gòu)單元總數(shù)為10-35摩爾%。11、根據(jù)權(quán)利要求1所述的樹脂組合物,進(jìn)一步包含(D)數(shù)均粒徑為0.1-IOOmjii的氧化鋁微粒。12、根據(jù)權(quán)禾腰求U或12所述的樹脂組合物,其中,基于100重量份組分(A),包含的組分(D)的量為5-250重量份。13、艦?zāi)K芨鶕?jù)權(quán)禾頓求l的組合物得到的模塑制品。14、根據(jù)權(quán)利要求13所述的模塑制品,其中該模塑制品為300K的電阻率為1012Qm或更高、并且lmm厚度時介電擊穿電壓為2kV/mm或更高的制品。全文摘要本發(fā)明涉及絕緣樹脂組合物及其應(yīng)用。本發(fā)明提供一種樹脂組合物,包含(A)熱塑性樹脂;(B)數(shù)均粒徑為0.5-5mm的顆粒材料,其可通過對數(shù)均纖維直徑為1-50μm的主要具有氧化鋁的纖維進(jìn)行造粒獲得;以及(C)由300K的電阻率為10<sup>2</sup>Ωm或更小的材料組成的填料??蓪⒃摌渲M合物模塑制成具有電絕緣性的模塑制品。該模塑制品的電阻率在例如電氣和電子部件的應(yīng)用中具有足夠的電絕緣性。文檔編號H01B3/30GK101386710SQ20081016862公開日2009年3月18日申請日期2008年9月10日優(yōu)先權(quán)日2007年9月12日發(fā)明者前田光男,原田博史,小松晉太郎申請人:住友化學(xué)株式會社
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