高導熱性熱塑性樹脂的製作方法
2023-04-29 10:29:41
專利名稱：高導熱性熱塑性樹脂的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種樹脂單體的導熱性優異、可注塑的熱塑性樹脂。
背景技術：
將熱塑性樹脂組合物用於電腦或顯示器的殼體、電子器件材料、汽車的內外飾等各種用途時，塑料與金屬材料等無機物相比，導熱性較低，因此有時會出現所產生的熱不易散出的問題。為了解決這一問題，廣泛嘗試通過將導熱性填充劑大量地調配到熱塑性樹脂中，而獲得高導熱性樹脂組合物。作為導熱性填充劑，必須將石墨、碳纖維、氧化鋁、氮化硼等導熱性填充劑以通常為30體積％以上、更優選為50體積％以上的高含量調配到樹脂中。然而，即使大量地調配填充劑，樹脂單體的導熱性也較低，因此樹脂組合物的導熱率是有限度的。因此，人們希望能夠提高樹脂單體的導熱性。
作為樹脂單體的導熱性優異的熱固性樹脂，例如有專利文獻I中記載的環氧樹月旨、或專利文獻2中記載的雙馬來醯亞胺樹脂。該樹脂具有某種程度的導熱性，但缺點是分子結構複雜，難以製造。專利文獻3中記載的環氧樹脂的合成相對較簡單，但導熱率不充分。另一方面，關於熱塑性樹脂，專利文獻4中記載了一種導熱性較高的樹脂成形體，該樹脂成形體是通過使熱液晶聚酯利用選自流動場、剪切場、磁場、及電場中的至少一種外場進行配向，而在熱液晶聚酯的配向方向上形成的。該樹脂成形體在一軸方向上導熱性較高，但在其他兩軸方向上導熱性較低，另外，為了獲得所需的導熱率，在磁場的情況下，需要至少3特士拉以上的磁通密度，因而難以製造。此外，迄今為止，關於不進行延伸、磁場配向等特殊的成形加工而使樹脂單體具有高導熱性的熱塑性樹脂，尚無研究報告例。關於液晶性熱塑性樹脂，非專利文獻Γ4中記載了表現出液晶相的液晶原基與烷基鏈的交替縮聚物。但是，由於這些樹脂的末端的羧基的比率約為50mol %，所以有時在調配其他填充劑時不易提高樹脂組合物的導熱率。推測其主要原因在於在樹脂與填充劑的接觸界面上熱阻較大。另外，非專利文獻Γ4中關於樹脂單體的導熱率及調配其他填充劑的情況完全未記載。此外，關於如分子鏈的末端可成為羧基的熱液晶聚酯，專利文獻5中記載了通過過量地使用芳香族二羧酸單體進行聚合而獲得的具有特定成分的全芳香族聚酯。但是，這些聚酯由於其分子結構，而結晶度較低，樹脂單體的導熱率也較低。現有技術文獻[專利文獻]專利文獻I :國際公開編號W02002/094905號公報。專利文獻2 :日本國專利申請公開公報「特開2007-224060號公報」。專利文獻3 :國際公開編號W02006/120993號公報。專利文獻4 :日本國專利申請公開公報「特開2008-150525號公報」。專利文獻5 日本國專利申請公開公報「特開昭60-40127號公報」。
[非專利文獻]非專利文獻I :Macromolecules, voll7, P2288 (1984)非專利文獻2 Polymer, vol24, P1299 (1983)
非專利文獻3 Eur. Polym. J.，vol 16，P303 (1980)非專利文獻4 Mol. Cryst. Liq. Cryst.，vol88, P295 (1982)
發明內容
本發明要解決的問題本發明的目的在於提供一種樹脂單體的導熱性優異、在調配導熱性填充劑時可進一步提高樹脂組合物的導熱率的熱塑性樹脂。解決問題的方案本發明者等人考慮到通過使與導熱性填充劑結合或親和的羧基存在於樹脂的分子鏈的末端，可減小樹脂與導熱性填充劑的接觸界面的熱阻，從而反覆進行努力研究，結果發現具有特定的分子結構且分子鏈的末端的60mol%以上為羧基的熱塑性樹脂可克服所述課題，從而完成了本發明。即，本發明為下述I) 14)。I) 一種熱塑性樹脂，其特徵在於其樹脂單體的導熱率為O. 45ff/m · K以上，其主鏈主要包含下述通式(I)所表示的單元的重複單元，分子鏈的末端的60mol%以上為羧基，-A1-X-A2-Y-R-Z- (I)(式中，A1及A2分別獨立表示選自芳香族基、縮合芳香族基、脂環基、脂環式雜環基中的取代基；x、y及z分別獨立表示選自直接鍵結、-CH2-、-C(CH3)2-、-0-、-S-、-CH2-CH2-、-C=C-,-C = C-、-CO-、-C0-0-、-C0-NH-、-CH=N-、-CH=N-N=CH-、-N=N-或-N (O) =N-的群中的 2 價取代基；R表示主鏈原子數為2 20的可包含支鏈的2價取代基)。2)根據I)所述的熱塑性樹脂，其特徵在於所述熱塑性樹脂的數量平均分子量為3000 40000。3)根據I)至2)中任一項所述的熱塑性樹脂，其特徵在於所述熱塑性樹脂的相當於-A1-X-A2-的液晶原基M為下述通式(2)所表示的液晶原基，[化學式I]
權利要求
1.ー種熱塑性樹脂，其特徵在幹 其樹脂單體的導熱率為O. 45W/m · K以上，其主鏈主要包含下述通式(I)所表示的単元的重複單元，分子鏈的末端的60mol%以上為羧基， -A1-X-A2-Y-R-Z- (I), 式(I)中，A1及A2分別獨立表示選自芳香族基、縮合芳香族基、脂環基、脂環式雜環基中的取代基；x、y及z分別獨立表示選自直接鍵結、-CH2-、-C(CH3)2-、-0-、-S-、-CH2-CH2-、-C=C-,-C = C-、-CO-、-C0-0-、-CO-NH-、-CH=N-、-CH=N-N=CH-、-N=N-或-N (O) =N-的群中的 2 價取代基；R表示主鏈原子數為2 20的可包含支鏈的2價取代基。
2.根據權利要求I所述的熱塑性樹脂，其特徵在於所述熱塑性樹脂的數量平均分子量為 3000^40000 ο
3.根據權利要求I至2中任ー項所述的熱塑性樹脂，其特徵在於所述熱塑性樹脂的相當於-A1-X-A2-的液晶原基M為下述通式(2)所表示的液晶原基，
4.根據權利要求I至3中任ー項所述的熱塑性樹脂，其特徵在於所述熱塑性樹脂的相當於R的部分為直鏈脂肪族烴鏈。
5.根據權利要求I至4中任ー項所述的熱塑性樹脂，其特徵在於所述熱塑性樹脂的相當於R的部分的主鏈原子數為偶數。
6.根據權利要求I至3中任ー項所述的熱塑性樹脂，其特徵在於所述熱塑性樹脂的R為選自 _ (CH2) 8_、-(CH2) 1(|_、及-(CH2) 12_ 中的至少 I 種。
7.根據權利要求I至6中任ー項所述的熱塑性樹脂，其特徵在於所述熱塑性樹脂的-y-R-z-為-0-C0-R-C0-0-。
8.一種熱塑性樹脂組合物，其特徵在於其含有權利要求I至7中任一項所述的熱塑性樹脂及導熱性填充劑。
9.根據權利要求8所述的熱塑性樹脂組合物，其特徵在於所述導熱性填充劑為選自由石墨、導電性金屬粉、軟磁性鐵氧體、碳纖維、導電性金屬纖維、氧化鋅及奈米碳管所組成的群中的I種以上的高導熱性無機化合物。
10.根據權利要求8所述的熱塑性樹脂組合物，其特徵在於所述導熱性填充劑為単體的導熱率為2. Off/m · K以上的電絕緣性高導熱性無機化合物。
11.根據權利要求8所述的熱塑性樹脂組合物，其特徵在於所述導熱性填充劑為選自由氮化硼、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、金剛石所組成的群中的I種以上的高導熱性無機化合物。
12.根據權利要求8所述的熱塑性樹脂組合物，其特徵在於所述導熱性填充劑為無機氮化物，熱塑性樹脂組合物的導熱率為2. Off/m · K以上、50W/m · K以下。
13.根據權利要求9所述的熱塑性樹脂組合物，其特徵在於所述導熱性填充劑為導電性碳材料，熱塑性樹脂組合物的導熱 率為5. Off/m · K以上、120W/m · K以下。
全文摘要
本發明提供一種在調配導熱性填充劑時樹脂組合物的導熱率大幅度提高，且即使利用通用注塑用模具也可以注塑的熱塑性樹脂。本發明的熱塑性樹脂的特徵在於主鏈主要包含特定單元的重複單元，且分子鏈的末端的60mol%以上為羧基。
文檔編號C08K3/28GK102858843SQ20118001973
公開日2013年1月2日 申請日期2011年4月14日 優先權日2010年4月19日
發明者吉原秀輔, 江崎俊朗, 松本一昭 申請人:株式會社鍾化