注塑成形性優良的高熱傳導性熱塑性樹脂組合物的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及注塑成形性優良的高熱傳導性熱塑性樹脂組合物。
【背景技術】
[0002] 現有技術中，將熱塑性樹脂成形體應用于計算機或顯示器的殼體、電子設備材料、 汽車的內外裝飾材料、照明器具部件、便攜式電話等便攜式電子機器等各種用途時，由于塑 料與金屬材料等無機物相比熱傳導性較差，有時存在所產生的熱難以釋放的問題。為了解 決上述問題，本領域中廣泛嘗試了在熱塑性樹脂中大量調配高熱傳導性無機物來得到高熱 傳導性樹脂組合物。對于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填料。但是高量填充有這些填料的熱塑性樹脂組合物由于 填料含量高而存在熔接強度大幅下降的問題。
[0003] 作為用于提高熱塑性樹脂的熔接強度的方法，例如專利文獻1中例示了一種針對 填料填充量少的熱塑性樹脂組合物使用控制了官能團的有機化合物的方法。但是，專利文 獻1公開的方法中需要合成有機化合物，故耗時耗力的問題大。另外，專利文獻2中例示了 一種針對填料填充量少的熱塑性樹脂組合物使用具有特定縱橫比的玻璃纖維的方法，但是 該方法需要在熔融混煉后控制玻璃纖維長的工序，因此所能包含的填料受限而可能無法大 量填充其它填料。此外，高量填充有填料的熱塑性樹脂會出現不僅成形性差且熔接部強度 低的新問題。
[0004] 因此，難以制造對高量填充有填料的熱塑性樹脂保持優良熔接強度的組合物。
[0005] 〔現有技術文獻〕
[0006] 專利文獻
[0007] 專利文獻1 :日本國公開專利公報"特開2012-031394號公報"
[0008] 專利文獻2 :日本國公開專利公報"特開2009-275172號公報"
【發明內容】
[0009] 〔發明所要解決的技術問題〕
[0010] 現有技術中的方法難以制造呈現高熱傳導性且保持優良的熔接強度的高熱傳導 性樹脂組合物。
[0011]〔用于解決技術問題的方案〕
[0012] 本發明者為了解決上述技術問題而進行了深入研究，發現將下述的熱塑性樹脂組 合物注塑成形而得到的成形體表現出了優良的熔接強度，從而完成了本發明。該熱塑性樹 脂組合物含有：(A)重均分子量為50,000~200,000的熱塑性聚酯系樹脂；(B)由聚對苯 二甲酸亞烷酯系嵌段共聚物構成的改性劑，其中該聚對苯二甲酸亞烷酯系嵌段共聚物包含 聚醚鏈段、和以對苯二甲酸亞乙酯單元為主要構成成分的聚對苯二甲酸亞乙酯系鏈段；和 (C)選自由石墨、導電性金屬粉、軟磁性鐵素體、碳纖維、導電性金屬纖維、氧化鋅、氮化硼、 氮化鋁、氮化硅、氧化鋁、氧化鎂、碳酸鎂、氫氧化鋁、氫氧化鎂、氧化鈹和金剛石構成的群族 中的1種以上的高熱傳導性無機化合物。
[0013] 即，本發明涉及一種高熱傳導性樹脂組合物，其是含有下述（A)~（C)的高熱傳導 性熱塑性樹脂組合物，其中，相對于（A)熱塑性聚酯系樹脂100重量份，含（B)聚對苯二甲 酸亞烷酯系嵌段共聚物20~200重量份以及（C)高熱傳導性無機化合物20~250重量份。
[0014] (A)為重均分子量50,000~200,000的熱塑性聚酯系樹脂，
[0015] (B)為包含聚醚鏈段、和以對苯二甲酸亞乙酯單元為主要構成成分的聚對苯二甲 酸亞乙酯系鏈段的聚對苯二甲酸亞烷酯系嵌段共聚物，
[0016] (C)為高熱傳導性無機化合物。
[0017] 〔發明的效果〕
[0018] 根據本發明的組合物，可制造表現出高熱傳導性和具優良的強度，且特別是即使 填料的填充量大也可保持強熔接部的熱塑性樹脂組合物。
【附圖說明】
[0019] 圖1是為了使用實施例1~5及比較例1中得到的樣品顆粒所制得的供進行杜邦 沖擊試驗的A1嵌入成形（insert molding)體的示圖，圖1的A是正視圖，圖1的B是側面 的截面圖，圖1的C是側視圖。
[0020] 〔符號說明〕
[0021] 1高熱傳導性樹脂
[0022] 2 A1嵌入部件
[0023] 3 澆口
[0024] 4熔接部
【具體實施方式】
[0025] 作為本發明中使用的（A)熱塑性聚酯系樹脂，可以使用：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。
[0026] (A)熱塑性聚酯系樹脂中，作為結晶性熱塑性聚酯的具體例，不僅可舉出聚對苯二 甲酸亞乙酯、聚對苯二甲酸亞丙酯、聚對苯二甲酸亞丁酯、聚2,6-萘二甲酸亞乙酯、聚萘二 甲酸亞丁酯、聚1，4_亞環己基二亞甲基對苯二甲酸酯、以及聚1，2_雙（苯氧基）乙烷-4， 4' -二羧酸亞乙酯等，還可舉出聚間苯二甲酸亞乙酯/聚對苯二甲酸亞乙酯、聚對苯二甲酸 亞丁酯/聚間苯二甲酸亞丁酯、聚對苯二甲酸亞丁酯/聚癸烷二羧酸亞丁酯、以及聚環己烷 二亞甲基對苯二甲酸酯/聚環己烷二亞甲基間苯二甲酸酯等這些結晶性共聚聚酯等。
[0027] 這些結晶性聚酯中，從結晶速度最佳且可大幅度改善成形性的觀點、以及與（B) 聚對苯二甲酸亞烷酯系嵌段共聚物的相溶性優良的觀點出發，優選采用聚對苯二甲酸亞烷 酯熱塑性聚酯樹脂。其中，優選使用聚對苯二甲酸亞乙酯、聚對苯二甲酸亞丙酯、聚對苯二 甲酸亞丁酯、聚2,6_萘二甲酸亞乙酯、聚萘二甲酸亞丁酯、聚1，4_亞環己基二亞甲基對苯 二甲酸酯等。
[0028] 從能夠進一步優化成形性的觀點、以及所得到的組合物的強度和剛性優良的觀點 出發，（A)熱塑性聚酯系樹脂優選是聚對苯二甲酸亞乙酯系熱塑性聚酯樹脂。
[0029] 作為本發明的（A)熱塑性聚酯系樹脂，若是使用聚對苯二甲酸亞乙酯系熱塑性樹 脂聚酯樹脂，則使用通常稱之為APET (Amorphous Polyethylene Terephthalate)的樹脂是 具效果性的。作為APET的具體化合物，可以舉出對苯二甲酸-乙二醇-雙酚A環氧乙烷 加成物（1~4)縮聚物。在此，APET由基于差示掃描熱量測定的下述解析來確定。即，將 樹脂顆粒以280°C加熱30s的時間，然后立即用冰冷卻，并在10Cel/min的升溫條件下對冷 卻后的試料進行測定，將在200°C以上的范圍內沒有明顯出現融解峰的物質、或融解熱量在 5〇J/g以下的物質確定為APET。另外，即使不是APET，但如果融解熱量在100J/g以下，則也 可期待熔接強度的改善。
[0030] 本發明中使用的熱塑性聚酯系樹脂的重均分子量為50,000~200,000。熱塑性 聚酯系樹脂的重均分子量通常為50,000~195,000,優選為50,000~190,000,更優選為 80,000~180,000。若重均分子量在50,000以下，則強度和耐久性等達不到預期值，因而 不優選。另外，重均分子量也可以超過200,000,但有可能使成形加工性降低，強度、耐久性 變差。本發明中使用的熱塑性聚酯系樹脂的IV值通常為1. 0~1. 4。
[0031] 本發明中使用的（B)聚對苯二甲酸亞烷酯系嵌段共聚物包含下述聚醚鏈段、和以 對苯二甲酸亞烷酯單元為主要構成成分的聚對苯二甲酸亞烷酯系鏈段，所述聚醚鏈段是選 自由下述通式（1)所示的聚醚化合物和下述通式（2)所示的聚醚化合物所構成的群族中的 至少一種聚醚鏈段，且分子量為400以上，
[0032] 通式（1):
[0033] HO- (R^) k-H (1)
[0034] (式中，R1表示碳原子數2~5的烷基，k表示5以上的整數，k個R 1可以彼此不 同），
[0035] 通式（2):
[0036] H-(0R2)n-0-Ph-X_Ph-0-(R 20)n-H (2)
[0037] (式中，R2表示碳原子數2~5的烷基，X表示-C (CH 3) 2_或-S02-，Ph表示C6H4, m 及η分別為1以上的整數，且m+n為3以上的整數，m個R2及η個R2均可以彼此不同）。聚 醚鏈段、聚對苯二甲酸亞烷酯鏈段各自的制造方法沒有特別的限定，可以使用公知的聚合 方法。
[0038] 共聚成分中，聚對苯二甲酸亞烷酯鏈段是以對苯二甲酸亞烷酯單元作為主要構成 成分的鏈段，該對苯二甲酸亞烷酯單元是使用對苯二甲酸或具有酯形成能力的對苯二甲酸 衍生物作為酸成分，并使用烷二醇或具有酯形成能力的烷二醇衍生物作為二醇成分來得到 的。本發明中，所謂以對苯二甲酸亞烷酯單元作為主要構成成分是指，聚酯鏈段中80摩 爾％以上由對苯二甲酸亞烷酯單元構成。
[0039] 作為聚對苯二甲酸亞烷酯鏈段的聚合方法，例如可以舉出如下方法：首先，通過 使對苯二甲酸與乙二醇、丁二醇等烷二醇在無催化劑或者催化劑的存在下直接酯化的方 法、或者使對苯二甲酸二甲酯與烷二醇在催化劑的存在下進行酯交換的方法等，來合成低 聚合度的聚合物，接著將該低聚合度的聚合物與銻、鈦、鍺等的催化劑化合物保持在例如約 230~300°C左右的溫度、例如ITorr以下的真空下，并通過熔融縮聚或固相縮聚的方式進 行縮聚，由此制造聚對苯二甲酸亞烷酯鏈段。
[0040] 作為烷二醇，可以舉出乙二醇、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它們的具有酯形成能力的衍生物。
[0041] 關于用以構成（B)聚對苯二甲酸亞烷酯系嵌段共聚物的對苯二甲酸亞烷酯鏈段， 從結晶速度最佳且能夠大幅度改善成形性的觀點出發，優選是聚對苯二甲酸亞乙酯鏈段。 共聚成分中，聚醚鏈段是選自由下述通式（1)所示的聚醚化合物和下述通式（2)所示的聚 醚化合物所構成的群族中的至少一種聚醚鏈段，且分子量為400以上，
[0042] 通式（1):
[0043] HO- (R^) k-