CN103172993A

CN103172993A - 树脂组成物

Info

Publication number: CN103172993A
Application number: CN2012104972499A
Authority: CN
Inventors: 许顺益; 戴嘉宏; 苏文义
Original assignee: Chi Mei Corp
Current assignee: Chi Mei Corp
Priority date: 2011-12-23
Filing date: 2012-11-29
Publication date: 2013-06-26
Also published as: TWI588194B; TW201326280A

Abstract

一种树脂组成物，包括：一热塑性树脂；一鳞片型石墨，其包括至少二种粒径的鳞片型石墨。本发明的树脂组成物具有高的热传导系数，可提升样品的散热性，故能提高其商业上的价值。

Description

树脂组成物

技术领域

本发明是关于一种树脂组成物，尤其指一种可提升热传导系数的树脂组成物。

背景技术

聚碳酸酯系树脂具有极佳的模具和塑形能力，因此广泛应用于日常生活中的各种领域。例如，树脂组成物可用于制作成笔记本电脑、携带型仪器的外壳，而由于设置于其内部的中央处理器(CPU)、内存、硬盘等组件系为发热源，并且随着笔记本电脑、携带型仪器的高速化，使得中央处理器的发热量会越来越增加，因此散热问题就显得更为重要。

对于散热而言，外壳所使用的材料较佳是具有高热传导率，由于一般的树脂材料热传导率都很低，因此就必须探讨使用树脂制外壳时，使外壳散热的其他方法。

此外，从环境方面来考虑，对应德国或瑞士等国家的环保标签(EcoLabel)的要求，较佳地使用不含有氯或溴等卤素的阻燃性材料。

例如，日本专利特开2000-349486号中，揭示一种外壳是对经成形加工热可塑性树脂所得到的树脂成形品的表面进行金属电镀，使可得到轻质量且具有高刚硬性、热传导性良好及低成本的机器外壳。然而，其使用的磷酸酯系阻燃剂会使得树脂组成物在成形时气体的产生量会变多而导致良率低下的问题。

有鉴于上述的状况，本领域需研究开发新的改良配方，使可不断的提升热传导系数，而可具有长的使用寿命，并同时符合环保要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种树脂组成物，以改进公知技术中存在的不足。

为实现上述目的，本发明提供的树脂组成物，包括：

一热塑性树脂；以及

一鳞片型石墨，其包括至少二种粒径的鳞片型石墨。

所述的树脂组成物，其中，以该树脂组成物的总重为100重量份计，该热塑性树脂的含量为60-70重量份。

所述的树脂组成物，其中，以该树脂组成物的总重为100重量份计，该鳞片型石墨的含量为15-30重量份。

所述的树脂组成物，其中，以该树脂组成物的总重为100重量份计，该热塑性树脂的含量为60-70重量份，该鳞片型石墨的含量为15-30重量份。

所述的树脂组成物，其中，该鳞片型石墨包括：平均粒径为30μm-40μm的鳞片型石墨；以及平均粒径为300μm-400μm的鳞片型石墨。

所述的树脂组成物，其中，该平均粒径为30μm-40μm的鳞片型石墨与该平均粒径为300μm-400μm的鳞片型石墨的重量含量比为1∶5-1∶7。

所述的树脂组成物，其中，该热塑性树脂包括至少一种选自：聚苯乙烯系接枝共聚物树脂、及聚碳酸酯树脂。

-共轭二烯橡胶-甲基丙烯酸甲酯系接枝共聚物树脂或苯乙烯系-共轭二烯橡胶-丙烯腈系接枝共聚物。

所述的树脂组成物，其中，该热塑性树脂包括一聚苯乙烯系接枝共聚物树脂及一聚碳酸酯树脂，以该树脂组成物的总重为100重量份计，该聚苯乙烯系接枝共聚物树脂的含量为5-15重量份，且该聚碳酸酯树脂的含量为50-60重量份。

所述的树脂组成物，其中，该树脂组成物的热传导系数的范围为0.73-1.57W/m*K。

本发明同时使用二种不同粒径的鳞片型石墨于树脂组成物中，可提升热传导特性，帮助产品散热效果，为公知技术所未具有的独特特征。

具体实施方式

本发明提供的树脂组成物，包括：一热塑性树脂；以及一鳞片型石墨，其包括至少二种粒径的鳞片型石墨。

本发明的树脂组成物通过成形制得的样品可具有高的热传导系数(实验结果测得为0.76W/m*K以上)，亦即提高散热效果。因此，本发明的树脂组成物的改良配方，可提升样品的热传导系数，故能提高其商业上的价值。

本发明的树脂组成物中，以该树脂组成物的总重为100重量份计，该热塑性树脂的含量较佳可为60-70重量份；该鳞片型石墨的含量较佳可为15-30重量份。鳞片型石墨的含量少于15重量份则热传导性有下降趋势，含量高于30重量份则表面外观和加工性不佳。

本发明的树脂组成物中，该鳞片型石墨较佳可包括：平均粒径为30μm-40μm的鳞片型石墨；以及平均粒径为300μm-400μm的鳞片型石墨。其中，该平均粒径为30μm-40μm的鳞片型石墨与该平均粒径为300μm-400μm的鳞片型石墨的重量含量比较佳可为1∶5-1∶7。

本发明的树脂组成物中，适用于挤压或射出成型的任一种热塑性树脂均可作为本发明的热塑性树脂，如一般常见的热塑性塑料及热塑型工程级塑料。举例来说，热塑性树脂可包括：聚乙烯系树脂、聚丙烯系树脂、聚氯乙烯系树脂、聚苯乙烯系树脂、聚苯乙烯系接枝共聚物树脂、苯乙烯-丁二烯系共聚物树脂、聚酰胺系树脂、聚甲醛系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚甲基丙烯酸甲酯系树脂、液晶聚合物树脂、聚偏氟乙烯系树脂、聚苯醚系树脂、或聚苯硫醚系树脂。上述树脂可为共聚物或两种以上的混合物。

较佳地，本发明的树脂组成物中，该热塑性树脂包括至少一种选自：聚苯乙烯系树脂、及非聚苯乙烯系树脂；更佳地包括至少一种选自：聚苯乙烯系接枝共聚物树脂、及聚碳酸酯树脂。其中，该聚苯乙烯系接枝共聚物树脂例如可为苯乙烯系-共轭二烯橡胶-丙烯腈系接枝共聚物树脂或苯乙烯系-共轭二烯橡胶-(甲基)丙烯酸酯系接枝共聚物树脂。

本发明的苯乙烯系单体可为：苯乙烯、α-甲基苯乙烯、间-氯苯乙烯、对-第三丁基苯乙烯、对-甲基苯乙烯、邻0氯苯乙烯、对-氯苯乙烯、2，5-二氯苯乙烯、3，4-二氯苯乙烯、2，4，6-三溴苯乙烯、或2，5-二溴苯乙烯等，其中，以苯乙烯或α-甲基苯乙烯较佳。

适用于本发明的共轭二烯橡胶，较佳如丁二烯橡胶、异戊间二烯橡胶、或氯丁二烯橡胶等；其中，丁二烯橡胶有高顺式(Hi-Cis)含量及低顺式(Los-Cis)含量之分；高顺式橡胶中，其顺式(Cis)/乙烯基(Vinyl)的典型重量组成为94-98％/1-5％，其余组成为反式(Trans)结构；其Mooney黏度在20-120间，分子量范围以100,000-800,000为佳；低顺式橡胶中，顺式/乙烯基的典型重量组成为20-40％/1-20％，其余为反式结构；其Mooney黏度在20-120间；其他适合的橡胶材料尚有：丙烯

橡胶、苯乙烯/丁二烯橡胶，或是上述不同橡胶的混合，苯乙烯/丁二烯橡胶即俗称的SBR；适合于本发明的苯乙烯/丁二烯共聚合橡胶，其聚合型式可为二段式(di-block)共聚合、三段式(tri-block)共聚合、无规则共聚物(random)或星式共聚合(star type)。而苯乙烯/丁二烯橡胶的重量比例范围较佳为5/100到80/20，分子量范围较佳为50,000-600,000；上述适用于本发明的橡胶以丁二烯橡胶及苯乙烯/丁二烯橡胶为佳，其中又以丁二烯橡胶更佳。

使用于本发明的丙烯腈系单体可为：丙烯腈、或α-甲基丙烯腈等，其中以丙烯腈较佳；其中，(甲基)丙烯酸酯系单体可为：甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸苯甲酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸十二酯、甲基丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、或丙烯酸甲酯及丙烯酸丁酯等，其中以甲基丙烯酸甲酯、或丙烯酸丁酯为佳。

使用于本发明的聚碳酸酯系树脂可能是任何公知技术中已知的单一单体聚碳酸酯或共聚碳酸酯，上述聚碳酸酯系树脂可以根据任何公知技术中已知的工艺来制备，例如利用界面缩聚制程、在均相中的缩聚作用、或过酯化作用(transesterification)，这些制程和组合反应物、聚合物、催化剂、溶剂和条件是既有技术中所熟知的，合适的聚碳酸酯可从下列双酚类作选择：二羟基联苯、双-(羟苯基)-烷、双-(羟苯基)-双烷、双-(羟苯基)-硫化物、双-(羟苯基)-醚、双-(羟苯基)-酮、双-(羟苯基)-亚砜、双-(羟苯基)-砜、烷基环亚己基双酚类、对-(羟苯基)-二异丙基苯，以及前述化合物的核烷化、核卤化衍生物及其混合物。

前述双酚类的具体实施例有：4，4′-二羟基联苯、2，2-双-(4-羟苯基)-丙烷、2，4-双-(4-羟苯基)-2-甲基丁烷、1，1-双-(4-羟苯基)-环己烷、α，α-双-(4-羟苯基)-二异丙基苯、2，2-双-(3-甲基-4-羟苯基)-丙烷、2，2-双-(3-氯-4-羟苯基)-丙烷、双-(3，5-二甲基-4-羟苯基)-甲烷、2，2-双-(3，5-二甲基-4-羟苯基)-丙烷、双-(3，5-二甲基4-羟苯基)-砜、2，4-双-(3，5-二甲基-4-羟苯基)-2-甲基丁烷、1，1-双-(3，5-二甲基-4-羟苯基)-环己烷、α，α-双-(3，5-二甲基-4-羟苯基)-对-二异丙基苯、2，2-双-(3，5-二氯-4-羟苯基)-丙烷、以及2，2-双-(3，5-二溴-4-羟苯基)-丙烷；特别适合的双酚类为：2，2-双-(4-羟苯基)-丙烷，即一般俗称的双酚A(bisphenol A)，前述双酚类可以和光气(phosgene)反应产生芳香族聚碳酸酯；另外亦可如日本公开特许平1-158033号专利的制法，其是将双酚类及双羟苯基碳酸酯单体预先聚合成低分子量聚合物，再经过结晶化过程作固态聚合(solid polymerization)而得聚碳酸酯系树脂。

本发明的树脂组成物中，该热塑性树脂包括一聚苯乙烯系接枝共聚物树脂及一聚碳酸酯树脂，以该树脂组成物的总重为100重量份计，该聚苯乙烯系接枝共聚物树脂的含量较佳可为5-15重量份，且该聚碳酸酯树脂的含量较佳可为50-60重量份。

本发明的树脂组成物，其热传导系数的范围较佳可为0.73-1.57W/m*K。

为得到本发明的树脂组成物，其混合方法具代表性是：以一般使用的汉歇尔混合机干混后，再以诸如押出混合机、捏合机或班伯立混练机等的混合机溶融混合。

本发明的树脂组成物适合用于射出成型法、押出成型法、压缩成型法、吹延成型法、热成型法、真空成型法及中空成型法等成型方法中。

本发明的树脂组成物可依需要添加使用其他的添加剂，例如：抗氧化剂、可塑剂、加工助剂、紫外线安定剂、紫外线吸收剂、填充剂、强化剂、着色剂、滑剂、带电防止剂、难燃剂、难燃助剂、热安定剂、偶合剂或其他添加剂等，上述添加剂可在聚合反应中、聚合反应后、凝结前或押出混练的过程中添加。

本发明下述各实施例及比较例所使用的原料代号对应型号及规格如下：

PC：粒状聚碳酸酯系树脂；奇美公司产品，产品型号PC-115。

3290(+)：鳞片型石墨，润优公司产品，粒径大于400um以上，纯度为90％。

590(+)：鳞片型石墨，润优公司产品，粒径介于300-400um，纯度为90％。

890(+)：鳞片型石墨，润优公司产品，粒径介于40-400um，纯度为90％。

399(-)：鳞片型石墨，润优公司产品，粒径介于30-40um，纯度为99％。

992u：鳞片型石墨，润优公司产品，粒径小于2um，纯度＞99％。

M-51：甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物，为耐冲击改质剂，台塑公司产品，产品型号FORMOLON M-51。

表1显示了本发明各个实施例以及比较例的配方以及物理特性测试结果。

实施例1

取60重量份的粒状聚碳酸酯系树脂(PC-115)、13.125重量份的鳞片型石墨+590、1.875重量份的鳞片型石墨-399、以及10重量份的耐冲击改质剂(M-51)，以附有排气口的双轴押出机熔融混练，设定温度260-270℃押出，转速为300RPM，可制得本发明的树脂组成物粒子。接着将上述树脂组成物粒子成形以制备样品(5cm*5cm*3mm)并测量其物理性质，结果如表1所示。

其中，测试条件如下：

热传导率测定：

依ISO 22007-2法测定，以5cm*5cm*3mm的样品测定，单位为W/K*m。

实施例2-4

除了需依照表1所示的配方以外，使用如同实施例1的方法制备实施例2-4的树脂组成物粒子。并将实施例2-4的树脂组成物粒子成形以制备样品并测量其各种物理性质，结果如表1所示(测试条件如上述)。

比较例1-10

除了需依照表1所示的配方以外，使用如同实施例1的方法制备比较例1-10的树脂组成物粒子。并将比较例1-10的树脂组成物粒子成形以制备样品并测量其各种物理性质，结果如表1所示(测试条件如上述)。

由表1的实验结果可看出，实施例1-4的树脂组成物所制得的样品具有较高的热传导系数(皆为0.73W/m*K以上)，其中尤其以实施例4的热传导系数为最高(1.57W/m*K)。因此，证实了本发明的树脂组成物确实可提升热传导系数，亦即提高散热效果，达到本发明的目标。

综上所述，本发明的树脂组成物通过挤压及射出后制得的样品可具有高的热传导系数(实验结果测得为0.73W/m*K以上，实施例4的结果更可达1.57W/m*K)。因此，本发明的树脂组成物的改良配方，可提升样品的热传导系数，可帮助产品散热效果，故能提高其商业上的价值。

此外，本发明由同时使用二种不同粒径的鳞片型石墨于树脂组成物中，使可提升热传导特性，帮助产品散热效果，此为公知技术所未具有的独特特征。

上述实施例仅为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以申请的权利要求范围所述为准，而非仅限于上述实施例。

表1

成分单位：重量份。

Claims

1.一种树脂组成物，包括：

一热塑性树脂；以及

一鳞片型石墨，其包括至少二种粒径的鳞片型石墨。

2.如权利要求1所述的树脂组成物，其中，以该树脂组成物的总重为100重量份计，该热塑性树脂的含量为60-70重量份。

3.如权利要求1所述的树脂组成物，其中，以该树脂组成物的总重为100重量份计，该鳞片型石墨的含量为15-30重量份。

4.如权利要求1所述的树脂组成物，其中，以该树脂组成物的总重为100重量份计，该热塑性树脂的含量为60-70重量份，该鳞片型石墨的含量为15-30重量份。

5.如权利要求1所述的树脂组成物，其中，该鳞片型石墨包括：平均粒径为30μm-40μm的鳞片型石墨；以及平均粒径为300μm-400μm的鳞片型石墨。

6.如权利要求5所述的树脂组成物，其中，该平均粒径为30μm-40μm的鳞片型石墨与该平均粒径为300μm-400μm的鳞片型石墨的重量含量比为1∶5-1∶7。

7.如权利要求1所述的树脂组成物，其中，该热塑性树脂包括至少一种选自：聚苯乙烯系接枝共聚物树脂、及聚碳酸酯树脂。

8.如权利要求7所述的树脂组成物，其中，该聚苯乙烯系接枝共聚物树脂系选自苯乙烯系-共轭二烯橡胶-甲基丙烯酸甲酯系接枝共聚物树脂或苯乙烯系-共轭二烯橡胶-丙烯腈系接枝共聚物。

9.如权利要求1所述的树脂组成物，其中，该热塑性树脂包括一聚苯乙烯系接枝共聚物树脂及一聚碳酸酯树脂，以该树脂组成物的总重为100重量份计，该聚苯乙烯系接枝共聚物树脂的含量为5-15重量份，且该聚碳酸酯树脂的含量为50-60重量份。

10.如权利要求1所述的树脂组成物，其中，该树脂组成物的热传导系数的范围为0.73-1.57W/m*K。