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1、(10)申请公布号 CN 103172993 A (43)申请公布日 2013.06.26 CN 103172993 A *CN103172993A* (21)申请号 201210497249.9 (22)申请日 2012.11.29 100148409 2011.12.23 TW C08L 69/00(2006.01) C08L 51/00(2006.01) C08K 7/00(2006.01) C08K 3/04(2006.01) (71)申请人 奇美实业股份有限公司 地址 中国台湾台南市 (72)发明人 许顺益 戴嘉宏 苏文义 (74)专利代理机构 中科专利商标代理有限责任 公司 110。
2、21 代理人 周长兴 (54) 发明名称 树脂组成物 (57) 摘要 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。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 (10)申请公布号 CN 103172993 A CN 103172993 A *CN103172993A* 1/1 页 2 1. 一种树脂组成物, 包括 : 一热塑性树脂。
3、 ; 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。
4、均粒径为 30m-40m 的鳞片型石墨 ; 以及平均粒径为 300m-400m 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30m-40m的鳞片型石墨与 该平均粒径为 300m-400m 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。
5、. 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。 权 利 要 求 书 CN 103172993 A 2 1/5 页 3 树脂组成物 技术领域 0001 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 0002 聚碳酸酯系树脂具有极佳的模。
6、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。 0003 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。 0004 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。
7、等卤素的阻燃性材料。 0005 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。 0006 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 0007 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。 0008 为实现上述目的, 本发明提供的树脂。
8、组成物, 包括 : 0009 一热塑性树脂 ; 以及 0010 一鳞片型石墨, 其包括至少二种粒径的鳞片型石墨。 0011 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。 0012 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。 0013 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。 0014 所述的树脂组成物, 其中, 该鳞片型石墨包括 :。
9、 平均粒径为 30m-40m 的鳞片型 石墨 ; 以及平均粒径为 300m-400m 的鳞片型石墨。 0015 所述的树脂组成物, 其中, 该平均粒径为 30m-40m 的鳞片型石墨与该平均粒 径为 300m-400m 的鳞片型石墨的重量含量比为 1 5-1 7。 0016 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。 说 明 书 CN 103172993 A 3 2/5 页 4 0017 - 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。 0018 所述的树脂组成物, 其。
10、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。 0019 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。 0020 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 0021 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。 00。
11、22 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。 0023 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。 0024 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 30m-。
12、40m 的鳞片型石墨 ; 以及平均粒径为 300m-400m 的鳞片型石墨。其中, 该平均粒径为 30m-40m 的鳞片型石墨与该平均粒径为 300m-400m 的鳞片型石墨的重量含量比较 佳可为 1 5-1 7。 0025 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。
13、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。 0026 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。 0027 本发明的苯乙烯系单体可为 : 苯乙烯、 - 甲基苯乙烯、 间 - 氯苯乙烯、 对 - 第三丁 基苯。
14、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 - 甲基苯乙烯较佳。 0028 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 说 明 书 CN 103172993 A 4 3/5。
15、 页 5 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。
16、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。 0029 使用于本发明的丙烯腈系单体可为 : 丙烯腈、 或 - 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。
17、、 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。 0030 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。
18、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。 0031 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、 , - 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 -(。
19、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、 , - 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。
20、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。 0032 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 5。
21、0-60 重量份。 0033 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。 0034 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。 0035 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 说 明 书 CN 103172993 A 5 4/5 页 6 法、 热成型法、 真空成型法及中空成型法等成型方法中。 0036 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、。
22、 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。 0037 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 : 0038 PC : 粒状聚碳酸酯系树脂 ; 奇美公司产品, 产品型号 PC-115。 0039 3290(+) : 鳞片型石墨, 润优公司产品, 粒径大于 400um 以上, 纯度为 90。 0040 590(+) : 鳞片型石墨, 润优公司产品, 粒径介于 300-400um, 纯度为 90。 0041 890(+。
23、) : 鳞片型石墨, 润优公司产品, 粒径介于 40-400um, 纯度为 90。 0042 399(-) : 鳞片型石墨, 润优公司产品, 粒径介于 30-40um, 纯度为 99。 0043 992u : 鳞片型石墨, 润优公司产品, 粒径小于 2um, 纯度 99。 0044 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。 0045 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。 0046 实施例 1 0047 取60重量份的粒状聚碳酸酯系树脂(PC-115)、 13.12。
24、5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。 0048 其中, 测试条件如下 : 0049 热传导率测定 : 0050 依 ISO 22007-2 法测定, 以 5cm*5cm*3mm 的样品测定, 单位为 W/K*m。 0051 实施例 2-4 0052 除了需依照表 1 所示的配。
25、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 )。 0053 比较例 1-10 0054 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 )。 0055 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), 。
26、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。 0056 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 说 明 书 CN 103172993 A 6 5/5 页 7 业上的价值。 0057 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。 0058 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。 0059 表 1 0060 0061 成分单位 : 重量份 。 说 明 书 CN 103172993 A 7 。