TW200925200A

TW200925200A - Insulating resin composition and application thereof

Info

Publication number: TW200925200A
Application number: TW097130074A
Authority: TW
Inventors: Shintaro Komatsu; Mitsuo Maeda; Hiroshi Harada
Original assignee: Sumitomo Chemical Co
Priority date: 2007-09-12
Filing date: 2008-08-07
Publication date: 2009-06-16
Also published as: KR20090027571A; CN101386710B; TWI453244B; JP5050989B2; CN101386710A; JP2009084551A; KR101492553B1

Description

200925200 九、發明說明【發明所屬之技術領域】本發明係關於絕緣樹脂組成物，其可提供用於電絕緣之導熱性極佳之模塑物件。【先前技術】近年來，電力和電子零件的領域中，零件內部產生的〇熱已造成微小化和以前技術進步之困難。當用以增進熱管理的設備不足以用於此熱生成時，電力和電子零件的效能可能會因熱的累積而降低。欲處理此困難及確保熱生成之安全’較佳地’電力和電子零件中使用一種具有高導熱性的元件。在須要高導熱性的零件中，目前主要使用金屬材料，但金屬材料具有保留重量和在模塑於採用之微小化的零件上的缺點，因此它們越來越常被樹脂材料所取代。 © 已針對包括高導熱性塡料的導熱性樹脂組成物進行許多硏究。導熱性塡料以纖維形式（纖維性導熱塡料）用於模塑物件中’於物件中提供導熱途徑，使得物件具有極佳的導熱性。例如，曾提出具有導熱性塡料的熱塑性組成物 ’其中具有特定纖維長度的碳纖維成束（請參考，日本未審理的專利申請案第（JP-A- ) 9- 1 57403號（段落〔0023 〕至〔 0026〕；相當於US 6, 120,8 94;及熱塑性樹脂與氮化銘纖維和具有高導熱性的無機粉末之組成物（請參考 JP_A-8-28345 6 (申請專利範圍））。 200925200 然而，自前文所提出的組成物得到之模塑物件並非皆能符合實際使用的要求。例如，自JP-A-9- 1 57403所揭示的組成物得到之模塑物件，其中，導熱途徑主要製自碳纖維，由於自碳纖維製得的導熱途徑具有導電性，所以可能不適用於電絕緣的電力或電子零件。自JP-A-8-283456揭示之組成物得到的模塑物件之導熱性不足。 0 【發明內容】發明總論在這樣的情況下，本發明的目的之一係提供一種絕緣樹脂組成物，其可提供具有用於電力和電子零件之極佳導熱性和足夠電絕緣性的模塑物件。本發明的發明者致力於硏究以達到此目的並已完成本發明。本發明提供一種樹脂組成物包含： (A )熱塑性樹脂；〇 (B)粒狀材料，其數均粒子直徑爲0.5至5毫米且可藉由將主要具有數均纖維直徑爲1至50微米的氧化鋁之纖維加以粒化而得；和 (C)塡料，其由300K的電阻率爲102歐姆米或較低的材料所構成。進一步，本發明提供一種藉由模塑前述樹脂組成物可得之模塑物件。本發明之樹脂組成物爲絕緣樹脂組成物，其可經模塑 ’例如，藉由已知方法模塑成具有電絕緣性之模塑物件。 -6- 200925200 此模塑物件的電阻率基本上是ίο12歐姆米或較，此模塑物件在如電力和電子零件的應用上，電絕緣性。自本發明之絕緣樹脂組成物，可得到具有極佳電子絕緣性的模塑物件並可作爲具有此極力和電子零件。特別地，此模塑物件適用於與零件有關的元件，且在工業上非常有用。〇【實施方式】本發明之樹脂組成物包含： (A) 熱塑性樹脂； (B) 粒狀材料，其數均粒子直徑爲〇.5 3 可藉由將主要具有數均纖維直徑爲1至50微之纖維加以粒化而得·，和 (C) 塡料’其由300K的電阻率爲i〇2歐 Q 的材料所構成。本發明使用的組份（c )係由3 00Κ的電阻姆米或較低的材料所構成。塡料的較佳例子包括由材料如，Au( 3x10. 、Ag(2xlO_8 歐姆米）、Cu(2xl(T8 歐姆米）碳化矽（lxlO·6歐姆米）和石墨（ΐχ10.5歐姆維（3χ 1 0·6歐姆米）所構成的塡料。特別地，由碳化砂所構的塡料、石墨所構成的塡料或碳i 此處’前述括弧內的値各者代表於3〇〇K測得的高，並因此具有足夠的高導熱性和佳性質之電電力和電子 5 5毫米且米的氧化鋁姆米或較低率爲1 〇2歐 _8歐姆米） ..等金屬、米）及碳纖較佳地使用截維塡料。電阻率。 200925200 由碳化矽所構成的塡料以數均粒子直徑爲0.1至30 微米爲佳（0.5至20微米較佳，1至1〇微米更佳）的粒狀塡料。當粒子直徑在0.1至30微米範圍內時，所得模塑物件的表面不會明顯退化。因此，將得到具有極佳外觀的此模塑物件，且導熱性的改良效果變得足夠。此外，當粒子直徑在此範圍內，一優點在於絕緣樹脂組合物的模塑性變得良好。 Q 碳化矽粒子的例子包括OY系列（註冊名稱：

Yakushima Denko Co., Ltd.)。較佳碳纖維包括以樹脂爲基礎的碳纖維。於溫度爲 300K測定時，此碳纖維的導熱率爲1〇〇瓦/米κ，以導熱率爲120瓦/米K或較高爲佳，且導熱率爲200瓦/米K或較高更佳。此碳纖維的纖維直徑以1至20微米爲佳，纖維直徑爲5至15微米更佳。此碳纖維的例子包括 Dialead ( Mitsubishi Plastic Inc. ❺ 製造）和 Granock( Nippon Graphite Fiber Corporation 製造）。此石墨可爲天然石墨或可爲人造石墨。以天然石墨爲佳。由此石墨構成的塡料（石墨塡料）形狀可爲鱗屑狀或球狀。此石墨塡料的數均粒子直徑以30至300微米爲佳，數均粒子直徑以30至1〇〇微米更佳。數均粒子直徑以 3〇至3 00微米爲佳，此因當石墨塡料混入熱塑性樹脂（特別是下文所述的液晶聚酯）中時，所得樹脂組成物的高導熱性和模塑性均衡極佳之故。數均粒子直徑可藉由使用測 -8- 200925200 定雷射繞射粒子大小分佈之方法簡便測得。以藉雷射繞射粒子大小分佈方法得到的數均粒子直徑爲基礎，可以選擇適用於本發明的石墨塡料。易取得之石墨塡料市售品的例子包括鱗屑狀的石墨粉末或粒化的石墨粉末（二者皆製自 Nippon Graphite Industries Co.，Ltd )和鱗屑狀的石墨（製自 Nishimura Grpahite Inc ., Ltd .)。〇在這些例示石墨中，以使用鱗屑狀石墨爲佳，此由於所得的樹脂組成物具有優良的模塑性之故。此鱗屑狀的石墨之優點在於成本，此由於其比粒狀石墨便宜之故。已經知道物質的導熱率與電阻率呈反比。當電阻率低的材料（低電阻率材料）（如，金屬材料或碳纖維）作爲高導熱塡料時’所得模塑物件的電絕緣性有降低的趨勢。因此’用於一般須要電絕緣性的電力和電子零件，低電阻率材料之使用受到限制。另一方面，本發明提供一種樹脂 G 組成物’其可利用由低導電性材料所構成的塡料之高導熱性及維持足夠的電絕緣性製成模塑物件。本發明中，藉由使用低電阻率材料所構成的塡料與下述組份（Β )倂用，所得模塑物件具有優點，使得電絕緣性和導熱性高度協調〇本發明之樹脂組成物中，由低電阻率材料構成的塡料的使用濃度以與塡料彼此接觸而形成導電途徑處之濃度（渗透濃度）相同或較之爲低爲佳，且組份（Β )有效地位於由低電阻率材料構成的塡料中。因此’導熱途徑係由組 -9- 200925200 份（B )(將主要具有氧化鋁的纖維加以粒化的材料）和組份（C)(低電阻率材料）二者所構成，以具有高導熱性並維持導熱途徑的電絕緣性。此外，即使當導熱途徑的製造方式使得由低電阻率材料構成的塡料彼此與適當的電絕緣體連接，仍須注意所謂的樹介電瓦解發生於低電阻率材料構成的塡料之間，且所得模塑物件的介電強度電壓明顯變低。然而，關於自本發 φ 明的絕緣樹脂組成物得到之模塑物件，令人訝異地，這樣的介電瓦解受到非常足夠的抑制，且容易達得到電力和電子零件所須的介電強度電位（介電瓦解電壓：1千伏特/毫米或較高）之極佳效果。如前述者，適當地選擇組份（C )的混合量，使得其爲在得到的模塑物件中爲滲透濃度或較低，且以組份（A )的種類爲基礎’必須使得組份（C )的混合量最適化，以控制混合量爲滲透濃度或較少。組份（C )的較佳混合〇量以組份（A )爲基礎’相對於1 0 0重量份之組份（A ) 的熱塑性樹脂’組份（C )以1至5 0重量份爲佳，1至4 0 重量份更佳，5至40重量份又更佳。當組份（c)的混合量在前述範圍中時’電絕緣足以維持，且可得到導熱性較高的模塑物件。本發明之樹脂組成物包含粒狀材料（組份（B )), 其數均粒子直徑爲0.5至5毫米且可藉由將主要具有數均纖維直徑爲1至5 G微米的氧化鋁之纖維加以粒化而得。此處’ “粒狀材料”中的粒度是指材料爲粒狀且縱橫比 -10- 200925200 (其爲材料的主要軸長度與次要軸長度的比値）在1至2 的範圍內。“數均粒子直徑”係使用掃描式電子顯微鏡或光學顯微鏡，針對粒狀材料的主要軸和次要軸外部觀察，以 1 〇〇或更多個粒狀材料測得的値之算術平均得到。請注意纖維的1000或更多次測定被拍照且藉影像處理裝置二元化，可得到纖維狀塡料的數均纖維直徑。粒狀材料，組份（B)，是可藉由將主要具有氧化鋁 Φ (如，氧化鋁纖維）的纖維加以粒化而得的材料。藉此粒狀材料和組份（C)的增效效應，電絕緣和導熱性高度協調。 “主要具有氧化鋁”的纖維以含有約50重量％或更多氧化鋁（即，氧化鋁（ai2o3 ))爲佳的纖維。纖維中的氧化鋁含量以約70重量％或更多爲佳，且約90重量或更多最佳。主要具有氧化鋁之纖維具有氧化鋁以外的組份，如， Q 氧化矽（si〇2)。未限制粒狀材料中所用氧化鋁纖維的數均纖維直徑且可在1至50微米的範圍內，以1至30微米爲佳，1至20 微米更佳。當數均纖維直徑在1至50微米的範圍內時，用以得到粒狀材料的粒化加工性良好，且具有纖維本身在粒化法中難以切割的優點。當直徑過短之氧化鋁的粒狀材料作爲組份（B )時，導熱性的改良效果將受損。未限制氧化鉬纖維的纖維強度。市售氧化鋁纖維可用於本發明，且市售氧化鋁之纖維強度爲100微米至100毫 -11 - 200925200 米，以100微米至80毫米爲佳，且150微米至60毫米更佳。纖維強度在1〇〇微米至1〇〇毫米範圍中時，所得之本發明之樹脂組成物的模塑性極佳，且導熱性（其爲本發明的目的之一）更獲改良。氧化銘纖維市售品的例子包括 Altex( Sumitomo Chemical Co., Ltd.製造）、D enka A1 ceη ( D enki Kagaku kogyou 製造）、Maftec bulk fiber ( Mitsubishi Plastic ❹ Inc.製造）和 Saffil alumina fiber ( Saffil Japan Ltd.製造 )0 較佳地，氧化鋁纖維是整體密度爲0.2至1克/立方公分的纖維，其可根據 Japanese Industrial Standards (JIS )K5 101-12測定。使用此纖維時，除了較易製造粒狀材料以外，其優點在於自本發明之所得的樹脂組成物得到之模塑物件的導熱性更獲改良。整體密度以0.2至0.5克/立方公分爲佳，0.2至0.4克/立方公分更佳，且0.2至0.35 ❹ 克/立方公分最佳。雖然具此整體密度的氧化鋁纖維成爲叢毛狀，其可於下述製備本發明之樹脂組成物的粒化步驟中變成粒狀材料，而具有較佳的操作性。藉由將氧化鋁纖維加以粒化，可得到組份（Β )的粒狀材料。粒化法的例子包括已知方法，如，攪拌粒化、振動粒化和硏磨粒化。其中，以攪拌粒化爲佳。用於攪拌粒化之攪拌機的例子包括顛動機、Nauta混合機、螺條式混合機和Henschel混合機。其中，就短時間處理的觀點，以Henschel混合機爲佳。 -12- 200925200 如前述者，粒狀材料的數均粒子直徑在0.5毫米至5 毫米的範圍內，以1毫米至2毫米爲佳，1毫米至1.5毫米更佳。當數均粒子直徑爲0.5毫米或較高時，加工性（特別是得到所得樹脂組成物的加工性）變得良好。當數均粒子直徑爲5毫米或較低時，粒狀材料在熔融樹脂中之分散性變好，以藉熔化此樹脂組成物得到模塑物件，此二者皆提供良好的模塑性。欲得到具有此數均粒子直徑的粒狀 φ 材料’處理條件因攪拌機械而不同，且基本上，它們可以藉攪拌速率和攪拌時間控制，且經由事前實驗可達到最高條件。此外，此粒化處理之後，藉分類操作移除細粒和粗粒，可得到數均粒子直徑爲0.5至5毫米的粒狀材料。分類操作的例子包括使用Dorco分粒機、虹吸分粒機、傾斜分粒機、螺旋分粒機··等作爲濕式分類操作；和使用離心分類機、慣性分類法、篩網..等作爲乾式分類操作。此攪拌粒化可藉已知方法進行，其粒子包括使用前述〇攪拌機用於粉末粒化之方法、氧化鋁纖維在適當溶劑中混合之後攪拌和乾燥之方法，及藉混合機或類似者攪拌同時噴灑適當溶劑繼而乾燥之方法。此外，其可爲藉混合機或類似者攪拌並同時將適當溶劑噴灑在氧化鋁纖維的粒料上繼而乾燥之方法。此方法中，可用溶劑爲，如，水、有機溶劑或它們的混合物。較佳地，適合使用水或水/有機溶劑混合物（其中水爲主要組份）作爲溶劑。溶劑之中，較佳者是水。本發明的攪拌粒化中，收斂劑可含於溶劑中。 -13- 200925200 未特別限制此收斂劑，且可以使用各種種類。收斂劑的例子包括以矽烷爲基礎和以鈦酸酯爲基礎的偶合劑。以矽烷爲基礎的偶合劑之例子包括，如，γ-巯丙基三甲氧基矽烷、2-苯乙烯基乙基三甲氧基矽烷、Ν-ρ-(胺乙基）-γ-胺丙基三甲氧基矽烷、β-(3,4-環氧環己基）乙基三甲氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷、甲基二甲氧基矽烷，其可以單獨使用或者 u 二或較多種倂用。以鈦酸酯爲基礎之偶合劑的例子包括異丙基三異硬脂醯基鈦酸酯、異丙基三辛醯基鈦酸酯、異丙基三（二辛基焦磷酸酯）鈦酸酯、異丙基三（二甲基丙烯醯基）異硬脂醯基鈦酸酯、異丙基三（Ν,Ν-二胺基乙基）鈦酸酯、異丙基三（十二烷基苯磺醯基）鈦酸酯、異丙基異硬脂醯基二丙烯醯基鈦酸酯、異丙基三（二辛基磷酸酯）鈦酸酯、異丙基三枯苯基鈦酸酯、四異丙基雙（二辛基磷酸酯）鈦酸 φ 酯、四辛基雙（二（十二烷基）磷酸酯）鈦酸酯、四（ 2,2-二烯丙基氧基甲基-1-丁基）雙（二（十三烷基）磷酸酯）鈦酸酯、雙（二辛基焦磷酸酯）氧乙酸酯鈦酸酯及雙 (二辛基焦磷酸酯）鈦酸乙二酯’其可以單獨使用或者二或較多種倂用。此外，矽烷偶合劑及鈦酸酯偶合劑可以一起使用。相對於1 0 0重量份的氧化鋁纖維總量’偶合劑含量可爲5重量份或較少，以2重量份或較少爲佳。本發明之粒狀材料中，難觀察到藉收斂劑（如’偶合劑）改良導熱性 -14- 200925200 之效果，但當偶合劑的量過大時，將因爲自所得樹脂組成物得到之模塑物件的導熱性和機械性變低而非較佳者。然而，就此粒狀材料提高與欲混合的樹脂之親和性，及改良模塑所得樹脂組成物於模塑時的投料性質觀之，可以使用自經少量偶合劑處理的纖維狀塡料得到之粒狀材料。藉此得到組份（B )的粒狀材料時，可以在組份（B ) 用於本發明之樹脂組成物之前，藉分類操作而使得組份（ φ B)具有本發明的較佳數均粒子直徑。與組份（C)倂用之組份（B )的混合量可以設定在具有高度導熱性和電絕緣性的範圍內。以1 00重量份的熱塑性樹脂（組份（A ))計，組份（B )的用量以在10至 400重量份爲佳，1〇至300重量份更佳。當組份（C)的混合量在10至400重量份範圍中時，電絕緣性和導熱性可尚度相容。本發明中使用的組份（A)之熱塑性樹脂可以是可在 © 200至450°C模塑溫度（熔化溫度）模塑且可作爲電絕緣材料的樹脂。作爲組份（A)之熱塑性樹脂的例子包括聚嫌烴、聚苯乙烯、聚醯胺、鹵化乙烯樹脂、聚縮醛、飽和聚酯 '聚碳酸酯、聚芳基颯、聚芳基酮、聚苯醚、聚苯硫酸、聚芳基醚酮、聚醚楓、聚苯硫醚碾、聚烯丙酸酯、芳族聚醯胺、液晶聚酯和氟樹脂。此熱塑性樹脂可以單獨使用’或者可以由二或更多種熱塑性樹脂所構成之聚合物混雜物使用。熱塑性樹脂中，較佳樹脂是液晶聚酯、聚醚碾、聚烯 -15- 200925200 丙酯、聚苯硫醚、聚醯胺4/6或聚醯胺6T，其爲耐熱性特別佳者。其中，聚苯硫醚和液晶聚酯是特別佳者，此外，就良好薄壁模塑性而言，液晶聚酯更佳。具良好薄壁模塑性的液晶聚酯特別適用以製造電力和電子零件中使用之具有複雜形狀的元件。下文將更詳細地描述作爲適當熱塑性樹脂之聚苯硫醚和液晶聚酯。

基本上，聚苯硫醚是主要包括以下列式（10)所示之結構單元的樹脂。至於製造此聚苯硫醚之方法，方法的例子包括經鹵素取代之芳族化合物與鹼金屬硫化物反應之方法（如美國專利案第2,5 13,188號及日本審理中的專利申請案第44-27671號所示），噻酚在鹼性觸媒、銅鹽之類之存在下進行縮合反應（如美國專利案第3,274，165號所示）’或芳族化合物與氯化硫在路易斯酸存在下進行縮合反應（如日本審理中的專利申請案第46-27255號所示）。此外，亦可使用易取得之市售的聚苯硫醚（例如自 Dainippon Ink and Chemicals Inc.取得的聚苯硫醚）。

本發明中使用的液晶聚酯可以稱爲熱致液晶聚合物，其於450°C或較低的溫度形成熔體。此液晶聚酯的開始流動溫度爲28(TC或較高。請注意“ 開始流動溫度”是液晶聚酯之受熱的熔融物於升溫速率爲4 -16- 200925200 °c/分鐘，於100公斤/平方公分載量下，自噴嘴被壓出時具有熔黏度爲48000泊之溫度。液晶聚酯的例子包括： (1) 藉芳族羥基羧酸、芳族二羧酸及芳族二醇組合之聚合反應製得者， (2) 藉不同類型之芳族羥基羧酸的聚合反應製得者 φ (3)藉芳族二羧酸與芳族二醇的聚合反應製得者，和 (4)藉晶狀聚酯（如，聚對苯二甲酸乙二酯）與芳族羥基羧酸的反應製得者。藉由使用它們之生酯衍生物代替這些芳族羥基羧酸、芳族二羧酸或芳族二醇，液晶聚酯之產製變得容易，此爲較佳者。當所用之芳族羥基羧酸及芳族二羧酸具有分子內的羧 Q 基時，生酯衍生物的例子包括藉羧酸基團轉化成高反應性基團（如，酸醯鹵基團及酸酐）之轉化反應製得者，及可藉轉酯化作用生成聚酯之具有醇及乙二醇的酯類。當所用之芳族羥基羧酸及芳族二醇具有分子內的酚系羥基時，生酯衍生物的例子包括酚系羥基與低碳羧酸之可藉轉酯化作用生成聚酯之酯類。此芳族羥基羧酸、芳族二羧酸及芳族二醇的芳環上可具有鹵素原子（如，氯原子和氟原子）、烷基（如，甲基和乙基）和芳基（如，苯基），其具有的程度不會過度干 -17- 200925200 擾其生酯性質。本發明之液晶聚酯中的結構單元的例子包括下列者：衍生自芳族羥基羧酸的結構單元：

(Αι) 前述結構單元可以具有鹵素原子、烷基或芳基作爲取代基。衍生自芳族二羧酸的結構單元： -18- 200925200

前述結構單元可以具有鹵素原子、烷基或芳基作爲取代基。衍生自芳族二醇的結構單元： -19- 200925200

前述結構單元可以具有鹵素原子、烷基或芳基作爲取代基。選自前示單元的結構單元之組合的例子構成包括下面的組合（a)至（h)之液晶聚醋。 (a ) ： ( A, ) 、（Β,)及（C,)的組合，或者（A! )、（Βι ) 、（ B2 )及（Ci )的組合； (b ) ： ( A2 ) 、（ B3 )及（C2 )的組合，或者（A2 )、（B! ) 、（ B3 )及（C2 )的組合； -20- 200925200 (c) : ( A,)及（A2)的組合； (d) :將結構單元組合（a)之部分或全部的（A!) 以（A2)替代所得到的組合； (e ):將結構單元組合（a )之部分或全部的（B!) 以（B3 )替代所得到的組合； (f):將結構單元組合（a)之部分或全部的（C!) 以（C3)替代所得到的組合； φ ( g):將結構單元組合（b)之部分或全部的（A2) 以（Ai )替代所得到的組合； (h):將（Bd及（C2)加至結構單元組合（〇所得到的組合。就耐熱性、機械性質和加工性之間平衡的觀點，特別佳的液晶聚酯具有（Ad所示結構單元的量爲以液晶聚醋總結構單元計之至少30莫耳％。相當於組合（a )和（b )之液晶聚酯分別揭示於，例 ❹ 如，日本審理的專利申請案第47-47870和63-3888號，且可藉揭示於，例如，日本未審理的專利申請案第2002-146003號，中之方法製備。例如，製備此液晶聚酯之方法的步驟包含單體（芳族羥基羧酸、芳族二羧酸、芳族二醇或其生酯衍生物）進行熔融聚縮合反應以製得分子量相當低的芳族液晶聚酯（在下文中簡稱爲“預聚物’，），之後，將預聚物製成粉末，並將粉末加熱以引發固相聚合反應。進行此固相聚合反應時，可進一步聚合，得到較高分子量的聚合物。此外’藉合倂熔融聚合反應和固相聚合反應而 -21 - 200925200 製造液晶聚酯之方法可改良所得液晶聚酯的。特別地，藉由適當地使固相聚合反應之聚，能夠簡便地製得具有所欲開始流動溫度的就具有液晶性的觀點，較佳地，本發明聚酯是衍生自對-羥基苯甲酸的結構單元和名 6-萘酸的結構單元共爲以液晶聚酯總結構單 80莫耳％;衍生自氬醌的結構單元和衍生目 0 聯苯的結構單元共爲以液晶聚酯總結構單元莫耳％;及衍生自對酞酸的結構單元、衍生構單元和衍生自2,6-萘二羧酸的結構單元共總結構單元計之1 0至3 5莫耳％的液晶聚酯本發明之樹脂組成物包含組份（A )、。使用該組成物，可得到具電絕緣性和高導件。本發明之樹脂組成物可進一步包含（E (組份（D))作爲導熱塡料。此包含氧化 φ 組成物更能進一步改良導熱性。此外，當液份（A)的熱塑性樹脂時，所得模塑物件的向異性。藉由含有組份（D )作爲導熱塡料方面具有的此各向異性可被可以適當地降低作爲組份（D)氧化銘細粒以由氧化銘爲96重量％或更多且數均粒子直徑爲01 α-氧化鋁所構成的細粒爲佳。就導熱性的含量越高越有利，以99重量％或較多爲佳，較多更佳。此外’數均粒子直徑在前述範圍丨開始流動溫度 :合條件最適化液晶聚醋。丨中使用的液晶 ίί生自2-羥基-.元計之3 0至自4,4’-二羥基計之10至35 自異酞酸的結 :爲以液晶聚酯〇 (Β )和（C ) 熱性的模塑物 > )氧化鋁細粒鋁細粒的樹脂晶聚酯作爲組導熱性具有各，在導熱性質〇 (Α12〇3 )含量至100微米的觀點，氧化鋁 99.5重量％或中時，模塑性 -22- 200925200 極佳的原因與在組份（B)中相同，這樣的數均粒子直徑以0.1至70微米爲佳，0.1至50微米更佳，0.1至20微米特別佳。此處，數均粒子直徑係使用掃描式電子顯微鏡取得粉狀細粒的照片並自照片選擇50至100個粒子以進行影像分析而得的平均値。此外，較佳地，測定累積的粒子大小分佈時，此氧化鋁細粒具有窄的粒子大小分佈， D90/1()(自細粒側之10%累積的粒子直徑和90%累積的粒 U 子直徑分別定義爲D1G和D9G )爲7或較小。Dlfl和D90係藉，例如，使用 Mastersizer ( Malvern Instruments Ltd.製造）之雷射繞射粒子大小分佈測定法測定。只要氧化鋁細粒滿足前述氧化鋁含量和前述數均粒子直徑，未特別限制其形狀，但以球狀、約球狀或多面體形狀爲佳。此外，較佳地，將氧化鋁細粒的主軸長度視爲L (微米）和次要軸長度視爲S (微米），其L/S比是1.0 至 3.0。 φ 此氧化鋁細粒可爲市售的氧化鋁細粒。市售氧化鋁細粒的例子包括 Sumitomo Chemical Co.，Ltd 生產的 Sumikorandom。此外，可以使用市售品（如Showa Denko K.K.生產的氧化銘細粒或Nippon Light Metal Co_，Ltd.生產的氧化鋁細粒）作爲組份（D )。當本發明之樹脂組成物除了組份（A )至（C )以外，另含有組份（D )時，以100重量份組份（A )計，組份 (D )的用量以5至250重量份爲佳，1〇至200重量份更佳，20至150重量份最佳。 -23- 200925200 組份（D )的用量是5至250重量份時，其優點在於導熱性的改良效果極佳，且模塑性未明顯受損。如前述者，本發明之樹脂組成物含有組份（B )和（C )，或組份（B ) 、（ C )和（D )，及組份（A )，並提供具有良好導熱性的模塑物件。模塑物件可藉各種已知方法製造。方法的例子包括擠壓模塑、射出模塑、加壓模塑和吹塑。 φ 此外，本發明之模塑組成物中，在不會損及本發明所欲效果的範圍內，一種類型或多種慣用添加劑可添加使用 ’包括塡料（如，玻璃纖維）、氟樹脂、脫模劑（如，金屬皂）、著色劑（如，染料和顏料）、抗氧化劑、熱安定劑、UV吸收劑、抗靜電劑 '界面活性劑..等。此外，一種類型或具有外在潤滑效果的更多物質可添加使用，如，高碳脂肪酸、高碳脂肪酸酯、高碳脂肪酸金屬鹽和以氟化碳爲基礎的界面活性劑。 © 未特別限制本發明之絕緣樹脂組成物之製法，其例子包括’合倂組份（A)至（C)的方法，或使用Henschel 混合機、顛動機或類似者混合組份（A )至（D )，之後使用擠壓機熔融捏和。此外’例子包括藉擠壓機熔融捏和的方法，組份（A)自第一投料處投入，在其他組份使用 Henschel混合機、顛動機或類似者混合之後，它們自側投料處投料，並熔融捏和。藉此而得的樹脂組成物可以取決於標的零件形狀地選擇適當的模塑方法，但以射出模塑爲佳。至於藉射出模塑 -24- 200925200 得到的模塑物件，可得到具有複雜形狀的模塑物件，如，薄壁零件。藉前述方式得到的模塑物件可爲3 00K的電阻率爲 1〇12歐姆米或較高，且1毫米厚的介電瓦解電壓爲2千伏特/毫米或較高的模塑物件。此模塑物件具高度導熱性，即使使用組份（C )表示之具低電阻率的塡料亦然，作爲電力和電子零件時，其具有極佳的電絕緣性和足夠的介電 ^ 瓦解電壓，因此其在與此零件有關的應用方面非常有用。此外，自本發明之絕緣樹脂組成物得到尺寸爲64毫米x64毫米χ3毫米厚的模塑物件之後，根據ASTMD257測定此模塑物件的電阻率。此外，自本發明之絕緣樹脂組成物得到尺寸爲64毫米χ64毫米xl毫米厚的模塑物件之後，根據JIS C2110中描述的短期瓦解試驗測定此模塑物件的瓦解電壓。至於自本發明之樹脂組成物得到的模塑物件之較佳應 φ 用，下列應用可爲例示。關於自本發明之絕緣樹脂組成物得到的模塑物件之應用，適當的應用包括用於電力和電子裝置的外殻，及電力設備（如，發電機、馬達、變壓機、交流發電機、電壓調整器、整流器、變極器、中繼器、電力介面、開關、斷路器、刀形開關、電桿（P〇le rod )、電力零件箱、插座、繼電器箱）的零件。此外，其適合用於操作時生熱的電子零件，如，偵測器、LED燈、燈座、燈反射燈、燈罩、連接器、小尺寸開關、線圈軸、電容器、振盪器、多種端子 -25- 200925200 、變壓器、插頭、印刷電路板、小尺寸馬達、磁頭機座、電力模組、硬碟驅動零件（硬碟驅動輪轂、執行器、硬碟基板··等）、DVD零件（如，光學讀寫頭··等）和電腦相關零件。此外，其可用於供半導體元件、線圈··等使用的包封樹脂、供光學設備（如，相機）使用的光學零件、產生高摩擦熱的零件（如，滾輪軸承）、供車和與載具相關的零 φ 件使用的照射組件及電力組件絕緣板。已藉此描述本發明，顯見其可以多種方式變化。這些變化應視爲在本發明之精神與範圍內，意欲將嫻於本技藝之人士顯見的所有該等修飾含括於下列申請專利範圍的範圍內。茲將2007年9月12日提出申請的日本專利申請案第 2007-236374號、2008年5月8日提出申請的日本專利申請案第2008-122025號所揭示者（包括專利說明書、申請 Q 專利範圍及槪述）全數倂於本文中作爲參考。實例藉以下實例詳細說明本發明，但不應以這些實例限制本發明之範圍。使用下列者作爲組份（C )。碳化砂 1 : OY-3 » Yakushima Denko Co., Ltd.生產。碳纖維 1 : D i al e ad K 2 2 3 H G，M i t s u b i s hi P1 a s t i c In c . 生產。 -26- 200925200 石墨 1 : CB-150，Nippon Graphite Fiber Corporation 生產。使用下列者作爲組份（D )。氧化銘細粒 1 . Advanced alumina AA-18，Sumitomo Chemical Co.，Ltd.生產，數均粒子直徑18微米，氧化鋁含量爲99.6重量％。氧化鋁細粒 2 : Advanced alumina AA-1.5，Sumitomo 0 Chemical Co.，Ltd·生產’數均粒子直徑1 .5微米，氧化鋁含量爲99.6重量％。氧化鋁細粒3 : L ow-soda alumina ALM-41，Sumitomo Chemical Co_，Ltd·生產’數均粒子直徑1.5微米，氧化鋁含量爲99.9重量％。氧化銘細粒 4: Advanced alumina AA-03，Sumitomo Chemical Co.，Ltd.生產’數均粒子直徑0.3微米，氧化鋁含量爲99.6重量％。 ❹ 產製例1 〔微粒材料1之製法〕氧化銘纖維（Denka Alcen，Denki Kagaku Kogyo K.K.生產，氧化鋁含量100重量％，數均纖維直徑3 ·2微米’整體密度〇_28克/立方公分）投入Henschel混合機（ Super mixer G1 00，K a w at a M G F C ο .，L t d .生產）中，並攪拌和粒化而得到微粒材料1。藉光學顯微鏡測得微粒材料 1的數均粒子直徑爲1.0毫米。 -27- 200925200 產製例2 〔液晶聚酯之產製〕在配備攪拌設備、扭矩計、通氮氣的管、溫度計和迴餾冷凝器的反應器中投入994.5克（7.2莫耳）的對-羥基苯甲酸、446.9克（2.4莫耳）的4,4，-二羥基聯苯、299.0 克（1.8莫耳）的對酞酸、99.7克（0·6莫耳）的異酞酸和 @ 1347.86克（13.2莫耳）的醋酸酐，反應器內側以氮氣充份替代’之後在氮氣流下，提高至150。(：達30分鐘，並在維持此溫度時迴餾1小時。之後，提高至320 °C達2小時50分鐘，同時蒸除經蒸餾的副產物醋酸和未反應的醋酸酐，藉此得到預聚物，此時觀察到扭矩提高並將此視爲反應完全。所得的預聚物冷卻至室溫，以粗硏磨機硏磨，之後在氮氣下，以一小時自室溫提高至250 °C，之後再以5小時 © 自250°C提高至285 °C，並維持於285 °C3小時，以進行固態聚合反應。所得液晶聚酯的開始流動溫度是327t。此藉此而得的液晶聚酯以LCP 1表示。實例1至7和比較例1至4 產製例1中得到的微粒材料1、產製例2中得到的液晶聚酯、選自氧化鋁細粒1至4中之一者、氮化矽1、碳纖維1或石墨1藉表1中所示之組成，使用相同方向的雙螺旋擠壓機（PCM-30，Ikegai Iron Works，Ltd.生產）於 -28- 200925200 340 °C捏和及粒化。使用射出機（PS40E5ASE，Nissei Plastic Industrial Co.，Ltd.生產），所得粒狀物於圓筒溫度3 50°C和模具溫度130°C射出模塑，得到模塑物件1: 126毫米xl2毫米x6毫米，模塑物件2: 64毫米X64毫米X 3毫米厚，模塑物件3 : 64毫米χ64毫米xl毫米厚。在以垂直於模塑物件1主軸的方向切下厚度1毫米的板（MD )，以其作爲導熱性評估的樣品。使用此樣品，以雷射閃 U 光法的熱恆定測定設備（TC-7000，Ulvac-Riko Inc.製造 )量測這些樣品的熱擴散率。並以 DSC ( DSC7， PERKINELMER Japan C 〇 ·, Lt d ·製造）量測比熱，以自動比重量測設備（ASG-320K，Kanto-measure Co·，Ltd.)量測比重。樣品的導熱率係熱擴散率x比熱X比重而得。使用模塑物件2，根據ASTMD257，測定300K的電阻率。使用模塑物件3，根據JIS C2110中描述的短期瓦解試驗測定介電瓦解電壓。 @ 其結果示於表1。 -29- 200925200 ο £ ο 比較例4 § ^ (N 3_0χ109 ο 比較例3 § δ 23.9 m τ·^ 1 比較例2 1 2 ^ r-H rn 3.0x10° 00 (N L比較例1I 〇 m O — (N 1—Η (Ν 11.ΟχΙΟ10] oo o 卜 Μ O _4. 22 - Ο ν〇 1 3.0χ10131 o r-i 實例6 ι> σ< 1 6.0x1 ο12 1 o 實例5 §2 s ^ 〇〇 σν 11.0x10° 1 v〇 ro 實例4 §g ^ ^ ο 00 9.0χ1012 1 m IK 寸 ΟΝ 1 9·0χ1012 o 寸· 實例2 §2 ^ Ο ν〇 1 3.0χ10131 o cn 實例1 i 2jqS 00 ΙΟ 1 4.0χ10131 〇 o /—N y—N /—V ^ Φ Φ Φ Φ φ A ^ _ oiW^^^WiiliilW φβΙιΐιίΙΦ^^^^ S^^^SlISi _]募——粗墨爾墨攝 ft起翠蘧an安与安与 2藜磐整屯减嘁囍祕導熱率(MD)(瓦/米Κ) 電阻率(歐姆米）介電瓦解電壓(千伏特/«米） -30- 200925200 由實例1至7的絕緣樹脂組成物可清楚看出，所得模塑物件在MD方向上的導熱率是5瓦/米K或較高，具有極佳的導熱性。此外，電阻率皆爲1〇〗2歐姆米或較高，並顯不足以作爲電力和電子零件中所用之絕緣元件的電阻値 ’且介電瓦解電壓皆爲2千伏特/毫米或較高，此極佳。在使用碳化矽塡料或碳纖維的比較例1和2之樹脂組成物中，所得模塑物件的導熱性不足，而在混合大量碳纖 ❾ 維或石墨的比較例3、4中，所得模塑物件的電阻率變小，且電絕緣性不足。實例8

聚苯硫酸 PPS1 ( T-3G，Dainippon Ink and Chemicals Inc.生產）、產製例1中得到的微粒材料1、碳纖維1和氧化銘粒子2藉表2中所示之組成，使用相同方向的雙螺旋擠壓機（PCM-30，Ikegai Iron Works, Ltd.生產）於 300 〇 °c捏和及粒化。使用射出機（PS40E5 ASE，Nissei Plastic Industrial Co.，Ltd.生產），所得粒狀物於圓筒溫度3 5 0 °C 和模具溫度1 3 0 °C射出模塑，得到模塑物件1 : 1 26毫米χ 12毫米χ6毫米，模塑物件2 : 64毫米χ64毫米x3毫米厚，模塑物件3 : 64毫米X64毫米xl毫米厚。在以垂直於模塑物件1主軸的方向切下厚度1毫米的板（MD)，以其作爲導熱性評估的樣品。使用此樣品，以雷射閃光法的熱恆定測定設備（TC-7000，Ulvac-Riko Inc.製造）量測這些樣品的熱擴散率。並以 DSC ( DSC7，PERKINELMER -31 - 200925200

Japan Co.，Ltd.製造）量測比熱，以自動比重量測設備（ ASG-320K，Kanto-measure Co.，Ltd.)量測比重。樣品的導熱率係熱擴散率X比熱X比重而得。使用模塑物件2，根據ASTMD257，測定300K的電阻率。使用模塑物件3，根據JIS C21 10中描述的短期瓦解試驗測定介電瓦解電壓。其結果示於表2。〇表2 實例8 PPS1 (重量份） 100 粒狀材料1 (重量份） 190 碳纖維1 (重量份） 17 氧化鋁細粒2 (重量份） 27 導熱率（MD)(瓦/米K) 6.2 電阻率（歐姆米） Ι.ΟχΙΟ13 介電瓦解電壓（千伏特/毫米） 2.0 〇

由使用聚苯硫醚作爲組份（A )的實例8之絕緣樹脂組成物可清楚看出’所得模塑物件的導熱率爲5瓦/米K 或較高’具有極佳的導熱性，且亦具有良好的電阻率和介電瓦解電壓結果。 -32-

Claims

200925200 十、申請專利範圍 1 · 一種樹脂組成物包含： (A )熱塑性樹脂； (B) 粒狀材料，其數均粒子直徑爲〇.5至5毫米且可藉由將主要具有數均纖維直徑爲1至5〇微米的氧化鋁之纖維加以粒化而得；和 (C) 塡料，其由3〇〇κ的電阻率爲1〇2歐姆米或較低 D 的材料所構成。 2.如申請專利範圍第1項之樹脂組成物，其中以1 〇〇重量份組份（A )計，組份（C )在組成物中之含量由1至 5 〇重量份。 3 ·如申請專利範圍第1項之樹脂組成物，其中組份 (C)係塡料’其選自碳化矽所構成的塡料、由石墨所構成的塡料或碳纖維塡料。 4 ·如申請專利範圍第1項之樹脂組成物，其中組份 Ο (B)爲可藉由將主要具有整體密度爲0.2至1克/立方公分的氧化鋁之纖維加以粒化而得粒狀材料。 5 ·如申請專利範圍第1項之樹脂組成物，其中組份 (B)係可藉由在攪拌時將主要具有氧化鋁的纖維加以粒化而得的粒狀材料。 6.如申請專利範圍第1項之樹脂組成物，其中以100 重量份組份（A )計，組份（b )在組成物中之含量由10 至4 0 〇重量份。 7 ·如申請專利範圍第1項之樹脂組成物，其中組份 -33- 200925200 (A )包含聚苯硫。 8. 如申請專利範圍第1項之樹脂組成物，其中組份 (A)包含液晶聚酯。 9. 如申請專利範圍第8項之樹脂組成物，其中液晶聚酯爲開始流動溫度爲2 80°C或較高的液晶聚酯。 10. 如申請專利範圍第8或9項之樹脂組成物，其中液晶聚酯爲下列液晶聚酯： φ 以液晶聚酯的總結構單元計，衍生自對-羥基苯甲酸的結構單元和衍生自2 -羥基-6-萘酸的結構單元的總和爲 3 〇至8 0莫耳％ ; 以液晶聚酯的總結構單元計，衍生自氫醌的結構單元和衍生自4,4，-二羥基聯苯的結構單元的總和爲10至35 莫耳％ ;和以液晶聚酯的總結構單元計’衍生自對酞酸的結構單元、衍生自異酞酸的結構單元和衍生自2,6-萘二殘酸的結〇構單元的總和爲1 0至3 5莫耳％。 1 1 .如申請專利範圍第1項之樹脂組成物’其中進一步包含（D)數均粒子直徑爲〇·1至100微米的氧化鋁細粒。 12.如申請專利範圍第1 1或1 2項之樹脂組成物’其中以1 0 0重量份組份（A )計’組份（D )之含量由5至 2 5 0重量份。 1 3 . —種模塑物件，其藉由模塑申請專利範圍第1項之組成物而得。 -34- 200925200 1 4 .如申請專利範圍第1 3項之模塑物件，其中模塑物件的300K的電阻率爲1012歐姆米或較高，且1毫米厚的介電瓦解電壓爲2千伏特/毫米或較高。

-35- 200925200 七明說單簡號為符圖件表元代之定圖指表 :案代圖本本表' ' 代} } 定一二指 /IV /|\ 無無 0 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式：無 ❹ -4-