[发明专利]导电可固化树脂组合物,由其固化的产品和使用该组合物的成型产品

说明书

本申请要求以基于US临时申请60/221924(申请日2000年7月31日)的申请作为优先权。

技术领域

本发明涉及一种可固化的树脂组合物。更具体地，本发明涉及导电可固化树脂组合物，和其不仅具有优良的导电性能而且具有优良的热辐射性能的固化(或硬化)产品。

背景技术

最近电子工业等中的技术革新步伐令人触目，供给电子工业的材料随之飞速进步。这同样体现在对聚合物材料的开发，并且已开发了大量新颖或高性能的聚合物材料，且各自稳步拓展了其应用范围。

对于电子工业中的聚合物材料要求的主要性能是其可成型性、耐热性、耐久性、电特性(例如高绝缘性、高导电性)、耐腐蚀性、热辐射性等，尽管这些性能可随产品或用途而变化。为此在很多情况下，使用热固性树脂如环氧树脂、苯酚树脂等，或各种工程塑料如聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚苯醚和液晶聚合物等。

当然，对于同时具有上述所有性能的材料的需求更迫切，但是，从为此采用的技术上考虑要获得这样的聚合物存在很大困难，并且就其成本而言常常出现不利的结果。其中一个技术要求是开发具有导电性(特别是高导电性，以使体积电阻为1Ωcm或更低)并且同时具有热辐射和耐热性能的聚合物材料。本发明的一个目的在于开发这样一种材料。上述材料的更具体例子可包括用于在电池领域，特别是使用氢、醇类等作为其燃料的燃料电池的隔板中使用的各种器件的高导电组合物。

过去对包括含碳材料和热固性树脂组合物的高导电组合物进行了很多研究。例如，在JP-B-50-11355(这里使用的术语“JP-B”是指“已审查的日本专利公开”)和JP-A-59-213610(这里使用的术语“JP-A”是指“未审查的已公开日本专利申请”)中公开了石墨与苯酚树脂的组合物。对于使用环氧树脂和不饱和树脂作为基础树脂的情况，也公开了很多技术。

此外，对于制备其中要求高导电性的可固化树脂组合物，存在一种成型可固化树脂组合物，然后加热以碳化并石墨化所得成型制品的方法(例如参见JP-A-8-222241)。

当使用含常规石墨粉的可固化树脂组合物时，为提供与本发明固化产品相同的导电性必须大大增加石墨粉的加入量。结果，当使用含常规石墨粉的这种组合物时，不仅形成的产品的比重不利地提高，而且在实施成型工艺如压塑、滚塑或注塑时其可成型性降低。此外，对于包括树脂和常规石墨粉的组合物，不能获得具有接触电阻2×10^-2Ωcm²或更低的固化产品。

若该生产方法包括将成型产品在1000℃-3000℃的高温下长时间加热以获得高导电性，则带来的问题是：生产耗时且生产工艺变长，致使生产成本增加。

发明内容

本发明就是在这些情况下提出的，本发明的一个主要目的是提供一种导电可固化组合物，即使该组合物包含相当少量的加入其中的导电填料时，该组合物也能够提供具有优良导电性、良好的热辐射性和优异的聚合物可加工性的固化产品。此目的还包括提供该导电可固化树脂的固化产品和使用该固化树脂组合物的成型产品。

在这些情况下，本发明人进行了广泛研究，由此开发包括作为主起始组分的石墨粉末和可固化树脂或其单体组合物(若需要，进一步含有引发剂等)的导电可固化树脂组合物，该组合物可提供具有优良导电性、高耐热性和良好的热辐射性的固化产品。结果，将特定的含硼石墨与可固化树脂组合，获得了达到本发明目的导电可固化树脂组合物和固化产品。

更具体地，本发明涉及一种导电可固化树脂组合物、其固化产品和使用该可固化树脂组合物的成型产品，所述导电可固化树脂组合物通常包括如下实施方案(1)至(17)：

(1)一种导电可固化树脂组合物，包括(A)在石墨晶体中含硼的石墨粉末，(B)一种可固化树脂和/或可固化树脂组合物，其中组分(A)与组分(B)的质量比为20至99.9∶80至0.1，条件是组分(A)、(B)和(c)的质量比总和为100。

(2)一种导电可固化树脂组合物，包括(A)在石墨晶体中含硼的石墨粉末，(B)一种可固化树脂和/或可固化树脂组合物，和(C)具有纤维直径0.05-10μm和纤维长度1-500μm的气相法碳纤维，和/或具有纤维直径0.5-100nm和纤维长度0.01-10μm的碳纳米管。

(3)如上述(2)项中描述的导电可固化树脂组合物，其中组分(A)和(C)总和与组分(B)的质量比，即质量比(A+C∶B)为20至99.9∶80至0.1，条件是组分(A)、(B)和(c)的质量比总和为100。