[发明专利]高导热性的热塑性树脂组合物和热塑性树脂

说明书

技术领域

本发明涉及一种导热性优异的散热材料，例如可以进行注塑成形的热塑性树脂和热塑性树脂组合物。

背景技术

在将热塑性树脂组合物用于个人电脑、显示器的壳体、电子装置材料、汽车的内外装等各种用途时，由于热塑性树脂组合物的导热性低于金属材料等无机物，因而有时存在难以散去所产生的热量的问题。为了解决此课题，产业界正广泛尝试通过在热塑性树脂中大量混合高导热性无机化合物，来获得高导热性树脂组合物。作为高导热性无机化合物，通常必需将30体积％以上、甚至50体积％以上的高含量的石墨、碳纤维、氧化铝、氮化硼等混合到树脂中。然而，由于大量混合高导热性无机化合物，因而利用通用模具来成形是不可能的，因此产业界正在寻求提高树脂本身的导热性，从而减少高导热性无机化合物的混合量。

从所述观点而言，使有机材料实现高导热率这一课题极为重要。作为使有机材料实现高导热率的方法，在日本专利特开昭61-296068号公报中揭示了填充有具有超高定向排列的聚合物纤维的，具有高导热性的塑料复合物。这是利用了以下性质：即POLYMER、Vol.19、P155(1978)中所记载的具有超高定向排列的聚合物纤维，其导热率在其纤维轴方向上得以提高。

然而，具有超高定向排列的聚合物纤维，其导热率在与其纤维轴垂直的方向上下降，因此即便在有机绝缘组合物中无规律地分散聚合物纤维，其导热率也几乎没有提高。

如上所述，通过在有机绝缘组合物中沿一个方向排列聚合物纤维，能够获得在聚合物纤维的排列方向上具有良好导热率的有机绝缘材料，但存在聚合物纤维的排列方向以外的方向上导热率反而降低的问题。

另外，在ADVANCED MATERIALS、Vol.5、P107(1993)以及德国专利申请公开第4226994号说明书中，记载有如下的高各向异性材料：使具有介晶基(mesogenic group)的二丙烯酸酯等单体沿某一方向定向排列后，进行交联反应，由此可以使分子链排列而成的膜的面内方向的导热率高。但是，在其以外的方向上，特别是膜的厚度方向上的导热率会降低。

通常，绝大多数情况下膜材料的热移动方向为厚度方向，因此如果是膜厚度方向上导热率低的材料，其导热效果就会降低。

另一方面，产业界针对沿厚度方向排列分子链的方法也进行了研究。在日本专利特开平1-149303号公报、日本专利特开平2-5307号公报、日本专利特开平2-28352号公报和日本专利特开平2-127438号公报中，记载有在施加了静电压的状态下的聚甲醛或聚酰亚胺这样的有机材料的制法。

此外，在日本专利特开昭63-264828号公报中，记载有如下材料：将排列有聚丙烯、聚乙烯等的分子链的片状物以排列方向重合的方式层叠后，沿着与分子链的定向排列方向垂直的方向将已粘合的层叠物切成薄片，由此使分子链沿着所述垂直方向排列。利用这些方法确实可以形成在膜的厚度方向上导热率高的材料，但成形变得非常繁杂，可以使用的材料受到限制。

另一方面，日本专利特开2003-268070号公报以及国际公开第2002/094905号手册中所记载的环氧树脂、或日本专利特开2007-224060号公报以及国际公开第2006/120993号手册中所记载的双马来酰亚胺树脂虽然具有一定的导热性，但另一方面存在分子结构复杂而制造困难的缺点。

另一方面，关于热塑性树脂，日本专利特开2008-150525号公报中记载了如下的树脂成形体：其是利用选自流场、剪切场、磁场、及电场中的至少一种外场使热液晶聚酯定向排列，形成使热液晶聚酯的导热性在其定向排列方向上较高的树脂成形体。此树脂成形体在一个轴方向上导热性较高，但在其以外的两个轴方向上导热性较低，另外，为了获得所需的导热率，当采用磁场时磁通密度必需达到至少3特斯拉以上，因此在制造上存在困难。

此外，迄今为止，关于不进行延伸、磁场定向排列等的特殊成形加工，便可使树脂单体具有高导热性的热塑性树脂，尚无研究报告的例子。关于液晶性热塑性树脂，在非专利文献3～7中，记载有表现为液晶相的介晶基与烷基链的交替缩聚物。但是，对这些聚合物的导热率，或对混合无机填充剂等的其它混合成分而制成树脂组合物，均没有任何记载。

[专利文献1]日本公开专利公报“日本专利特开昭61-296068号公报”

[专利文献2]德国专利申请公开第4226994号说明书

[专利文献3]日本公开专利公报“日本专利特开平1-149303号公报”

[专利文献4]日本公开专利公报“日本专利特开平2-5307号公报”