[发明专利]用于LED散热器应用的导热聚酰胺组合物

说明书

技术领域

本发明一般地涉及聚酰胺领域。具体地，本发明涉及包含导热填料的导热聚酰胺组合物。

背景技术

散热器被用于LED照明中以驱散由LED芯片所产生的热。通常，导热金属，例如铝，已经被用作散热器。已经开发了导热塑料来替代铝作为散热器。可商购的导热塑料包括并入聚酰胺46(PA46)、液晶聚合物(LCP)、聚邻苯二甲酰胺(PPA)或聚对苯硫醚(PPS)中的氮化硼或氮化铝填料。

与铝相比，导热塑料具有优点，例如设计自由、生产周期短、电隔离、较低的密度和美观的优点。然而，在可商购的导热塑料中的聚合物和填料是昂贵的，其已经阻碍了它们的采用。

需要具有良好电气阻隔和介电性能，良好的机械和加工性能和低成本的导热塑料。

发明内容

本发明的一个实施方案是一种聚酰胺组合物，包含至少一种聚酰胺材料，至少一种导热填料和至少一种润滑剂。在另一个实施方案中，所述至少一种润滑剂包括金属硬脂酸盐、乙烯丙烯酸(EAA)蜡、EAA蜡的金属离聚物、或其组合。

本发明的另一实施方案是一种导热聚酰胺组合物，包含至少一种低分子量聚酰胺-6材料，至少一种选自氢氧化镁、氧化镁、氧化铝、氧化锌、粉煤灰、氮化硼、石墨和碳化硅的导热填料，和至少一种包括金属硬脂酸盐和EAA蜡的金属离聚物的润滑剂。在一个更具体的实施方案中，所述金属离聚物选自EAA蜡的锌和钙离聚物。在一个更具体的实施方案中，所述组合物进一步包含一种或多种以下物质：阻燃剂、增强填料、稳定剂和调色剂。

本发明的另一个实施方案是一种导热聚酰胺组合物，包含10wt％-50wt％的至少一种聚酰胺材料；50wt％-80wt％的至少一种导热填料；和0.5wt％-5wt％的至少一种润滑剂。在一个更具体的实施方案中，基于组合物的总重量，所述至少一种导热填料包含45wt％-80wt％的第一导热填料，选自氧化镁、氢氧化镁、氧化铝、碳化硅和粉煤灰；和最多5wt％的第二导热填料，选自氮化硼和石墨。

在进一步的实施方案中，本发明提供了由前述组合物制备的散热器部件。

附图说明

图1是说明形成根据本发明的实施方案的聚酰胺组合物的方法的流程图。

图2是说明形成根据本发明的实施方案的LED散热器的方法的流程图。

图3A显示了根据本发明的实施方案制备的示例性LED散热器的透视图。

图3B显示了在图3A中说明的LED散热器的横截面视图。

具体实施方式

本发明涉及可用于各种各样的应用(包括用于LED散热器的制造)的导热聚酰胺组合物。另外的用途包括其它注塑成型组件。在很多情况下，在本文中描述的聚酰胺组合物提供了电隔离性、至少中等的导热率和良好的可加工性。

在一些实施方案中，导热聚酰胺组合物包含低分子量聚酰胺-6材料和导热填料。在其它实施方案中，该组合物进一步包含至少一种阻燃剂、至少一种润滑剂、至少一种增强填料、至少一种稳定剂和至少一种调色剂的一种或多种。

该组合物包含一种或多种聚酰胺树脂。一个示例性的聚酰胺树脂是低分子量聚酰胺-6树脂。在一个示例性的实施方案中，所述低分子量聚酰胺-6树脂根据ASTM D789的测试方法具有小于约52甲酸粘度(“FAV”)的粘度，或在其它实施方案中，所述甲酸粘度可以小于50FAV，小于45FAV，小于40FAV，小于35FAV或小于30FAV。在另一个示例性的实施方案中，该低分子量聚酰胺-6树脂具有约30FAV和约42FAV之间的粘度。其它示例性的聚酰胺树脂包括聚酰胺66、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺1010、聚酰胺46、聚酰胺56、聚酰胺610、聚酰胺612、聚酰胺4T、聚酰胺6T、聚酰胺9T、聚酰胺10T、聚酰胺66/6共聚物。示例性的树脂包括尼龙6树脂，其包括H35ZI树脂和H8202NLB树脂，可商购自Honeywell Resins and Chemicals，Morristown，NJ。该组合物可以以基于组合物的总重量低至5wt.％、10wt.％、15wt.％、20wt.％、25wt.％，或高至30wt.％、40wt.％、45wt.％、50wt.％、60wt.％，或在前述值中任意一对之间限定的任何范围内的量包含至少一种低分子量聚酰胺-6。