專利名稱：樹脂成型體及其制造方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及具有高熱傳導性的樹脂成型體和其制造方法。技術(shù)領域以往，在各種工業(yè)制品中使用樹脂成型體。許多電子部件由于伴隨發(fā)熱，因此為了 進行冷卻，期待具有高熱傳導性的樹脂成型體。例如，在下述專利文獻1中，公開了含有數(shù) 均纖維直徑為1 50 μ m的以氧化鋁為主成分的纖維、數(shù)均纖維直徑為1 50 μ m的碳纖 維和熱固化性樹脂的熱傳導性樹脂組合物。當然，如果在樹脂內(nèi)混入大量的放熱材料，則其 熱傳導率上升。專利文獻1 日本特開2008-138157號公報

發(fā)明內(nèi)容
但是，如果增加單位體積的放熱材料的量，則有在樹脂成型時該放熱材料研磨模 具、螺桿的問題，或樹脂組合物的流動性降低的問題，而且，由于放熱材料多為導電性材料， 因此樹脂成型體的電阻率減小，在用于要求絕緣性的電子部件時還有改善的余地。如果使 放熱材料的含量降低，則可以抑制這些問題，但此時冷卻效率降低。本發(fā)明是鑒于這樣的問題作出的發(fā)明，其目的在于提供具有充分的熱傳導性的樹 脂成型體及其制造方法。為了解決上述的課題，本發(fā)明的樹脂成型體的制造方法是具有將樹脂組合物注入 加熱了的模具間的工序、和通過冷卻模具使樹脂組合物固化而得到樹脂成型體的工序的樹 脂成型體的制造方法，所述樹脂組合物通過將包含成分(X)的熱塑性樹脂和包含成分(Y) 的無機填料混合并造粒而得到，其特征在于，熱塑性樹脂的成分(X)包含沿著樹脂組合物 注入時的流動方向具有定向性(配向性)的材料，無機填料的成分(Y)在300K的熱傳導率 為10W/mK以上，在將樹脂組合物的流動開始溫度設為Tl (°C )，將向模具注入樹脂組合物時 的模具的溫度設為T2(°C )時，滿足以下關(guān)系式T2(°C )彡TK0C )-140°C。在本發(fā)明方法中，在進行樹脂成型時，預先在熱塑性樹脂內(nèi)混合無機填料進行造 粒。如上所述，包含放熱材料的無機填料雖然放熱性優(yōu)異，但由于其硬度比熱塑性樹脂高， 因此有在造粒時或樹脂注入時等研磨周邊構(gòu)件的傾向。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，如果使模具溫度T2 為高溫以滿足上述關(guān)系式，則包含放熱材料的無機填料的排列方向變得無規(guī)，無機填料在 內(nèi)部接觸，由此增加有效的熱容量，冷卻效率(放熱效率)提高。在本方法中，即使在不以 研磨周邊構(gòu)件的程度的多量的方式含有樹脂內(nèi)的放熱材料的情況下，也可以具有充分的熱 傳導性。應予說明，成分(Y)的無機填料不含放熱性不優(yōu)異的玻璃。另外，優(yōu)選成分(Y)為選自氧化鎂、氧化鋁、氮化鋁、氮化硼、氮化硅、碳化硅、碳中 的至少一種。使用這些的無機填料由于熱傳導率高，因此樹脂組合物的熱傳導性優(yōu)異。另外，優(yōu)選成分(Y)為纖維狀。即，在無機填料包含長寬比高的纖維時，通過上述 無規(guī)排列，多個無機填料在內(nèi)部接觸的幾率提高。因此，根據(jù)上述方法，可以制造使實質(zhì)的 由無機填料產(chǎn)生的熱容量增加、冷卻效率優(yōu)異的樹脂成型體。
另外，上述無機填料還可以含有成分(Y)以外的成分。即，可以預先混合雖然熱傳 導性差但有助于樹脂強化等的無機填料，由此可以使剛性等其它特性提高。優(yōu)選該成分(Y) 以外的成分為纖維狀，例如，可以混入玻璃纖維。另外，優(yōu)選成分⑴為液晶聚合物(液晶性聚酯)。由于液晶聚合物在模具中的流 動性優(yōu)異，因此可以提高樹脂成型體的精度。另外，在混合無機填料和液晶聚合物時，可以 得到剛性非常高的樹脂成型體。液晶聚合物具有沿著流動方向定向的性質(zhì)，如本發(fā)明方法 所示如果注入高溫的模具，則其定向表現(xiàn)出無規(guī)化的傾向，可以使無機填料無規(guī)排列。另外，優(yōu)選加熱模具的加熱器是高頻感應加熱加熱器(高周波誘導加熱t(yī) 一夕) (IH加熱器)。在用IH加熱器進行加熱時，由于能夠迅速地加熱模具，因此生產(chǎn)效率提高。另外，IH加熱器的特征在于，其具備具有構(gòu)成上述模具的樹脂成型用的凹凸模 型的金屬制頂板，設置于金屬制頂板的金屬制的柱材(柱材)，和包圍柱材的軸的周圍的線圈。如果對線圈通電，則金屬制柱材被感應加熱，該熱傳導至金屬制頂板。在為這樣的 結(jié)構(gòu)時，參與具有樹脂成型用的凹凸模型的金屬制頂板的加熱的構(gòu)件、即體積比較小的柱 材被選擇性地感應加熱，該熱傳導至金屬制頂板，因此可以抑制生產(chǎn)時的能量消費量，降低 生產(chǎn)成本。另外，本發(fā)明的樹脂成型體的特征在于，通過上述樹脂成型體的制造方法制造。該 樹脂成型體的冷卻效率優(yōu)異。本發(fā)明的樹脂成型體的特征在于，在300K時的電阻率為1012Ω · m以上。如果增 加放熱材料的添加量，則樹脂成型體的電阻率降低，但本發(fā)明的樹脂成型體如上所述，即使 放熱材料的含量低，由于無機填料的無規(guī)排列化和內(nèi)部接觸，有效的熱容量增加，冷卻效率 提高，因此可以用于要求絕緣性的電子部件用途。根據(jù)本發(fā)明的樹脂成型體的制造方法，可以得到冷卻效率優(yōu)異的樹脂成型體。


圖1為示意(A)比較例和⑶實施方式的樹脂成型體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的樹脂成型體的 截面圖。圖2為㈧比較例和⑶實施方式的熱傳導機制的示意圖。圖3為含有高頻感應加熱加熱器的樹脂成型裝置的縱向截面圖。
具體實施例方式以下，對于實施方式的樹脂成型體的制造方法進行說明。應予說明，對于相同要素 使用相同符號，省略重復說明。圖1為示意(A)比較例和⑶實施方式的樹脂成型體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的樹脂成型體的 截面圖。另外，圖2為㈧比較例和⑶實施方式⑶的熱傳導機制的示意圖。熱塑性樹 脂1的成分(X)包含沿著樹脂組合物注入時的流動方向具有定向性的材料，無機填料2的 成分(Y)在300K的熱傳導率為10W/mK以上，包含放熱材料。在圖KA)所示的比較例的樹脂成型體中，纖維狀的無機填料2沿著成型體的長度方向排列。在該狀態(tài)下，即使無機填料2包含放熱材料，由于在無機填料2之間存在絕緣性 的熱塑性樹脂1，因此熱傳導的性能降低。S卩，如圖2(A)所示，在熱源T接觸樹脂成型體時，其熱在熱塑性樹脂1內(nèi)傳導，到 達內(nèi)部的無機填料2。為了使在該無機填料2內(nèi)傳導的熱到達相鄰的無機填料2，必須重新 在熱塑性樹脂1內(nèi)傳導。熱塑性樹脂由于包含有機絕緣體，即熱傳導性低的材料，因此由熱源T產(chǎn)生的熱 在樹脂成型體中不怎么被吸收，熱源T基本未被冷卻。另一方面，在圖I(B)的實施方式的樹脂成型體中，無機填料2在熱塑性樹脂1內(nèi) 無規(guī)配置。為了制造這樣的樹脂成型體，首先，在進行樹脂成型之前，預先在熱塑性樹脂內(nèi) 混合無機填料進行造粒。并且，如果將進行了造粒的樹脂組合物注入被加熱到比較高的溫 度T2的模具間進行成型，則包含纖維狀的放熱材料的無機填料2的排列方向變得無規(guī)。S卩，如圖2(B)所示，在熱源T接觸樹脂成型體時，其熱在無機填料2內(nèi)傳導，在該 無機填料2內(nèi)傳導的熱傳導至在內(nèi)部接觸的無機填料2。根據(jù)該結(jié)構(gòu)的樹脂成型體，在內(nèi)部 接觸多個無機填料2，因此有效的熱容量增加，樹脂成型體的冷卻效率(放熱效率)提高。 應予說明，在成分(Y)的無機填料中不含放熱性不優(yōu)異的玻璃。另外，優(yōu)選成分(Y)為選自氧化鎂、氧化鋁、氮化鋁、氮化硼、碳中的至少一種。使 用這些的無機填料由于熱傳導率高，因此樹脂組合物的熱傳導性優(yōu)異。另外，優(yōu)選成分(Y)為纖維狀。即，在無機填料2包含長寬比高的纖維時，通過上 述無規(guī)排列，多個無機填料在內(nèi)部接觸的幾率提高。因此，根據(jù)上述方法，可以制造使實質(zhì) 的由無機填料產(chǎn)生的熱容量增加、冷卻效率優(yōu)異的樹脂成型體。由該角度考慮，無機填料2 的長寬比優(yōu)選為2以上，更優(yōu)選為10以上。該長寬比的上限由在將熱塑性樹脂和無機填料 2造粒的工序中抑制無機填料的斷裂的理由考慮，可以為40以下。當然，無機填料2還可以含有成分⑴以外的成分。即，可以預先混合雖然熱傳導 性差但有助于樹脂強化等的無機填料，由此可以使剛性等其它特性提高。優(yōu)選該成分(Y) 以外的成分為纖維狀，例如，可以混入玻璃纖維。另外，優(yōu)選成分⑴為液晶聚合物(液晶性聚酯)。由于液晶聚合物在模具中的流 動性優(yōu)異，因此可以提高樹脂成型體的精度。另外，在混合無機填料2和液晶聚合物時，可 以得到剛性非常高的樹脂成型體。并且，液晶聚合物具有沿著流動方向定向的性質(zhì)，但如上 所述，如果注入高溫的模具，則其定向表現(xiàn)出無規(guī)化的傾向，可以使無機填料2無規(guī)排列。接著，對于上述樹脂成型體的制造方法進行以下說明。實施方式的樹脂成型體的制造方法依次實施以下工序⑴ ⑷。(1)液晶性聚酯(液晶聚合物)的制造工序(2)含有液晶性聚酯和無機填料的樹脂組合物的造粒工序(3)向模具內(nèi)注入樹脂的工序(4)模具冷卻工序以下，對各工序進行詳細說明。(1)液晶性聚酯的制造工序首先，適當?shù)販蕚湟韵碌脑牧?Xl) (X4)。[表 1]
作為優(yōu)選的芳香族羥基羧酸，可以示例下表中的1種，但也可以將下表所示的2種 以上的芳香族羥基羧酸組合使用。[表 2] 作為優(yōu)選的芳香族二醇，可以示例下表中的1種，但也可以將下表所示的2種以上 的芳香族二醇組合使用。[表 3] 作為優(yōu)選的芳香族二羧酸，可以示例下表中的1種，但也可以將下表所示的2種以 上的芳香族二羧酸組合使用。[表 4] 應予說明，由耐熱性的角度考慮，優(yōu)選使用對苯二甲酸、或?qū)Ρ蕉姿岷?，6_萘 二甲酸兩種，由低熱膨脹性的角度考慮，優(yōu)選使用2，6-萘二甲酸。作為優(yōu)選的脂肪酸酐，可以示例下表中的1種，但也可以將下表所示的2種以上的脂肪酸酐組合使用。[表 5] 接著，將上述原料(Xl) (X4)導入反應容器內(nèi)，接著，將促進溶融聚合的催化劑 (X5)導入反應容器內(nèi)，在規(guī)定的溶融聚合溫度T(M)下，加熱反應容器。應予說明，在加熱期 間，攪拌內(nèi)容物。作為加入原料的催化劑(X5)，已知各種催化劑，但可以優(yōu)選使用咪唑化合物。[表 6] 溶融聚合溫度T (M)在聚合初期為180 320°C，優(yōu)選將其以0. 3 5. 0°C /分的比 例升溫，并最終成為280 40(TC。由聚合生成副產(chǎn)物脂肪酸，但優(yōu)選在將脂肪酸排除到體 系外的同時進行聚合。優(yōu)選溶融聚合的氛圍氣在常壓下為在氮、氬等的惰性氣體氛圍氣下。 另外，還可以在減壓下進行溶融聚合。溶融聚合的反應時間沒有特別限定，但通常為0. 3 10小時左右。將得到的固形分冷卻至室溫，用粗粉碎機粉碎后，在氮氛圍氣下由室溫升溫到固 相聚合反應進行的溫度T(°C )，由此可以得到液晶性聚酯(作為(P))。固相聚合溫度T(°C ) 通常為200 350°C左右，處理時間通常為1 20小時左右。這樣得到的液晶性聚酯的重 均分子量沒有特別限定，但優(yōu)選為10000 50000。所得到的聚酯為液晶性這一特征可以通 過偏光顯微鏡的觀察等得到確認。應予說明，由于液晶性聚酯廣泛銷售，因此也可以購得，即使其原料構(gòu)成不是上述 的物質(zhì)也可以使用。(2)含有液晶性聚酯和無機填料的樹脂組合物的造粒工序?qū)⑸鲜龅?P)液晶性聚酯和(X6)無機填料混合，使用造粒機(例如同向雙螺桿擠出機)進行造粒，由此可以得到粒狀的熱塑性樹脂組合物(作為(Q)樹脂組合物)。作為(X6)無機填料，可以使用以下的1種，但也可以使用兩種以上。另外，根據(jù)需 要，還可以進一步混合適當?shù)臒o機填料。以下為現(xiàn)在已知的優(yōu)選的無機填料。應予說明，在以下的材料中，不是具有熱傳導率為10W/mK以上的放熱特性的成 分(Y)的材料為玻璃、硅灰石、褐塊石棉、硅酸鋁、鈦酸鉀、鈦酸鋇、硼酸鋁、氧化鈦、碳酸鈣、 堿性硫酸鎂、氧化鋅、硬硅鈣石、滑石、云母，但這些可以基于放熱性改善以外的目的另外混 入。[表 7] 應予說明，纖維狀填料的纖維直徑優(yōu)選為0. 001 50μπι，更優(yōu)選為0. 005 30 μ m，進一步優(yōu)選為Ο.ΟΙμπι 20μπι。如果纖維直徑過大，則成型加工型變差，如果纖維直徑過小，則在成型加工時易折斷且熱傳導性的提高效果差，因此不優(yōu)選。另外，纖維狀填 料的纖維長優(yōu)選為1 10000 μ m,更優(yōu)選為5 8000 μ m,進一步優(yōu)選為10 6000 μ m。如 果該纖維長為上述范圍，則樹脂組合物的成型加工性良好，作為本發(fā)明的目的的熱傳導性 進一步提高，因此優(yōu)選。用于制造(Q)樹脂組合物的(P)液晶性聚酯和(X6)無機填料的混合比設定如下。[表 8] 在以⑵液晶性聚酯的重量份G(P) = 100時，(X6)無機填料的重量份G(X6)= G(X6A)+G(X6B)+G(X6C)設定為5 250。(X6)無機填料的重量份在上述的范圍內(nèi)時，在維 持流動性的同時，得到機械強度提高、樹脂成型體的尺寸性提高的效果，在無機填料的重量 份比上限值高時，難以維持流動性，在比上述下限值低時，樹脂成型體的尺寸穩(wěn)定性降低， 難以得到所需尺寸的樹脂成型體，另外，液晶聚酯強烈表現(xiàn)出各向異性，可能在樹脂成型體 中發(fā)生翹曲等。另外，上述無機填料含有板狀填料時，具有降低液晶聚酯的各向異性，抑制樹脂成 型體的翹曲的效果。另外，優(yōu)選該纖維狀填料含有未進行表面涂布處理的纖維狀填料。此時，由于沒有 由有機物產(chǎn)生氣體的情況，因此得到在樹脂內(nèi)不產(chǎn)生氣泡的效果。另外，無機填料可以只含有纖維狀填料。在這種情況下，在以(P)液晶性聚酯的重 量份G(P) = 100時，(X6)無機填料的重量部G(X6) = G(X6A)也設定為5 250。(X6)無 機填料的重量份在上述的范圍內(nèi)時，在維持流動性的同時，得到機械強度提高、樹脂成型體 的尺寸性提高的效果，在無機填料的重量份比上限值高時，難以維持流動性，在比上述下限 值低時，樹脂成型體的尺寸穩(wěn)定性降低，難以得到期望尺寸的樹脂成型體，另外，液晶聚酯 強烈表現(xiàn)出各向異性，可能在樹脂成型體中發(fā)生翹曲等。(3)向模具內(nèi)注入樹脂的工序在加熱了的上下模具間的空間內(nèi)，將進行了造粒的(Q)樹脂組合物熔融并注入， 進行注射成型。加熱優(yōu)選使用高頻感應加熱加熱器(IH加熱器)。(4)模具冷卻工序在向模具內(nèi)注入(Q)樹脂組合物后，冷卻模具，由此使樹脂組合物固化，之后，打 開模具，由此可以得到樹脂成型體。
如上所述，在本實施方式中，樹脂成型體的制造方法具備將(Q)樹脂組合物注入 加熱了的模具間的工序，和通過將模具冷卻來固化(Q)樹脂組合物而得到樹脂成型體的工 序，其中所述(Q)樹脂組合物通過將(P)熱塑性樹脂和(X6)無機填料混合并進行造粒而得 到。其中，在將(Q)樹脂組合物的流動開始溫度設為TirC )，將向模具注入(Q)樹脂 組合物時的模具的溫度設為T2(°C)時，滿足關(guān)系式(T2(°C) ^Tl(0O-HO0C)0即，本發(fā)明人深入研究了樹脂成型體的制造方法，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，由在(P)熱塑性樹脂 中混合(X6)無機填料并進行造粒得到的(Q)樹脂組合物進行成型時，樹脂成型體的剛性提 高，此時，在滿足上述關(guān)系式的情況下，樹脂成型體的冷卻效率顯著地改善。此外，即使在使用聚對苯二甲酸丁二醇酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、丙烯酸類樹脂、聚 碳酸酯樹脂、聚酯樹脂、聚酰胺樹脂、聚縮醛樹脂、聚苯醚樹脂、氟樹脂、聚苯硫醚樹脂、聚砜 樹脂、聚芳酯樹脂、聚醚酰亞胺樹脂、聚醚砜樹脂、聚醚酮樹脂、聚酰胺酰亞胺樹脂、聚酰亞 胺樹脂等的(P)液晶性聚酯以外的熱塑性樹脂時，在低溫下具有在流動方向上定向的傾 向，在高溫下具有定向性降低的傾向的樹脂也可以得到上述的效果。其原因在于，本發(fā)明是 以無機填料的排列的無規(guī)化為原因而成立的。在上述熱塑性樹脂中，優(yōu)選聚對苯二甲酸丁 二醇酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚酯樹脂、聚酰胺樹脂、聚縮醛樹脂、氟樹脂、聚苯硫醚樹脂、聚 醚酮樹脂、聚酰胺酰亞胺樹脂、聚酰亞胺樹脂，更優(yōu)選液晶性聚酯(液晶聚合物)。由于液晶 聚合物在模具內(nèi)的流動性優(yōu)異，因此可以提高樹脂成型體的精度。另外，在混合無機填料和 液晶聚合物時，可以得到剛性非常高的的樹脂成型體。另外，優(yōu)選加熱模具的加熱器為高頻感應加熱加熱器(IH加熱器)。在用IH加熱 器進行加熱時，由于可以迅速加熱模具，因此生產(chǎn)效率提高。圖3為具備IH加熱器的樹脂成型裝置的縱向截面圖。在該圖中，在上下示出2個 IH加熱器。下部的IH加熱器具備具有構(gòu)成模具的樹脂成型用的凹凸模型MA的金屬制頂板 21A，設置于金屬制頂板21A的金屬制的柱材21A’、23A，包圍柱材21A’、23A的軸的周圍的 線圈22A。上部的IH加熱器具備具有構(gòu)成模具的樹脂成型用的凹凸模型MB的金屬制頂 板21B，設置于金屬制頂板21B的金屬制的柱材21B’、23B，包圍柱材21B’、23B的軸的周圍 的線圈22B。上部的樹脂成型用的凹凸模型MB在該圖的箭頭方向上移動，模具打開或者關(guān) 閉。在關(guān)閉加熱了的樹脂成型用的凹凸模型MA、MB的狀態(tài)下，在這些樹脂成型用的凹凸模 型MA、MB之間的空間內(nèi)，使(Q)樹脂組合物RGN熔融的同時注入，進行射出成型。如果在線圈22A、22B中通電，則金屬制的柱材(的外側(cè)構(gòu)件21A’、21B’)被感應加 熱，該熱經(jīng)由內(nèi)側(cè)構(gòu)件23A、23B，傳導至金屬制頂板21A、21B。在金屬制頂板21A、21B上設 置有樹脂成型用的凹凸模型ΜΑ、MB，因此樹脂成型用的凹凸模型MA、MB被加熱。在這種結(jié) 構(gòu)的情況下，參與樹脂成型用的凹凸模型MA、MB的加熱的構(gòu)件、即體積較小的柱材被選擇 性地感應加熱，該熱傳導至樹脂成型用的凹凸模型MA、MB，因此可以抑制生產(chǎn)時的能量消費 量，降低生產(chǎn)成本。應予說明，相比較于柱材的外側(cè)構(gòu)件21A，、21B，的材料(例如不銹鋼=Fe)，內(nèi)側(cè) 構(gòu)件23A、23B用熱傳導率高的材料(例如Cu)制造，可以進行高效率地熱傳導。另外，通過上述制造方法所制造的樹脂成型體的冷卻效率優(yōu)異，可以適用于期待抑制發(fā)熱的大量的電子部件等。實施例以下，對于本發(fā)明的實施例進行說明，但本發(fā)明不受實施例的限制。(實驗條件)首先，按照以下順序，制造液晶性聚酯(PI、P2)，使用它們制造熱塑性樹脂組合物 (Q1、Q2、Q3)。另外，使用聚對苯二甲酸丁二醇酯樹脂(東 >株式會社制，商品名卜> - > (注冊商標)^ > 一 K 1401X06)，聚苯硫醚樹脂(DIC株式會社制，T-4G)，制造熱塑性樹 脂組合物(Q4、Q5)。之后，在加熱了的模具內(nèi)注入熱塑性樹脂組合物(Q1、Q2、Q3、Q4、Q5)， 將其冷卻制造樹脂成型體。(I)液晶性聚酯(Pl)的制造反應裝置具有具有在反應容器內(nèi)轉(zhuǎn)動的葉片的攪拌裝置，測量攪拌裝置的葉片 的旋轉(zhuǎn)扭矩的扭矩測量器，向反應容器內(nèi)導入氮氣的氮氣導入管，測量反應容器內(nèi)的溫度 的溫度計和冷卻由反應容器蒸餾出的氣體的回流冷凝器。在該反應裝置的反應容器內(nèi)，導入以下的原料(Xl) (X4)。[表 9] 首先，經(jīng)由氮氣導入管向反應容器內(nèi)導入氮氣，用氮氣完全置換容器內(nèi)部的氣體。 使氮氣在反應容器內(nèi)流動，同時用30分鐘將反應容器升溫到150°C，保持該溫度，回流3小 時。使用回流冷凝器使醋酸回流。之后，添加催化劑(X5) “1-甲基咪唑” 2. 4g后，蒸餾除去蒸餾出的副反應生成物 醋酸、未反應的醋酸酐，同時用2小時50分升溫到320°C，將確認由扭矩測量器測量的扭矩 上升的時刻視為反應完畢，取出反應容器內(nèi)的內(nèi)容物。將得到的固形分冷卻至室溫，用粗粉碎機粉碎后，在氮氛圍氣下用1小時由室溫 升溫到250°C，用5小時由250°C升溫到295°C，在295°C下保持3小時，在固相進行聚合反 應，得到液晶性聚酯(Pl)。(II)液晶性聚酯(P2)的制造工序在上述反應裝置的容器內(nèi)導入以下原料。[表10] 將反應器內(nèi)完全用氮氣置換后，在氮氣氣流下用30分鐘升溫到150°C，保持溫度 回流3小時。之后，添加催化劑(X5) “1-甲基咪唑” 2. 4g后，蒸餾除去蒸餾出的副反應生 成物醋酸、未反應的醋酸酐，同時用2小時50分升溫到320°C，將確認扭矩上升的時刻視為 反應完畢，取出內(nèi)容物。將得到的固形分冷卻至室溫，用粗粉碎機粉碎后，在氮氛圍氣下用 1小時由室溫升溫到220°C，用0. 5小時由220°C升溫到240°C，在240°C下保持10小時，在 固相進行聚合反應，得到液晶聚酯(P2)。(III)熱塑性樹脂組合物(Q1、Q2、Q3、Q4、Q5)的制造工序首先，作為無機填料(X6)，準備含有以下的材料的無機填料。[表11] 應予說明，在上述的(*1)中記載的(X6C1)氧化鋁纖維粒狀物為將(X6A3)氧化鋁 纖維投入亨舍爾混合機(株式會社力”夕制，高速混合器G100)內(nèi)攪拌造粒所得。另外，亨舍爾混合機是螺旋槳式混合器式的高速混合機的一種，是主要用于粉粒體、塑料原材料、著 色劑和添加劑等的均勻混合的機器。接著，將在制造工序(I)和制造工序(II)得到的液晶聚酯(PI、P2)、聚對苯二甲 酸丁二醇酯樹脂或聚苯硫醚樹脂和(X6)無機填料混合，使用同向雙螺桿擠出機(池貝鐵鋼 株式會社制PCM-30)進行造粒，得到熱塑性樹脂組合物。它們的混合比如下。[表12] 表13 測定得到的熱塑性樹脂組合物(Ql、Q2、Q3、Q4、Q5)的流動開始溫度。應予說明，流動開始溫度是樹脂開始流動的溫度，但為了更精密地測定，在本實施 例中，流動開始溫度為，使用具有內(nèi)徑為1mm、長度為IOmm噴嘴的毛細管流變儀，在IOOkg/ cm2的負荷下，以4°C /分鐘的升溫速度由噴嘴擠出加熱熔融體時，熔融粘度為48000泊的溫度。(實施例1)使用熱塑性樹脂組合物Q1，向圖3的IH加熱器供給高頻電流，通過高頻感應加熱 使頂板溫度上升后，在頂板溫度達到227 °C時，進行注射成型。應予說明，沿著成型品的長度 方向(縱向)使樹脂流動進行注入。得到的成型品為在樹脂流動方向上(縱向(MD))的尺 寸為20mm、在垂直于樹脂流動方向的方向(橫向(TD))上的尺寸為7mm、在垂直于縱向和橫 向兩者的厚度方向(ZD)上的尺寸為Imm的長方體，將其作為熱傳導率評價用樣品。(實施例2)除了使頂板溫度為251°C以外，與實施例1同樣地制作樣品。(比較例1)除了使頂板溫度為130°C以外，與實施例1同樣地制作樣品。(實施例3)除了將熱塑性樹脂組合物變?yōu)镼2以外，與實施例1同樣地制作樣品。(實施例4)除了使頂板溫度變?yōu)?51°C以外，與實施例3同樣地制作樣品。(比較例2)除了使頂板溫度變?yōu)?30°C以外，與實施例3同樣地制作樣品。(實施例5)除了將熱塑性樹脂組合物變?yōu)镼3以外，與實施例1同樣地制作樣品。(實施例6)除了使頂板溫度變?yōu)?51°C以外，與實施例5同樣地制作樣品。(比較例3)除了使頂板溫度變?yōu)?30°C以外，與實施例5同樣地制作樣品。(實施例7)除了將熱塑性樹脂組合物變?yōu)镼4，將頂板溫度變?yōu)?50°C以外，與實施例1同樣地 制作樣品。(比較例4)除了使頂板溫度變?yōu)?0°C以外，與實施例7同樣地制作樣品。(實施例8)除了將熱塑性樹脂組合物變?yōu)镼5，將頂板溫度變?yōu)?00°C以外，與實施例1同樣地制作樣品。(比較例5)除了使頂板溫度變?yōu)?30°C以外，與實施例7同樣地制作樣品。(評價和結(jié)果)使用上述樣品，測定各實施例和比較例中的樹脂的熱擴散率。在該測定中，使用熱 擴散率·熱傳導率測定裝置(株式會社7 4 7工^ <制，Τ" ^ 7工^ K O (注冊 商標))。使用DSC (PERKIN ELMER制DSC7)測定比熱，使用自動比重測定裝置(關(guān)東乂 ” ^ 一株式會社制，型號ASG-320)測定比重。各方向(MD、TD、ZD)的熱傳導率由熱擴散率和比 重的積算出。溫度300K時的電阻率使用ASTM(美國材料試驗協(xié)會)_D257的試驗方法進行測定。以上的評價結(jié)果如下表所示。[表14] [表 15] [表16] 表17 由以上實驗結(jié)果可知，T2(°C )≥TK0C )-140 (°C )時，可以提高熱傳導率。特別 是，使用通過混合單個或多個液晶性聚酯改變了流動開始溫度的熱塑性樹脂組合物Q1、Q2、 Q3、Q4、Q5任一種，在滿足上述關(guān)系時，可顯著提高熱傳導率。如此，通過使模具溫度相對于 熱塑性樹脂組合物的流動開始溫度Tl為規(guī)定值以上的高溫，模具內(nèi)的熱塑性樹脂組合物 的固化慢，熱塑性樹脂組合物維持在粘彈性低的狀態(tài)，因此無機填料在其中的排列方向變 得無規(guī)，無機填料在成型體內(nèi)部接觸，由此熱傳導率的提高成為可能。從樹脂成型體的耐熱性的角度考慮，優(yōu)選T2 (°C ) ≤熱塑性樹脂的分解開始溫度。另外，熱塑性樹脂、無機填料的材料即使是實驗例以外的材料，通過無規(guī)排列，多 個無機填料在熱塑性樹脂內(nèi)部接觸的幾率提高，因此可得到與上述同樣的熱傳導率提高的 效果。
權(quán)利要求
樹脂成型體的制造方法，其是具有將樹脂組合物注入加熱了的模具間的工序、和通過將上述模具冷卻使上述樹脂組合物固化而得到樹脂成型體的工序的樹脂成型體的制造方法，所述樹脂組合物通過將包含成分X的熱塑性樹脂和包含成分Y的無機填料混合并造粒而得到，其特征在于，上述熱塑性樹脂的成分X包含沿著上述樹脂組合物的上述注入時的流動方向具有定向性的材料，上述無機填料的成分Y在300K的熱傳導率為10W/mK以上，在將上述樹脂組合物的流動開始溫度設為T1℃，將向上述模具注入上述樹脂組合物時的上述模具的溫度設為T2℃時，滿足以下關(guān)系式T2℃≥T1℃ 140℃。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樹脂成型體的制造方法，其特征在于，上述成分Y為選自氧化 鎂、氧化鋁、氮化鋁、氮化硼、氮化硅、碳化硅、碳中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樹脂成型體的制造方法，其特征在于，上述成分Y是纖維狀的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樹脂成型體的制造方法，其特征在于，上述無機填料還含有 成分Y以外的成分。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的樹脂成型體的制造方法，其特征在于，上述成分Y以外的成分 是纖維狀的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樹脂成型體的制造方法，其特征在于，上述成分X是液晶聚合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樹脂成型體的制造方法，其特征在于，加熱上述模具的加熱 器是高頻感應加熱加熱器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的樹脂成型體的制造方法，其特征在于，上述高頻感應加熱加 熱器具備具有構(gòu)成上述模具的樹脂成型用的凹凸模型的金屬制頂板、設置于上述金屬制 頂板的金屬制的柱材、和包圍上述柱材的軸的周圍的線圈。
9.樹脂成型體，其是通過權(quán)利要求1 8任一項所述的樹脂成型體的制造方法制造的 樹脂成型體。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的樹脂成型體，其特征在于，在300K時的電阻率為1012Ω.m 以上。
全文摘要
本發(fā)明涉及樹脂成型體及其制造方法。在進行樹脂成型時，在熱塑性樹脂內(nèi)預先混合無機填料。無機填料的放熱性優(yōu)異，但由于其硬度比熱塑性樹脂高，因此存在研磨周邊構(gòu)件的傾向。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，如果使模具溫度為高溫，則包含纖維狀放熱材料的無機填料的排列方向變得無規(guī)，無機填料在內(nèi)部接觸，由此提高冷卻效率。在本方法中，即使在樹脂內(nèi)不以研磨周邊構(gòu)件的程度的多量含有放熱材料的情況下，也可以具有充分的熱傳導性。
文檔編號C08L101/00GK101921492SQ20101020726
公開日2010年12月22日 申請日期2010年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月15日
發(fā)明者前田光男, 原田博史, 小松晉太郎, 松見泰夫 申請人:住友化學株式會社