專利名稱：包含樹脂組合物泡沫的散熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括樹脂組合物泡沫的散熱器。
背景技術(shù)：
近年來，從能量節(jié)約的角度出發(fā)，LED照明已經(jīng)代替了白熾燈和熒光燈。LED裝置的散熱不充分會導(dǎo)致其性能減退且壽命縮短。因此，為了散逸由LED裝置產(chǎn)生的熱，已經(jīng)使用了由具有高導(dǎo)熱性的合金制成的散熱器，例如鋁合金。然而，盡管在金屬合金中鋁合金的比重很輕，但是相對于聚烯烴代表的熱塑性樹脂，鋁合金的工作性能差很多且較重。因此， 需要一種重量輕且工作性能優(yōu)異的散熱器。JP 2008-69284A公開了一種包含100重量份基體樹脂和100-250重量份具有高導(dǎo)熱性的顆粒狀樹脂的樹脂組合物，其中該顆粒狀樹脂在其表面具有的填料層具有的熱導(dǎo)率為10 W/mK或更高。JP 2007-238917A公開了一種導(dǎo)熱性樹脂組合物，其包含熱塑性樹脂，抗沖改性劑，和具有長寬比為10-20、重均粒徑為10-200 Mm且固定碳含量為98 {%或更高的顆粒狀石墨。

發(fā)明內(nèi)容
盡管其公開了關(guān)于樹脂組合物的工作性能的某種程度的思考，然而，上述在JP 2008-69284A中公開的樹脂組合物的導(dǎo)熱性是不夠的，且JP 2008-69284A沒有公開關(guān)于導(dǎo)熱性的各向異性。導(dǎo)熱性的很強(qiáng)的各向異性使得很難從具有散熱片的形狀相對復(fù)雜的散熱器進(jìn)行有效散熱。盡管JP 2007-238917A公開了導(dǎo)熱性的各向異性，但對JP 2007-238917A 中公開的上述樹脂組合物在其工作性能上的研究不夠充分。鑒于上述的情況，本發(fā)明的目的是提供一種具有良好的導(dǎo)熱性且導(dǎo)熱性的各向異性小的散熱器。本發(fā)明是一種包含樹脂組合物泡沫的散熱器，其包含 45. 0-89. 5 wt%的熱塑性樹脂；
10-50 wt%的碳纖維；和
0. 5-5. 0 wt%的由不飽和羧酸或其衍生物改性的改性聚烯烴；
其中，該樹脂組合物的熔體流動速率為5 g/lOmin或更大，依據(jù)JIS K-7210在負(fù)載 2. 16 kg溫度為230°C下測量，且該泡沫的發(fā)泡倍率為1.05至小于1.70，在水平方向上的熱導(dǎo)率為1 W/mK或更大，由激光閃光法測量得到，在垂直方向上的熱導(dǎo)率為0.6 W/mK或更大，由激光閃光法測量得到，條件是該熱塑性樹脂、碳纖維和改性聚烯烴的總重量為100 wt%0上述“JIS K-7210”中的“JIS”是指“日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)”。而且，本發(fā)明也提供了一種照明設(shè)備的部件，其包括上述的散熱器。


圖1顯示了(1)用于測量水平方向的熱導(dǎo)率的測試片[右側(cè)尺寸為1 mm (厚度 依據(jù)箭頭線所指的方向)X 12 mm (高度)X 10 mm (寬度)]，其中水平方向為箭頭線的指向， 和(2)用于通過沿著兩條點線進(jìn)行切割加工而制備上述的測試片的由三塊板構(gòu)成的疊層體 (左側(cè))，其中(2-1)上述三塊板兩兩之間彼此粘結(jié)良好，(2-2)上述三塊板由注射模塑法制備得到，(2-3)上述三塊板的大小相同，80 mm (長度=深度)X 10 mm (寬度，相應(yīng)于注射模塑中澆口的寬度)X4 mm (厚度)，和(2-4)上述由箭頭線所指的水平方向(圖1，右側(cè))指的是注射模塑中的縱向。圖2顯示了(1)用于測量垂直方向的熱導(dǎo)率的測試片(右側(cè))，其中垂直方向為箭頭線的指向，和(2)用于通過切割加工制備上述測試片的板(左側(cè)，與圖1中的板完全相同)，因此，上述由箭頭線所指的垂直方向(圖2，右側(cè))指的是垂直于上述縱向的方向。
具體實施例方式熱塑件樹脂
本發(fā)明的熱塑性樹脂指的是在200 - 450°C可成形的樹脂。其實例為聚烯烴樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚酰胺樹脂、商化的乙烯基樹脂、聚縮醛樹脂、聚酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚芳基砜樹脂、聚芳基酮樹脂、聚苯醚樹脂、聚苯硫醚樹脂、聚芳基醚酮樹脂、聚醚砜樹脂、聚苯硫醚砜樹脂、聚烯丙基化物樹脂、液晶聚酯樹脂、氟樹脂、和其兩種或兩種以上的組合。其中， 從對形狀相對復(fù)雜的部件(例如電氣或電子部件)的工作性能的角度來看，優(yōu)選聚烯烴樹脂或聚苯乙烯樹脂。上述聚烯烴樹脂中優(yōu)選的實例為(1)包含丙烯單元作為主要的單體單元的聚丙烯樹脂，(2)包含乙烯單元作為主要的單體單元的聚乙烯樹脂，(3)包含α-烯烴單元作為主要的單體單元的α-烯烴樹脂，該α-烯烴具有4個或更多的碳原子，其中上述的“單體單元，，例如“丙烯單元”和“乙烯單元”是指聚合的單體的單元。上述的聚丙烯樹脂的例子是通過包括以下步驟的制備方法制備的丙烯均聚物、丙烯一乙烯無規(guī)共聚物、和丙烯一乙烯嵌段共聚物，(i )使丙烯聚合，從而形成丙烯均聚物，和 (ii)使丙烯和乙烯在該丙烯均聚物的存在下共聚，從而形成丙烯一乙烯共聚物，上述的嵌段共聚物基本上是丙烯均聚物和丙烯一乙烯共聚物的混合物。其中，優(yōu)選丙烯一乙烯嵌段共聚物。上述乙烯樹脂的例子是乙烯均聚物，和乙烯一 α -烯烴的無規(guī)共聚物，該α -烯烴具有4個或更多的碳原子。上述α -烯烴樹脂的例子是α -烯烴一丙烯無規(guī)共聚物。具有4個或更多碳原子的α-烯烴的例子是1-丁烯、2-甲基丙烯、2_甲基-1- 丁烯、3-甲基-1- 丁烯、1-己烯、2-乙基-1- 丁烯、2，3- 二甲基-1- 丁烯、1-戊烯、 2-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、3，3-二甲基-1-丁烯、1-庚烯、甲基-ι-己烯、二甲基-ι-戊烯、乙基-ι-戊烯、三甲基-ι- 丁烯、甲基乙基-ι- 丁烯、1-辛烯、甲基-ι-戊烯、乙基-ι-己烯、二甲基-ι-己烯、丙基-ι-庚烯、甲基乙基-ι-庚烯、三甲基-ι-戊烯、丙基-ι-戊烯、二乙基-ι- 丁烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十一碳烯和1-十二碳烯。 其中，優(yōu)選ι-丁烯、ι-戊烯、ι-己烯或ι-辛烯。烯烴聚合方法的實例是(1)在烯烴介質(zhì)中進(jìn)行本體聚合的方法，該介質(zhì)在聚合溫度下是液態(tài)的，(2)在惰性烴類溶劑中，例如丙烷、丁烷、異丁烷、戊烷、己烷、庚烷和辛烷，進(jìn)行溶液或淤漿聚合的方法，和(3)在氣態(tài)烯烴介質(zhì)中進(jìn)行氣相聚合的方法。這些聚合方法是以分批的方式進(jìn)行，或使用多個互相串聯(lián)的聚合反應(yīng)器以分步的方式進(jìn)行，或上述方式的組合。從工業(yè)和經(jīng)濟(jì)的角度來看，優(yōu)選連續(xù)的氣相聚合法，或本體氣相聚合法，其連續(xù)進(jìn)行本體聚合方法和氣相聚合方法。聚合條件，例如聚合溫度、聚合壓力、聚合時間、單體濃度、 使用的催化劑的量，是任意決定的。用于上述烯烴聚合的催化劑的例子是使用包含鈦原子、鎂原子和鹵素原子的固體催化劑組分形成的多位點催化劑，和單位點催化劑，例如金屬茂催化劑。優(yōu)選前者的多位點催化劑用于制備上述的聚丙烯樹脂。上述丙烯均聚物的等規(guī)五單元組分?jǐn)?shù)(isotactic pentad fraction)優(yōu)選0. 95 或更高，進(jìn)一步優(yōu)選0. 98或更高，由"C - NMR方法測量。該等規(guī)五單元組分?jǐn)?shù)表示存在于等規(guī)鏈中心的丙烯單元的分?jǐn)?shù)，以五單元組為基礎(chǔ)，其包含于丙烯均聚物分子鏈中；換句話說，等規(guī)五單元組分?jǐn)?shù)是存在于由連續(xù)的五個丙烯單元中間鍵(meso-bond)構(gòu)成的鏈中的丙烯單元的分?jǐn)?shù)，該“由連續(xù)的五個丙烯單元中間鍵構(gòu)成的鏈”以下稱為“mmmm”。該等規(guī)五單元組分?jǐn)?shù)通過13C - NMR方法測量，公開于Macromolecules，g，925 (1973)中，作者是Α. Zambelli et al.，其中，等規(guī)五單元組分?jǐn)?shù)是在甲基碳區(qū)域中mmmm峰面積與吸收峰面積的比率。上述的熱塑性樹脂具有的熔體流動速率(MFR)優(yōu)選為30-200 g/10min,更優(yōu)選 50-100 g/10min，在230°C和負(fù)載2. 16 kg的條件下，依據(jù)JIS K-7210測量。包含于該樹脂組合物中的熱塑性樹脂的量為45. 0-89. 5 wt%,優(yōu)選55. 0-79. 5 wt%，更優(yōu)選60. 0-74. 5 wt%0當(dāng)其量少于45.0 wt%時，該樹脂組合物泡沫成型是困難的，其導(dǎo)致該成型的泡沫導(dǎo)熱性大的各向異性。當(dāng)其量大于89. 5 wt%時，該成型的泡沫的導(dǎo)熱性是不夠的。碳纖維
本發(fā)明中的碳纖維優(yōu)選熱導(dǎo)率超過200 W/mK的浙青碳纖維。其實例是由三菱塑料公司(Mitsubishi Plastics Inc.)制造的 DIALEAD (商品名)，和由 Teijin Limited 制造的 RAHEAMA (商品名)。碳纖維可以在其表面用粘合劑處理。粘合劑的例子是上述的聚烯烴樹脂，聚氨酯樹脂、聚酯樹脂、丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、淀粉、和植物油。這些粘合劑可以與酸改性的聚烯烴，表面處理劑例如硅烷偶聯(lián)劑，或潤滑劑例如石蠟結(jié)合使用。用粘合劑處理碳纖維的方法的例子是(1)包括將碳纖維浸入粘合劑水溶液的步驟的方法，和(2)包括將粘合劑水溶液噴到碳纖維上的步驟的方法。包含于該樹脂組合物中的碳纖維具有的數(shù)均纖維長度優(yōu)選為0. 5 mm或更長，更優(yōu)選0.7 mm或更長，纖維直徑優(yōu)選5 Mm或更大，該長度導(dǎo)致導(dǎo)熱性的些許各向異性。上述的數(shù)均纖維長度(單位mm)可以通過以下方法測量，其包括步驟(i)用索氏提取器(溶劑二甲苯)從該樹脂組合物中除去樹脂，從而回收纖維，和(ii)利用公開于JP 2002-5924A中的方法測量其數(shù)均纖維長度。包含于該樹脂組合物中的碳纖維的量為10-50 wt%，優(yōu)選20-40 wt%，更優(yōu)選 25-35 wt%。當(dāng)其量小于10 wt%時，得到的泡沫的導(dǎo)熱性不夠。當(dāng)其量大于50 時，樹脂組合物的發(fā)泡能力較差。改件聚烯烴
盡管本發(fā)明中的改性聚烯烴是一種熱塑性樹脂，但本發(fā)明中的改性聚烯烴與上述的熱塑性樹脂不同；即，上述的熱塑性樹脂不包括本發(fā)明中的改性聚烯烴。本發(fā)明中的改性聚烯烴的例子是下述(a)、(b)、(c)和(d)，以及其兩種或更多的組合
(a)利用包括將一種或多種選自不飽和羧酸和其衍生物的化合物接枝到烯烴均聚物上的步驟的方法獲得的改性聚烯烴；
(b)利用包括將一種或多種選自不飽和羧酸和其衍生物的化合物接枝到兩種或多種烯烴的烯烴共聚物上的步驟的方法獲得的改性聚烯烴；
(c)利用包括將一種或多種選自不飽和羧酸和其衍生物的化合物接枝到烯烴嵌段共聚物上的步驟的方法獲得的改性聚烯烴，該烯烴嵌段共聚物由包括以下驟的方法制備(i) 使烯烴聚合，從而形成烯烴均聚物，和(ii )使兩種或多種烯烴在該烯烴均聚物的存在下共聚；和
(d)利用包括使一種或多種烯烴與一種或多種選自不飽和羧酸和其衍生物的化合物共聚的步驟的方法獲得的改性聚烯烴。用于制備上述改性聚烯烴(a)或(b)的烯烴均聚物或共聚物的例子是聚丙烯、聚乙烯、和包含具有四個或更多碳原子的α-烯烴單元作為主要單體單元的聚α-烯烴。上述不飽和羧酸的例子是馬來酸、富馬酸、衣康酸、丙烯酸和甲基丙烯酸。上述不飽和羧酸衍生物的例子是上述不飽和羧酸的酸酐、其酯、其酰胺、其酰亞胺、和其金屬鹽。其具體的例子是馬來酸酐、衣康酸酐、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸2-羥乙酯、馬來酸單乙酯、馬來酸二乙酯、富馬酸單甲酯、富馬酸二甲酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、馬來酸單酰胺、馬來酸二酰胺、富馬酸單酰胺、馬來酰亞胺、 N- 丁基馬來酰亞胺、和甲基丙烯酸鈉。本發(fā)明中的不飽和羧酸或其衍生物表示化合物例如檸檬酸和蘋果酸，其可以利用改性步驟中進(jìn)行的反應(yīng)例如脫水反應(yīng)轉(zhuǎn)化為不飽和羧酸或其衍生物。不飽和羧酸或其衍生物優(yōu)選丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、馬來酸酐或甲基丙烯酸2-羥乙酯。制備上述改性聚合物的方法的例子是溶液法、本體法、熔體捏合法和其兩種或兩種以上的組合，這些方法公開在文獻(xiàn)例如“Practical Polymer Alloy Designing”，作者為 Humio IDE,由 Kogyo Chosakai Publishing Co. , Ltd. (1996)出版；Prog. Polym. Sci.，24，81-142 (1999) JP 2002-308947A JP 2004-292581A JP 2004-217753A ；和 JP 2004-217754A 中。上述的改性聚烯烴可以是市場上可以買到的改性聚烯烴，例如NOF公司生產(chǎn)的 M0DIPER (商品名);N0F 公司生產(chǎn)的 BLEMMER CP (商品名)；Sumitomo Chemical Co. , Ltd. 生產(chǎn)的 B0NDFAST (商品名)；Sumitomo Chemical Co. , Ltd.生產(chǎn)的 BOND INE (商品名)； Japan Polyethylene Corporation ^zfe^ REXPEARL (|§ ηππ^) ；Mitsui Chemicals, Inc. 生產(chǎn)的 ADMER (商品名)Mitsubishi Chemical Corporation 生產(chǎn)的 MODIC AP (商品名)； Chemtura 公司生產(chǎn)的 P0LYB0ND (商品名)；和 Sanyo Chemical Industries, Ltd.生產(chǎn)的YUMEX (商品名)。包含在該樹脂組合物中的改性聚烯烴的量為0. 5-5. 0 wt%,優(yōu)選0. 5-3. 0 wt%,更優(yōu)選0. 5-2. 0 wt%0當(dāng)其量小于0. 5 wt%時，(i)該散熱器粘結(jié)到金屬部件上的能力較差， 或(ii)該散熱器不能充分的粘附到LED裝置上，因此形成間隙。這種不充分粘附導(dǎo)致空氣通過該間隙流入到LED上，因而空氣阻止從LED熱傳導(dǎo)到該散熱器上，其導(dǎo)致散熱不充分。 當(dāng)其數(shù)量大于5.0 wt%時，獲得的泡沫的導(dǎo)熱性不夠。有機(jī)纖維
本發(fā)明中的有機(jī)纖維的例子是合成纖維，例如聚酯纖維、聚酰胺纖維、聚氨酯纖維、聚酰亞胺纖維、聚烯烴纖維和聚丙烯腈纖維；和植物纖維，例如槿麻纖維。其中，優(yōu)選聚酯纖維。該有機(jī)纖維優(yōu)選與聚合物組合使用，例如上述的熱塑性樹脂、上述改性聚烯烴、聚酯彈性體和苯乙烯-丁二烯彈性體；即，優(yōu)選用作包含有機(jī)纖維的樹脂組合物。制備該包含有機(jī)纖維的樹脂組合物的方法的例子公開于JP 2006-8995A中。該包含有機(jī)纖維的樹脂組合物含有該有機(jī)纖維的量通常為10-60 wt%,前提是該有機(jī)纖維和聚合物的總重量是100 wt%。當(dāng)通過利用本發(fā)明的熱塑性樹脂或改性聚烯烴制備該包含有機(jī)纖維的樹脂組合物時， 其使用量計算在上述定義的本發(fā)明的熱塑性樹脂或改性聚烯烴的量中，45. 0-89. 5 wt%或 0. 5-5. 0 wt%。本發(fā)明的樹脂組合物包括該有機(jī)纖維作為任選的組分，其量通常為3-10重量份， 優(yōu)選3-5重量份，前提是該熱塑性樹脂(例如，聚烯烴樹脂)、碳纖維和改性聚烯烴的總重量為100重量份。填料和添加劑
本發(fā)明中的樹脂組合物可以包含任何填料，例如玻璃纖維、滑石粉、硅灰石和玻璃薄片。為改善樹脂組合物的加工性能、機(jī)械、電氣、熱或表面特性，或光穩(wěn)定性，該樹脂組合物也可以包含任何添加劑，例如中和劑、增塑劑、潤滑劑、脫模劑、防粘劑、抗氧化劑、熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑、阻燃劑、顏料和染料。樹脂組合物
本發(fā)明的樹脂組合物不特定其制備方法。其實例是包括以下步驟的方法，(i)利用亨舍爾混合機(jī)或轉(zhuǎn)鼓將上述的熱塑性樹脂、碳纖維和改性聚烯烴，和上述任選使用的有機(jī)纖維、 填料或添加劑彼此均勻的混合，和(ii)將上述形成的混合物在塑化設(shè)備中熔體捏合。該塑化設(shè)備優(yōu)選將其溫度和攪拌條件調(diào)節(jié)到在熔體捏合期間不會切斷碳纖維，因此抑制形成短的碳纖維。上述的熱塑性樹脂、碳纖維和改性聚烯烴和任選使用的有機(jī)纖維、填料或添加劑， 和進(jìn)一步任選使用的橡膠例如聚烯烴彈性體、聚酯彈性體、聚氨酯彈性體和聚氯乙烯彈性體，通過塑化設(shè)備的一個入口，或通過其彼此獨立的多個入口送入到該塑化設(shè)備中。該塑化設(shè)備將熱塑性樹脂加熱到溫度高于其熔融溫度，并捏合得到的熔融熱塑性樹脂。該塑化設(shè)備的實例是班伯里密煉機(jī)、單螺桿擠出機(jī)、同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)(例如，Toshiba Machine Co. , Ltd.制造的 TEM (商品名)和 The Japan Steel Works, Ltd.制造的 TEX (商品名))， 和反向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)(例如Kobe Steel,Ltd.制造的FCM(商品名)和The Japan Steel Works, Ltd.制造的CMP (商品名))。
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泡沬
本發(fā)明中的泡沫可以由包括下述步驟的方法制備，(i)將發(fā)泡劑加入到上述樹脂組合物中，和(ii)泡沫成型。發(fā)泡劑的例子是化學(xué)發(fā)泡劑和物理發(fā)泡劑。發(fā)泡劑的使用量優(yōu)選為每100重量份的樹脂組合物為0. 1-10重量份，更優(yōu)選0. 2-8重量份。泡沫成型打亂了碳纖維的取向，其導(dǎo)致泡沫具有小的導(dǎo)熱性的各向異性，尤其是，改善了泡沫在其垂直方向上的熱導(dǎo)率。上述的發(fā)泡劑是有機(jī)或無機(jī)化合物，并且單獨使用，或?qū)⑦@類化合物兩種或更多種組合使用。無機(jī)發(fā)泡劑的例子是碳酸氫鹽，例如碳酸氫鈉。有機(jī)發(fā)泡劑的例子是多元羧酸例如檸檬酸，和偶氮化合物例如偶氮二甲酰胺(ADCA)。上述物理發(fā)泡劑的例子是惰性氣體，例如氮氣和二氧化碳，和易揮發(fā)的有機(jī)化合物。其中，優(yōu)選超臨界態(tài)二氧化碳、氮氣或其組合。與上述的化學(xué)發(fā)泡劑類似，物理發(fā)泡劑也單獨使用，或其兩種或更多種組合使用。物理發(fā)泡劑可以與化學(xué)發(fā)泡劑組合在一起使用。 物理發(fā)泡劑優(yōu)選在其超臨界狀態(tài)下與熔融的樹脂組合物混合。因為物理發(fā)泡劑在超臨界狀態(tài)下對樹脂具有高溶解性，其可以在短時間內(nèi)在熔融樹脂組合物中均勻的分散，其導(dǎo)致泡沫具有高發(fā)泡倍率，且發(fā)泡泡孔結(jié)構(gòu)均一。物理發(fā)泡劑與熔融的樹脂組合物混合的方法的一個實例是包括將該物理發(fā)泡劑引入注塑設(shè)備的注嘴或料筒的步驟的方法。樹脂組合物的泡沫成型的方法的實例是注射泡沫成型法、壓機(jī)泡沫成型法、擠出泡沫成型法和可沖壓泡沫成型法。其中，優(yōu)選注射泡沫成型法，或壓機(jī)泡沫成型法。本發(fā)明的泡沫具有的發(fā)泡倍率為1. 05至小于1. 70，優(yōu)選1. 05至小于1. 50。當(dāng)發(fā)泡倍率為1. 70或更高時，包含于泡沫單位體積中的碳纖維的絕對量太少，其導(dǎo)致散熱器的導(dǎo)熱性不充分?？梢岳脴渲M合物的密度除以泡沫的密度獲得發(fā)泡倍率，該密度根據(jù)ASTM D792測量。為了改善泡沫在垂直方向上的導(dǎo)熱性，優(yōu)選該泡沫的至少一個表面是在泡沫成型時形成的平坦且光滑的表皮層，理由如下。當(dāng)將金屬薄膜(例如，鋁薄膜)粘合到不具有平坦且光滑的表皮層的泡沫上時，這種泡沫可能不能充分的粘著在該金屬薄膜上，因此形成間隙。這種粘著不充分導(dǎo)致空氣通過該間隙從金屬薄膜和泡沫之間流過，因此導(dǎo)致空氣抑制了在垂直方向上的熱傳導(dǎo)。為了進(jìn)一步改善該泡沫在水平方向上的導(dǎo)熱性，本發(fā)明的泡沫可以具有附加在其部分表面上的表皮材料。該表皮材料可以是本領(lǐng)域已知的材料，且其實例是具有高導(dǎo)熱性的金屬薄膜例如鋁。由于本發(fā)明的散熱器重量輕，具有良好的導(dǎo)熱性，且導(dǎo)熱性的各向異性小，其可以優(yōu)選用于產(chǎn)生熱的電氣或電子部件，例如用于發(fā)光設(shè)備(例如，LED照明設(shè)備)的部件，即使該電氣或電子部件具有相對復(fù)雜的形狀。
實施例本發(fā)明參照以下的實施例進(jìn)行更詳細(xì)的解釋說明，其不會限制本發(fā)明。使用的組分(起始原料)如下 1.熱塑件樹脂NOBLENE AU161C (Sumitomo Chemical Co.，Ltd.的商品名) 利用上述的方法制備的丙烯一乙烯嵌段共聚物，其丙烯均聚物部分的等規(guī)五單元組分?jǐn)?shù)是0.98，且其丙烯一乙烯共聚物部分的比例為12 wt%，其MFR是90 g/lOmin。上述的比例“12 wt%”是從下述的方程式得到的 X= 1 - ( AHf) T/ ( AHf)P
其中X是丙烯一乙烯共聚物部分的比例；(AHf ) T是由差示掃描量熱法DSC測量的丙烯一乙烯嵌段共聚物的熔化熱；和(AHf) P是按此測量的丙烯均聚物部分的熔化熱。2.碳纖維
DIALEAD Κ223ΗΕ (Mitsubishi Plastics, Inc.的商品名)
顯示在其產(chǎn)品目錄中的纖維長度、纖維直徑和熱導(dǎo)率分別是6 mm、ll Mm和550 W/mK。3.改件聚烯烴
馬來酸酐改性聚丙烯
該改性聚烯烴是利用公開于JP 2004-197068A的實施例1的方法制備的，并發(fā)現(xiàn)其MFR 為70 g/lOmin，馬來酸酐的接枝量為0.6 wt%，其中該改性聚烯烴的總量為100 wt%，基于該改性聚烯烴的頂光譜中的馬來酸酐的吸收峰來測量的。4.包含有機(jī)纖維的樹脂組合物
包含有機(jī)纖維的樹脂組合物是利用包括以下步驟的方法制備的
(1)依據(jù)JP3-121146A中公開的方法，將直徑為35 Mm的聚2，6-萘二甲酸乙二醇酯纖維浸漬以約200°C下的熔融樹脂，其中(1-1)該聚2，6-萘二甲酸乙二醇酯纖維是由Teijin Fibers Limited公司利用熔體紡絲聚2，6-萘二甲酸乙二醇酯(特性粘度為0. 62 dL/g) 的切片而制造的，該聚萘二甲酸乙二醇酯纖維在其表面上有2. 0 wt%的聚氨酯樹脂，(1-2) 該聚2，6-萘二甲酸乙二醇酯纖維通過與擠出機(jī)連接的直角模頭連續(xù)牽引，(1-3)熔融樹脂不斷的從該擠出機(jī)供給，(1-4)該熔融樹脂是95重量份丙烯均聚物(NOBLENE TO01E-1，其熔體流動速率為120 g/10min,由Sumitomo Chemical Co.，Ltd.生產(chǎn))與5重量份馬來酸酐改性的聚烯烴(熔體流動速率為70 g/10min,且包含0. 6 wt%的接枝馬來酸酐，依據(jù)JP 2004-197068A的實施例1制備)的混合物；
(2)使浸漬過的纖維穿過直角模頭形成線料；
(3)以13m/min的拉引速率拉引該線料；
(4)切割該線料，因此獲得包含有機(jī)纖維的樹脂組合物，其形狀為粒料，長度為11mm, 其中該包含有機(jī)纖維的樹脂組合物含有30.0 wt%的有機(jī)纖維，66. 5襯％的熱塑性樹脂和 3.5 的改性聚烯烴，這三種組分的總重量為100 wt%05.填料
碳黑ENSACO 350G (TIMCAL石墨&碳的商品名)。6.添加劑
5 - 1 =Sumilizer GA80 (Sumitomo Chemical Co. , Ltd.的商品名)，其化學(xué)名稱為3，9-雙[2-(3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酰氧基)_1，1_ 二甲基乙基]-2，4，8，10-四氧雜螺[5. 5] -i^一烷(抗氧劑)。5 - 2 =Ultranox 626 (GE特種化學(xué)品公司的商品名)，其化學(xué)名稱為雙(2，4_ 二
叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯(抗氧劑)。
實施例1至4和對比例1至3
上述起始原料用于制備樹脂組合物1至5，顯示在表1中。這些樹脂組合物是由下述方法制備的，其包括步驟(i)稱量出表1中顯示用量的起始原料，前提是該熱塑性樹脂、碳纖維和改性聚烯烴的總量為100 wt%，也是100重量份，(ii)將它們放入一個塑料袋中，并強(qiáng)烈的搖動，以使它們混合均勻，(iii)將得到的混合物用20 mm單螺桿擠出機(jī)在料筒溫度為 180°C下熔體捏合，該擠出機(jī)為 VS20-26，由 TANABE PLASTICS MACHINERY CO. , LTD.制造， 和(iv)將生成的熔體捏合的樹脂組合物切成3 mm長的粒料。將上述的粒料與化學(xué)發(fā)泡劑(Celmike C_l，由Sankyo Kasei有限公司生產(chǎn))混合，其用量顯示于表2中，用注射成型機(jī)在料筒溫度為220°C下將生成的混合物注射模塑， 該成型機(jī)為TOYO SI-30III,Toyo Seiki Seisaku-sho公司制造，條件是模具溫度為50°C且注射速度為20 mm/sec，壓力保持在25 MPa，由此制得發(fā)泡測試片，大小為80 mmXIO mmX4 mm (厚度)。對比例1沒有使用發(fā)泡劑，與上述類似進(jìn)行，因此制得非發(fā)泡型致密測試片，大小為 80 mmXIO mmX4 mm (厚度)。關(guān)于供應(yīng)到注射成型機(jī)的料筒中的材料的量，在對比例1 (發(fā)泡倍率=1. 00)中的 “計量值”是53 mm ；在實施例1至4中是44 mm ；在對比例2中是35 mm ；在對比例3中是 46 mm。術(shù)語“計量值”通用于注射模塑技術(shù)領(lǐng)域，相應(yīng)于注射成型機(jī)的料筒的位置，也因此相應(yīng)于供應(yīng)到其料筒中的材料的量。該計量值越大，材料的供應(yīng)量越大。表 權(quán)利要求
1.一種包含樹脂組合物泡沫的散熱器，其包含45. 0-89. 5 wt%的熱塑性樹脂；10-50 wt%的碳纖維；和0. 5-5. 0 wt%的由不飽和羧酸或其衍生物改性的改性聚烯烴；其中，該樹脂組合物的依據(jù)JIS K-7210在負(fù)載2. 16 kg溫度為230°C的條件下測量的熔體流動速率為5 g/10min或更大，且該泡沫的發(fā)泡倍率為1. 05至小于1. 70，由激光閃光法測量得到的在水平方向上的熱導(dǎo)率為1 W/mK或更大，和由激光閃光法測量得到的在垂直方向上的熱導(dǎo)率為0. 6 W/mK或更大，前提是該熱塑性樹脂、碳纖維和改性聚烯烴的總重量為 100 wt%0
2.根據(jù)權(quán)利要求1的散熱器，其中該熱塑性樹脂是聚烯烴樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的散熱器，其中該泡沫的發(fā)泡倍率為1.05至小于1. 50。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的散熱器，其中包含于該樹脂組合物中的該碳纖維的數(shù)均纖維長度為0. 5 mm或更長。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的散熱器，其中該樹脂組合物進(jìn)一步包含3-10重量份的有機(jī)纖維，前提是該聚烯烴樹脂、碳纖維和改性聚烯烴的總重量為100重量份。
6.一種照明設(shè)備的部件，其包括根據(jù)權(quán)利要求1的散熱器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種包含樹脂組合物泡沫的散熱器，其包含熱塑性樹脂、碳纖維和由不飽和羧酸或其衍生物改性的改性聚烯烴，其中，該樹脂組合物的熔體流動速率為5g/10min或更大，且該泡沫的發(fā)泡倍率為1.05至小于1.70，其在水平方向上的熱導(dǎo)率為1W/mK或更大，在垂直方向上的熱導(dǎo)率為0.6W/mK或更大，由激光閃光法測量得到；和一種照明設(shè)備的部件，其包括上述散熱器。
文檔編號C08L101/00GK102234443SQ201110007409
公開日2011年11月9日 申請日期2011年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月23日
發(fā)明者新健二 申請人:住友化學(xué)株式會社