[发明专利]阻燃导热塑料组成物

说明书

技术领域

本发明涉及一种阻燃热传导塑料的组成。

背景技术

电子组件、电路板或二极管所产生的热能不断累积时，容易导致组件的错误运作、零件故障，效率降低或使用寿命减短。因此，如何有效的散热对于这些电子零件来说非常重要。

传统电子零件散热的方法多使用金属板作为散热材，但是，相较于高分子材料而言，金属材料的成本及加工难度较高。然而，使用高分子材料又有一个较大的缺点，也就是高分子材料的导热率约0.1至0.5Watts/m-K，远不及金属好。因此，为了补足高分子在导热方面的不足，有众多研究者通过在高分子中填充金属粉末、金属氧化物、碳纤维、石墨、人工钻石、纳米碳管、无机氮硅化物等高导热率填充料。

比如，美国公开专利US 20110040007利用金属涂布的填充粒子、第二填充粒子及前二者混合之聚合物之组合，可使导热率达到20至35Watts/m-K。另一美国公开专利US 006048919及中国台湾专利M404994，则是利用金属、金属氧化物及高热传导填料，填充于树脂中来提高材料热传效果。

LED照明设备的散热组件目前多采用铝鳍等金属导热材料。而此种材料具有比重重、不易加工成型，且为电的良导体等特性，在使用上须考虑触电等安全上的问题。部分厂商为确保电器使用上的安全，以绝缘塑料包覆驱动组件，除了费用高之外，亦容易使驱动组件散热不良，导致驱动组件的使用寿命减少。

有鉴于此，本发明的目的在于开发具有高表面阻抗的导热塑料，使驱动组件能以直接接触或通过空气传热的方式，将热能传导至导热塑料，以促进驱动组件散热，达到延续使用寿命及提升使用安全的效果。并且，若使用单一材料即可达到导热效能，亦能够节省人力及资源。美国公开专利US 20090069483使用氧化铝纤维造0.5-5μm粒子，并与低电阻率材料及热塑性树脂模塑成电绝缘树脂。

另外，随着家电用品爆炸事件不断的传出，日常电器用品的安全规范渐被重视，如LED灯管及球泡安规有如下的规范：中国台湾CNS14335，CNS15436及CNS15438，北美UL-1993&UL-8750，加拿大CSA1993-2009，欧洲IEC/EN 62560及IEC/EN 60598-1，韩国KS C 7651-7653，检视上述法规防火等级至少要求V1以上，然市面上产品多不符合防火要求，因此，开发阻燃导热高阻抗的多功能塑料，将能因应未来市场需求及广泛运用于各种零组件及家电用品。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种阻燃导热塑料组成物，通过调整该组成物的组成，得到一种具有低的热阻抗，优良的稳定性，高表面阻抗等特性的阻燃导热塑料组成物。

为达到上述目的，本发明首先提供了一种阻燃导热塑料组成物，包含：

A、至少一种聚烯烃，占该组成物的重量百分比为5至45％；

B、至少一种热塑性弹性体，占该组成物的重量百分比为3至25％，其中，所述聚烯烃与所述热塑性弹性体的总和占该组成物的重量百分比为10至50％；

C、至少一种热传导性填充物，占该组成物的重量百分比为35至85％，其中，所述热传导性填充物选自于金属材料、热传导值大于10Watts/m-K的非金属材料或其混合；

D、至少一种防火剂，占该组成物的重量百分比为5至55％，其中，所述防火剂为非磷、非氮、非卤系防火剂；以及

E、至少一种偶合剂，占该组成物的重量百分比为0.5至6％。

在本发明所提供的上述阻燃导热塑料组成物中，优选地，当聚烯烃与热塑性弹性体的总和占该组成物的重量百分比小于20％，且聚烯烃的含量小于热塑性弹性体时，聚烯烃的含量为热塑性弹性体的含量的65％以上。

在本发明所提供的上述阻燃导热塑料组成物中，优选地，金属材料选择由银、铝、金、铜、镍、锌及其任意混合所组成的群组中的任意一种，非金属材料选择由氮化铝、氧化铝、氧化铍、氧化镁、氧化锌、氮化硼、钻石、石墨、碳纳米管、碳化硅、碳化钨、氮化硅、玻璃纤维、钙硅石(wollastonite)及其任意混合所组成的群组中的任意一种。

在本发明所提供的上述阻燃导热塑料组成物中，优选地，当热传导性填充物为金属材料混合非金属材料时，金属材料占该组成物的重量百分比为1至80％，非金属材料占该组成物的重量百分比为1至70％。

在本发明所提供的上述阻燃导热塑料组成物中，优选地，当热传导性填充物为非金属材料时，非金属材料占该组成物的重量百分比为35至85％。