專利名稱：高耐熱性熱可塑導電性復合材料的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種高耐熱性熱可塑導電性復合材料，其為具有高耐熱性、成形加工性及機械物性良好之熱可塑性導電性材料組成。
近幾年來，由于為了提高電子產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，干燥IC芯片的時間被要求縮短，如此需提高干燥的溫度，所以尋找一種具150℃以上之耐熱性且表面電阻系數(shù)為103-106Ω/□的復合材料來制成承載IC芯片之薄盤是迫切需要的，故本發(fā)明的發(fā)明人根據(jù)以上問題，潛心研究加以創(chuàng)新改良，主要摻合聚次苯醚(PPE)、高耐沖擊性聚苯乙烯(HIPS)、氫化苯乙烯 丁二烯嵌段共聚合物(SEBS)及和導電性碳黑(Carbon Black)組成此復合材料，該復合材料具有高導電性、高耐熱性并有良好之加工性、機械物性及成型性且成型后之產(chǎn)品(IC用薄盤)外觀良好，實為一具功效增進且具實用性之發(fā)明。
本發(fā)明在于提供一種高耐熱性熱可塑導電性復合材料，其主要成分包含有聚次苯醚(PPE)、高耐沖擊性聚苯乙烯(HIPS)、氫化苯乙烯 丁二烯嵌段共聚合物(SEBS)及使其具有導電性之導電性碳黑(CarbonBlack)；其另可摻入聚苯乙烯(PS)，該聚苯乙烯(PS)與氫化苯乙烯 丁二烯嵌段共聚合物(SEBS)可達到與高耐沖擊性聚苯乙烯(HIPS)相同之功效進而取代高耐沖擊性聚苯乙烯(HIPS)；或可依各組份之添加比例，進一步摻入乙烯共聚物(Ethylene copolymer)，該乙烯共聚物(Ethylenecopolymer)包含有乙烯丙烯酸甲酯共聚合物(EMA)、乙烯醋酸乙烯酯共聚合物(EVA)、乙烯甲基壓克力酸酯共聚合物(EMAA)、乙烯丙烯酸甲基甲酯共聚合物(EMMA)、乙烯丙烯酸乙酯共聚合物(EEA)、乙烯壓克力酸酯共聚合物(EAA)、乙烯丙烯酸丁酯共聚合物(EBA)，或可再進一步將此乙烯共聚物接枝羧基(-COOH)、酸酐(-MAH)、環(huán)氧基(-GMA)等極性基，形成如EEA-MAH、EVA-MAH、EBA-GMA、EEA-GMA等接枝聚合物；而氫化苯乙烯丁二烯嵌段共聚合物(SEBS)則可以苯乙烯-丁二烯共聚合物(SBS)來替代或共同摻合亦可；或另進一步摻入苯乙烯-馬來酸酐共聚合物(SMA)亦可。
請參閱表1.，為本發(fā)明人經(jīng)多次測試而歸納各組份的規(guī)格及使用量范圍，其聚次苯醚(PPE)之本質粘度(I.V.)值范圍為0.25-0.6dl/g(且0.3-0.5dl/g為較佳)，而使用量的范圍為65-90重量％(且70-85重量％為較佳)，其使用的型號可為GE P803、GE 640、Sumitomo E-200；高耐沖擊性聚苯乙烯(HIPS)使用量的范圍為5-20重量％(且8-15重量％為較佳)，其使用的型號可為奇美PH-88H、PH-88S；聚苯乙烯(PS)之熔融指數(shù)(MI)值550g/10min，而使用量的范圍為5-15重量％(且8-12重量％為較佳)，其使用的型號為奇美PG-33；氫化苯乙烯 丁二烯嵌段共聚合物(SEBS)其中EB含量范圍占20-40重量％，而使用量的范圍為5-15重量％(且510重量％為較佳)，其使用的型號可為KRATON G-1651、G-1654、G-1050；苯乙烯-丁二烯共聚合物(SBS)其中B含量范圍占20-40重量％，而使用量的范圍為2-10重量％(且3-8重量％為較佳)，其使用的型號可為KRATON D-1155JS、D-1155JP、ASAHI 125A；苯乙烯-馬來酸酐共聚合物(SMA)使用量的范圍為1-10重量％，其使用的型號為ATO-CHEM SMA-3000；乙烯共聚物(Ethylene copolymer)的熔融指數(shù)(MI)值1-50g/10min(且3-30g/10nin為較佳)，其共聚單體(comonomer)量占5-50重量％(且10-30重量％為較佳)，而使用量的范圍為1-10重量％(且3-8重量％為較佳)，另于前述乙烯共聚合物接枝的極性基含量為0.1-5重量％(且0.2-2重量％為較佳)；碳黑(Carbon Black)的粒徑范圍為30-90nm，吸油量需＞100ml/100g以上(且＞150ml/100g為較佳)，表面積＞40cm2/g為較佳，而使用量的范圍為10-35phr(且15-25phr為較佳)，其使用的型號可為Cabot XC-72、Cabot BP-3700、Cabot BP-2000、ENSACO 250G、PrintexXE2、Ketjen Black EC300、Ketjen Black EC600JD。
表1.
為了能夠更加了解該復合材料之成分比例及其所得之性質，請參閱并對照表2.(實施例)及表3.(比較例)，其利用L/D＝36，直徑＝72mm之雙螺桿壓出機混練導電性材料，料溫控制在220℃-300℃，螺桿轉速200rpm，吐出量則為100kg/hr。除了碳黑(Carbon Black)由中段入料之外，其余成份由前段入料，導電粒子并經(jīng)過真空烘干后，使用射出成型機，其料溫控制在250℃-300℃作試片之射出成型；而其試驗所得之數(shù)據(jù)系用塑料測試技術上熟知之標準方法(ASTM)測得，其測試方法采用如下性 質 方 法熱變形溫度ASTM D-648測試(荷重18.6kg)表面電阻系數(shù) ASTM D-257測試拉伸強度 ASTM D-638測試彎曲強度 ASTM 790測試彎曲模數(shù) ASTM 790測試表2.實施例
而表2.為依據(jù)表1.提供的各組份之規(guī)格及使用量范圍下，列舉出六組可以具體實行的配方，由整體來看，熱變形溫度可達150℃以上之高耐熱性，且表面電阻系數(shù)控制于103-106Ω/□之適當范圍內(nèi)，表面白化脫層現(xiàn)象及流動加工性皆十分良好，顯示充分具有實用性，其非常適用于需具150℃以上之耐熱性、103-106Ω/□之導電性、翹曲性小、成型性佳之IC tray射出成型產(chǎn)品上。
請參閱表3.其為部分組份未于表1.之使用范圍內(nèi)，其中比較例之配方(1)及(3)皆未添加聚苯乙烯(PS)、乙烯丙烯酸甲酯共聚合物(EMA)及苯乙烯-馬來酸酐共聚合物(SMA)，其表面白化脫層現(xiàn)象嚴重且流動加工性不佳，而配方(2)僅添加60重量％之聚次苯醚(PPE)，熱變形溫度雖可達140℃但拉伸強度及彎曲強度皆不強，配方(4)則添加40phr之碳黑(Carbon Black)，其表面白化脫層現(xiàn)象嚴重且流動加工性不佳，而配方(5)則添加92重量％之聚次苯醚(PPE)，其表面白化脫層現(xiàn)象嚴重且流動加工性亦不佳，故由表2.及表3.比較得知該復合材料之各組份間之添加比例對于其表現(xiàn)的性質有絕對的相互關系(其整理于表4)。
表3.比較例
表4.
綜上所述，本發(fā)明所提供之一種高耐熱性熱可塑導電性復合材料，在過去未曾見到有相同之組份組成及摻合比例，并具有高導電性、高耐熱性、良好之成形加工性及機械物性，且成型后之成品(IC用薄盤)外觀良好又不會產(chǎn)生局部剝離分層現(xiàn)象等優(yōu)點。
只是以上所述內(nèi)容，僅僅是本發(fā)明之較佳可行之實施例，凡是利用本發(fā)明上述實施例之組份、配方、規(guī)格等所做出的變化，皆應包含于本發(fā)明之權利范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種高耐熱性熱可塑導電性復合材料，其包含(a)65-90wt％的聚次苯醚(PPE)；(b)5-20wt％的高耐沖擊性聚苯乙烯(HIPS)；(c)5-15wt％的氫化苯乙烯 丁二烯嵌段共聚合物(SEBS)；及(d)10-35phr的碳黑(Carbon Black)。
2.如權利要求1所述的高耐熱性熱可塑導電性復合材料，其可進一步摻入2-10wt％的苯乙烯 丁二烯共聚合物(SBS)。
3.如權利要求2所述的高耐熱性熱可塑導電性復合材料，其中苯乙烯丁二烯共聚合物(SBS)的B含量范圍占20-40wt％。
4.如權利要求1所述的高耐熱性熱可塑導電性復合材料，其可進一步摻入1-10wt％的乙烯共聚物(Ethylene copolynmer)。
5.如權利要求4所述的高耐熱性熱可塑導電性復合材料，其中乙烯共聚物(Ethylene copolymer)的熔融指數(shù)范圍為1-50g/10min。
6.如權利要求4所述的高耐熱性熱可塑導電性復合材料，其中乙烯共聚物(Ethylene copolymer)的共聚單體量占5-50wt％。
7.如權利要求4所述的高耐熱性熱可塑導電性復合材料，其中的乙烯共聚物(Ethylene copolymer)包含有乙烯丙烯酸甲酯共聚合物(EMA)、乙烯醋酸乙烯酯共聚合物(EVA)、乙烯甲基壓克力酸酯共聚合物(EMAA)、乙烯丙烯酸甲基甲酯共聚合物(EMMA)、乙烯丙烯酸乙酯共聚合物(EEA)、乙烯壓克力酸酯共聚合物(EAA)、乙烯丙烯酸丁酯共聚合物(EBA)。
8.如權利要求4所述的高耐熱性熱可塑導電性復合材料，其中的乙烯共聚物(Ethylene copolymer)可進一步接枝羧基(-COOH)、酸酐(-MAH)、環(huán)氧基(-GMA)等極性基。
9.如權利要求8所述的高耐熱性熱可塑導電性復合材料，其中羧基(-COOH)、酸酐(-MAH)、環(huán)氧基(-GMA)等極性基的含量占0.1-5wt％。
10.如權利要求1所述的高耐熱性熱可塑導電性復合材料，其可進一步摻入1-10wt％的苯乙烯-馬來酸酐共聚合物(SMA)。
11.一種高耐熱性熱可塑導電性復合材料，其包含(a)65-90wt％的聚次苯醚(PPE)；(b)5-15wt％的聚苯乙烯(PS)；(c)5-15wt％的氫化苯乙烯 丁二烯嵌段共聚合物(SEBS)；及(d)10-35phr的碳黑(Carbon Black)。
12.如權利要求11所述的高耐熱性熱可塑導電性復合材料，其可進一步摻入2-10wt％的苯乙烯 丁二烯共聚合物(SBS)。
13.如權利要求12所述的高耐熱性熱可塑導電性復合材料，其中苯乙烯丁二烯共聚合物(SBS)的B含量范圍占20-40wt％。
14.如權利要求11所述的高耐熱性熱可塑導電性復合材料，其可進一步摻入1-10wt％的乙烯共聚物(Ethylene copolymer)。
15.如權利要求14所述的高耐熱性熱可塑導電性復合材料，其中乙烯共聚物(Ethylene copolymer)的熔融指數(shù)范圍為1-50g/10min。
16.如權利要求14所述的高耐熱性熱可塑導電性復合材料，其中乙烯共聚物(Ethylene copolymer)的共聚單體量占5-50wt％。
17.如權利要求14所述的高耐熱性熱可塑導電性復合材料，其中的乙烯共聚物(Ethylene copolymer)包含有乙烯丙烯酸甲酯共聚合物(EMA)、乙烯醋酸乙烯酯共聚合物(EVA)、乙烯甲基壓克力酸酯共聚合物(EMAA)、乙烯丙烯酸甲基甲酯共聚合物(EMMA)、乙烯丙烯酸乙酯共聚合物(EEA)、乙烯壓克力酸酯共聚合物(EAA)、乙烯丙烯酸丁酯共聚合物(EBA)。
18.如權利要求14所述的高耐熱性熱可塑導電性復合材料，其中的乙烯共聚物(Ethylene copolymer)可進一步接枝羧基(-COOH)、酸酐(-MAH)、環(huán)氧基(-GMA)等極性基。
19.如權利要求18所述的高耐熱性熱可塑導電性復合材料，其中羧基(-COOH)、酸酐(-MAH)、環(huán)氧基(-GMA)等極性基的含量占0.1-5wt％。
20.如權利要求11所述的高耐熱性熱可塑導電性復合材料，其中聚苯乙烯(PS)的熔融指數(shù)范圍為5-50g/10min。
21.如權利要求11所述的高耐熱性熱可塑導電性復合材料，其可進一步摻入1-10wt％的苯乙烯-馬來酸酐共聚合物(SMA)。
22.如權利要求1或11所述的高耐熱性熱可塑導電性復合材料，其中聚次苯醚(PPE)的本質粘度范圍為0.25-0.6dl/g。
23.如權利要求1或11所述的高耐熱性熱可塑導電性復合材料，其中氫化苯乙烯 丁二烯嵌段共聚合物(SEBS)的EB含量范圍占20-40wt％。
24.如權利要求1或11所述的高耐熱性熱可塑導電性復合材料，其中碳黑(Carbon Black)的徑范圍為30-90nm。
25.如權利要求1或11所述的高耐熱性熱可塑導電性復合材料，其中碳黑(Carbon Black)的吸油量需＞100ml/100g以上。
26.如權利要求1或11所述的高耐熱性熱可塑導電性復合材料，其中碳黑(Carbon Black)的表面積＞40cm2/g為較佳。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高耐熱性熱可塑導電性復合材料,其為具有高耐熱性、成形加工性及機械物性良好之熱可塑性導電性材料組成。同時成型后的成品外觀良好且不會產(chǎn)生局部剝離分層現(xiàn)象。熱可塑導電性材料具有10
文檔編號C08L71/12GK1381528SQ02118620
公開日2002年11月27日 申請日期2002年4月26日 優(yōu)先權日2002年4月26日
發(fā)明者王顯富 申請人:固品塑膠工業(yè)股份有限公司