具有激光标记功能的浅色导热聚合物组合物制造技术

本公开内容涉及聚合物组合物，其展示导热率和激光标记性质同时维持机械性质和遍及遍及组合物的浅色。

Light colored thermally conductive polymer composition with laser marking function

The present disclosure relates to polymer compositions, which exhibit thermal conductivity and laser marking properties while maintaining mechanical properties and light color throughout the composition.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有激光标记功能的浅色导热聚合物组合物相关申请本申请要求2015年2月20日提交的美国专利申请62/119,034的优先权，该申请的全部出于任意和所有目的通过引用并入本文。
本公开内容涉及具有激光标记性质和改进的机械性质，以及足够用于浅着色的颜料沉积的树脂组合物。
技术介绍
激光标记指的是将激光辐照施加至基底表面以明显地改变它们的辐射区域。在基底中存在激光标记添加剂在辐照区并且因此在“标记”区域中产生此可辨别的变化。激光在基底的激光标记区和未标记区之间引起明显的对比。在塑料中，这样的激光标记方法可以被用于递送文本、品牌标志、条形码或其它标识。由于激光可以达到小于0.1毫米(mm)的分辨率，激光标记技术已经成为印记基底而不使基底降级的精确的、可靠的、和高度可再生的手段。考虑到这些优点，激光标记已经在发光二极管(LED)、散热器、电子半导体和其它发热装置中被采用。在这些生热装置中，高导热率对改进的散热和装置的使用寿命的总体增加也是必需的。
技术实现思路
激光标记添加剂的颜色可以通常是暗色的，其从而可以限制将基底材料着色为黑色或暗色色度。将有利的是提供如下组合物：其可以扩大激光标记材料的色彩能力以包括浅色组合物并且其可以容易地掺入导热添加剂同时维持机械性质。本公开内容涉及包括聚合物基础树脂、激光标记添加剂和导热添加剂的组合物。本公开内容进一步涉及包括聚合物基础树脂、激光标记添加剂和导热添加剂的组合物，其中组合物是浅色的或包含足够的颜料以建立遍及组合物的浅色。另外，本公开内容涉及形成组合物的方法，其包括结合聚合物基础树脂、激光标记添加剂和导热添加剂。在一方面，本公开内容涉及形成制品的方法，其包括从本文描述的组合物模塑制品的步骤。具体实施方式激光标记组合物跨越各种领域具有有用的应用。为了在电子领域中是有用的，激光标记组合物应当是导热的。随着一系列适当的应用发展，这些激光标记组合物的美学多功能性越来越重要。然而，激光标记添加剂可以通常是暗色的，其可以通常为向其添加添加剂的聚合物树脂赋予较暗的色度。本公开内容的热塑性组合物提供了导热的激光标记功能材料，其还可以是浅色的。本公开内容涉及包括聚合物基础树脂、激光标记添加剂和导热添加剂的组合物，其中组合物是浅色的或包含足够的颜料以建立遍及组合物的浅色。在进一步方面，组合物展示良好的导热率。在一方面，组合物可以包括29.05重量百分比(wt.％)至大约90wt.％的聚合物基础树脂，9wt.％至70wt.％的导热填料，和0.05wt.％至40wt.％的激光标记添加剂，其中所有组分的组合重量百分比值不超过大约100wt.％，其中所有重量百分比值基于组合物的总重量，并且其中组合物展示具有至少0.4瓦特/米开尔文(W/m·K)至5W/m·K的贯通面(through-plane)导热率的导热性能，其中根据标准校准，在组合物的激光标记区和非标记区之间观察到至少40的强度变化，其中0值的观察到的强度对应于黑色和255值的观察到的强度对应于白色，并且其中激光标记是明显可辨别的。在进一步方面，组合物可以包括大约29.05重量百分比(wt.％)至大约90wt.％的聚合物基础树脂，大约9wt.％至大约70wt.％的导热填料，和大约0.05wt.％至大约40wt.％的激光标记添加剂，其中所有组分的组合重量百分比值不超过大约100wt.％，其中所有重量百分比值基于组合物的总重量，并且其中组合物展示具有至少大约0.4瓦特/米开尔文(W/m.K)至大约5W/m·K的贯通面导热率的导热性能，其中根据标准校准，在组合物的激光标记区和非标记区之间观察到至少40的强度变化，其中0值的观察到的强度对应于黑色和255值的观察到的强度对应于白色，并且其中激光标记是明显可辨别的。聚合物基础树脂在一方面，组合物可以包括聚合物基础树脂。在多个方面，聚合物基础树脂可以包括热塑性树脂或热固性树脂。热塑性树脂可以包括聚丙烯、聚乙烯、乙烯基共聚物、聚碳酸酯、聚酰胺、聚酯、聚甲醛(POM)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸环己烷二甲酯(PCT)、液晶聚合物(LPC)、聚苯硫醚(PPS)、聚苯醚(PPE)、聚苯醚-聚苯乙烯掺和物、聚苯乙烯、高增韧聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)三元共聚物、丙烯酸聚合物、聚醚酰亚胺(PEI)、聚氨酯、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚砜(PES)、和其组合。热塑性树脂还可以包括热塑性弹性体比如聚酰胺和聚酯基弹性体。聚合物基础树脂还可以包括上面描述的树脂的掺和物和/或其它类型的组合。在多个方面，聚合物基础树脂还可以包括热固性聚合物。适当的热固性树脂可以包括酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、脲-甲醛乳胶、二甲苯树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂、环氧树脂、苯胺树脂、呋喃树脂、聚氨酯、或其组合。如本文使用的，“聚碳酸酯”可以指的是具有式(1)的重复结构碳酸酯单元的聚合物：其中总数目的至少60％的R1基团包含芳香族部分并且其余量是脂肪族的、脂环族的或芳香族的。在一方面，每个R1是C6-30芳香族基团，即，包含至少一个芳香族部分。R1可以源自式HO-R1-OH，具体地式(2)的芳香族二羟基化合物HO-A1-Y1-A2-OH(2)其中A1和A2中的每个是单环二价芳香族基团，并且Y1是单键或具有使A1与A2分隔的一个或多个原子的桥接基团。在一些方面，一个原子使A1与A2分隔。具体地，每个R1可以源自式(3)的双酚其中Ra和Rb每个独立地是卤素、C1-12烷氧基或C1-12烷基，并且p和q每个独立地是0至4的整数。将理解当p或q小于4时，环的每个碳的化合价被氢填充。还在式(3)中，Xa是连接两个羟基取代的芳香族基团的桥接基团，其中每个C6亚芳基的桥接基团和羟基取代基在C6亚芳基上彼此邻位、间位或对位(具体地，在一些实施方式中对位)布置。在一方面，桥接基团Xa是单键、-O-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、-C(O)-或C1-18有机基团。C1-18有机桥接基团可以是环状的或无环的、芳香族的或非芳香族的，并且可以进一步包括杂原子比如卤素、氧、氮、硫、硅或磷。在一方面，p和q每个是1，并且Ra和Rb每个是与每个亚芳基上的羟基间位布置的C1-3烷基，具体地甲基。其它有用的式HO-R1-OH的二羟基化合物可以包括式(4)的芳香族二羟基化合物其中每个Rh独立地是卤素原子、C1-10烃基比如C1-10烷基、卤素取代的C1-10烷基、C6-10芳基、或卤素取代的C6-10芳基，并且n是0至4。卤素可以是溴。具体的二羟基化合物的一些说明性实例可以包括但不限于下列：双酚，间苯二酚，取代的间苯二酚化合物比如5-甲基间苯二酚、5-乙基间苯二酚、5-丙基间苯二酚、5-丁基间苯二酚，取代的对苯二酚比如2-甲基对苯二酚、2-乙基对苯二酚、2-丙基对苯二酚，对苯二酚等，或包括前述二羟基化合物中的至少一种的组合。式(3)的双酚化合物的具体实例可以包括1，1-双(4-羟基苯基)甲烷、1，1-双(4-羟基苯基)乙烷、2，2-双(4-羟基苯基)丙烷(下文称“双酚A”或“BPA”)、2，2-双(4-羟基苯基)丁烷、2，2-双(4-羟基苯基)辛烷、1，1-双(4-羟基苯基)丙烷、1，1-双(4-羟基苯基本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有激光标记性质的组合物，其包括：29.05wt.％至90wt.％的聚合物基础树脂；9wt.％至70wt.％的导热填料；和0.05wt.％至40wt.％的激光标记添加剂，其中所述组合物展示了具有至少0.4W/m·K至5W/m·K的贯通面导热率的导热性能，其中所述激光标记是可视的，并且其中所有组分的组合重量百分比值不超过100wt.％，并且其中所有重量百分比值基于所述组合物的总重量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.20 US 62/119,0341.具有激光标记性质的组合物，其包括：29.05wt.％至90wt.％的聚合物基础树脂；9wt.％至70wt.％的导热填料；和0.05wt.％至40wt.％的激光标记添加剂，其中所述组合物展示了具有至少0.4W/m·K至5W/m·K的贯通面导热率的导热性能，其中所述激光标记是可视的，并且其中所有组分的组合重量百分比值不超过100wt.％，并且其中所有重量百分比值基于所述组合物的总重量。2.权利要求1所述的组合物，其中在所述组合物的激光标记区和非标记区之间观察到至少40的强度变化。3.权利要求1-2中任一项所述的组合物，其中所述聚合物基础树脂包括聚酰胺聚合物。4.权利要求1-3中任一项所述的组合物，其中所述导热填料包括氨基硅烷处理的氢氧化镁或硫化锌或其组合。5.权利要求1-4中任一项所述的组合物，其中所述激光标记添加剂包括含铜金属氧化物、含钛金属氧化物、含锡金属氧化物、或包括前述含金属氧化物中的至少一种的组合。6.权利要求1-5中任一项所述的组合物，其中所述激光标记添加剂包括碱式磷酸铜、N，N-己-1，6-二基双、和1，3，5-三嗪-2，4，6，(1H，3H，5H)-三酮/1，3，5-三嗪-2，4，6-三胺的混合物。7.权利要求1-4中任一项所述的组合物，其中所述激光标记添加剂包括重金属混合物氧化物尖晶石。8.权利要求7所述的组合物，其中所述重金属混合物氧化物尖晶石包括铜...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴彤，国明成，王继文，于晓峰，
申请(专利权)人：沙特基础工业全球技术公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL