JP2008248048A - 高熱伝導熱可塑性樹脂成型材 - Google Patents
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Abstract
熱可塑成形材に熱伝導率が高く、形状及び熱伝導率の異方性が高い充填材を添加すると、粘度増加による成形性の低下と熱伝導異方性の増大が顕著となる。
【解決手段】
本発明は、主としてポリアリーレンサルファイドを含む熱可塑性樹脂から成る母材相、及び熱硬化性樹脂からなり絶縁性充填材を含む連結相から成ることを特徴とする耐熱性樹脂組成物であって、良好な成形性を有し、熱伝導率が高く、その異方性が小さいことを特徴とする。
【選択図】図1
Description
熱硬化性樹脂の樹脂主剤としてビフェニル型エポキシ樹脂モノマー(ジャパンエポキシレジン製YL−6121H)、樹脂硬化剤として1,5−ナフタレンジアミン(和光純薬製),充填材として平均粒径5μmの窒化ホウ素粉末(電気化学工業製)、溶媒としてメチルエチルケトン(和光純薬製)を含む樹脂ワニスを作製した。樹脂主剤と硬化剤の混合比率は1:1当量とし、充填材量は硬化後に熱硬化性樹脂相におけるフィラの体積比率が75vol%になるように配合した。このワニス中に、ガラス繊維不織布を含浸し、加熱乾燥してプリプレグを得た。このプリプレグを更に、温度205℃,2時間の加熱により硬化して、シート状の熱硬化性樹脂の硬化物を得た。この硬化物シートを粉砕機により粉砕し、熱硬化性のエポキシ樹脂により連結された充填材を含む粉末(熱硬化性樹脂粉末)を得た。この熱硬化性樹脂粉末を、温度300℃に設定した2軸押し出し機中で熱可塑性樹脂のポリフェニレンサルファイドに少量ずつ加えながら混練を繰り返し、樹脂組成物中の窒化ホウ素量が体積比で35%になるまで添加して、実施例成形材料1を得た。
実施例2は、樹脂中の充填材の量を減らして混合した例である。実施例成形材料1の樹脂組成物中の窒化ホウ素量を体積比で26%に変えて実施例成形材料2とした。実施例3は、樹脂中の充填材の量を増やして混合した例である。実施例成形材料1の樹脂組成物中の窒化ホウ素量を体積比で42%とし、実施例成形材料3とした。
実施例成形材料2の熱硬化性樹脂を変更した例である。熱硬化性樹脂を、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン製EP828)に変えて、実施例成形材料4とした。
実施例5は、実施例成形材料2の熱硬化性樹脂の樹脂硬化剤をフェノールノボラック
(PN)硬化剤とした例である。実施例2と同様に、フェノールノボラックをエポキシ樹脂に対する当量比1:1で用い、実施例成形材料5とした。
実施例6は、実施例成形材料1のポリフェニレンサルファイド樹脂を、ポリフェニレンサルファイド樹脂とポリプロピレン(PP)との混合材に変えた例である。ポリフェニレンサルファイド樹脂に重量比で10%に相当するポリエチレンを混合し、2軸混練機を用いて300℃で混練した。混練した樹脂を熱可塑性樹脂として用い、実施例成形材料6とした。
実施例7は、実施例成形材料2に、他の充填材として短繊維を追加した例である。窒化ホウ素を混合し、硬化した熱硬化性樹脂と、熱可塑性樹脂の2軸押出機での混練の際に、ポリベンゾオキサゾール繊維チョップ(東洋紡株式会社製:短繊維のポリベンゾオキサゾール繊維:PBO)を混合し、実施例成形材料7とした。混合量は、成形材全体に対して、体積比で窒化ホウ素が26%、PBOが15%となるようにした。加えた短繊維は、熱可塑性樹脂中に分散する。短繊維(繊維チョップ)を加えることにより強度が向上する。また、PBOを加えることで高熱伝導化させることができる。
実施例8は、充填材としてシリカ粉末を混合した例である。
熱可塑性樹脂のポリフェニレンサルファイドに窒化ホウ素粉末をそのまま混合した比較例試験片1〜3を作成した。
比較例1,2,3は、本発明の実施例1,2,3と窒化ホウ素量が同等で、本発明の構成を用いない例である。上記実施例成形材料1〜8,比較例成形材料1〜3を温度300℃,圧力2MPaのホットプレスにて板状に成形し、この板状成形品から、各物性測定に適当な寸法を切り出し試験片とした。各成形材料について、熱伝導率,粘度,曲げ強度を評価した。結果をまとめて表1に示す。
2 熱硬化性樹脂相(連結相)
3 板状充填材
4 繊維状充填材
Claims (11)
- 熱可塑性樹脂と、前記熱可塑性樹脂中に島状に散在する熱硬化性樹脂と、前記熱硬化性樹脂中に分散された充填材と、を有することを特徴とする樹脂成形品。
- 前記熱可塑性樹脂が、ポリアリーレンサルファイドを主成分とすることを特徴とする請求項1記載の樹脂成形品。
- 前記熱硬化性樹脂が、エポキシ樹脂を主成分とすることを特徴とする請求項1記載の樹脂成形品。
- 前記充填材は、平板状、または棒状の形状を有することを特徴とする請求項1記載の樹脂成形品。
- 前記充填材は、熱伝導率の異方性のある充填材であることを特徴とする請求項1記載の樹脂成形品。
- 前記充填材として、窒化ホウ素を含むことを特徴とする請求項1記載の樹脂成形品。
- ポリアリーレンサルファイドを主成分として含む熱可塑性樹脂と、前記熱可塑性樹脂中に分散された島状に存在する熱硬化性樹脂と、充填材と、よりなることを特徴とする樹脂組成物。
- 請求項7に記載の樹脂組成物において、熱伝導異方性が2以下であることを特徴とする組成物。
- 絶縁性充填材を熱硬化性樹脂に混合し、前記絶縁性充填材が分散した熱硬化性樹脂を硬化し、前記硬化した熱硬化性樹脂を粉砕し、前記粉砕された熱硬化性樹脂を熱可塑性樹脂に混合することを特徴とする樹脂組成物の製造方法。
- 請求項9に記載の樹脂組成物の製造方法において、前記熱可塑性樹脂が、ポリアリーレンサルファイドを主成分とすることを特徴とする樹脂組成物の製造方法。
- 電気・電子機器用の絶縁筐体であって、前記筐体は樹脂成形品よりなり、前記樹脂成形品は熱可塑性樹脂と、前記熱可塑性樹脂中に島状に散在する熱硬化性樹脂と、前記熱硬化性樹脂中に分散された充填材と、を有することを特徴とする絶縁筐体。
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