JP2009185152A - 伝熱性樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】伝熱性、絶縁性、靱性及び白色性に優れ、高放熱性電子部品や電子機器のハウジング等として好適な樹脂組成物、及び該樹脂組成物を成形してなる樹脂成形体を提供すること。
【解決手段】成分(A)〜(C)の合計量に対し、(A)ポリオレフィン系樹脂10〜40質量%、(B)タルク15〜60質量%及び(C)扁平形状の断面を有するガラス繊維15〜65質量%を含む伝熱性樹脂組成物。
【選択図】なし
【解決手段】成分(A)〜(C)の合計量に対し、(A)ポリオレフィン系樹脂10〜40質量%、(B)タルク15〜60質量%及び(C)扁平形状の断面を有するガラス繊維15〜65質量%を含む伝熱性樹脂組成物。
【選択図】なし
Description
本発明は、伝熱性樹脂組成物及びその樹脂成形体に関する。さらに詳しくは伝熱性、絶縁性、靱性及び白色性に優れ、高放熱性電子部品や電子機器のハウジング等として好適な樹脂組成物、及び該樹脂組成物を成形してなる樹脂成形体に関するものである。
集積回路の処理速度や実装密度は、年々向上しており、その結果として半導体素子等からの発熱量も増大しつつある。このため、種々の高放熱性電子部品の需要が高まっており、これら高放熱性電子部品に用いる高伝熱性材料の需要も高まっている。また、上記電子部品に加えて、モーターコイル、ハロゲンランプ等においても、高伝熱性材料の需要が高まってきている。
高伝熱性材料としては、銅、アルミニウム等の金属が広く知られている。しかし、電子部品に用いる材料の多くは絶縁性を有する必要があり、これら金属を電子部品の材料として用いるには、絶縁被覆などを施す必要があった。
そこで、金属の代わりに、高伝熱性及び絶縁性を有するフィラーを樹脂に添加した樹脂組成物を高伝熱性材料として用いることが試みられ、例えば、特許文献1では、ポリフェニレンスルフィド樹脂及びフッ化カルシウム粒子からなる複合材料が開示されている。また、特許文献2では、ポリアリーレンスルフィド樹脂、リン含有被覆酸化マグネシウム及びアルコキシシラン化合物を含む樹脂組成物が示されている。
高伝熱性材料としては、銅、アルミニウム等の金属が広く知られている。しかし、電子部品に用いる材料の多くは絶縁性を有する必要があり、これら金属を電子部品の材料として用いるには、絶縁被覆などを施す必要があった。
そこで、金属の代わりに、高伝熱性及び絶縁性を有するフィラーを樹脂に添加した樹脂組成物を高伝熱性材料として用いることが試みられ、例えば、特許文献1では、ポリフェニレンスルフィド樹脂及びフッ化カルシウム粒子からなる複合材料が開示されている。また、特許文献2では、ポリアリーレンスルフィド樹脂、リン含有被覆酸化マグネシウム及びアルコキシシラン化合物を含む樹脂組成物が示されている。
しかしながら、特許文献1及び2に記載の高伝熱性材料は、十分な伝熱性を得るために大量のフィラーを添加しており、高伝熱性材料の靱性低下及びコスト増加という欠点を有していた。樹脂組成物の靱性を向上させる方法として、樹脂組成物にエラストマー及び/又は繊維状フィラーを添加する方法が知られているが、フィラーを大量に含む樹脂組成物には、十分な効果が得られなかった。
また特許文献1及び2に記載の高伝熱性材料は、いずれもポリアリーレンスルフィド樹脂を用いていることなどから、特にLED関連部品等で求められることの多い白色性に優れるとは言い難い。
また特許文献1及び2に記載の高伝熱性材料は、いずれもポリアリーレンスルフィド樹脂を用いていることなどから、特にLED関連部品等で求められることの多い白色性に優れるとは言い難い。
本発明は、このような状況下になされたもので、伝熱性、絶縁性、靱性及び白色性に優れ、高放熱性電子部品や電子機器のハウジング等として好適な樹脂組成物、及び該樹脂組成物を成形してなる樹脂成形体を提供することを目的とする。
本発明者等は上記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、ポリオレフィン系樹脂、タルク及び扁平形状の断面を有するガラス繊維をそれぞれ特定の割合で含む樹脂組成物により、その目的を達成し得ることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、
[1]成分(A)〜(C)の合計量に対し、(A)ポリオレフィン系樹脂10〜40質量%、(B)タルク15〜60質量%及び(C)扁平形状の断面を有するガラス繊維15〜65質量%を含む伝熱性樹脂組成物、
[2]前記(A)ポリオレフィン系樹脂が、ホモポリプロピレン、ランダムポリプロピレン、ブロックポリプロピレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン及びEVA(エチレン/酢酸ビニル共重合体)からなる群から選ばれる少なくとも1種である、前記[1]に記載の伝熱性樹脂組成物、
[3]前記(C)扁平形状の断面を有するガラス繊維の平均扁平率が2〜20である、前記[1]又は[2]に記載の伝熱性樹脂組成物、
[4]前記[1]〜[3]のいずれか1つに記載の樹脂組成物を成形してなる伝熱性樹脂成形体、及び
[5]前記[4]に記載の伝熱性樹脂成形体を用いてなる電子部品、
を提供するものである。
[1]成分(A)〜(C)の合計量に対し、(A)ポリオレフィン系樹脂10〜40質量%、(B)タルク15〜60質量%及び(C)扁平形状の断面を有するガラス繊維15〜65質量%を含む伝熱性樹脂組成物、
[2]前記(A)ポリオレフィン系樹脂が、ホモポリプロピレン、ランダムポリプロピレン、ブロックポリプロピレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン及びEVA(エチレン/酢酸ビニル共重合体)からなる群から選ばれる少なくとも1種である、前記[1]に記載の伝熱性樹脂組成物、
[3]前記(C)扁平形状の断面を有するガラス繊維の平均扁平率が2〜20である、前記[1]又は[2]に記載の伝熱性樹脂組成物、
[4]前記[1]〜[3]のいずれか1つに記載の樹脂組成物を成形してなる伝熱性樹脂成形体、及び
[5]前記[4]に記載の伝熱性樹脂成形体を用いてなる電子部品、
を提供するものである。
本発明によれば伝熱性、絶縁性、靱性及び白色性に優れ、特に高放熱性電子部品や電子機器のハウジング等として好適な樹脂組成物及びそれを用いた樹脂成形体を提供することができる。
本発明の伝熱性樹脂組成物(以下、単に樹脂組成物と称することがある。)は、(A)ポリオレフィン系樹脂、(B)タルク及び(C)扁平形状の断面を有するガラス繊維を含む樹脂組成物である。
[(A)ポリオレフィン系樹脂]
成分(A)としては、市販のポリオレフィン系樹脂、例えばホモポリプロピレン、ランダムポリプロピレン、ブロックポリプロピレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、EVA(エチレン/酢酸ビニル共重合体)等を好適に使用できる。成分(A)は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
成分(A)の物性について特に制限は無いが、成形加工性の観点から、流動性の高いものが好ましい。例えば、MFR(メルトマスフローレート)が好ましくは7[g/10min]以上、より好ましくは15[g/10min]以上、さらに好ましくは、20[g/10min]以上であり、特にホモポリプロピレン及び/又はランダムポリプロピレンを用いる場合にそのようなMFRが好ましい。かかるMFRは、ISO 1133に規定された方法で測定した値を参照できる。
成分(A)としては、市販のポリオレフィン系樹脂、例えばホモポリプロピレン、ランダムポリプロピレン、ブロックポリプロピレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、EVA(エチレン/酢酸ビニル共重合体)等を好適に使用できる。成分(A)は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
成分(A)の物性について特に制限は無いが、成形加工性の観点から、流動性の高いものが好ましい。例えば、MFR(メルトマスフローレート)が好ましくは7[g/10min]以上、より好ましくは15[g/10min]以上、さらに好ましくは、20[g/10min]以上であり、特にホモポリプロピレン及び/又はランダムポリプロピレンを用いる場合にそのようなMFRが好ましい。かかるMFRは、ISO 1133に規定された方法で測定した値を参照できる。
また、成分(A)は、本発明の効果を損なわない範囲で、そのポリマー鎖の一部が他のポリマーで置換されていてもよい。かかる他のポリマーとしては、例えばポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアリーレンエーテル系樹脂、ポリアリーレンスルフィド系樹脂、ポリスチレン系樹脂、含フッ素系樹脂、ポリオレフィン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、シリコーン系エラストマーなどが挙げられる。
成分(A)の配合量は、成分(A)〜(C)の合計量に対して、10〜40質量%であり、加工性、伝熱性及び靭性などの観点から、好ましくは15〜40質量%であり、より好ましくは15〜35質量%である。成分(A)の配合量が成分(A)〜(C)の合計量に対して10質量%未満であると、得られる樹脂組成物の加工性に乏しく、実用的ではない。また、成分(A)の配合量が成分(A)〜(C)の合計量に対して40質量%を超えると、得られる樹脂組成物の伝熱性及び靱性が低くなり、実用に耐えない。
[(B)タルク]
成分(B)のタルクは天然鉱物の一種であり、その化学式は3MgO・4SiO2・H2O又はMg3Si4O10(OH)2で表される。タルクは、通常、産地等に応じた不純物を含むが、本発明で使用するタルクは、産地、不純物の種類及びその量について特に制限は無い。
タルクの大きさについて特に制限はないが、製造上の利便性の観点から、好ましくは重量メジアン粒径(D50)が1μm〜50μmであり、より好ましくは3〜30μmである。本明細書において、重量メジアン粒径は、レーザー回折法等で測定した値である。なお、タルクは、成分(A)との親和性を高め、樹脂組成物中における分散性を高める目的等で、その表面を有機化合物でコーティングする等の処理を施したものを使用してもよい。
成分(B)は市販品を使用してもよく、市販品としては、例えば「SW−AC」(D50=15μm、浅田製粉株式会社製)、「MS−T」(D50=20μm、日本タルク株式会社製)、「D−1000」(D50=1μm、日本タルク株式会社製)、「SP−38」(D50=48μm、富士タルク工業株式会社製)などが挙げられる。
成分(B)のタルクは天然鉱物の一種であり、その化学式は3MgO・4SiO2・H2O又はMg3Si4O10(OH)2で表される。タルクは、通常、産地等に応じた不純物を含むが、本発明で使用するタルクは、産地、不純物の種類及びその量について特に制限は無い。
タルクの大きさについて特に制限はないが、製造上の利便性の観点から、好ましくは重量メジアン粒径(D50)が1μm〜50μmであり、より好ましくは3〜30μmである。本明細書において、重量メジアン粒径は、レーザー回折法等で測定した値である。なお、タルクは、成分(A)との親和性を高め、樹脂組成物中における分散性を高める目的等で、その表面を有機化合物でコーティングする等の処理を施したものを使用してもよい。
成分(B)は市販品を使用してもよく、市販品としては、例えば「SW−AC」(D50=15μm、浅田製粉株式会社製)、「MS−T」(D50=20μm、日本タルク株式会社製)、「D−1000」(D50=1μm、日本タルク株式会社製)、「SP−38」(D50=48μm、富士タルク工業株式会社製)などが挙げられる。
成分(B)の配合量は、成分(A)〜(C)の合計量に対して、15〜60質量%であり、伝熱性及び靭性などの観点から、好ましくは20〜60質量%であり、より好ましくは20〜55質量%である。成分(B)の配合量が成分(A)〜(C)の合計量に対して15質量%未満であると、得られる樹脂組成物の伝熱性に乏しく、実用的ではない。また、成分(B)の配合量が成分(A)〜(C)の合計量に対して60質量%を超えると、得られる樹脂組成物の靱性が低くなり、実用的ではない。
(その他非繊維状フィラー)
本発明の伝熱性樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、成分(B)と共に、成分(B)以外の非繊維状フィラーを含有させてもよい。該非繊維状フィラーとしては、例えばマイカ、カオリン、パイロフィライト、ベントナイト、珪藻土、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、シリカ、酸化チタン、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化珪素、ガラスビーズ、ガラスフレーク、黒鉛、カーボンブラック、アルミニウム、銅等が挙げられる。
本発明の伝熱性樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、成分(B)と共に、成分(B)以外の非繊維状フィラーを含有させてもよい。該非繊維状フィラーとしては、例えばマイカ、カオリン、パイロフィライト、ベントナイト、珪藻土、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、シリカ、酸化チタン、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化珪素、ガラスビーズ、ガラスフレーク、黒鉛、カーボンブラック、アルミニウム、銅等が挙げられる。
[(C)ガラス繊維]
成分(C)のガラス繊維は、扁平(楕円)形状の断面を有し、平均扁平率が2〜20であることが好ましく、2〜12であることがより好ましく、2〜6であることがさらに好ましい。この平均扁平率が2以上であると、樹脂組成物に良好な靭性、流動性及び寸法精度がそなわり、20以下であれば、樹脂組成物が良好な強度を有する。かかる扁平率は、ガラス繊維の断面の長径(最長径)を短径(最短径)で除することにより求められる。該長径は、好ましくは5〜60μm、より好ましくは10〜40μmである。
「平均扁平率」としているのは、ガラス繊維全てが上記範囲の扁平率である必要は無く、各ガラス繊維の扁平率の平均値が上記範囲内であればよいことによる。このように、断面が扁平形状を有するガラス繊維を用いることにより、断面が円状であるガラス繊維を用いた場合に比べて、樹脂組成物の靭性が顕著に向上すると共に、流動性及び寸法精度も向上する。樹脂組成物が得られる。
なお、上記ガラス繊維の長径(最長径)及び短径(最短径)は、以下に示す方法に従って測定した値である。
<長径及び短径の測定方法>
ガラス繊維をエポキシ樹脂で包埋処理した上で研磨し、ガラス繊維の断面を露出させる。次いで、透過型電子顕微鏡などで断面を拡大観察して扁平率を求める。
成分(C)のガラス繊維は、扁平(楕円)形状の断面を有し、平均扁平率が2〜20であることが好ましく、2〜12であることがより好ましく、2〜6であることがさらに好ましい。この平均扁平率が2以上であると、樹脂組成物に良好な靭性、流動性及び寸法精度がそなわり、20以下であれば、樹脂組成物が良好な強度を有する。かかる扁平率は、ガラス繊維の断面の長径(最長径)を短径(最短径)で除することにより求められる。該長径は、好ましくは5〜60μm、より好ましくは10〜40μmである。
「平均扁平率」としているのは、ガラス繊維全てが上記範囲の扁平率である必要は無く、各ガラス繊維の扁平率の平均値が上記範囲内であればよいことによる。このように、断面が扁平形状を有するガラス繊維を用いることにより、断面が円状であるガラス繊維を用いた場合に比べて、樹脂組成物の靭性が顕著に向上すると共に、流動性及び寸法精度も向上する。樹脂組成物が得られる。
なお、上記ガラス繊維の長径(最長径)及び短径(最短径)は、以下に示す方法に従って測定した値である。
<長径及び短径の測定方法>
ガラス繊維をエポキシ樹脂で包埋処理した上で研磨し、ガラス繊維の断面を露出させる。次いで、透過型電子顕微鏡などで断面を拡大観察して扁平率を求める。
当該(C)成分の扁平ガラス繊維としては、含アルカリガラス、低アルカリガラス及び無アルカリガラス等を原料としたものをいずれも好適に用いることができる。
また、ガラス繊維の繊維長に特に制限はないが、製造上の利便性の観点から、平均繊維長が1〜5mmであることが好ましい。ガラス繊維の形態は、混合時の利便性の観点などから、チョップドストランドの形態のものを好適に用いることができる。また、ガラス繊維は、成分(A)との親和性を高めて密着性を向上させ、空隙形成による成形品の強度低下を抑制する目的等で、その表面を有機化合物やシラン系カップリング剤でコーティングしてもよいし、多数のガラス繊維を有機化合物で収束する等の処理を施してもよい。
また、ガラス繊維の繊維長に特に制限はないが、製造上の利便性の観点から、平均繊維長が1〜5mmであることが好ましい。ガラス繊維の形態は、混合時の利便性の観点などから、チョップドストランドの形態のものを好適に用いることができる。また、ガラス繊維は、成分(A)との親和性を高めて密着性を向上させ、空隙形成による成形品の強度低下を抑制する目的等で、その表面を有機化合物やシラン系カップリング剤でコーティングしてもよいし、多数のガラス繊維を有機化合物で収束する等の処理を施してもよい。
ガラス繊維の表面をコーティングするためのシラン系カップリング剤としては、トリエトキシシラン、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−(1,1−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリス(2−メトキシ−エトキシ)シラン、N−メチル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−ビニルベンジル−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、トリアミノプロピルトリメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、3−(4,5−ジヒドロイミダゾリル)プロピルトリエトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、N,O−(ビストリメチルシリル)アミド、N,N−ビス(トリメチルシリル)ウレア等が挙げられる。
このようなシラン系カップリング剤を用いて前記ガラス繊維の表面処理を行うには、通常の公知である方法で行うことができ、特に制限はない。例えば、上記シラン系カップリング剤の有機溶媒溶液あるいは懸濁液をいわゆるサイジング剤としてガラス繊維に塗布するサイジング処理法、あるいはヘンシェルミキサー、スーパーミキサー、レーディゲミキサー、V型ブレンダーなどを用いての乾式混合法、スプレー法、インテグラルブレンド法、ドライコンセントレート法など、ガラス繊維の形状により適宣選択した方法にて行うことができるが、サイジング処理法、乾式混合法、スプレー法により行うことが望ましい。
このようなシラン系カップリング剤を用いて前記ガラス繊維の表面処理を行うには、通常の公知である方法で行うことができ、特に制限はない。例えば、上記シラン系カップリング剤の有機溶媒溶液あるいは懸濁液をいわゆるサイジング剤としてガラス繊維に塗布するサイジング処理法、あるいはヘンシェルミキサー、スーパーミキサー、レーディゲミキサー、V型ブレンダーなどを用いての乾式混合法、スプレー法、インテグラルブレンド法、ドライコンセントレート法など、ガラス繊維の形状により適宣選択した方法にて行うことができるが、サイジング処理法、乾式混合法、スプレー法により行うことが望ましい。
成分(C)は市販品を使用してもよく、市販品としては、例えば「CSG 3PA−820」(平均扁平率4、平均長径=28μm、平均短径=7μm、平均繊維長=3mm、日東紡績株式会社製)、「CSG 3PA−830」(平均扁平率4、平均長径=28μm、平均短径=7μm、平均繊維長=3mm、日東紡績株式会社製)、「CSH 3PA−870」(平均扁平率2、平均長径=20μm、平均短径=10μm、平均繊維長=3mm、日東紡績株式会社製)などが挙げられる。
成分(C)の配合量は、成分(A)〜(C)の合計量に対して、15〜65質量%であり、好ましくは20〜65質量%であり、より好ましくは25〜60質量%である。成分(C)の配合量が成分(A)〜(C)の合計量に対して15質量%未満であると、得られる樹脂組成物の靱性に乏しく、実用的ではない。また、成分(C)の配合量が成分(A)〜(C)の合計量に対して65質量%を超えると、得られる樹脂組成物の加工性が低くなり、実用的ではない。
(その他繊維状フィラー)
本発明の伝熱性樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、成分(C)と共に、成分(C)以外の繊維状フィラーを含有させてもよい。繊維状フィラーとしては、例えば成分(C)以外のガラス繊維、チタン酸カリウムウィスカー、ホウ酸アルミニウムウィスカー、アラミド繊維、酸化アルミニウム繊維、炭素繊維、銅繊維等が挙げられる。
本発明の伝熱性樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、成分(C)と共に、成分(C)以外の繊維状フィラーを含有させてもよい。繊維状フィラーとしては、例えば成分(C)以外のガラス繊維、チタン酸カリウムウィスカー、ホウ酸アルミニウムウィスカー、アラミド繊維、酸化アルミニウム繊維、炭素繊維、銅繊維等が挙げられる。
[任意添加成分]
また、本発明の伝熱性樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、常用の樹脂添加剤を加えることができる。樹脂添加剤としては、例えば酸化防止剤、紫外線吸収剤・光安定剤、離型剤、帯電防止剤、難燃剤、可塑剤、相容化剤、染・顔料などの着色剤、さらには前記成分(A)以外の熱可塑性樹脂や熱可塑性エラストマー等を挙げることができるが、特にこれらに制限されない。
また、本発明の伝熱性樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、常用の樹脂添加剤を加えることができる。樹脂添加剤としては、例えば酸化防止剤、紫外線吸収剤・光安定剤、離型剤、帯電防止剤、難燃剤、可塑剤、相容化剤、染・顔料などの着色剤、さらには前記成分(A)以外の熱可塑性樹脂や熱可塑性エラストマー等を挙げることができるが、特にこれらに制限されない。
酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤及びリン系酸化防止剤を好ましく用いることができる。
フェノール系酸化防止剤としては、例えばトリエチレングリコール−ビス[3−(3−tert−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、1,6−ヘキサンジオール−ビス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、ペンタエリスリトール−テトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、オクタデシル−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、N,N−ヘキサメチレンビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−ヒドロシンナマイド)、3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−ベンジルホスホネート−ジエチルエステル、トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、3,9−ビス{1,1−ジメチル−2−[β−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ]エチル}−2,4,8,10−テトラオキサスピロ(5,5)ウンデカン等が挙げられる。
これらのフェノール系酸化防止剤の中では、特にペンタエリスリトール−テトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート][例えば、「イルガノックス1010」(商品名、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)など。]が好ましい。
リン系酸化防止剤としては、例えばトリフェニルホスファイト、トリスノニルフェニルホスファイト、トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト、トリデシルホスファイト、トリオクチルホスファイト、トリオクタデシルホスファイト、ジデシルモノフェニルホスファイト、ジオクチルモノフェニルホスファイト、ジイソプロピルモノフェニルホスファイト、モノブチルジフェニルホスファイト、モノデシルジフェニルホスファイト、モノオクチルジフェニルホスファイト、ビス(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、2,2−メチレンビス(4,6−ジ−tert−ブチルフェニル)オクチルホスファイト、ビス(ノニルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイトなどが挙げられる。
これらのリン系酸化防止剤の中では、特にビス(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト[例えば、「PEP−36」(商品名、株式会社ADEKA製)]が好ましい。
これらの酸化防止剤は1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、フェノール系とリン系との併用が好ましい。
フェノール系酸化防止剤としては、例えばトリエチレングリコール−ビス[3−(3−tert−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、1,6−ヘキサンジオール−ビス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、ペンタエリスリトール−テトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、オクタデシル−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、N,N−ヘキサメチレンビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−ヒドロシンナマイド)、3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−ベンジルホスホネート−ジエチルエステル、トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、3,9−ビス{1,1−ジメチル−2−[β−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ]エチル}−2,4,8,10−テトラオキサスピロ(5,5)ウンデカン等が挙げられる。
これらのフェノール系酸化防止剤の中では、特にペンタエリスリトール−テトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート][例えば、「イルガノックス1010」(商品名、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)など。]が好ましい。
リン系酸化防止剤としては、例えばトリフェニルホスファイト、トリスノニルフェニルホスファイト、トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト、トリデシルホスファイト、トリオクチルホスファイト、トリオクタデシルホスファイト、ジデシルモノフェニルホスファイト、ジオクチルモノフェニルホスファイト、ジイソプロピルモノフェニルホスファイト、モノブチルジフェニルホスファイト、モノデシルジフェニルホスファイト、モノオクチルジフェニルホスファイト、ビス(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、2,2−メチレンビス(4,6−ジ−tert−ブチルフェニル)オクチルホスファイト、ビス(ノニルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイトなどが挙げられる。
これらのリン系酸化防止剤の中では、特にビス(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト[例えば、「PEP−36」(商品名、株式会社ADEKA製)]が好ましい。
これらの酸化防止剤は1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、フェノール系とリン系との併用が好ましい。
紫外線吸収剤としては、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、トリアジン系紫外線吸収剤、ベンゾオキサジン系紫外線吸収剤またはベンゾフェノン系紫外線吸収剤などを挙げることができる。
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、例えば2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−(3,4,5,6−テトラヒドロフタルイミドメチル)−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−tert−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−tert−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(3’−tert−ブチル−5’−メチル−2’−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2,2’−メチレンビス(4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール)、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ビス(α,α−ジメチルベンジル)フェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(3’,5’−ジ−tert−アミル−2’−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、5−トリフルオロメチル−2−(2−ヒドロキシ−3−(4−メトキシ−α−クミル)−5−tert−ブチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール等が挙げられる。
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、例えば2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−(3,4,5,6−テトラヒドロフタルイミドメチル)−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−tert−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−tert−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(3’−tert−ブチル−5’−メチル−2’−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2,2’−メチレンビス(4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール)、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ビス(α,α−ジメチルベンジル)フェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(3’,5’−ジ−tert−アミル−2’−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、5−トリフルオロメチル−2−(2−ヒドロキシ−3−(4−メトキシ−α−クミル)−5−tert−ブチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール等が挙げられる。
トリアジン系の紫外線吸収剤としては、ヒドロキシフェニルトリアジン系の例えば商品名「チヌビン400」(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)が挙げられる。
ベンゾオキサジン系の紫外線吸収剤としては、2−メチル−3,1−ベンゾオキサジン−4−オン、2−ブチル−3,1−ベンゾオキサジン−4−オン、2−フェニル−3,1−ベンゾオキサジン−4−オン、2−(1−又は2−ナフチル)−3,1−ベンゾオキサジン−4−オン、2−(4−ビフェニル)−3,1−ベンゾオキサジン−4−オン、2,2’−ビス(3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、2,2’−p−フェニレンビス(3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、2,2’−m−フェニレンビス(3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、2,2’−(4,4’−ジフェニレン)ビス(3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、2,2’−(2,6又は1,5−ナフタレン)ビス(3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、1,3,5−トリス(3,1−ベンゾオキサジン−4−オン−2−イル)ベンゼンなどが挙げられる。
ベンゾオキサジン系の紫外線吸収剤としては、2−メチル−3,1−ベンゾオキサジン−4−オン、2−ブチル−3,1−ベンゾオキサジン−4−オン、2−フェニル−3,1−ベンゾオキサジン−4−オン、2−(1−又は2−ナフチル)−3,1−ベンゾオキサジン−4−オン、2−(4−ビフェニル)−3,1−ベンゾオキサジン−4−オン、2,2’−ビス(3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、2,2’−p−フェニレンビス(3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、2,2’−m−フェニレンビス(3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、2,2’−(4,4’−ジフェニレン)ビス(3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、2,2’−(2,6又は1,5−ナフタレン)ビス(3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、1,3,5−トリス(3,1−ベンゾオキサジン−4−オン−2−イル)ベンゼンなどが挙げられる。
ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシ−2’−カルボキシベンゾフェノン、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン等が挙げられる。
これらの紫外線吸収剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
これらの紫外線吸収剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
光安定剤としては、ヒンダードアミン系光安定剤が好ましく、例えばビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、コハク酸ジメチル−1−(2−ヒドロキシエチル)−4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン重縮合物、テトラキス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)−1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシレート、2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジルベンゾエート、ビス(1,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)−2−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−2−n−ブチルマロネート、ビス(N−メチル−2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、1,1’−(1,2−エタンジイル)ビス(3,3,5,5−テトラメチルピペラジン)、N,N’−ビス(3−アミノプロピル)エチレンジアミン−2,4−ビス[N−ブチル−N−(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)アミノ]−6−クロロ−1,3,5−トリアジン縮合物、ポリ[6−N−モルホリル−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル][(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ]ヘキサメチレン[(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミド]、N,N’−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ヘキサメチレンジアミンと1,2−ジブロモエタンとの縮合物、[N−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)−2−メチル−2−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ]プロピオンアミドなどが挙げられる。これらの光安定剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよく、また、前記紫外線吸収剤と併用することもできる。
離型剤としては、一価又は多価アルコールの高級脂肪酸エステルを用いることができる。
かかる高級脂肪酸エステルとしては、炭素数1〜20の一価または多価アルコールと炭素数10〜30の飽和脂肪酸との部分エステルまたは完全エステルであるものが好ましい。一価または多価アルコールと飽和脂肪酸との部分エステルまたは完全エステルとしては、例えばステアリン酸モノグリセリド、ステアリン酸モノソルビテート、ペヘニン酸モノグリセリド、ペンタエリスリトールモノステアレート、ペンタエリスリトールテトラステアレート、プロピレングリコールモノステアレート、ステアリルステアレート、パルミチルパルミテート、ブチルステアレート、メチルラウレート、イソプロピルパルミテート、2−エチルヘキシルステアレートなどが挙げられる。
これらの離型剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
帯電防止剤としては、例えば炭素数14〜30の脂肪酸モノグリセリド、具体的にはステアリン酸モノグリセリド、パルミチン酸モノグリセリドなどを、あるいはポリアミドポリエーテルブロック共重合体などを用いることができる。
かかる高級脂肪酸エステルとしては、炭素数1〜20の一価または多価アルコールと炭素数10〜30の飽和脂肪酸との部分エステルまたは完全エステルであるものが好ましい。一価または多価アルコールと飽和脂肪酸との部分エステルまたは完全エステルとしては、例えばステアリン酸モノグリセリド、ステアリン酸モノソルビテート、ペヘニン酸モノグリセリド、ペンタエリスリトールモノステアレート、ペンタエリスリトールテトラステアレート、プロピレングリコールモノステアレート、ステアリルステアレート、パルミチルパルミテート、ブチルステアレート、メチルラウレート、イソプロピルパルミテート、2−エチルヘキシルステアレートなどが挙げられる。
これらの離型剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
帯電防止剤としては、例えば炭素数14〜30の脂肪酸モノグリセリド、具体的にはステアリン酸モノグリセリド、パルミチン酸モノグリセリドなどを、あるいはポリアミドポリエーテルブロック共重合体などを用いることができる。
難燃剤としては、ノンハロゲン系が好ましく、窒素系難燃剤、金属水酸化物、リン系難燃剤、有機アルカリ金属塩、有機アルカリ土類金属塩、シリコーン系難燃剤等、公知のものを目的に応じて用いることができる。
窒素系難燃剤としては、メラミン、アルキル基又は芳香族基置換メラミン等が挙げられる。
金属水酸化物としては、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム等が挙げられる。
リン系難燃剤としては、ハロゲン非含有有機リン系難燃剤等が挙げられる。
ハロゲン非含有有機リン系難燃剤としては、リン原子を有し、ハロゲンを含まない有機化合物であれば、特に制限なく用いることができる。中でも、リン原子に直接結合するエステル性酸素原子を1つ以上有するリン酸エステル化合物が好適に用いられる。リン酸エステル化合物は、モノマー、ダイマー、オリゴマー、ポリマー又はこれらの混合物であってもよい。
有機リン系難燃剤以外のハロゲン非含有リン系難燃剤としては、赤リン等が挙げられる。
窒素系難燃剤としては、メラミン、アルキル基又は芳香族基置換メラミン等が挙げられる。
金属水酸化物としては、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム等が挙げられる。
リン系難燃剤としては、ハロゲン非含有有機リン系難燃剤等が挙げられる。
ハロゲン非含有有機リン系難燃剤としては、リン原子を有し、ハロゲンを含まない有機化合物であれば、特に制限なく用いることができる。中でも、リン原子に直接結合するエステル性酸素原子を1つ以上有するリン酸エステル化合物が好適に用いられる。リン酸エステル化合物は、モノマー、ダイマー、オリゴマー、ポリマー又はこれらの混合物であってもよい。
有機リン系難燃剤以外のハロゲン非含有リン系難燃剤としては、赤リン等が挙げられる。
有機アルカリ金属塩及び有機アルカリ土類金属塩としては特に制限は無いが、少なくとも一つの炭素原子を有する有機酸又は有機酸エステルのアルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩が好適に用いられる。ここで、有機酸又は有機酸エステルとしては、有機スルホン酸、有機カルボン酸等が挙げられる。
アルカリ金属塩としては、ナトリウム、カリウム、リチウム、セシウム等の塩が挙げられ、アルカリ土類金属塩としては、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム等の塩が挙げられる。また、その有機酸の塩は、フッ素、塩素、臭素のようなハロゲンが置換されていてもよく、具体的には、パーフルオロメタンスルホン酸、パーフルオロエタンスルホン酸、パーフルオロブタンスルホン酸のカリウム塩等が挙げられる。
アルカリ金属塩としては、ナトリウム、カリウム、リチウム、セシウム等の塩が挙げられ、アルカリ土類金属塩としては、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム等の塩が挙げられる。また、その有機酸の塩は、フッ素、塩素、臭素のようなハロゲンが置換されていてもよく、具体的には、パーフルオロメタンスルホン酸、パーフルオロエタンスルホン酸、パーフルオロブタンスルホン酸のカリウム塩等が挙げられる。
シリコーン系難燃剤としては、シリコーン油、シリコーン樹脂等が挙げられる。
シリコーン系難燃剤としては、例えば、官能基を有する(ポリ)オルガノシロキサン類が挙げられる。この官能基としては、アルコキシ基、アリールオキシ、ポリオキシアルキレン基、水素基、水酸基、カルボキシル基、シアノ基、アミノ基、メルカプト基、エポキシ基等が挙げられる。
前記の難燃剤は1種単独でもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、ポリフルオロオレフィン、酸化アンチモン等の難燃助剤を前記難燃剤と併用することができる。
シリコーン系難燃剤としては、例えば、官能基を有する(ポリ)オルガノシロキサン類が挙げられる。この官能基としては、アルコキシ基、アリールオキシ、ポリオキシアルキレン基、水素基、水酸基、カルボキシル基、シアノ基、アミノ基、メルカプト基、エポキシ基等が挙げられる。
前記の難燃剤は1種単独でもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、ポリフルオロオレフィン、酸化アンチモン等の難燃助剤を前記難燃剤と併用することができる。
成分(A)以外の熱可塑性樹脂・エラストマーとしては、例えばポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアリーレンエーテル系樹脂、ポリアリーレンスルフィド系樹脂、ポリスチレン系樹脂、含フッ素系樹脂、ポリオレフィン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、シリコーン系エラストマーなどが挙げられる。
[樹脂組成物の調製]
本発明の伝熱性樹脂組成物の調製方法に特に制限はなく、従来公知の方法を採用することができ、例えば、成分(A)、成分(B)、成分(C)及び必要に応じて用いられる上記成分を、それぞれ所定の割合で配合し、160〜240℃で混練することにより、調製することができる。
配合及び混練は、通常用いられている機器、例えば、リボンブレンダー、ドラムタンブラーなどで予備混合した後、ヘンシェルミキサー、バンバリーミキサー、単軸スクリュー押出機、二軸スクリュー押出機、多軸スクリュー押出機及びコニーダ等を用いる方法で行うことができる。
なお、成分(A)以外の含有成分は、あらかじめ、該成分(A)の一部と溶融混練してから添加する方法をとることもできる。
本発明の伝熱性樹脂組成物の調製方法に特に制限はなく、従来公知の方法を採用することができ、例えば、成分(A)、成分(B)、成分(C)及び必要に応じて用いられる上記成分を、それぞれ所定の割合で配合し、160〜240℃で混練することにより、調製することができる。
配合及び混練は、通常用いられている機器、例えば、リボンブレンダー、ドラムタンブラーなどで予備混合した後、ヘンシェルミキサー、バンバリーミキサー、単軸スクリュー押出機、二軸スクリュー押出機、多軸スクリュー押出機及びコニーダ等を用いる方法で行うことができる。
なお、成分(A)以外の含有成分は、あらかじめ、該成分(A)の一部と溶融混練してから添加する方法をとることもできる。
[樹脂組成物の物性]
以上のようにして調製された本発明の伝熱性樹脂組成物は、一般に以下に示す物性を有している。
当該樹脂組成物のペレットについて、ASTM D256に準拠して測定されるノッチ付Izod衝撃強度は、3〜10kJ/m2程度、より詳細には3.9〜8.5kJ/m2であり、高い靭性を有している。
当該樹脂組成物の平板成形品について測定される熱伝導率は、1〜4W/K・m程度、より詳細には1.5〜3W/K・mであり、実用に耐える伝熱性を有している。なお、上記熱伝導率の測定方法については、後述する。
また、当該樹脂組成物の平板成形品について、ASTM D257に準拠して測定される体積抵抗率は、通常、1014Ω・cm以上であり、実用に耐える絶縁性を有している。
さらに、当該樹脂組成物の平板成形品について、ASTM E313に準拠してYI(黄色度)を測定した結果、通常10以下、より良いものでは7以下であり、白色性が高い。
以上のようにして調製された本発明の伝熱性樹脂組成物は、一般に以下に示す物性を有している。
当該樹脂組成物のペレットについて、ASTM D256に準拠して測定されるノッチ付Izod衝撃強度は、3〜10kJ/m2程度、より詳細には3.9〜8.5kJ/m2であり、高い靭性を有している。
当該樹脂組成物の平板成形品について測定される熱伝導率は、1〜4W/K・m程度、より詳細には1.5〜3W/K・mであり、実用に耐える伝熱性を有している。なお、上記熱伝導率の測定方法については、後述する。
また、当該樹脂組成物の平板成形品について、ASTM D257に準拠して測定される体積抵抗率は、通常、1014Ω・cm以上であり、実用に耐える絶縁性を有している。
さらに、当該樹脂組成物の平板成形品について、ASTM E313に準拠してYI(黄色度)を測定した結果、通常10以下、より良いものでは7以下であり、白色性が高い。
こうして得られる本発明の伝熱性樹脂組成物は、高い伝熱性を有し、絶縁性、靱性及び白色性にも優れる。このため、高放熱性を必要とする電子部品に好適である。かかる電子部品の具体例としては、基板封止材、コイル封止材、基板ケース、電池ケース、抵抗素子ケース、HIDランプの電子バラストケース、コイルボビン、ヒートシンク、ソレノイド、モーターファン、イオン発生デバイスの誘電体、ランプリフレクター、ランプソケット、ランプホルダー、LEDパッケージ、LEDスペーサー、LEDソケット、LED台座コネクタ及びLED素子フレームが挙げられる。
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。
各成分の配合量の測定方法としては、各例により得られた組成物を坩堝に入れ、600℃の炉で6時間燃焼し、燃焼前の組成物及び燃焼残渣の質量減少率から樹脂[成分(A1)〜(A3)、(E)又は(F)]の配合割合を求めた。さらに、燃焼残渣についてX線回折法を用いてタルク[成分(B1)]の配合割合を求めた。
各成分の配合量の測定方法としては、各例により得られた組成物を坩堝に入れ、600℃の炉で6時間燃焼し、燃焼前の組成物及び燃焼残渣の質量減少率から樹脂[成分(A1)〜(A3)、(E)又は(F)]の配合割合を求めた。さらに、燃焼残渣についてX線回折法を用いてタルク[成分(B1)]の配合割合を求めた。
また、各例で得られた樹脂組成物の性能評価は、下記の方法に従って行なった。
(1)ノッチ付Izod衝撃強度
樹脂組成物のペレットについて、ASTM D256に準拠してノッチ付Izod衝撃強度を測定した。
(2)熱伝導率
樹脂組成物のペレットを用いて射出成形して得られた80mm角×3mm厚の平板成形品について、「TPA−501」(京都電子工業株式会社製)を用い、センサー直径:20mm、測定モード:Slab Sheetsの条件にて、熱伝導率を測定した。
(3)体積抵抗率
樹脂組成物ペレットを用いて射出成形して得られた80mm角×3mm厚の平板成形品について、ASTM D257に準拠して体積抵抗率を測定した。
(4)白色性
樹脂組成物ペレットを用いて射出成形して得られた80mm角×3mm厚の平板成形品について、ASTM E313に準拠してYI(黄色度)を測定した。YIの小さい方が白色性に優れることを示す。
(1)ノッチ付Izod衝撃強度
樹脂組成物のペレットについて、ASTM D256に準拠してノッチ付Izod衝撃強度を測定した。
(2)熱伝導率
樹脂組成物のペレットを用いて射出成形して得られた80mm角×3mm厚の平板成形品について、「TPA−501」(京都電子工業株式会社製)を用い、センサー直径:20mm、測定モード:Slab Sheetsの条件にて、熱伝導率を測定した。
(3)体積抵抗率
樹脂組成物ペレットを用いて射出成形して得られた80mm角×3mm厚の平板成形品について、ASTM D257に準拠して体積抵抗率を測定した。
(4)白色性
樹脂組成物ペレットを用いて射出成形して得られた80mm角×3mm厚の平板成形品について、ASTM E313に準拠してYI(黄色度)を測定した。YIの小さい方が白色性に優れることを示す。
本発明の実施例及び比較例において、樹脂組成物の調製で用いた各成分を以下に示す。
[成分(A)]
A1:J−3021GRP(ランダムポリプロピレン、MFR=33g/10min、株式会社プライムポリマー製)
A2:J−3000GP(ホモポリプロピレン、MFR=30g/10min、株式会社プライムポリマー製)
A3:2074G(直鎖状低密度ポリエチレン、MFR=25g/10min、株式会社プライムポリマー製)
[成分(B)]
B1:SW−AC(タルク、重量メジアン粒径15μm、浅田製粉株式会社製)
[成分(C)]
C1:CSG 3PA−820(扁平形状の断面を有するガラス繊維、平均扁平率4、平均長径=28μm、平均短径=7μm、平均繊維長=3mm、日東紡績株式会社製)
[その他成分]
D:03JAFT591(ガラス繊維、平均扁平率1、平均長径=平均短径=10μm、平均繊維長=3mm、オーウェンス・コーニング社製)
E:FN1700(ポリカーボネート、出光興産株式会社製)
F:N1300(ポリブチレンテレフタレート、三菱レイヨン株式会社製)
G:SC20H(シリカ粉、株式会社マイクロン製)
H:酸化亜鉛1種(酸化亜鉛粉、堺化学工業株式会社製)
I:「イルガノックス(登録商標)1010」(酸化防止剤、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
J:PEP−36(酸化防止剤、株式会社ADEKA製)
[成分(A)]
A1:J−3021GRP(ランダムポリプロピレン、MFR=33g/10min、株式会社プライムポリマー製)
A2:J−3000GP(ホモポリプロピレン、MFR=30g/10min、株式会社プライムポリマー製)
A3:2074G(直鎖状低密度ポリエチレン、MFR=25g/10min、株式会社プライムポリマー製)
[成分(B)]
B1:SW−AC(タルク、重量メジアン粒径15μm、浅田製粉株式会社製)
[成分(C)]
C1:CSG 3PA−820(扁平形状の断面を有するガラス繊維、平均扁平率4、平均長径=28μm、平均短径=7μm、平均繊維長=3mm、日東紡績株式会社製)
[その他成分]
D:03JAFT591(ガラス繊維、平均扁平率1、平均長径=平均短径=10μm、平均繊維長=3mm、オーウェンス・コーニング社製)
E:FN1700(ポリカーボネート、出光興産株式会社製)
F:N1300(ポリブチレンテレフタレート、三菱レイヨン株式会社製)
G:SC20H(シリカ粉、株式会社マイクロン製)
H:酸化亜鉛1種(酸化亜鉛粉、堺化学工業株式会社製)
I:「イルガノックス(登録商標)1010」(酸化防止剤、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
J:PEP−36(酸化防止剤、株式会社ADEKA製)
実施例1
(A1)、(B1)、(I)及び(J)を、質量比が35対35対0.035対0.035となるようにそれぞれ量りとった。この原料をドライブレンドし、二軸混練押出機TEM37BS(東芝機械株式会社製)のトップフィーダーに投入し、また適量の(C1)をサイドフィーダーに投入した。トップフィーダー投入物を7.0kg/hrのフィード速度で供給し、サイドフィーダー投入物を3.0kg/hrのフィード速度で供給し、混練した。尚、混練の際にバレルとダイスの設定温度は220℃とした。ダイスから出た組成物のストランドを水冷し、ペレット状にカットした。得られた組成物は、成分の凝集等は見られず良好であった。得られた組成物を分析した結果、成分(A1)、(B1)及び(C1)の合計量に対する各成分の質量分率は、(A1)が35質量%、(B1)が35質量%、(C1)が30質量%であった。
得られた樹脂組成物の性能評価結果を表1に示す。
(A1)、(B1)、(I)及び(J)を、質量比が35対35対0.035対0.035となるようにそれぞれ量りとった。この原料をドライブレンドし、二軸混練押出機TEM37BS(東芝機械株式会社製)のトップフィーダーに投入し、また適量の(C1)をサイドフィーダーに投入した。トップフィーダー投入物を7.0kg/hrのフィード速度で供給し、サイドフィーダー投入物を3.0kg/hrのフィード速度で供給し、混練した。尚、混練の際にバレルとダイスの設定温度は220℃とした。ダイスから出た組成物のストランドを水冷し、ペレット状にカットした。得られた組成物は、成分の凝集等は見られず良好であった。得られた組成物を分析した結果、成分(A1)、(B1)及び(C1)の合計量に対する各成分の質量分率は、(A1)が35質量%、(B1)が35質量%、(C1)が30質量%であった。
得られた樹脂組成物の性能評価結果を表1に示す。
比較例1
実施例1において、(C1)の代わりに(D)を用いた以外は、実施例1と同様にして樹脂組成物及び成形品を製造し、その性能評価を行なった。結果を表1に示す。
実施例1において、(C1)の代わりに(D)を用いた以外は、実施例1と同様にして樹脂組成物及び成形品を製造し、その性能評価を行なった。結果を表1に示す。
実施例1の樹脂組成物は、比較例1の樹脂組成物に比べて、ノッチ付Izod衝撃強度が約1.6倍高くなっており、靱性が著しく向上していることが確認された。また、実施例1の樹脂組成物からなる成形品は、実用に耐え得る十分な伝熱性及び絶縁性を有するとともに、YIが低い即ち白色性が高いことが確認された。
実施例2
(A1)、(B1)、(I)及び(J)を、質量比が25対55対0.025対0.025となるようにそれぞれ量りとった。この原料をドライブレンドし、二軸混練押出機TEM37BS(東芝機械株式会社製)のトップフィーダーに投入し、また適量の(C1)をサイドフィーダーに投入した。トップフィーダー投入物を8.0kg/hrのフィード速度で供給し、サイドフィーダー投入物を2.0kg/hrのフィード速度で供給し、混練した。尚、混練の際にバレルとダイスの設定温度は220℃とした。ダイスから出た組成物のストランドを水冷し、ペレット状にカットした。得られた組成物は、成分の凝集等は見られず良好であった。得られた組成物を分析した結果、成分(A1)、(B1)及び(C1)の合計量に対する各成分の質量分率は、(A1)が25質量%、(B1)が55質量%、(C1)が20質量%であった。
得られた樹脂組成物の性能評価結果を表1に示す。
(A1)、(B1)、(I)及び(J)を、質量比が25対55対0.025対0.025となるようにそれぞれ量りとった。この原料をドライブレンドし、二軸混練押出機TEM37BS(東芝機械株式会社製)のトップフィーダーに投入し、また適量の(C1)をサイドフィーダーに投入した。トップフィーダー投入物を8.0kg/hrのフィード速度で供給し、サイドフィーダー投入物を2.0kg/hrのフィード速度で供給し、混練した。尚、混練の際にバレルとダイスの設定温度は220℃とした。ダイスから出た組成物のストランドを水冷し、ペレット状にカットした。得られた組成物は、成分の凝集等は見られず良好であった。得られた組成物を分析した結果、成分(A1)、(B1)及び(C1)の合計量に対する各成分の質量分率は、(A1)が25質量%、(B1)が55質量%、(C1)が20質量%であった。
得られた樹脂組成物の性能評価結果を表1に示す。
比較例2
実施例2において、(C1)の代わりに(D)を用いたこと以外は、実施例2と同様にして樹脂組成物及び成形品を製造し、その性能評価を行なった。結果を表1に示す。
実施例2において、(C1)の代わりに(D)を用いたこと以外は、実施例2と同様にして樹脂組成物及び成形品を製造し、その性能評価を行なった。結果を表1に示す。
実施例2の樹脂組成物は、比較例2の樹脂組成物に比べて、ノッチ付Izod衝撃強度が約1.6倍高くなっており、靱性が著しく向上していることが確認された。また、実施例2の樹脂組成物からなる成形品は、実用に耐え得る十分な伝熱性及び絶縁性を有するとともに、YIが低い即ち白色性が高いことが確認された。
実施例3
(A1)、(B1)、(I)及び(J)を、質量比が20対20対0.02対0.02となるようにそれぞれ量りとった。この原料をドライブレンドし、二軸混練押出機TEM37BS(東芝機械株式会社製)のトップフィーダーに投入し、また適量の(C1)をサイドフィーダーに投入した。トップフィーダー投入物を4.0kg/hrのフィード速度で供給し、サイドフィーダー投入物を6.0kg/hrのフィード速度で供給し、混練した。尚、混練の際にバレルとダイスの設定温度は220℃とした。ダイスから出た組成物のストランドを水冷し、ペレット状にカットした。得られた組成物は、成分の凝集等は見られず良好であった。得られた組成物を分析した結果、成分(A1)、(B1)及び(C1)の合計量に対する各成分の質量分率は、(A1)が20質量%、(B1)が20質量%、(C1)が60質量%であった。
得られた樹脂組成物の性能評価結果を表1に示す。
(A1)、(B1)、(I)及び(J)を、質量比が20対20対0.02対0.02となるようにそれぞれ量りとった。この原料をドライブレンドし、二軸混練押出機TEM37BS(東芝機械株式会社製)のトップフィーダーに投入し、また適量の(C1)をサイドフィーダーに投入した。トップフィーダー投入物を4.0kg/hrのフィード速度で供給し、サイドフィーダー投入物を6.0kg/hrのフィード速度で供給し、混練した。尚、混練の際にバレルとダイスの設定温度は220℃とした。ダイスから出た組成物のストランドを水冷し、ペレット状にカットした。得られた組成物は、成分の凝集等は見られず良好であった。得られた組成物を分析した結果、成分(A1)、(B1)及び(C1)の合計量に対する各成分の質量分率は、(A1)が20質量%、(B1)が20質量%、(C1)が60質量%であった。
得られた樹脂組成物の性能評価結果を表1に示す。
比較例3
実施例3において、(C1)の代わりに(D)を用いたこと以外は、実施例3と同様にして樹脂組成物及び成形品を製造し、その性能評価を行なった。結果を表1に示す。
実施例3において、(C1)の代わりに(D)を用いたこと以外は、実施例3と同様にして樹脂組成物及び成形品を製造し、その性能評価を行なった。結果を表1に示す。
実施例3の樹脂組成物は、比較例3の樹脂組成物に比べて、ノッチ付Izod衝撃強度が約1.7倍高くなっており、靱性が著しく向上していることが確認された。また、実施例3の樹脂組成物からなる成形品は、実用に耐え得る十分な伝熱性及び絶縁性を有するとともに、YIが低い即ち白色性が高いことが確認された。
実施例4
(A1)、(B1)、(I)及び(J)を、質量比が15対40対0.015対0.015となるようにそれぞれ量りとった。この原料をドライブレンドし、二軸混練押出機TEM37BS(東芝機械株式会社製)のトップフィーダーに投入し、また適量の(C1)をサイドフィーダーに投入した。トップフィーダー投入物を5.5kg/hrのフィード速度で供給し、サイドフィーダー投入物を4.5kg/hrのフィード速度で供給し、混練した。尚、混練の際にバレルとダイスの設定温度は220℃とした。ダイスから出た組成物のストランドを水冷し、ペレット状にカットした。得られた組成物は、成分の凝集等は見られず良好であった。得られた組成物を分析した結果、成分(A1)、(B1)及び(C1)の合計量に対する各成分の質量分率は、(A1)が15質量%、(B1)が40質量%、(C1)が45質量%であった。
得られた樹脂組成物の性能評価結果を表1に示す。
(A1)、(B1)、(I)及び(J)を、質量比が15対40対0.015対0.015となるようにそれぞれ量りとった。この原料をドライブレンドし、二軸混練押出機TEM37BS(東芝機械株式会社製)のトップフィーダーに投入し、また適量の(C1)をサイドフィーダーに投入した。トップフィーダー投入物を5.5kg/hrのフィード速度で供給し、サイドフィーダー投入物を4.5kg/hrのフィード速度で供給し、混練した。尚、混練の際にバレルとダイスの設定温度は220℃とした。ダイスから出た組成物のストランドを水冷し、ペレット状にカットした。得られた組成物は、成分の凝集等は見られず良好であった。得られた組成物を分析した結果、成分(A1)、(B1)及び(C1)の合計量に対する各成分の質量分率は、(A1)が15質量%、(B1)が40質量%、(C1)が45質量%であった。
得られた樹脂組成物の性能評価結果を表1に示す。
比較例4
実施例4において、(C1)の代わりに(D)を用いたこと以外は、実施例4と同様にして樹脂組成物及び成形品を製造し、その性能評価を行なった。結果を表1に示す。
実施例4において、(C1)の代わりに(D)を用いたこと以外は、実施例4と同様にして樹脂組成物及び成形品を製造し、その性能評価を行なった。結果を表1に示す。
実施例4の樹脂組成物は、比較例4の樹脂組成物に比べて、ノッチ付Izod衝撃強度が約1.5倍高くなっており、靱性が著しく向上していることが確認された。また、実施例4の樹脂組成物からなる成形品は、実用に耐え得る十分な伝熱性及び絶縁性を有するとともに、YIが低い即ち白色性が高いことが確認された。
実施例5
実施例1において、(A1)の代わりに(A2)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして樹脂組成物及び成形品を製造し、その性能評価を行なった。結果を表1に示す。
実施例1において、(A1)の代わりに(A2)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして樹脂組成物及び成形品を製造し、その性能評価を行なった。結果を表1に示す。
比較例5
実施例5において、(C1)の代わりに(D)を用いたこと以外は、実施例5と同様にして樹脂組成物及び成形品を製造し、その性能評価を行なった。結果を表1に示す。
実施例5において、(C1)の代わりに(D)を用いたこと以外は、実施例5と同様にして樹脂組成物及び成形品を製造し、その性能評価を行なった。結果を表1に示す。
実施例5の樹脂組成物は、比較例5の樹脂組成物に比べて、ノッチ付Izod衝撃強度が1.6倍高くなっており、靱性が著しく向上していることが確認された。また、実施例5の樹脂組成物からなる成形品は、実用に耐え得る十分な伝熱性及び絶縁性を有するとともに、YIが低い即ち白色性が高いことが確認された。
実施例6
実施例1において、(A1)の代わりに(A3)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして樹脂組成物及び成形品を製造し、その性能評価を行なった。結果を表1に示す。
実施例1において、(A1)の代わりに(A3)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして樹脂組成物及び成形品を製造し、その性能評価を行なった。結果を表1に示す。
比較例6
実施例6において、(C1)の代わりに(D)を用いたこと以外は、実施例6と同様にして樹脂組成物及び成形品を製造し、その性能評価を行なった。結果を表1に示す。
実施例6において、(C1)の代わりに(D)を用いたこと以外は、実施例6と同様にして樹脂組成物及び成形品を製造し、その性能評価を行なった。結果を表1に示す。
実施例6の樹脂組成物は、比較例6の樹脂組成物に比べて、ノッチ付Izod衝撃強度が約1.6倍高くなっており、靱性が著しく向上していることが確認された。また、実施例6の樹脂組成物からなる成形品は、実用に耐え得る十分な伝熱性及び絶縁性を有するとともに、YIが低い即ち白色性が高いことが確認された。
比較例7
(A1)、(B1)、(I)及び(J)を、質量比が40対50対0.04対0.04となるようにそれぞれ量りとった。この原料をドライブレンドし、二軸混練押出機TEM37BS(東芝機械株式会社製)のトップフィーダーに投入し、また適量の(C1)をサイドフィーダーに投入した。トップフィーダー投入物を9.0kg/hrのフィード速度で供給し、サイドフィーダー投入物を1.0kg/hrのフィード速度で供給し、混練した。尚、混練の際にバレルとダイスの設定温度は220℃とした。ダイスから出た組成物のストランドを水冷し、ペレット状にカットした。得られた組成物は、成分の凝集等は見られず良好であった。得られた組成物を分析した結果、成分(A1)、(B1)及び(C1)の合計量に対する各成分の質量分率は、(A1)が40質量%、(B1)が50質量%、(C1)が10質量%であった。
得られた樹脂組成物の性能評価結果を表1に示す。
(A1)、(B1)、(I)及び(J)を、質量比が40対50対0.04対0.04となるようにそれぞれ量りとった。この原料をドライブレンドし、二軸混練押出機TEM37BS(東芝機械株式会社製)のトップフィーダーに投入し、また適量の(C1)をサイドフィーダーに投入した。トップフィーダー投入物を9.0kg/hrのフィード速度で供給し、サイドフィーダー投入物を1.0kg/hrのフィード速度で供給し、混練した。尚、混練の際にバレルとダイスの設定温度は220℃とした。ダイスから出た組成物のストランドを水冷し、ペレット状にカットした。得られた組成物は、成分の凝集等は見られず良好であった。得られた組成物を分析した結果、成分(A1)、(B1)及び(C1)の合計量に対する各成分の質量分率は、(A1)が40質量%、(B1)が50質量%、(C1)が10質量%であった。
得られた樹脂組成物の性能評価結果を表1に示す。
比較例8
比較例7において、(C1)の代わりに(D)を用いたこと以外は、比較例7と同様にして樹脂組成物及び成形品を製造し、その性能評価を行なった。結果を表1に示す。
比較例7において、(C1)の代わりに(D)を用いたこと以外は、比較例7と同様にして樹脂組成物及び成形品を製造し、その性能評価を行なった。結果を表1に示す。
比較例7の樹脂組成物は、比較例8の樹脂組成物に比べて、ノッチ付Izod衝撃強度が約1.2倍高くなっているものの、その靱性は不十分であった。
比較例9
(A1)、(B1)、(I)及び(J)を、質量比が5対40対0.005対0.005となるようにそれぞれ量りとった。この原料をドライブレンドし、二軸混練押出機TEM37BS(東芝機械株式会社製)のトップフィーダーに投入し、また適量の(C1)をサイドフィーダーに投入した。トップフィーダー投入物を4.5kg/hrのフィード速度で供給し、サイドフィーダー投入物を5.5kg/hrのフィード速度で供給し、混練した。尚、混練の際にバレルとダイスの設定温度は220℃とした。しかし、供給物がバレル内に詰まり、樹脂組成物を得ることができなかった。このため、実施例1で行った評価が実施できなかった。
良好なペレットが得られなかった理由としては、マトリックスとなる成分(A1)が少なすぎることが考えられる。
(A1)、(B1)、(I)及び(J)を、質量比が5対40対0.005対0.005となるようにそれぞれ量りとった。この原料をドライブレンドし、二軸混練押出機TEM37BS(東芝機械株式会社製)のトップフィーダーに投入し、また適量の(C1)をサイドフィーダーに投入した。トップフィーダー投入物を4.5kg/hrのフィード速度で供給し、サイドフィーダー投入物を5.5kg/hrのフィード速度で供給し、混練した。尚、混練の際にバレルとダイスの設定温度は220℃とした。しかし、供給物がバレル内に詰まり、樹脂組成物を得ることができなかった。このため、実施例1で行った評価が実施できなかった。
良好なペレットが得られなかった理由としては、マトリックスとなる成分(A1)が少なすぎることが考えられる。
比較例10
実施例1において、(A1)の代わりに(E)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして樹脂組成物及び成形品を製造し、その性能評価を行なった。結果を表1に示す。
実施例1において、(A1)の代わりに(E)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして樹脂組成物及び成形品を製造し、その性能評価を行なった。結果を表1に示す。
比較例10の樹脂組成物は、ノッチ付Izod衝撃強度が実施例1の樹脂組成物の約59%であり、靱性が低く、さらにYIが高かった(白色性が低かった)。
比較例11
実施例1において、(A1)の代わりに(F)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして樹脂組成物及び成形品を製造し、その性能評価を行なった。結果を表1に示す。
実施例1において、(A1)の代わりに(F)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして樹脂組成物及び成形品を製造し、その性能評価を行なった。結果を表1に示す。
比較例11の樹脂組成物は、ノッチ付Izod衝撃強度が実施例1の樹脂組成物の約78%であり、靱性が低く、さらにYIが高かった(白色性が低かった)。
比較例12
実施例1において、(B1)の代わりに(G)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして樹脂組成物及び成形品を製造し、その性能評価を行なった。結果を表1に示す。
実施例1において、(B1)の代わりに(G)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして樹脂組成物及び成形品を製造し、その性能評価を行なった。結果を表1に示す。
比較例13
比較例12において、(C1)の代わりに(D)を用いたこと以外は、比較例12と同様にして樹脂組成物及び成形品を製造し、その性能評価を行なった。結果を表1に示す。
比較例12において、(C1)の代わりに(D)を用いたこと以外は、比較例12と同様にして樹脂組成物及び成形品を製造し、その性能評価を行なった。結果を表1に示す。
比較例12及び13の樹脂組成物からなる成形品は、実用に耐え得る伝熱性を有していなかった。
比較例14
実施例1において、(B1)の代わりに(H)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして樹脂組成物及び成形品を製造し、その性能評価を行なった。結果を表1に示す。
実施例1において、(B1)の代わりに(H)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして樹脂組成物及び成形品を製造し、その性能評価を行なった。結果を表1に示す。
比較例15
比較例14において、(C1)の代わりに(D)を用いたこと以外は、比較例14と同様にして樹脂組成物及び成形品を製造し、その性能評価を行なった。結果を表1に示す。
比較例14において、(C1)の代わりに(D)を用いたこと以外は、比較例14と同様にして樹脂組成物及び成形品を製造し、その性能評価を行なった。結果を表1に示す。
比較例14及び15の樹脂組成物からなる成形品は、実用に耐え得る伝熱性を有していなかった。
本発明の伝熱性樹脂組成物は、伝熱性、絶縁性、靭性及び白色性に優れ、高放熱性を必要とする電子部品などの材料として好適に用いられる。
Claims (5)
- 成分(A)〜(C)の合計量に対し、(A)ポリオレフィン系樹脂10〜40質量%、(B)タルク15〜60質量%及び(C)扁平形状の断面を有するガラス繊維15〜65質量%を含む伝熱性樹脂組成物。
- 前記(A)ポリオレフィン系樹脂が、ホモポリプロピレン、ランダムポリプロピレン、ブロックポリプロピレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン及びEVA(エチレン/酢酸ビニル共重合体)からなる群から選ばれる少なくとも1種である、請求項1に記載の伝熱性樹脂組成物。
- 前記(C)扁平形状の断面を有するガラス繊維の平均扁平率が2〜20である、請求項1又は2に記載の伝熱性樹脂組成物。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の樹脂組成物を成形してなる伝熱性樹脂成形体。
- 請求項4に記載の伝熱性樹脂成形体を用いてなる電子部品。
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JP2008025321A JP2009185152A (ja) | 2008-02-05 | 2008-02-05 | 伝熱性樹脂組成物 |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011016253A1 (ja) | 2009-08-07 | 2011-02-10 | パナソニック株式会社 | 端末装置及び再送制御方法 |
WO2015150140A1 (en) * | 2014-04-01 | 2015-10-08 | Dsm Ip Assets B.V. | Thermoconductive composition |
CN106543551A (zh) * | 2015-09-16 | 2017-03-29 | 天津中聚新能源科技有限公司 | 一种锂离子电池塑料壳体、锂离子电池及其制造方法 |
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-
2008
- 2008-02-05 JP JP2008025321A patent/JP2009185152A/ja active Pending
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CN106543551A (zh) * | 2015-09-16 | 2017-03-29 | 天津中聚新能源科技有限公司 | 一种锂离子电池塑料壳体、锂离子电池及其制造方法 |
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