JP2009197052A - 樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】無機フィラーと熱可塑性シリコーン樹脂からなり、無機フィラーが組成物全量100重量部に対して50〜95重量部含まれ、Fe−Si−Al合金、Fe−Ni−Cr合金、水酸化マグネシウム、及び酸化アルミニウムから選ばれる少なくとも1種であり、熱可塑性シリコーン樹脂が、非晶性ブロックと結晶性ブロックとから構成され、尿素結合を含樹脂組成物であり、該樹脂組成物からなるシート。
【選択図】なし
Description
即ち、本発明は、
1.無機フィラー(A)と熱可塑性シリコーン樹脂(B)からなり、(A)が組成物全量100重量部に対して50〜95重量部含まれることを特徴とする樹脂組成物。
2.(B)の分子構造が非晶性ブロックと結晶性ブロックとから構成されることを特徴とする1.に記載の樹脂組成物。
3.結晶性ブロックが尿素結合を含むことを特徴とする2.に記載の樹脂組成物。
4.(A)がFe−Si−Al合金、Fe−Ni−Cr合金、水酸化マグネシウム、及び酸化アルミニウムから選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする1.〜3.のいずれか1つに記載の樹脂組成物。
5.1.〜4.のいずれか1つに記載の樹脂組成物からなるシート。
本発明の樹脂組成物は、無機フィラー(A)と熱可塑性シリコーン樹脂(B)からなる。
本発明の無機フィラー(A)とは、無機化合物の粉体である。
無機化合物としては、金属単体、金属合金、金属酸化物、金属炭化物、金属水酸化物、金属窒化物、金属水素化物、金属硫化物、炭素単体等を挙げることができる。
上記金属としては、Fe、Ni、Co、Al、Mn、Zn、Ti、Si、B、Mg、Ca、Ba、Nb、Cu、Ag、Sr、Cr、Mo、Ga、In、Sn、Sb、Pd、La、Ce、Pr、Nd、Sm等を挙げることができる。
上記無機フィラー(A)のうち、純鉄、Fe−Si合金、Fe−Si−Al合金、Fe−Ni−Cr合金、Fe−Ni合金、Fe−Co−Ni合金、フェライト、SmFeN、NdFeBは磁気特性を有し、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、カーボンは特に熱伝導性、水酸化マグネシウム、酸化アルミニウムは難燃性、カーボン、純鉄は特に導電性を有する。
無機フィラー(A)粒子の形状は例えば、球状、柱状、針状、扁平状等を挙げることができる。
無機フィラー(A)は樹脂との密着性を改善することを目的として、フィラー表面をシランカップリング剤で表面処理することもできる。
無機フィラー(A)の組成は樹脂組成物全量100重量部に対して、50〜95重量部であり、好ましくは60〜90重量部、より好ましくは75〜85重量部である。50重量部以上では樹脂組成物に無機フィラー(A)固有の特性が発現され、95重量部以下では成形加工性がよい。
熱可塑性シリコーン樹脂(B)は、一旦成型加工した後も再加熱により溶融するため、リサイクル加工が可能である。
熱可塑性シリコーン樹脂(B)は分子骨格中に結晶性を有するセグメントを有すると、セグメントの融点以下ではセグメント同士が凝集、結晶構造を形成し、この結晶部位が架橋点を形成するため架橋エラストマー特有の高い粘弾性特性を発現し、加熱して融点を超えると結晶部位が融解して熱可塑性樹脂としての流動性を発現することから容易に加工することができる。
上記結晶性セグメントとしては、エステル結合、ウレタン結合、尿素結合、アミド結合、イミド結合を有するものを好ましく用いることができるが、結晶構造の発現しやすさの観点から尿素結合が特に好ましい。
樹脂組成物の製法は、無機フィラー(A)と熱可塑性シリコーン樹脂を(B)を加熱しつつ直接混練する方法や(B)が可溶な溶剤に(A)と(B)を加えて溶液状態で混合する方法を用いることが出来る。
上記の直接混練する方法では、混練温度は100〜230℃が好ましく、より好ましくは120〜210℃、特に好ましくは150〜205℃である。100℃以上では樹脂が十分に軟化されてと無機フィラー(A)との混練性が良く、230℃以下ではシート成形に適している。
上記溶液状態で混合する場合の溶剤としては、2−ブタノン、イソプロパノール、トルエン、アセトン、テトラヒドロフラン、クロロホルム、塩化メチレンを用いることができるが、2−ブタノン、イソプロパノール、テトラヒドロフランが(B)の溶解性に優れることから特に好ましく用いられる。
本発明の樹脂組成物には、リサイクル性やフィラーの高充填性を損なわない範囲で他の熱可塑性樹脂や熱硬化樹脂を加えることができる。熱可塑性樹脂としては二重結合または三重結合等の不飽和基を有するモノマーの重合体、および共重合体を用いることができる。
官能基としてはビニル基、アリル基、カルボキシル基、酸無水基、エステル基、水酸基、アミノ基、アミド基、イミド基、エポキシ基、ハロゲンから選ばれる1つ、または2つ以上を含んでもよい。
熱可塑性シリコーン樹脂(B)以外の樹脂成分の組成は、組成物中の熱可塑性シリコーン樹脂(B)成分を100重量部としたときに100重量部以下であることが好ましい。100重量部を超えると無機フィラー(A)の高配合が困難になる場合もある。
本発明の樹脂組成物は射出成形、押し出し成形、トランスファー成形等の手法を用いて用途に応じた様々な形態に成形することが出来るが、加工容易性の観点や用途範囲の広さからシートが好ましい。
シートの好ましい厚みは特性や用途によって異なるが、小型化、薄型化の要望の強い情報通信機器の場合には10〜500μmと薄い方が好ましく、より好ましくは10〜300μmである。
本発明の樹脂組成物からなるシートには、粘着剤をコーティングしたり、両面テープを貼り付けることにより、シート自体に粘着層を付与することができる。
上記シートは無機フィラー(A)の特性に応じた機能を有する。無機フィラーが磁気特性を有する場合は、マグネットシート、電磁波吸収シート、熱伝導性の高いものであれば熱伝導性シート、導電性を有するものであれば電磁波シールドシート等を挙げる事ができる。
上記樹脂組成物のシートは電気・電子製品、無線通信機器等の筐体や回路部、建築材料等に用いることができる。
無機フィラー(A)
(A−1)扁平状Fe−Cr−Ni合金粉末:扁平度20〜30、平均粒径(d50)=23μm、組成は、Fe/Ni/Cr=97.8/1.5/0.7wt%
(A−2)扁平状Fe−Si−Al合金粉末:扁平度50、平均粒径(d50)=47μm、組成は、Fe/Si/Al=84/10/6wt%
(A−3)酸化アルミニウム粉末:球状、d50=10μm
(A−4):水酸化マグネシウム粉末:球形、d50=0.8μm
シリコーン樹脂(B)
(B−1)熱可塑性シリコーン樹脂:GENIOMER140(旭化成ワッカーシリコーン株式会社製)ポリジメチルシロキサンセグメントと尿素基を有する結晶性セグメントから構成される。融点は140℃。
(B−2)熱硬化性シリコーン樹脂:Sil Gel612A液とB液(旭化成ワッカーシリコーン株式会社製)A液とB液を1:1で混合し、加熱することにより、熱硬化反応が進み架橋シリコーン樹脂が得られる。
・透磁率:同軸菅によるSパラメーター反射法で周波数1MHzでの透磁率の実数部を測定した。
・熱伝導率:迅速熱伝導率測定計 KEMTHERM QTM−D3型(京都電子工業製)を用い、基準試料をシリコーンゴム(0.237W/m.k)、ゴム板(0.530W/m.k)、石英ガラス(1.327W/m.k)、ジルコニア(3.275W/m.k)として、内挿法により求めた。
・リサイクル性:溶融混練して一旦成形して得られたシートを粉砕したものを再度、混練、シート成形を試み、シート外観が粉砕前と同じ時は○、外観が損なわれるかシート自体が得られなかった場合は×とした。
(A−1)60g、(B−1)15gを、ラボプラストミルを用いて170℃で混練し、均一に練られた組成物(C−1)を得た。(C−1)の組成は(A−1)80重量部、(B−1)20重量部である。(C−1)を180℃、5MPaで圧縮成形し、厚み0.2mmのシートを成形した。シートの評価結果を表1に示す。
(A−1)の代わりに(A−2)を用いたほかは実施例1と同様に行い、均一に練られた組成物を得た。この組成物から、厚み0.2mmのシートを得た。シートの評価結果を表1に示す。
(A−1)の代わりに(A−3)を用いた他は実施例1と同様に行い、均一に練られた組成物を得た。この組成物から、厚み0.2mmのシートを得た。シートの熱伝導率は1.0W/m.kであった。
シートの評価結果を表1に示す。
(A−2)65g、(A−4)15g、(B−1)15gを用いた他は実施例1と同様に行い、均一に練られた組成物を得た。この組成物から、厚み0.2mmのシートを得た。シートの評価結果を表1に示す。
(A−1)60g、(B−1)15gを2−ブタノン15gと混合、攪拌し、(B−1)を完全に溶解させた後にテフロン(登録商標)シート上に溶液をキャストした。そのまま25℃で放置し、溶剤を完全に揮発させると厚み100μmのシートが得られた。シートの評価結果を表1に示す。
(A−1)60g、(B−1)7.5g、(B−2)のA液3.75g、B液3.75gを、ラボプラストミルを用いて170℃で混練し、均一に練られた組成物(C−2)を得た。(C−2)の組成は(A−1)80重量部、(B−1)10重量部、(B−2)10重量部である。(C−2)を180℃、5MPaで圧縮成形し、厚み0.2mmのシートを成形した。シートの評価結果を表1に示す。
(B−1)の代わりに(B−3)塩素化ポリエチレン:エラスレン301A(昭和電工株式会社製)を用いた他は実施例1と同様に行い、組成物のシート成形を試みたが、組成物が脆く、シートは得られなかった。
(B−2)のA液7.5g、B液7.5gの混合液に(A−1)60gを加えて攪拌、混合し、均一に練られた組成物を得た。この組成物を、圧縮成形プレス機を用いて、150℃、5MPaで5分間圧縮成形し、厚み0.5mmのシートを得た。シートの評価結果を表1に示す。
Claims (5)
- 無機フィラー(A)と熱可塑性シリコーン樹脂(B)からなり、(A)が組成物全量100重量部に対して50〜95重量部含まれることを特徴とする樹脂組成物。
- (B)の分子構造が非晶性ブロックと結晶性ブロックとから構成されていることを特徴とする請求項1に記載の樹脂組成物。
- 結晶性ブロックが尿素結合を含むことを特徴とする請求項2に記載の樹脂組成物。
- (A)がFe−Si−Al合金、Fe−Ni−Cr合金、水酸化マグネシウム、及び酸化アルミニウムから選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の樹脂組成物からなるシート。
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