JP2011046967A - 熱伝導性ポリカーボネート系樹脂組成物および成形体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(A)ポリカーボネート樹脂と、(B)ポリエチレンテレフタレート樹脂又はポリブチレンテレフタレート樹脂とを、重量比100:10〜70としてなるポリカーボネート系樹脂アロイ100重量部に対し、(C)黒鉛化されてなる炭素繊維であって、長さ方向の熱伝導率が400W/m・K以上、かつ繊維平均径5〜20μmの炭素繊維510〜50重量部未満、及び(D)熱伝導率が10W/m・K以上で平均粒子径が1〜500μmの熱伝導性粉体10〜80重量部を含有してなることを特徴とする熱伝導性ポリカーボネート系樹脂組成物、及び該熱伝導性ポリカーボネート系樹脂組成物を成形してなることを特徴とする成形体であって、OA、電気・電子部品、精密機器部品の筐体として有用な成形体。
【選択図】なし
Description
本発明で用いられる(A)ポリカーボネート樹脂としては、芳香族ポリカーボネート、脂肪族ポリカーボネート、芳香族−脂肪族ポリカーボネートを用いることができるが、中でも芳香族ポリカーボネートが好ましい。該芳香族ポリカーボネート樹脂としては、芳香族ジヒドロキシ化合物をホスゲンまたは炭酸のジエステルと反応させることによって作られる熱可塑性芳香族ポリカーボネート重合体または共重合体である。
このような芳香族ポリカーボネート樹脂の製造方法については、限定されるものでは無く、ホスゲン法(界面重合法)あるいは、溶融法(エステル交換法)等で製造することができる。さらに、溶融法で製造された、末端基のOH基量を調整した芳香族ポリカーボネート樹脂を使用することができる。
また、本発明においては、ポリカーボネート樹脂100重量部に対して、PETとPBTとを、その合計が5〜100重量部の範囲で、併用しても良い。
さらに本発明においては、ポリカーボネート樹脂とポリエチレンテレフタレート樹脂とを重量比で100:5〜100:100の範囲で使用することが、特に熱伝導性向上の効果が高いことから好ましい。
本発明で用いるリン酸エステル化合物としては、たとえば、次式(1)で示される化合物が好ましい。
上記式(1)においてR1〜R4で示されるアリール基としては、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。またXで示される2価の芳香族基としては、フェニレン基、ナフチレン基や、例えばビスフェノールから誘導される基等が挙げられる。これらの置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、ヒドロキシ基等が挙げられる。nが0の場合はリン酸エステルであり、nが0より大きい場合は縮合リン酸エステル(混合物を含む)である。
芳香族スルホン酸金属塩の具体例としては、3,4−ジクロロベンゼンスルホン酸ナトリウム塩、2,4,5−トリクロロベンゼンスルホン酸ナトリウム塩、ベンゼンスルホン酸ナトリウム塩、ジフェニルスルホン−3−スルホン酸のナトリウム塩、ジフェニルスルホン−3−スルホン酸のカリウム塩、4,4’−ジブロモジフェニル−スルホン−3−スルホン酸のナトリウム塩、4,4’−ジブロモジフェニル−スルホン−3−スルホン酸のカリウム塩、4−クロロ−4’−ニトロジフェニルスルホン−3−スルホン酸のカルシウム塩、ジフェニルスルホン−3,3’−ジスルホン酸のジナトリウム塩、ジフェニルスルホン−3,3’−ジスルホン酸のジカリウム塩などが挙げられる。
ポリジオルガノシロキサンは、官能基を含有していなくても、官能基を含有していてもよい。官能基を含有しているポリジオルガノシロキサンの場合、官能基はメタクリル基、アルコキシ基またはエポキシ基であることが好ましい。
本発明のポリカーボネート系樹脂組成物を得るための方法としては、各種混練機、例えば、一軸および多軸混練機、バンバリーミキサー、ロール、ブラベンダープラストグラム等で、上記成分を混練した後、冷却固化する方法や、適当な溶媒、例えば、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素およびその誘導体に上記成分を添加し、溶解する成分同志あるいは、溶解する成分と不溶解成分を懸濁状態で混ぜる溶液混合法等が用いられる。工業的コストからは溶融混練法が好ましいが、これに限定されるものではない。溶融混練においては、単軸や二軸の押出機を用いることが好ましい。
なお、以下の実施例において、各成分として次に示すものを用いた。
(A)ポリカーボネート樹脂:ポリ−4,4−イソプロピリデンジフェニルカーボネート、三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製、商品名:ユーピロン(登録商標)S−3000、粘度平均分子量21,000(以下、PCと略記する)
(B−1)ポリエチレンテレフタレート樹脂:三菱化学(株)製、商品名:ノバペックス(登録商標)GG500(以下、PETと略記する)
(B−2)ポリブチレンテレフタレート樹脂:三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製、商品名:ノバデュラン(登録商標)5010(以下、PBTと略記する)
(C−2)炭素繊維:三菱化学産資(株)製、商品名:ダイアリード(登録商標)K223GM、繊維径10μm、長さ6mm、サイジング剤含有率6.2%、熱伝導率20W/m・K
(D−1)酸化アルミニウム:昭和電工(株)製、商品名AS−10、平均粒子径39μm、熱伝導率30W/m・K
(D−2)窒化ホウ素:水島合金鉄(株)製、商品名FS−3、平均粒子径50μm、熱伝導率60W/m・K
(D−3)窒化アルミニウム:(株)トクヤマ製、商品名SH02−SW10 タイプI、平均粒子径12.6μm、熱伝導率170W/m・K
難燃剤:リン酸エステル化合物:レゾルシノールビス(ジキシレニルホスフェート)、旭電化工業(株)製、商品名:FP500
フッ素樹脂:ポリテトラフルオロエチレン、ダイキン工業(株)製、商品名:ポリフロンF−201L
エラストマー:(ブタジエン&スチレン)コア/アクリルシェルの多層構造重合体、三菱レイヨン(株)製、商品名:メタブレンE−901
表1に示す割合にて調製した(A)ポリカーボネート樹脂と、(B)ポリエチレンテレフタレート樹脂又はポリブチレンテレフタレート樹脂および難燃剤、フッ素樹脂、エラストマーをタンブラーミキサーにて均一に混合したのち、二軸押出機(日本製鋼所製、TEX30XCT、L/D=42、バレル数12)を用いて、シリンダー温度280℃、スクリュー回転数200rpmにてバレル1より押出機にフィードし溶融混練させ、さらにバレル7より(C)炭素繊維および(D)熱伝導性粉体を表1に示す割合にて押出機に途中フィードして溶融混練させて樹脂組成物をペレット化した。
次にこの樹脂組成物を、自動熱プレス機(大竹機械工業製、380角、65トン)を用い、プレス温度260℃、余熱8分、プレス20秒、冷却2分の条件で2mm厚のプレス成形品を作成し、成形品を3枚重ねたサンプルにて熱伝導率を測定した。
[評価方法]
(1)熱伝導率
迅速熱伝導率測定装置(京都電子工業製、Kemtherm QTM−D3)を用いて、プレス成形品の熱伝導率を測定した。
(2)流動長
射出成形機(住友重機械工業製、サイキャップM−2、型締め力75T)を用いて、樹脂温度(パージ樹脂の実測温度):290℃,金型温度:80℃,金型:20mm幅×1mm厚み,射出圧力:147MPaの条件で流動長を測定した。
(3)そり
射出成形機(東芝機械製、型締め力150T)を用い、シリンダー温度280℃、金型温度80℃の条件で、150mm×150mm/高さ20mm/厚み2mmの箱型の試験片を成形した。次いで、この試験片の天面の反りを、ミツトヨ社製三次元測定機を用いて測定した。測定は、天面の中心線に沿って10mm間隔で15点測定し、両端を結んだ基準線からの最大落ち込み量を反りとした。
アンダーライターズラボラトリーズインコーポレーションのUL−94「材料分類のための燃焼試験」(以下、UL−94)に示される試験方法に従って試験し、厚さが1/16インチの5本の試験片の結果に基づいてUL−94規格のV−0、V−1およびV−2のいずれかの等級に評価した。UL−94についての各Vの等級基準は、概略以下のとおりである。
(i)V−0:10秒接炎後の燃焼時間が10秒以下であり、5本のトータル燃焼時間が50秒以下かつ、全試験片とも脱脂綿に着火するような微粒炎を落下しない。
(ii)V−1:10秒接炎後の燃焼時間が30秒以下であり、5本のトータル燃焼時間が250秒以下、かつ、全試験片とも脱脂綿に着火するような微粒炎を落下しない。
(iii)V−2:10秒接炎後の燃焼時間が30秒以下であり、5本のトータル燃焼時間が250秒以下、かつ、これらの試験片から落下した微粒炎から脱脂綿に着火する。
(iv)NG:上記いずれの燃焼時間にも該当せず、燃焼し続けた場合。
Claims (7)
- (A)ポリカーボネート樹脂と、(B)ポリエチレンテレフタレート樹脂及び/又はポリブチレンテレフタレート樹脂とを、重量比100:10〜100:70としてなるポリカーボネート系樹脂アロイ100重量部に対し、(C)黒鉛化されてなる炭素繊維であって、長さ方向の熱伝導率が400W/m・K以上、かつ繊維平均径5〜20μmの炭素繊維10〜50重量部、及び(D)熱伝導率が10W/m・K以上で平均粒子径が1〜500μmの熱伝導性粉体10〜80重量部を含有してなることを特徴とする熱伝導性ポリカーボネート系樹脂組成物。
- ポリカーボネート系樹脂アロイが、(A)ポリカーボネート樹脂と(B)ポリエチレンテレフタレート樹脂との重量比100:10〜100:70のアロイであることを特徴とする請求項1に記載の熱伝導性ポリカーボネート系樹脂組成物。
- (D)成分が、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、炭化ホウ素、窒化ケイ素および炭化ケイ素からなる群の1つまたは2つ以上からなる熱伝導性粉末であることを特徴とする請求項1または2に記載の熱伝導性ポリカーボネート系樹脂組成物。
- さらに、難燃剤を配合してなる請求項1ないし3のいずれか1項に記載の熱伝導性ポリカーボネート系樹脂組成物。
- さらに、滴下防止剤を配合してなる請求項1ないし5のいずれか1項に記載の熱伝導性ポリカーボネート系樹脂組成物。
- 請求項1ないし6の何れか1項に記載の熱伝導性ポリカーボネート系樹脂組成物を成形してなることを特徴とする成形体。
- OA、電気・電子部品、精密機器部品の筐体である請求項7に記載の成形体。
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