JP2021181541A - Heat-conductive resin composition, and compact comprising the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱可塑性樹脂と熱伝導性充填材を含有し、耐フォギング性に優れかつ流動方向の熱伝導率が2W/(m・K)以上の成形体を製造することができる熱伝導性樹脂組成物およびそれからなる成形体に関するものである。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention contains a thermoplastic resin and a thermally conductive filler, and can produce a molded body having excellent fogging resistance and a thermal conductivity of 2 W / (m · K) or more in the flow direction. It relates to a resin composition and a molded body made of the resin composition.
近年、部品および製品の高性能化により発熱量が大きくなっているが、部品および製品の小型化および軽量化に伴い放熱スペースは減少している。そのため、発生する熱を効果的に外部へ放散させる熱対策が非常に重要な課題になっており、その構成材料である樹脂成形材料(例えば樹脂組成物)の放熱性改良を求める声が大きくなってきている。例えばLEDは高寿命化のために効率よく放熱することが必要となっており、さらにランプを長時間点灯した際にレンズが曇らないことも重要になっている。そのため、使用される部材の良好な耐フォギング性も求められるようになっている。LEDの高寿命化につながる放熱量を考えた場合、流動方向の熱伝導率として、一般的な樹脂組成物の熱伝導率0.2W/(m・K)の10倍となる2W/(m・K)は必要となる。このため、成形体の流動方向の熱伝導率が2W/(m・K)以上であり、かつ良好な耐フォギング性の材料が求められている。 In recent years, the amount of heat generated has increased due to the higher performance of parts and products, but the heat dissipation space has decreased as the parts and products have become smaller and lighter. Therefore, measures against heat that effectively dissipate the generated heat to the outside have become a very important issue, and there are increasing calls for improving the heat dissipation of the resin molding material (for example, resin composition) that is the constituent material. It's coming. For example, it is necessary to efficiently dissipate heat from an LED in order to extend its life, and it is also important that the lens does not fog when the lamp is lit for a long time. Therefore, good fogging resistance of the members used is also required. Considering the amount of heat radiation that leads to a longer life of the LED, the thermal conductivity in the flow direction is 2 W / (m), which is 10 times the thermal conductivity of 0.2 W / (m · K) of a general resin composition.・ K) is required. Therefore, there is a demand for a material having a thermal conductivity of 2 W / (m · K) or more in the flow direction of the molded product and having good fogging resistance.
これまで、樹脂材料に熱伝導性の高い熱伝導性充填材(例えば、黒鉛、銅、アルミニウム、酸化アルミニウム等)を高充填することによって、高熱伝導化された樹脂組成物が得られることが知られている。このような樹脂組成物を用いて製造された成形体は電気・電子部品の製造用部材として検討されている(例えば、特許文献1〜4)。 It has been known that a resin composition having high thermal conductivity can be obtained by highly filling a resin material with a thermally conductive filler (for example, graphite, copper, aluminum, aluminum oxide, etc.) having high thermal conductivity. Has been done. Molds manufactured using such a resin composition have been studied as members for manufacturing electrical and electronic parts (for example, Patent Documents 1 to 4).
一方、熱伝導性樹脂組成物の分野では、曲げ強度および曲げ弾性率など機械強度に優れた成形体を流動性よく製造できることも求められている。 On the other hand, in the field of thermally conductive resin compositions, it is also required to be able to produce a molded body having excellent mechanical strength such as bending strength and flexural modulus with good fluidity.
本発明の発明者等は、熱伝導性充填材が多量に配合された樹脂組成物を従来の製造方法で製造した場合、製造時のガス引きが不十分となり、当該樹脂組成物を用いて得られた成形体の耐フォギング性が悪化する問題が生じることを見出した。詳しくは、樹脂組成物を製造する際のガス引きは、従来の方法では、押出機における押出方向で最下流の近傍に設けられたベント口から単に真空引きすることにより行われる。このとき、樹脂組成物に熱伝導性充填材が多量に配合されていると、内圧が高くなり、ベント口から溶融物が溢出したり、かつ/またはベント口が閉塞したりする傾向があるため、ガス引きを十分に行うことはできなかった。このため、樹脂組成物から、熱可塑性樹脂中の残留モノマー成分および熱による分解物成分等を十分に除去することができず、成形体の耐フォギング性が悪化するものと考えられる。 When the inventor of the present invention manufactures a resin composition containing a large amount of a heat conductive filler by a conventional manufacturing method, the degassing during manufacturing becomes insufficient, and the resin composition can be obtained by using the resin composition. It has been found that there arises a problem that the fogging resistance of the molded product is deteriorated. Specifically, the degassing in the production of the resin composition is performed by simply evacuating from the vent port provided in the vicinity of the most downstream in the extrusion direction in the extruder in the conventional method. At this time, if a large amount of the heat conductive filler is blended in the resin composition, the internal pressure becomes high, and the melt tends to overflow from the vent port and / or the vent port tends to be closed. , I couldn't do enough degassing. Therefore, it is considered that the residual monomer component in the thermoplastic resin, the decomposition product component due to heat, and the like cannot be sufficiently removed from the resin composition, and the fogging resistance of the molded product deteriorates.
本発明は、流動方向の熱伝導率が2W/(m・K)以上でありながら、耐フォギング性に優れた成形体を製造することができる樹脂組成物およびそれより得られる成形体を提供することを目的とする。 The present invention provides a resin composition capable of producing a molded body having excellent fogging resistance while having a thermal conductivity of 2 W / (m · K) or more in the flow direction, and a molded body obtained from the resin composition. The purpose is.
本発明はまた、流動方向の熱伝導率が2W/(m・K)以上でありながら、耐フォギング性、曲げ特性および成形流動性に優れた成形体を製造することができる樹脂組成物およびそれより得られる成形体を提供することを目的とする。 The present invention also relates to a resin composition capable of producing a molded product having excellent fogging resistance, bending characteristics and molding fluidity while having a thermal conductivity of 2 W / (m · K) or more in the flow direction. It is an object of the present invention to provide a more obtained molded product.
本明細書中、熱伝導性は、熱伝導性樹脂組成物を用いて製造された成形体において、熱が伝導し易い特性のことである。熱伝導性は、例えば、成形体製造時(例えば射出成形時)の流動方向の熱伝導率が2W/(m・K)以上である特性であってもよい。
耐フォギング性は、熱伝導性樹脂組成物を用いて製造された成形体が100℃以上(例えば125℃)の高温環境下でも曇り難い特性のことである。
曲げ特性は、熱伝導性樹脂組成物を用いて製造された成形体の曲げ強度および曲げ弾性率が十分に高い特性のことである。
成形流動性は、熱伝導性樹脂組成物を用いて成形体を製造するとき、当該樹脂組成物が十分に流動し得る特性のことである。
In the present specification, the thermal conductivity is a property in which heat is easily conducted in a molded product manufactured by using the thermally conductive resin composition. The thermal conductivity may be, for example, a characteristic that the thermal conductivity in the flow direction at the time of manufacturing a molded body (for example, at the time of injection molding) is 2 W / (m · K) or more.
The fogging resistance is a property that the molded product manufactured by using the heat conductive resin composition is less likely to be fogged even in a high temperature environment of 100 ° C. or higher (for example, 125 ° C.).
The bending property is a property in which the bending strength and the bending elastic modulus of the molded product manufactured by using the heat conductive resin composition are sufficiently high.
Molding fluidity is a characteristic that the resin composition can sufficiently flow when a molded product is produced using the thermally conductive resin composition.
熱伝導性および耐フォギング性は、本発明の熱伝導性樹脂組成物が有する特性である。
曲げ特性および成形流動性は、本発明の熱伝導性樹脂組成物が有さなければならない特性というわけではなく、本発明の熱伝導性樹脂組成物が通常、有する特性、または有することが好ましい特性である。
Thermal conductivity and fogging resistance are the characteristics of the thermally conductive resin composition of the present invention.
Bending characteristics and molding fluidity are not the characteristics that the thermally conductive resin composition of the present invention must have, but the characteristics that the thermally conductive resin composition of the present invention usually has or are preferable to have. Is.
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、熱可塑性樹脂と熱伝導性充填材をコンパウンドする際に、真空ポンプによるガス引きを強化することで前記課題が解決されることを見出し、本発明に到達した。 As a result of diligent research to solve the above-mentioned problems, the present inventors have solved the above-mentioned problems by strengthening the degassing by the vacuum pump when compounding the thermoplastic resin and the heat conductive filler. We found that and arrived at the present invention.
本発明の要旨は、下記の通りである。
<1> 熱可塑性樹脂(A)および熱伝導性充填材(B)を含有する熱伝導性樹脂組成物であって、
前記熱可塑性樹脂(A)と前記熱伝導性充填材(B)との質量比率が38/62〜85/15であり、
125℃で200時間のフォギング試験後のガラス板のヘイズ値が8以下であり、
前記熱伝導性樹脂組成物を成形してなる成形体の流動方向の熱伝導率が2W/(m・K)以上である、熱伝導性樹脂組成物。
<2> 前記熱伝導性充填材(B)が、タルク、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、炭酸マグネシウム、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、カーボン、黒鉛、銀、銅、アルミニウム、チタン、ニッケル、錫、鉄、およびステンレスからなる群から選択される1種以上の材料である、<1>に記載の熱伝導性樹脂組成物。
<3> 前記熱伝導性樹脂組成物がさらに、非熱伝導性繊維状強化材(C)を含有し、前記熱可塑性樹脂(A)および前記熱伝導性充填材(B)の合計と前記非熱伝導性繊維状強化材(C)との質量比率が100/0〜50/50である、<1>または<2>に記載の熱伝導性樹脂組成物。
<4> 前記非熱伝導性繊維状強化材(C)が、ガラス繊維である、<3>に記載の熱伝導性樹脂組成物。
<5> 前記熱可塑性樹脂(A)がポリアミドである、<1>〜<4>のいずれかに記載の熱伝導性樹脂組成物。
<6> 前記熱可塑性樹脂(A)が、結晶性ポリアミドと非晶性ポリアミドとからなり、前記結晶性ポリアミドと前記非晶性ポリアミドとの質量比率が100/0〜40/60である、<1>〜<5>のいずれかに記載の熱伝導性樹脂組成物。
<7> 前記熱可塑性樹脂(A)と前記熱伝導性充填材(B)との質量比率が38/62〜75/25であり、
前記熱伝導性充填材(B)が黒鉛である、<1>〜<6>のいずれかに記載の熱伝導性樹脂組成物。
<8> 前記熱可塑性樹脂(A)と前記熱伝導性充填材(B)との質量比率が45/55〜70/30であり、
前記熱伝導性充填材(B)が平均粒径80〜180μmの鱗片状黒鉛であり、
前記熱伝導性樹脂組成物がさらに、非熱伝導性繊維状強化材(C)を含有し、
前記熱可塑性樹脂(A)および前記熱伝導性充填材(B)の合計と前記非熱伝導性繊維状強化材(C)との質量比率が100/0〜75/25である、<1>〜<7>のいずれかに記載の熱伝導性樹脂組成物。
<9> <1>〜<8>のいずれかに記載の熱伝導性樹脂組成物からなる成形体。
The gist of the present invention is as follows.
<1> A thermally conductive resin composition containing a thermoplastic resin (A) and a thermally conductive filler (B).
The mass ratio of the thermoplastic resin (A) to the thermally conductive filler (B) is 38/62 to 85/15.
The haze value of the glass plate after the fogging test at 125 ° C. for 200 hours is 8 or less.
A heat conductive resin composition having a heat conductivity of 2 W / (m · K) or more in the flow direction of a molded body obtained by molding the heat conductive resin composition.
<2> The thermally conductive filler (B) is talc, aluminum oxide, magnesium oxide, zinc oxide, magnesium carbonate, silicon carbide, aluminum nitride, boron nitride, silicon nitride, carbon, graphite, silver, copper, aluminum, The thermally conductive resin composition according to <1>, which is one or more materials selected from the group consisting of titanium, nickel, tin, iron, and stainless steel.
<3> The thermally conductive resin composition further contains a non-thermally conductive fibrous reinforcing material (C), and the total of the thermoplastic resin (A) and the thermally conductive filler (B) and the non-thermally conductive filler. The heat conductive resin composition according to <1> or <2>, wherein the mass ratio with the heat conductive fibrous reinforcing material (C) is 100/0 to 50/50.
<4> The thermally conductive resin composition according to <3>, wherein the non-thermally conductive fibrous reinforcing material (C) is glass fiber.
<5> The thermally conductive resin composition according to any one of <1> to <4>, wherein the thermoplastic resin (A) is a polyamide.
<6> The thermoplastic resin (A) is composed of a crystalline polyamide and an amorphous polyamide, and the mass ratio of the crystalline polyamide to the amorphous polyamide is 100/0 to 40/60. 1> The thermally conductive resin composition according to any one of <5>.
<7> The mass ratio of the thermoplastic resin (A) to the thermally conductive filler (B) is 38/62 to 75/25.
The heat conductive resin composition according to any one of <1> to <6>, wherein the heat conductive filler (B) is graphite.
<8> The mass ratio of the thermoplastic resin (A) to the thermally conductive filler (B) is 45/55 to 70/30.
The thermally conductive filler (B) is scaly graphite having an average particle size of 80 to 180 μm.
The thermally conductive resin composition further contains a non-thermally conductive fibrous reinforcing material (C).
The mass ratio of the total of the thermoplastic resin (A) and the thermally conductive filler (B) to the non-thermally conductive fibrous reinforcing material (C) is 100/0 to 75/25, <1>. The thermally conductive resin composition according to any one of ~ <7>.
<9> A molded product made of the thermally conductive resin composition according to any one of <1> to <8>.
本発明によれば、流動方向の熱伝導率が2W/(m・K)以上でありながら、耐フォギング性に優れた成形体を製造することができる樹脂組成物およびそれにより得られる成形体を提供することができる。 According to the present invention, a resin composition capable of producing a molded body having excellent fogging resistance while having a thermal conductivity of 2 W / (m · K) or more in the flow direction and a molded body obtained by the resin composition can be produced. Can be provided.
[熱伝導性樹脂組成物]
本発明の熱伝導性樹脂組成物は、熱可塑性樹脂(A)と熱伝導性充填材(B)を含有する。
[Thermal conductive resin composition]
The thermally conductive resin composition of the present invention contains a thermoplastic resin (A) and a thermally conductive filler (B).
本発明に用いる熱可塑性樹脂(A)としては特に限定されないが、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−α−オレフィン共重合体(例えばエチレン−プロピレン共重合体等)等のオレフィン系樹脂;ポリメチルペンテン;ポリ塩化ビニル;ポリ塩化ビニリデン;ポリ酢酸ビニル;エチレン−酢酸ビニル共重合体;ポリビニルアルコール;ポリビニルアセタール;ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ乳酸等のポリエステル樹脂;ポリスチレン;ポリアクリロニトリル;スチレン−アクリロニトリル共重合体;ABS樹脂;ポリフェニレンエーテル(PPE);変性PPE;ポリイミド;ポリアミド、ポリアミドイミド等のアミド結合含有ポリマー;ポリエーテルイミド;ポリメタクリル酸メチル等のポリメタクリル酸エステル;ポリアクリル酸;ポリカーボネート;ポリアリレート;ポリフェニレンスルフィド;ポリサルホン;ポリエーテルサルホン;ポリエーテルニトリル;ポリエーテルケトン;ポリケトン;液晶ポリマーが挙げられる。中でも、成形加工性に優れ、熱伝導性充填材(B)を配合した場合に熱伝導性が発現しやすいことから、アミド結合含有ポリマー、特にポリアミド樹脂が好ましい。 The thermoplastic resin (A) used in the present invention is not particularly limited, but is, for example, an olefin resin such as polyethylene, polypropylene, an ethylene-α-olefin copolymer (for example, an ethylene-propylene copolymer, etc.); polymethylpentene. Polyvinyl chloride; Polyvinylidene chloride; Polyvinyl acetate; Ethylene-vinyl acetate copolymer; Polyvinyl alcohol; Polyvinylacetal; Fluororesin such as polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene; Polyethylene terephthalate, Polybutylene terephthalate, Polyethylene naphthalate , Polylactic acid and other polyester resins; polystyrene; polyacrylonitrile; styrene-acrylonitrile copolymer; ABS resin; polyphenylene ether (PPE); modified PPE; polyimide; polyamide, polyamideimide and other amide bond-containing polymers; polyetherimide; poly Examples thereof include polymethacrylic acid esters such as methyl methacrylate; polyacrylic acid; polycarbonate; polyarylate; polyphenylene sulfide; polysulfone; polyether sulfone; polyether nitrile; polyether ketone; polyketone; liquid crystal polymer. Among them, an amide bond-containing polymer, particularly a polyamide resin, is preferable because it has excellent molding processability and easily develops thermal conductivity when the thermally conductive filler (B) is blended.
本発明に用いるポリアミド樹脂は、アミド結合を有するホモポリアミドもしくはコポリアミド、またはこれらの混合物である。アミド結合を有するホモポリアミドおよびコポリアミドは、ラクタム、アミノカルボン酸、ジアミン、ジカルボン酸等を重合することによって得ることができる。ホモポリアミドおよびコポリアミドを構成するラクタム、アミノカルボン酸およびジアミン、ジカルボン酸としては、それぞれ、後述する結晶性ポリアミドおよび非晶性ポリアミドを構成し得るラクタム、アミノカルボン酸、ジアミンおよびジカルボン酸が挙げられる。 The polyamide resin used in the present invention is a homopolyamide or copolyamide having an amide bond, or a mixture thereof. Homopolyamides and copolyamides having an amide bond can be obtained by polymerizing lactam, aminocarboxylic acid, diamine, dicarboxylic acid and the like. Examples of the lactam, aminocarboxylic acid and diamine, and dicarboxylic acid constituting the homopolyamide and copolyamide include lactam, aminocarboxylic acid, diamine and dicarboxylic acid which can form the crystalline polyamide and the amorphous polyamide described later, respectively. ..
ポリアミド樹脂の結晶性(または非晶性)は特に限定されず、ポリアミド樹脂は、例えば、結晶性ポリアミド(A−1−1)単独または結晶性ポリアミド(A−1−1)と非晶性ポリアミド(A−1−2)の混合物いずれであってもよい。 The crystalline (or amorphous) of the polyamide resin is not particularly limited, and the polyamide resin is, for example, crystalline polyamide (A-1-1) alone or crystalline polyamide (A-1-1) and amorphous polyamide. It may be any mixture of (A-1-2).
結晶性ポリアミド(A−1−1)とは、示差走査熱量計(DSC)を用いて窒素雰囲気下で16℃/分の昇温速度により測定した融解熱量の値が、1cal/g以上であるポリアミド樹脂を意味する。
非晶性ポリアミド(A−1−2)とは、示差走査熱量計(DSC)を用いて窒素雰囲気下で16℃/分の昇温速度により測定した融解熱量の値が、1cal/g未満であるポリアミド樹脂を意味する。
The crystalline polyamide (A-1-1) has a value of heat of fusion measured at a heating rate of 16 ° C./min under a nitrogen atmosphere using a differential scanning calorimeter (DSC) of 1 cal / g or more. Means polyamide resin.
Amorphous polyamide (A-1-2) has a melting heat value of less than 1 cal / g measured at a heating rate of 16 ° C./min under a nitrogen atmosphere using a differential scanning calorimeter (DSC). It means a certain polyamide resin.
結晶性ポリアミド(A−1−1)としては、例えば、ポリテトラメチレンイソフタルアミド(ポリアミド4I)、ポリテトラメチレンテレフタルアミド(ポリアミド4T)、ポリカプラミド(ポリアミド6)、ポリテトラメチレンアジパミド(ポリアミド46)、ポリヘキサメチレンアジパミド(ポリアミド66)、ポリカプラミド/ポリヘキサメチレンアジパミドコポリマー(ポリアミド6/66)、ポリウンデカミド(ポリアミド11)、ポリカプラミド/ポリウンデカミドコポリマー(ポリアミド6/11)、ポリドデカミド(ポリアミド12)、ポリカプラミド/ポリドデカミドコポリマー(ポリアミド6/12)、ポリヘキサメチレンセバカミド(ポリアミド610)、ポリヘキサメチレンドデカミド(ポリアミド612)、ポリウンデカメチレンアジパミド(ポリアミド116)、ポリヘキサメチレンイソフタルアミド(ポリアミド6I)、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド(ポリアミド6T)、ポリカプラミド/ポリテトラメチレンテレフタルアミドコポリマー(ポリアミド6/4T)、ポリカプラミド/ポリテトラメチレンイソフタルアミドコポリマー(ポリアミド6/4I)、ポリヘキサメチレンアジパミド/ポリテトラメチレンテレフタルアミドコポリマー(ポリアミド66/4T)、ポリヘキサメチレンアジパミド/ポリテトラメチレンイソフタルアミドコポリマー(ポリアミド66/4I)、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド/ポリヘキサメチレンイソフタルアミドコポリマー(ポリアミド6T/6I)、ポリカプラミド/ポリヘキサメチレンテレフタルアミドコポリマー(ポリアミド6/6T)、ポリカプラミド/ポリヘキサメチレンイソフタルアミドコポリマー(ポリアミド6/6I)、ポリヘキサメチレンアジパミド/ポリヘキサメチレンテレフタルアミドコポリマー(ポリアミド66/6T)、ポリヘキサメチレンアジパミド/ポリヘキサメチレンイソフタルアミドコポリマー(ポリアミド66/6I)、ポリトリメチルヘキサメチレンテレフタルアミド(ポリアミドTMDT)、ポリビス(4−アミノシクロヘキシル)メタンドデカミド(ポリアミドPACM12)、ポリビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)メタンドデカミド(ポリアミドジメチルPACM12)、ポリメタキシリレンアジパミド(ポリアミドMXD6)、ポリオクタメチレンテレフタルアミド(ポリアミド8T)、ポリノナメチレンテレフタルアミド(ポリアミド9T)、ポリデカメチレンテレフタルアミド(ポリアミド10T)、ポリウンデカメチレンテレフタルアミド(ポリアミド11T)およびこれらの混合物が挙げられる。中でも、熱伝導性および耐フォギング性のさらなる向上ならびに曲げ特性および成形流動性の向上の観点から、ポリアミド6、および/またはポリアミド66がより好ましい。結晶性ポリアミド樹脂は、上記のうち1種を単独で用いてもよいし、併用してもよい。 Examples of the crystalline polyamide (A-1-1) include polytetramethylene isophthalamide (polyamide 4I), polytetramethylene terephthalamide (polyamide 4T), polycapramide (polyamide 6), and polytetramethylene adipamide (polypolyzone 46). ), Polyhexamethylene adipamide (polyamide 66), polycapramide / polyhexamethylene adipamide copolymer (polyamide 6/66), polyundecamide (polyamide 11), polycapramide / polyundecamide copolymer (polyamide 6/11), polydodecamide. (Polyamide 12), polycoupled / polydodecamide copolymer (polyamide 6/12), polyhexamethylene sebacamide (polyamide 610), polyhexamethylene dodecamide (polyamide 612), polyundecamethylene adipamide (polyamide 116). , Polyhexamethylene isophthalamide (Polyamide 6I), Polyhexamethylene terephthalamide (Polyamide 6T), Polycapramide / Polytetramethylene terephthalamide copolymer (Polyamide 6 / 4T), Polycapramido / Polytetramethylene isophthalamide copolymer (Polyamide 6 / 4I) , Polyhexamethylene adipamide / polytetramethylene terephthalamide copolymer (polyamide 66 / 4T), polyhexamethylene adipamide / polytetramethylene isophthalamide copolymer (polyoxide 66 / 4I), polyhexamethylene terephthalamide / polyhexamethylene Isophthalamide copolymer (polyamide 6T / 6I), polycapramide / polyhexamethylene terephthalamide copolymer (polyamide 6 / 6T), polycapramide / polyhexamethylene isophthalamide copolymer (polyamide 6/6I), polyhexamethylene adipamide / polyhexamethylene Telephthalamide copolymer (polyamide 66 / 6T), polyhexamethylene adipamide / polyhexamethylene isophthalamide copolymer (polyamide 66 / 6I), polytrimethylhexamethylene terephthalamide (polyamide TMDT), polybis (4-aminocyclohexyl) methandodeca Mid (polyamide PACM12), polybis (3-methyl-4-aminocyclohexyl) methadodecamide (polyamide dimethyl PACM12), polymethoxylylene adipamide (polyamide MXD6), polyoctamethylene terephthalamide (polyoxide PACM12) Polyamide 8T), polynonamethylene terephthalamide (polyamide 9T), polydecamethylene terephthalamide (polyamide 10T), polyundecamethylene terephthalamide (polyamide 11T) and mixtures thereof. Of these, polyamide 6 and / or polyamide 66 is more preferred from the viewpoint of further improving thermal conductivity and fogging resistance, as well as improving bending properties and molding fluidity. As the crystalline polyamide resin, one of the above may be used alone or in combination.
非晶性ポリアミド(A−1−2)としては、例えば、イソフタル酸/テレフタル酸/1,6−ヘキサンジアミン/ビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)メタン共重合体、テレフタル酸/2,2,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミン/2,4,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミン共重合体、イソフタル酸/ビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)メタン/ω−ラウロラクタム共重合体、イソフタル酸/テレフタル酸/1,6−ヘキサンジアミン共重合体、イソフタル酸/2,2,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミン/2,4,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミン共重合体、イソフタル酸/テレフタル酸/2,2,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミン/2,4,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミン共重合体、イソフタル酸/ビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)メタン/ω−ラウロラクタム共重合体、イソフタル酸/テレフタル酸/その他ジアミン成分の共重合体が挙げられる。中でも、熱伝導性および耐フォギング性のさらなる向上ならびに曲げ特性および成形流動性の向上の観点から、イソフタル酸/テレフタル酸/1,6−ヘキサンジアミン/ビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)メタン共重合体、テレフタル酸/2,2,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミン/2,4,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミン共重合体、イソフタル酸/テレフタル酸/1,6−ヘキサンジアミン/ビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)メタン共重合体とテレフタル酸/2,2,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミン/2,4,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミン共重合体との混合物、イソフタル酸/テレフタル酸/1,6−ヘキサンジアミン共重合体が好ましく、イソフタル酸/テレフタル酸/1,6−ヘキサンジアミン/ビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)メタン共重合体、イソフタル酸/テレフタル酸/1,6−ヘキサンジアミン共重合体がより好ましい。非晶性ポリアミド樹脂は、上記のうち1種を単独で用いてもよいし、併用してもよい。 Examples of the amorphous polyamide (A-1-2) include isophthalic acid / terephthalic acid / 1,6-hexanediamine / bis (3-methyl-4-aminocyclohexyl) methane copolymer and terephthalic acid / 2, 2,4-trimethyl-1,6-hexanediamine / 2,4,4-trimethyl-1,6-hexanediamine copolymer, isophthalic acid / bis (3-methyl-4-aminocyclohexyl) methane / ω-lauro Lactum copolymer, isophthalic acid / terephthalic acid / 1,6-hexanediamine copolymer, isophthalic acid / 2,2,4-trimethyl-1,6-hexanediamine / 2,4,4-trimethyl-1,6 -Hexanediamine copolymer, isophthalic acid / terephthalic acid / 2,2,4-trimethyl-1,6-hexanediamine / 2,4,4-trimethyl-1,6-hexanediamine copolymer, isophthalic acid / bis Examples thereof include (3-methyl-4-aminocyclohexyl) methane / ω-laurolactum copolymers and copolymers of isophthalic acid / terephthalic acid / other diamine components. Among them, isophthalic acid / terephthalic acid / 1,6-hexanediamine / bis (3-methyl-4-aminocyclohexyl) methane from the viewpoint of further improvement of thermal conductivity and fogging resistance, and improvement of bending characteristics and molding fluidity. Polymer, terephthalic acid / 2,2,4-trimethyl-1,6-hexanediamine / 2,4,4-trimethyl-1,6-hexanediamine copolymer, isophthalic acid / terephthalic acid / 1,6- Hexadiamine / bis (3-methyl-4-aminocyclohexyl) methane copolymer and terephthalic acid / 2,2,4-trimethyl-1,6-hexanediamine / 2,4,4-trimethyl-1,6-hexane Mixtures with diamine copolymers, isophthalic acid / terephthalic acid / 1,6-hexanediamine copolymers are preferred, isophthalic acid / terephthalic acid / 1,6-hexanediamine / bis (3-methyl-4-aminocyclohexyl). A methane copolymer and an isophthalic acid / terephthalic acid / 1,6-hexanediamine copolymer are more preferable. As the amorphous polyamide resin, one of the above may be used alone or in combination.
結晶性ポリアミド(A−1−1)と非晶性ポリアミド(A−1−2)を併用することで、耐フォギング性のさらなる向上を達成することができ、例えばフォギング試験後のヘイズ値をさらに小さくすることが可能である。 By using the crystalline polyamide (A-1-1) and the amorphous polyamide (A-1-2) in combination, further improvement in fogging resistance can be achieved, for example, the haze value after the fogging test can be further increased. It can be made smaller.
結晶性ポリアミド(A−1−1)と非晶性ポリアミド(A−1−2)の質量比率は特に限定されず、熱伝導性および耐フォギング性のさらなる向上ならびに曲げ特性および成形流動性の向上の観点から、好ましくは100/0〜40/60、より好ましくは100/0〜55/45、より好ましくは100/0〜70/30、さらに好ましくは100/0〜80/20である。結晶性ポリアミド(A−1−1)と非晶性ポリアミド(A−1−2)を上記の比率とすることで、特に耐フォギング性がより向上し、機械物性(特に曲げ特性)も維持することが可能である。 The mass ratio of the crystalline polyamide (A-1-1) and the amorphous polyamide (A-1-2) is not particularly limited, and further the thermal conductivity and fogging resistance are further improved, and the bending characteristics and the molding fluidity are improved. From the viewpoint of the above, it is preferably 100/0 to 40/60, more preferably 100/0 to 55/45, more preferably 100/0 to 70/30, and even more preferably 100/0 to 80/20. By setting the ratio of crystalline polyamide (A-1-1) and amorphous polyamide (A-1-2) to the above ratio, the fogging resistance is further improved and the mechanical properties (particularly bending characteristics) are maintained. It is possible.
熱可塑性樹脂(A)(特にポリアミド樹脂)の相対粘度は特に限定されないが、機械的特性(特に曲げ特性)および耐熱性の向上の観点から、溶媒として96質量%濃硫酸を用いて温度が25℃で濃度が1g/dLの条件で測定した相対粘度が、1.6以上(特に1.85以上)であることが好ましい。当該相対粘度は通常、3.5以下、特に3.2以下である。 The relative viscosity of the thermoplastic resin (A) (particularly the polyamide resin) is not particularly limited, but from the viewpoint of improving mechanical properties (particularly bending properties) and heat resistance, 96% by mass concentrated sulfuric acid is used as a solvent and the temperature is 25. The relative viscosity measured at ° C. and a concentration of 1 g / dL is preferably 1.6 or more (particularly 1.85 or more). The relative viscosity is usually 3.5 or less, especially 3.2 or less.
本発明に用いる熱可塑性樹脂組成物には、上記熱可塑性樹脂(A)とともに、熱伝導性充填材(B)を含有させることが必要である。熱伝導性充填材(B)としては、例えば、タルク(5〜10)、酸化アルミニウム(36)、酸化マグネシウム(60)、酸化亜鉛(25)、炭酸マグネシウム(15)、炭化ケイ素(160)、窒化アルミニウム(170)、窒化ホウ素(210)、窒化ケイ素(40)、カーボン(10〜数百)、黒鉛(10〜数百)等の無機系充填材、銀(427)、銅(398)、アルミニウム(237)、チタン(22)、ニッケル(90)、錫(68)、鉄(84)、ステンレス(15)等の金属系充填材が挙げられる(括弧内の数値は、熱伝導率の代表値(単位:W/(m・K)を表す。)。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、熱伝導性のさらなる向上と経済性の向上の観点から、無機系充填材、特に黒鉛および/またはタルクが好ましい。熱可塑性樹脂(A)に配合した際の熱伝導率がより高いことから、黒鉛(B−1)を用いることがより好ましい。また、経済性の点では、タルク(B−2)を用いることがより好ましい。 The thermoplastic resin composition used in the present invention needs to contain the heat conductive filler (B) together with the thermoplastic resin (A). Examples of the thermally conductive filler (B) include talc (5 to 10), aluminum oxide (36), magnesium oxide (60), zinc oxide (25), magnesium carbonate (15), silicon carbide (160), and the like. Inorganic fillers such as aluminum nitride (170), boron nitride (210), silicon nitride (40), carbon (10 to several hundred), graphite (10 to several hundred), silver (427), copper (398), Metallic fillers such as aluminum (237), titanium (22), nickel (90), tin (68), iron (84), and stainless steel (15) can be mentioned (the numbers in parentheses are representative of thermal conductivity). Value (unit: represents W / (m · K)). These may be used alone or in combination of two or more. Among these, further improvement in thermal conductivity and economic efficiency. From the viewpoint of improvement, inorganic fillers, particularly graphite and / or talc, are preferable. Since the thermal conductivity when blended with the thermoplastic resin (A) is higher, it is more preferable to use graphite (B-1). Further, in terms of economic efficiency, it is more preferable to use talc (B-2).
熱伝導性充填材(B)の平均粒径は特に限定されず、例えば1μm以上、特に1〜200μmであってもよい。熱伝導性充填材(B)の平均粒径は、顕微鏡観察に基づく、任意の100個の熱伝導性充填材(B)の最大長に関する平均値を用いている。 The average particle size of the heat conductive filler (B) is not particularly limited, and may be, for example, 1 μm or more, particularly 1 to 200 μm. As the average particle size of the heat conductive filler (B), an average value regarding the maximum length of any 100 heat conductive fillers (B) based on microscopic observation is used.
黒鉛の形態としては、球状、粉状、繊維状、針状、鱗片状、ウィスカ状、マイクロコイル状、ナノチューブ状等が挙げられる。これらの中でも、鱗片状黒鉛は、熱可塑性樹脂(A)に配合した際に熱伝導効率をより高くすることができるため、より好ましい。鱗片状黒鉛は、平均粒径が大きいほど熱伝導性が高くなるが、機械的物性が低下する傾向にあり、分散不良による凝集塊を生じさせずに、機械的物性や熱伝導性が均一な成形体を、良好な加工性で成形するためには、鱗片状黒鉛の平均粒径は、1μm以上であることが好ましく、10μm以上であることがより好ましく、30μm以上であることがさらに好ましく、30〜200μmであることが特に好ましく、80〜180μmが最も好ましい。 Examples of the form of graphite include spherical shape, powder shape, fibrous shape, needle shape, scale shape, whisker shape, microcoil shape, nanotube shape and the like. Among these, scaly graphite is more preferable because it can increase the heat conduction efficiency when blended with the thermoplastic resin (A). The larger the average particle size of scaly graphite, the higher the thermal conductivity, but the mechanical properties tend to decrease, and the mechanical properties and thermal conductivity are uniform without causing agglomerates due to poor dispersion. In order to form the molded body with good processability, the average particle size of the scaly graphite is preferably 1 μm or more, more preferably 10 μm or more, still more preferably 30 μm or more. It is particularly preferably 30 to 200 μm, and most preferably 80 to 180 μm.
タルクの形態としては、板状、鱗状、鱗片状、薄片状等が挙げられる。これらの中でも、鱗片状タルク、薄片状タルクは、成形体としたときに、面方向に配向しやすく、その結果、熱伝導率を高めることができるため、より好ましい。鱗片状タルクの平均粒径は、上述の鱗片状黒鉛の好ましい平均粒径に関する理由と同様の理由から、1μm以上であることが好ましく、5μm以上であることがより好ましく、15μm以上であることがさらに好ましく、15〜70μmであることが特に好ましい。 Examples of the morph of talc include plate-like, scaly-like, scaly-like, and flaky-like. Among these, scaly talc and flaky talc are more preferable because they tend to be oriented in the plane direction when formed into a molded body, and as a result, the thermal conductivity can be increased. The average particle size of the scaly talc is preferably 1 μm or more, more preferably 5 μm or more, and more preferably 15 μm or more for the same reason as the above-mentioned reason for the preferable average particle size of the scaly graphite. It is more preferably 15 to 70 μm, and particularly preferably 15 to 70 μm.
本発明に用いる熱伝導性充填材(B)は、本発明の効果を損なわない限りにおいて、熱可塑性樹脂(A)との密着性を向上させるため、シラン系カップリング剤、チタン系カップリング剤で表面処理を施してもよい。シラン系カップリング剤としては、例えば、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−アミノプロピルジメトキシメチルシラン等のアミノシラン系カップリング剤や、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等のエポキシシラン系カップリング剤が挙げられる。チタン系カップリング剤としては、イソプロピルトリステアロイルチタネート、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート、テトライソプロピルビス(ジオクチルホスファイト)チタネート等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 The thermally conductive filler (B) used in the present invention is a silane-based coupling agent or a titanium-based coupling agent in order to improve the adhesion with the thermoplastic resin (A) as long as the effect of the present invention is not impaired. The surface may be treated with. Examples of the silane coupling agent include γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, and N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyldimethoxymethyl. Aminosilane-based coupling agents such as silane, and epoxysilane-based cups such as γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, and β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane. Ring agent can be mentioned. Examples of the titanium-based coupling agent include isopropyltristearoyl titanate, isopropyltridodecylbenzenesulfonyl titanate, tetraisopropylbis (dioctylphosphite) titanate and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
本発明に用いる熱可塑性樹脂組成物において、熱可塑性樹脂(A)と熱伝導性充填材(B)との質量比(A/B)は、38/62〜85/15であることが必要であり、熱的特性(特に熱伝導性)および耐フォギング性のさらなる向上ならびに機械的特性(特に曲げ特性)および成形加工性(特に成形流動性)の向上の観点から、好ましくは38/62〜75/25、より好ましくは45/55〜70/30、さらに好ましくは48/52〜65/35である。熱伝導性充填材(B)の量が多すぎると、耐フォギング性が低下し、曲げ特性が低下する。熱伝導性充填材(B)の量が少なすぎると、十分な熱伝導性が得られない場合がある。 In the thermoplastic resin composition used in the present invention, the mass ratio (A / B) of the thermoplastic resin (A) and the heat conductive filler (B) needs to be 38/62 to 85/15. From the viewpoint of further improvement of thermal properties (particularly thermal conductivity) and fogging resistance, and improvement of mechanical properties (particularly bending properties) and molding processability (particularly molding fluidity), 38/62 to 75 are preferable. / 25, more preferably 45/55 to 70/30, still more preferably 48/52 to 65/35. If the amount of the heat conductive filler (B) is too large, the fogging resistance is lowered and the bending property is lowered. If the amount of the heat conductive filler (B) is too small, sufficient heat conductivity may not be obtained.
本発明に用いる樹脂組成物には熱伝導性充填材とは異なる繊維状強化材(C)を含有させることができる。詳しくは繊維状強化材(C)は非熱伝導性を有する繊維状強化材である。繊維状強化材(C)が非熱伝導性を有するとは、繊維状強化材(C)を構成する物質が5W/(m・K)未満、特に4W/(m・K)以下の熱伝導率を有するという意味である。 The resin composition used in the present invention may contain a fibrous reinforcing material (C) different from the heat conductive filler. Specifically, the fibrous reinforcing material (C) is a fibrous reinforcing material having non-thermal conductivity. The fact that the fibrous reinforcing material (C) has non-thermal conductivity means that the substance constituting the fibrous reinforcing material (C) has a thermal conductivity of less than 5 W / (m · K), particularly 4 W / (m · K) or less. It means having a rate.
非熱伝導性繊維状強化材としては、例えば、無機繊維、有機繊維またはそれらの混合からなる繊維が挙げられる。無機繊維としては、例えばガラス繊維等が挙げられる。有機繊維としては、例えば、アラミド繊維、高密度ポリエチレン繊維、その他一般のポリアミド、ポリエステル等の有機繊維が挙げられる。本発明においては、熱可塑性樹脂(A)および熱伝導性充填材(B)の複合樹脂組成物に配合した際、より効果的に、曲げ特性を向上させ得る観点から、ガラス繊維が好ましい。 Examples of the non-thermally conductive fibrous reinforcing material include fibers composed of inorganic fibers, organic fibers or a mixture thereof. Examples of the inorganic fiber include glass fiber and the like. Examples of the organic fiber include aramid fiber, high-density polyethylene fiber, other general polyamide, and organic fiber such as polyester. In the present invention, glass fiber is preferable from the viewpoint of being able to more effectively improve the bending characteristics when blended in the composite resin composition of the thermoplastic resin (A) and the heat conductive filler (B).
熱可塑性樹脂(A))と熱伝導性充填材(B)の合計と繊維状強化材(C)の質量比は通常、100/0〜50/50質量部であり、熱伝導性および耐フォギング性のさらなる向上ならびに曲げ特性および成形流動性の向上の観点から、100/0〜75/25質量部であることが好ましく、90/10〜75/25質量部であることがより好ましい。繊維状強化剤(C)を、上記範囲とすることで成形性を損なわずに効率よく機械強度、衝撃強度を向上させることができる。熱可塑性樹脂(A)と熱伝導性充填材(B)の合計と繊維状強化材(C)の質量比が100/0であることは、繊維状強化材(C)は含有されないことを意味する。換言すると、本発明の樹脂組成物は繊維状強化材(C)を含有してもよいし、または含有しなくてもよい。本発明の樹脂組成物が繊維状強化材(C)を含有する場合、ポリアミド樹脂(A)と熱伝導性充填材(B)の合計と繊維状強化材(C)の質量比は、99/1〜50/50質量部、特に98/2〜75/25質量部であってもよい。 The mass ratio of the total of the thermoplastic resin (A) and the heat conductive filler (B) to the fibrous reinforcing material (C) is usually 100/0 to 50/50 parts by mass, and is heat conductive and fogging resistant. From the viewpoint of further improving the property and improving the bending property and the molding fluidity, it is preferably 100/0 to 75/25 parts by mass, and more preferably 90/10 to 75/25 parts by mass. By setting the fibrous reinforcing agent (C) in the above range, the mechanical strength and impact strength can be efficiently improved without impairing the moldability. The mass ratio of the total of the thermoplastic resin (A) and the thermally conductive filler (B) to the fibrous reinforcing material (C) is 100/0, which means that the fibrous reinforcing material (C) is not contained. do. In other words, the resin composition of the present invention may or may not contain the fibrous reinforcing material (C). When the resin composition of the present invention contains the fibrous reinforcing material (C), the total mass ratio of the polyamide resin (A) and the heat conductive filler (B) to the fibrous reinforcing material (C) is 99 /. It may be 1 to 50/50 parts by mass, particularly 98/2 to 75/25 parts by mass.
ガラス繊維は、マトリックス樹脂との密着性や均一分散性の向上のため、シランカップリング剤、チタン系カップリング剤、またはジルコニア系カップリング剤等により表面処理されていてもよい。通常、ガラス繊維は、チョップドストランドの形態で用いられる。ガラス繊維の断面は、丸型、偏平型、ひょうたん型、まゆ型、長円型、楕円型、矩形またはこれらの類似品等いずれの形状であってもよい。 The glass fiber may be surface-treated with a silane coupling agent, a titanium-based coupling agent, a zirconia-based coupling agent, or the like in order to improve the adhesion and uniform dispersibility with the matrix resin. Fiberglass is usually used in the form of chopped strands. The cross section of the glass fiber may have any shape such as a round shape, a flat shape, a gourd shape, an eyebrows shape, an oval shape, an elliptical shape, a rectangle shape, or a similar product thereof.
ガラス繊維の平均繊維長は、1〜10mmであることが好ましく、1.5〜6mmであることがより好ましい。ガラス繊維の繊維径は4〜18μmであることが好ましく、7〜15μmであることがより好ましい。繊維断面が、丸型以外で、例えば、偏平型、ひょうたん型、まゆ型、長円型、楕円型、矩形である場合は、断面形状における長辺(例えば最大長)と短辺(例えば最大長に対して垂直方向の長さ)との比(すなわちアスペクト比)は、1.5〜10であることが好ましく、2〜8であることがより好ましい。 The average fiber length of the glass fiber is preferably 1 to 10 mm, more preferably 1.5 to 6 mm. The fiber diameter of the glass fiber is preferably 4 to 18 μm, more preferably 7 to 15 μm. When the fiber cross section is other than round, for example, flat, gourd, eyebrows, oval, elliptical, or rectangular, the long side (for example, maximum length) and short side (for example, maximum length) in the cross-sectional shape. The ratio (that is, the aspect ratio) to the length in the vertical direction is preferably 1.5 to 10, and more preferably 2 to 8.
本発明に用いる樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない限りにおいて、難燃剤、結晶核剤、相溶化剤、滑剤、離型剤、帯電防止剤、酸化防止剤、耐候剤等の添加剤を加えてもよい。
難燃剤としては、例えば、ハロゲン系難燃剤、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、三酸化アンチモン等の無機系難燃剤、ホスフィン酸塩およびジホスフィン酸塩並びにそれらの重合体、ポリリン酸メラミン、シアヌル酸メラミン、赤リン、リン酸エステル、縮合リン酸エステル、ホスファゼン化合物が挙げられる。
結晶核剤としては、例えば、ソルビトール化合物、安息香酸およびその化合物の金属塩、燐酸エステル金属塩が挙げられる。
相溶化剤としては、例えば、アイオノマー系相溶化剤、オキサゾリン系相溶化剤、エラストマー系相溶化剤、反応性相溶化剤、共重合体系相溶化剤が挙げられる。
顔料としては、例えば、有機系、無機系のいずれも用いることができる。
酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系、ホスファイト系、チオエーテル系等の酸化防止剤が挙げられる。
耐候剤は、紫外線を吸収、遮断して樹脂の光劣化を防ぐものであったり、あるいは紫外線又は熱により発生するラジカルを捕捉してポリマー分解を抑制したりするものである。耐候剤としては、例えば、紫外線遮断剤、光安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤が挙げられる。
これらの添加剤は単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。なお、本発明においてこれらの添加剤を混合する方法は特に限定されない。
Addition of flame retardants, crystal nucleating agents, compatibilizers, lubricants, mold release agents, antistatic agents, antioxidants, weather resistant agents, etc. to the resin composition used in the present invention as long as the effects of the present invention are not impaired. Agents may be added.
Examples of the flame retardant include halogen-based flame retardants, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, inorganic flame retardants such as antimony trioxide, phosphinates and diphosphinates, and polymers thereof, polyphosphate melamine, cyanurate melamine. , Red phosphorus, phosphoric acid ester, condensed phosphoric acid ester, phosphazene compound and the like.
Examples of the crystal nucleating agent include sorbitol compounds, benzoic acid and metal salts of the compounds, and phosphoric acid ester metal salts.
Examples of the compatibilizer include ionomer-based compatibilizers, oxazoline-based compatibilizers, elastomer-based compatibilizers, reactive compatibilizers, and copolymer-based compatibilizers.
As the pigment, for example, either an organic type or an inorganic type can be used.
Examples of the antioxidant include hindered phenol-based, phosphite-based, and thioether-based antioxidants.
The weathering agent absorbs and blocks ultraviolet rays to prevent photodegradation of the resin, or captures radicals generated by ultraviolet rays or heat to suppress polymer decomposition. Examples of the weather resistant agent include an ultraviolet blocking agent, a light stabilizer, an ultraviolet absorber, and an antioxidant.
These additives may be used alone or in combination of two or more. In the present invention, the method for mixing these additives is not particularly limited.
[熱伝導性樹脂組成物の製造方法および成形体]
本発明の熱伝導性樹脂組成物は、熱可塑性樹脂(A)と、熱伝導性充填材(B)、さらには必要に応じて各種添加物を、一般的な押出機、例えば、一軸押出機、二軸押出機、ロール混錬機、ブラベンダーを用いて溶融および混練することにより製造することができる。溶融および混練後は通常、溶融物をストランド状に押出して冷却固化した後、ペレタイザーでカッティングして、本発明の熱伝導性樹脂組成物をペレット形態で得ることができる。溶融および混練前において、スタティックミキサーやダイナミックミキサーを併用することが効果的である。混練状態をよくするためには二軸押出機を用いることが好ましい。
[Manufacturing method and molded product of thermally conductive resin composition]
The heat-conducting resin composition of the present invention comprises a thermoplastic resin (A), a heat-conducting filler (B), and, if necessary, various additives, in a general extruder, for example, a uniaxial extruder. , Can be manufactured by melting and kneading using a twin-screw extruder, a roll kneader, and a thermoplastic. After melting and kneading, the melt is usually extruded into strands to be cooled and solidified, and then cut with a pelletizer to obtain the thermally conductive resin composition of the present invention in pellet form. It is effective to use a static mixer or a dynamic mixer together before melting and kneading. It is preferable to use a twin-screw extruder to improve the kneading state.
押出機10は、例えば図1に示すように、シリンダー1および当該シリンダー1内に配置されるスクリュー2を有する。押出機10の主ホッパー3から添加された材料はスクリュー2の回転によりシリンダー1内を搬送されつつ、溶融および混練され、吐出口4から吐出される。押出機10は通常、当該押出機10の押出方向の途中において、サイドフィーダー11をさらに有する。このような押出機10において、少なくとも熱可塑性樹脂(A)は通常、主ホッパー3から添加される。熱伝導性充填材(B)および繊維状強化材(C)の添加方法としては特に限定されないが、熱伝導性充填材(B)および繊維状強化材(C)はそれぞれ独立して、ホッパー(特に主ホッパー3)から添加されてもよいし、またはサイドフィーダー11から添加されてもよい。熱伝導性および耐フォギング性のさらなる向上ならびに曲げ特性および成形流動性の向上の観点から好ましい実施態様においては、熱伝導性充填材(B)は主ホッパー3またはサイドフィーダー11(より好ましくはサイドフィーダー11)から添加され、繊維状強化材(C)を添加する場合、繊維状強化材(C)はサイドフィーダー11から添加される。
The
本発明の熱伝導性樹脂組成物の製造には、押出機による溶融および混練の際に、サイド真空装置を用いる。サイド真空装置は、例えば特許第5645480号に示されるような二軸押出機用サイドベント装置のことである。サイド真空装置は、詳しくは、図1に示すように、押出機10のサイド部の穴から真空引きするための装置12である。サイド真空装置12は、より詳しくは、シリンダー(図示せず)および当該シリンダー内部に配置されたスクリュー(図示せず)を有し、当該スクリューが回転することで、押出機10からの溶融物の逆流を防ぎながら、押出機10内部の減圧化を行うことができる。サイド真空装置12のスクリューはスクリュー本体部(すなわちスクリュー軸)および当該スクリュー本体部の表面に螺旋状に形成されたブレード部(すなわち山部)を有する。サイド真空装置12においては、スクリュー軸に対して垂直な断面視において、ブレード部がその先端でシリンダー内壁と密に接触している。このため、サイド真空装置12は、スクリューを回転させつつ、ブレード部間の減圧を行うことにより、押出機10からの溶融物の逆流を防ぎながらも、押出機10内部の減圧化を行うことができるようになっている。本発明においては、このようなサイド真空装置12を用いて溶融および混練を行うため、熱伝導性充填材(B)が高充填されていても、熱伝導性充填材(B)の溢出および溶融物の逆流を防ぎつつ、押出機内部の減圧化が十分に達成される。これらの結果、押出機10のシリンダー1内のガスが十分に除去され、溶融物から熱可塑性樹脂(A)中の残留モノマー成分および熱分解物成分を十分に除去することができるため、熱伝導性と耐フォギング性とを十分に高いレベルで両立できるものと考えられる。サイド真空装置12を使用する代わりに、スクリューを有さない一般的な標準装備の真空装置をベント口5に設置して使用すると、本発明の樹脂組成物のように熱伝導性充填材の配合量が多い場合、ベント部分が閉塞してしまい効率的にガスを吸引できない。このため、得られた樹脂組成物の耐フォギング性が悪化する。
In the production of the heat conductive resin composition of the present invention, a side vacuum device is used during melting and kneading by an extruder. The side vacuum device is, for example, a side vent device for a twin-screw extruder as shown in Japanese Patent No. 5645480. The side vacuum device is, specifically, as shown in FIG. 1, a
サイド真空装置12の設置位置X12(図1参照)は、押出機10における主ホッパー3から吐出口4までの押出方向距離をY(mm)としたとき、通常、0.5×Y〜0.9×Yの位置であり、耐フォギング性のさらなる向上の観点から、好ましくは0.6×Y〜0.85×Yの位置、より好ましくは0.65×Y〜0.80×Yの位置、さらに好ましくは0.65×Y〜0.75×Yの位置である。
The installation position X 12 (see FIG. 1) of the
押出機10がサイドフィーダー11を有する場合、サイド真空装置12の設置位置は通常、押出方向について、当該サイドフィーダー11の設置位置の下流側である。
When the
サイドフィーダー11の設置位置X11(図1参照)は、押出機10における主ホッパー3から吐出口4までの押出方向距離をY(mm)としたとき、通常、0.3×Y〜0.7×Yの位置であり、耐フォギング性のさらなる向上の観点から、好ましくは0.35×Y〜0.6×Yの位置、より好ましくは0.40×Y〜0.55×Yの位置、さらに好ましくは0.40×Y〜0.50×Yの位置である。
Installation position X 11 of the side feeder 11 (see FIG. 1), when the extrusion direction distance from the main hopper 3 in the
押出機10において、主ホッパー3から吐出口4までの押出方向距離Yは特に限定されず、例えば、500〜50000mm、特に1000〜10000mmであってもよく、好ましくは1000〜5000mmである。
In the
サイド真空装置12を使用する場合の減圧度は、耐フォギング性のさらなる向上の観点から、減圧ゲージの数値で、好ましくは−0.06MPa以下であり、さらに好ましくは−0.08MPa以下である。
The degree of decompression when the
本発明の樹脂組成物の熱伝導率は2.0W/(m・K)以上である必要があり、熱伝導性のさらなる向上の観点から、好ましくは5.0W/(m・K)以上、より好ましくは10.0W/(m・K)以上である。熱伝導率が2W/(m・K)未満の場合、成形体にしたときに十分な放熱効果が得られない場合がある。当該熱伝導率の上限値は特に限定されず、当該熱伝導率は通常、50W/(m・K)以下、特に45W/(m・K)以下である。 The thermal conductivity of the resin composition of the present invention needs to be 2.0 W / (m · K) or more, and is preferably 5.0 W / (m · K) or more from the viewpoint of further improving the thermal conductivity. More preferably, it is 10.0 W / (m · K) or more. If the thermal conductivity is less than 2 W / (m · K), a sufficient heat dissipation effect may not be obtained when the molded product is formed. The upper limit of the thermal conductivity is not particularly limited, and the thermal conductivity is usually 50 W / (m · K) or less, particularly 45 W / (m · K) or less.
樹脂組成物の熱伝導率は、当該樹脂組成物を用いて製造された成形体の熱伝導率のことである。詳しくは、樹脂組成物の熱伝導率は、ASTM D790に準拠して、射出成形法により製造された試験片における流動方向(すなわち射出方向)の熱拡散率α、密度ρおよび比熱Cpから算出される、「α×ρ×Cp」に相当する値を用いている。
熱拡散率αは、成形体の流動方向の熱拡散率を測定できる装置であれば、あらゆる装置を用いて測定されてよく、例えば、レーザーフラッシュ法(特に熱定数測定装置TC−7000(アルバック理工社製))を用いて測定することができる。
密度ρは、成形体の密度を測定できる装置であれば、あらゆる装置を用いて測定されてよく、例えば、電子比重計ED−120T(ミラージュ貿易社製)を用いて測定することができる。
比熱Cpは、成形体の比熱を測定できる装置であれば、あらゆる装置を用いて測定されてよく、例えば、示差走査熱量分析法(例えば、DSC―7(パーキンエルマー社製))を用い、昇温速度10℃/分の条件で測定することができる。
The thermal conductivity of the resin composition is the thermal conductivity of the molded product produced by using the resin composition. Specifically, the thermal conductivity of the resin composition is calculated from the thermal diffusivity α, the density ρ and the specific heat Cp in the flow direction (that is, the injection direction) in the test piece manufactured by the injection molding method in accordance with ASTM D790. The value corresponding to "α × ρ × Cp" is used.
The thermal diffusivity α may be measured by using any device as long as it can measure the thermal diffusivity in the flow direction of the molded body. For example, the laser flash method (particularly the heat constant measuring device TC-7000 (Albac Riko)) It can be measured using (manufactured by the company)).
The density ρ may be measured by any device as long as it can measure the density of the molded body, and can be measured by using, for example, an electronic hydrometer ED-120T (manufactured by Mirage Trading Co., Ltd.).
The specific heat Cp may be measured by any device as long as it can measure the specific heat of the molded body, and is elevated by using, for example, a differential scanning calorimetry method (for example, DSC-7 (manufactured by PerkinElmer)). It can be measured under the condition of a temperature rate of 10 ° C./min.
本発明の樹脂組成物のヘイズ値は8.0以下である必要があり、熱伝導性のさらなる向上の観点から、好ましくは7.5以下、より好ましくは6.5以下である。ヘイズ値が8.0超の場合、成形体にしたときに十分な耐フォギング性が得られない。当該熱ヘイズ値の下限値は特に限定されず、当該ヘイズ値は通常、0.1以上、特に0.5以上である。 The haze value of the resin composition of the present invention needs to be 8.0 or less, and is preferably 7.5 or less, more preferably 6.5 or less, from the viewpoint of further improving the thermal conductivity. When the haze value exceeds 8.0, sufficient fogging resistance cannot be obtained when the molded product is formed. The lower limit of the heat haze value is not particularly limited, and the haze value is usually 0.1 or more, particularly 0.5 or more.
樹脂組成物のヘイズ値は、当該樹脂組成物を用いて製造された成形体をフォギング試験に供したときのガラス板のヘイズ値のことである。詳しくは、樹脂組成物のヘイズ値は、射出成形法により製造された50mm×15mm×2mm寸法の試験片12個を、ガラス板で蓋をした集気瓶中、125℃の高温環境下で200時間保持するフォギング試験に供したときの、ガラス板におけるヘイズ値の増加分を用いている。
ヘイズ値は、ガラス板のヘイズ値を測定できる装置であれば、あらゆる装置を用いて測定されてよく、例えば、ヘイズメーター(日本電色工業株式会社製Haze Meter NDH2000)を用いて測定することができる。
The haze value of the resin composition is the haze value of the glass plate when the molded product produced by using the resin composition is subjected to a fogging test. Specifically, the haze value of the resin composition is 200 in a high temperature environment of 125 ° C. in an air collecting bottle covered with a glass plate of 12 test pieces having a size of 50 mm × 15 mm × 2 mm manufactured by an injection molding method. The increase in the haze value on the glass plate when subjected to the time-retaining fogging test is used.
The haze value may be measured using any device as long as it can measure the haze value of the glass plate. For example, the haze value can be measured using a haze meter (Haze Meter NDH2000 manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.). can.
本発明の樹脂組成物は、射出成形、圧縮成形、押出し成形、トランスファー成形、シート成形等の通常公知の溶融成形法を用いて所望の形状に成形して成形体とすることができる。 The resin composition of the present invention can be molded into a desired shape by using a commonly known melt molding method such as injection molding, compression molding, extrusion molding, transfer molding, and sheet molding to obtain a molded product.
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明は実施例のみに限定されるものではない。実施例および比較例の樹脂組成物の評価に用いた測定法は次のとおりである。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to the Examples. The measurement methods used for the evaluation of the resin compositions of Examples and Comparative Examples are as follows.
A.評価方法
(1)相対粘度
96%硫酸に溶解し、濃度1g/dLの試料溶液を作製した。続いて、ウベローデ型粘度計を用い、25℃の温度で試料溶液および溶媒の落下時間を測定し、以下の式を用いて相対粘度を求めた。
相対粘度=(試料溶液の落下時間)/(溶媒のみの落下時間)
A. Evaluation Method (1) Relative Viscosity A sample solution having a concentration of 1 g / dL was prepared by dissolving in 96% sulfuric acid. Subsequently, the drop time of the sample solution and the solvent was measured at a temperature of 25 ° C. using an Ubbelohde viscometer, and the relative viscosity was determined using the following formula.
Relative viscosity = (falling time of sample solution) / (falling time of solvent only)
(2)密度
電子比重計(京都電子工業社製)を用いて、温度20℃で測定した。
(2) Density Measured at a temperature of 20 ° C. using an electron hydrometer (manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd.).
(3)流動長
十分に乾燥した樹脂組成物を、幅20mm、厚さ1mmのバーフロー試験金型(スパイラル状)を取り付けた射出成形機(日精樹脂工業社製:NEX110−12E)を用いて10回射出成形して、その平均をバーフロー流動長とした。シリンダー温度、金型温度は、表に記載の温度とし、射出圧力は150MPaとした。樹脂温度が同一条件の下、流動長が長いほど成形流動性がよいことを示す。流動長の評価基準は以下の通りである。
◎:115mm以上(最良);
○:55mm以上115mm未満(良好);
×:55mm未満(実用上問題あり)。
(3) Flow length A sufficiently dried resin composition is subjected to an injection molding machine (manufactured by Nissei Plastic Industry Co., Ltd .: NEX110-12E) equipped with a bar flow test mold (spiral shape) having a width of 20 mm and a thickness of 1 mm. Injection molding was performed 10 times, and the average thereof was taken as the bar flow flow length. The cylinder temperature and the mold temperature were the temperatures shown in the table, and the injection pressure was 150 MPa. Under the same resin temperature conditions, the longer the flow length, the better the molding fluidity. The evaluation criteria for the flow length are as follows.
⊚: 115 mm or more (best);
◯: 55 mm or more and less than 115 mm (good);
X: Less than 55 mm (there is a problem in practical use).
(4)曲げ強度、曲げ弾性率
ISO規格178に準拠して測定した。曲げ強度および曲げ弾性率の評価基準は以下の通りである。
・曲げ強度
◎:85MPa以上(最良);
○:75MPa以上85MPa未満(良好);
×:75MPa未満(実用上問題あり)。
・曲げ弾性率
◎:8GPa以上(最良);
○:5.5GPa以上8GPa未満(良好);
×:5.5GPa未満(実用上問題あり)。
(4) Bending strength and flexural modulus Measured in accordance with ISO standard 178. The evaluation criteria for bending strength and flexural modulus are as follows.
-Bending strength ◎: 85 MPa or more (best);
◯: 75 MPa or more and less than 85 MPa (good);
X: Less than 75 MPa (there is a problem in practical use).
-Bending elastic modulus ◎: 8 GPa or more (best);
◯: 5.5 GPa or more and less than 8 GPa (good);
X: Less than 5.5 GPa (there is a problem in practical use).
(5)熱伝導性(成形体の熱伝導率)
熱伝導率λは、熱拡散率α、密度ρおよび比熱Cpを下記方法により求め、その積として次式で算出した。
λ=αρCp
λ:熱伝導率(W/m・K)
α:熱拡散率(m2/sec)
ρ:密度(g/m3)
Cp:比熱(J/g・K)
熱拡散率αは、詳しくは、以下の方法により測定した。ASTM D790に準じて作製した曲げ試験片4本を、当該曲げ試験片と同じ幅および長さ(長手方向長さ)のキャビティを有する専用金型を用いて、樹脂の融点以上の温度で熱プレスにより張り合わせた。この張り合わせたものを、得られる試験片の幅(厚み)方向が射出成形時の流動方向と平行になるように、かつ得られる試験片の幅が1mm〜1.5mmとなるように、切り出した。得られた試験片を用いて樹脂流動方向について、レーザーフラッシュ法に基づく熱定数測定装置TC−7000(アルバック理工社製)にて測定した。ASTM D790では、試験片を射出成形法により作製する。
密度ρは電子比重計ED−120T(ミラージュ貿易社製)およびASTM D790に準拠して作製した曲げ試験片を用いて測定した。
比熱Cpは示差走査熱量計DSC―7(パーキンエルマー社製)およびASTM D790に準拠して作製した曲げ試験片を用い、昇温速度10℃/分の条件で測定した。
以上の方法により流動方向の熱伝導率を算出した。なお、α、ρおよびCpの各々は、10個の試験片の測定値に基づく平均値を用いた。
厚み方向についてはASTM D790に準拠して作製した曲げ試験片を用いて厚み1mm〜1.5mmになるようにサンプルを作製したこと以外、上記の流動方向の熱伝導率の算出方法と同様の方法により、厚み方向の熱伝導率を算出した。
流動方向の熱伝導率を以下の基準に基づいて評価した。
◎:10.0以上(最良);
○:5.0以上10.0未満(良好);
△:2.0以上5.0未満(実用上問題なし);
×:2.0未満(実用上問題あり)。
(5) Thermal conductivity (thermal conductivity of molded product)
The thermal conductivity λ was calculated by the following formula as the product of the thermal diffusivity α, the density ρ and the specific heat Cp obtained by the following methods.
λ = αρCp
λ: Thermal conductivity (W / m · K)
α: Thermal diffusivity (m 2 / sec)
ρ: Density (g / m 3 )
Cp: Specific heat (J / g ・ K)
The thermal diffusivity α was specifically measured by the following method. Four bending test pieces manufactured according to ASTM D790 are hot-pressed at a temperature above the melting point of the resin using a special die having a cavity with the same width and length (length in the longitudinal direction) as the bending test piece. It was glued together. This laminated material was cut out so that the width (thickness) direction of the obtained test piece was parallel to the flow direction at the time of injection molding, and the width of the obtained test piece was 1 mm to 1.5 mm. .. Using the obtained test piece, the resin flow direction was measured by a thermal constant measuring device TC-7000 (manufactured by ULVAC Riko Co., Ltd.) based on a laser flash method. In ASTM D790, test pieces are manufactured by an injection molding method.
The density ρ was measured using an electron hydrometer ED-120T (manufactured by Mirage Trading Co., Ltd.) and a bending test piece prepared in accordance with ASTM D790.
The specific heat Cp was measured at a heating rate of 10 ° C./min using a bending test piece prepared according to a differential scanning calorimeter DSC-7 (manufactured by PerkinElmer) and ASTM D790.
The thermal conductivity in the flow direction was calculated by the above method. For each of α, ρ and Cp, an average value based on the measured values of 10 test pieces was used.
Regarding the thickness direction, the same method as the above-mentioned method for calculating the thermal conductivity in the flow direction is used, except that a sample is prepared so as to have a thickness of 1 mm to 1.5 mm using a bending test piece prepared in accordance with ASTM D790. The thermal conductivity in the thickness direction was calculated.
The thermal conductivity in the flow direction was evaluated based on the following criteria.
⊚: 10.0 or more (best);
◯: 5.0 or more and less than 10.0 (good);
Δ: 2.0 or more and less than 5.0 (no problem in practical use);
×: Less than 2.0 (there is a problem in practical use).
(6)耐フォギング性
十分に乾燥された樹脂組成物を、射出成形機(日精樹脂工業社製:NEX110−12E)を用いて50mm×90mm×2mm厚みの寸法のプレート成形体を成形した。得られた成形体2枚をそれぞれ6等分(15mm幅)に切断し、試料片を得た。図2Aに示すように、試料片21を集気瓶22の中に入れ、これを、125℃に加熱されたシリコーンオイル23を収容したオイルバス24の中に、集気瓶の高さ方向の8割ほどの高さまでつかるように設置し、厚み2mmのガラス板25で集気瓶の口部分に蓋をした。ガラス板は80mm×80mm×2mm厚みの寸法を有していた。集気瓶は、図2Bに示すように、底面直径85mm、高さ150mm、口部分内径50mmの寸法を有していた。ガラス板は集気瓶の口部分が完全に覆われるサイズであれば特に限定されない。また、密着性を上げるために集気瓶の口部分にグリースを塗布してもよい。
この状態で200時間放置したあと、ガラス板を集気瓶から外し十分に冷却した。十分に冷却ができたら、ガラス板の集気瓶を蓋していた部分における任意の10点のヘイズ値をヘイズメーター(日本電色工業株式会社製Haze Meter NDH2000)で測定した。これらの測定値の平均値をヘイズ値Aとした。蓋として使用する前のガラス板における任意の10点のヘイズ値の平均値は0.1であり、この平均値をヘイズ値Bとした。「ヘイズ値A−ヘイズ値B」の値を以下の基準に基づいて評価した。
◎:6.5以下(最良);
○:6.5超7.5以下(良好);
△:7.5超8.0以下(実用上問題なし);
×:8.0超(実用上問題あり)。
(6) Fogging resistance A sufficiently dried resin composition was molded into a plate molded product having a thickness of 50 mm × 90 mm × 2 mm using an injection molding machine (manufactured by Nissei Resin Industry Co., Ltd .: NEX110-12E). The two obtained compacts were cut into 6 equal parts (15 mm width) to obtain sample pieces. As shown in FIG. 2A, the
After leaving it in this state for 200 hours, the glass plate was removed from the air collecting bottle and cooled sufficiently. After sufficient cooling, the haze values at any 10 points in the portion where the air collecting bottle of the glass plate was covered were measured with a haze meter (Haze Meter NDH2000 manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.). The average value of these measured values was defined as the haze value A. The average value of the haze values of any 10 points on the glass plate before being used as a lid was 0.1, and this average value was defined as the haze value B. The value of "haze value A-haze value B" was evaluated based on the following criteria.
⊚: 6.5 or less (best);
◯: More than 6.5 and 7.5 or less (good);
Δ: More than 7.5 and less than 8.0 (no problem in practical use);
×: Over 8.0 (there is a problem in practical use).
B.原料
本発明の実施例と比較例で用いた原料を以下に示す。
(1)熱可塑性樹脂(A)
・PA6:ポリアミド6(相対粘度2.6、密度1.13g/cm3)
・PA66:ヘキサメチレンジアミンとアジピン酸の重合によって得られるポリアミド66樹脂(相対粘度2.8、密度1.14g/cm3)
・非晶PA:非晶ポリアミド(イソフタル酸/テレフタル酸/1,6−ヘキサメチレンジアミン共縮合体 、EMS社製 G21、密度1.18g/cm3)
B. Raw Materials The raw materials used in the examples and comparative examples of the present invention are shown below.
(1) Thermoplastic resin (A)
-PA6: Polyamide 6 (relative viscosity 2.6, density 1.13 g / cm 3 )
PA66: Polyamide 66 resin obtained by polymerization of hexamethylenediamine and adipic acid (relative viscosity 2.8, density 1.14 g / cm 3 )
Acrylic PA: Acrylic polyamide (isophthalic acid / terephthalic acid / 1,6-hexamethylenediamine cocondensate, G21 manufactured by EMS, density 1.18 g / cm 3 )
(2)熱伝導性充填材(B)
・GrA:鱗片状黒鉛(平均粒径130μm、熱伝導率100W/m・K、密度2.25g/cm3)
・GrB:鱗片状黒鉛(平均粒径40μm、熱伝導率100W/m・K、密度2.25g/cm3)
・TC:鱗片状タルク(平均粒子径25μm、熱伝導率5〜10W/(m・K)、密度2.70g/cm3)
(2) Thermally conductive filler (B)
-GrA: scaly graphite (average particle size 130 μm, thermal conductivity 100 W / m · K, density 2.25 g / cm 3 )
-GrB: scaly graphite (average particle size 40 μm, thermal conductivity 100 W / m · K, density 2.25 g / cm 3 )
TC: scaly talc (
(3)繊維状充填材(C)
・GF:ガラス繊維(日本電気硝子社製T−262H、平均繊維径11μm、平均繊維長3mm)
(3) Fibrous filler (C)
-GF: Glass fiber (T-262H manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd.,
実施例1
ポリアミド6樹脂(PA6)60質量部と鱗片状黒鉛(GrA)40質量部を、図1に示すように、軸押出機(東芝機械製:TEM26SS、スクリュー径26mm、主ホッパー3から吐出口4までの押出方向距離Y=1380mm)10の主ホッパー3に供給し、260℃で溶融および混練した。その際、サイド真空装置12を1ヶ所で用いた。サイド真空装置12は、上記したように、内部に有するスクリューが回転することで、押出機10からの溶融物の逆流を防ぎながら、押出機10内の減圧化を達成する装置である。サイド真空装置12における減圧度は減圧ゲージの数値で−0.07MPaであった。サイド真空装置12の設置位置X12(図1参照)は、押出機10における主ホッパー3から吐出口4までの押出方向距離をY(mm)としたとき、0.70×Yの位置であった。溶融物を十分に溶融および混練しストランド状に押出して冷却固化した後、それをペレタイザーでカッティングして樹脂組成物のペレットを得た。
曲げ強度、熱伝導性および耐フォギング性の評価のために、得られたペレットを、日精樹脂社製の成形機(NEX110−12E)により、上記した所定の形状に成形した。
他の評価および測定のためには、樹脂組成物のペレットを用いた。
Example 1
As shown in FIG. 1, 60 parts by mass of polyamide 6 resin (PA6) and 40 parts by mass of scaly graphite (GrA) are used in a shaft extruder (Toshiba Machinery Co., Ltd .: TEM26SS, screw diameter 26 mm, from main hopper 3 to discharge port 4. (Extrusion direction distance Y = 1380 mm) 10 was supplied to the main hopper 3 and melted and kneaded at 260 ° C. At that time, the
For the evaluation of bending strength, thermal conductivity and fogging resistance, the obtained pellets were molded into the above-mentioned predetermined shape by a molding machine (NEX110-12E) manufactured by Nissei Resin Co., Ltd.
Pellets of resin composition were used for other evaluations and measurements.
実施例2〜14および比較例1〜6
樹脂組成、混練条件、成形条件およびサイド真空装置(有無)を表1に示すように変更した以外は実施例1と同様の操作をおこなって、樹脂組成物のペレットを得た。
繊維状強化材(C)を供給する場合、繊維状強化材(C)は、溶融および混練の途中のサイドフィーダー(図1中、「11」)により供給した。サイドフィーダー11の設置位置X11(図1参照)は、押出機10における主ホッパー3から吐出口4までの押出方向距離をY(mm)としたとき、0.45×Yの位置であった。
繊維状強化材(C)を供給する場合、サイド真空装置12の設置位置X12(図1参照)は、押出機10の押出方向において、サイドフィーダーの設置位置X11より下流側であり、詳しくは、押出機10における主ホッパー3から吐出口4までの押出方向距離をY(mm)としたとき、0.70×Yの位置であった。
サイド真空装置を使用しない場合は、スクリューを有さない一般的な標準装備の真空装置をベント口5に設置して使用した。
Examples 2-14 and Comparative Examples 1-6
The same operation as in Example 1 was carried out except that the resin composition, kneading conditions, molding conditions and side vacuum apparatus (presence / absence) were changed as shown in Table 1, to obtain pellets of the resin composition.
When the fibrous reinforcing material (C) was supplied, the fibrous reinforcing material (C) was supplied by a side feeder (“11” in FIG. 1) during melting and kneading. Installation position X 11 of the side feeder 11 (see FIG. 1), the extrusion direction distance from the main hopper 3 in the
When supplying fibrous reinforcement and (C), the installation position X 12 of the
When the side vacuum device was not used, a general standard-equipped vacuum device without a screw was installed at the vent port 5 and used.
実施例1から14の樹脂組成物は本発明の要件を満たしているため、熱伝導率が2W/(m・K)以上であり、かつ、耐フォギング性に優れた成形体を得ることができた。実施例4から6、実施例8から10および実施例13は繊維状補強材であるガラス繊維を含有しており配合量が適切なため、曲げ特性に優れていた。 Since the resin compositions of Examples 1 to 14 satisfy the requirements of the present invention, it is possible to obtain a molded product having a thermal conductivity of 2 W / (m · K) or more and excellent fogging resistance. rice field. Examples 4 to 6, Examples 8 to 10 and Example 13 contained glass fiber as a fibrous reinforcing material, and the blending amount was appropriate, so that the bending characteristics were excellent.
実施例8から10は非晶性ポリアミドを配合しているため、非晶性ポリアミドを含まない実施例4と比較してフォギング試験によるヘイズ値が小さかった。 Since Examples 8 to 10 contain an amorphous polyamide, the haze value in the fogging test was smaller than that in Example 4 which did not contain the amorphous polyamide.
実施例8から9と実施例10を比較すると、実施例10は非晶性ポリアミドの質量比が多いため成形流動性が低下していることが分かる。 Comparing Examples 8 to 9 with Example 10, it can be seen that the molding fluidity of Example 10 is reduced due to the large mass ratio of the amorphous polyamide.
実施例14は繊維状補強材が多く含有されているため、曲げ特性は高くなったが、成形流動性は低下した。 In Example 14, since a large amount of fibrous reinforcing material was contained, the bending characteristics were high, but the molding fluidity was lowered.
比較例1および比較例4〜6はサイド真空装置を使用していなかったため、フォギング試験後のヘイズ値が高かった。 Since Comparative Examples 1 and 4 to 6 did not use the side vacuum device, the haze value after the fogging test was high.
比較例2は熱伝導性充填材の質量比が本発明の範囲より大きいため、フォギング試験後のヘイズ値が高く、成形流動性も低下した。
比較例3は熱伝導性充填材の質量比が本発明の範囲より小さかったため十分な熱伝導率が得られなかった。
In Comparative Example 2, since the mass ratio of the thermally conductive filler was larger than the range of the present invention, the haze value after the fogging test was high and the molding fluidity was also lowered.
In Comparative Example 3, the mass ratio of the thermally conductive filler was smaller than the range of the present invention, so that sufficient thermal conductivity could not be obtained.
本発明の樹脂組成物を成形してなる成形体の具体例としては、例えば、ソケット、リレー部品、コイルボビン、光ピックアップ、発振子、コンピュータ関連部品等の電気・電子部品;VTR、テレビ、アイロン、エアコン、ステレオ、掃除機、冷蔵庫、炊飯器、照明器具等の家庭電気製品部品;放熱シートやヒートシンク、ファン等の電子部品からの熱を外部に逃すための放熱部材;ランプソケット、ランプリフレクター、ランプハウジング等の照明器具部品;コンパクトディスク、レーザーディスク(登録商標)、スピーカー等の音響製品部品;光ケーブル用フェルール、携帯電話機、固定電話機、ファクシミリ、モデム等の通信機器部品;分離爪、ヒータホルダー等の複写機・印刷機の関連部品;インペラー、ファン歯車、ギヤ、軸受け、モーター部品及びケース等の機械部品・自動車用機構部品;エンジン部品、エンジンルーム内部品、電装部品、内装部品等の自動車部品;マイクロ波調理用鍋、耐熱食器等の調理用器具;航空機・宇宙機における宇宙機器用部品・センサー類部品が挙げられる。 Specific examples of the molded body obtained by molding the resin composition of the present invention include electrical and electronic parts such as sockets, relay parts, coil bobbins, optical pickups, oscillators, and computer-related parts; VTRs, televisions, irons, and the like. Household electrical appliances such as air conditioners, stereos, copiers, refrigerators, rice cookers, and lighting fixtures; heat dissipation members for releasing heat from electronic parts such as heat dissipation sheets, heat sinks, and fans; lamp sockets, lamp reflectors, lamps Lighting equipment parts such as housings; Audio product parts such as compact discs, laser discs (registered trademarks), speakers; Communication equipment parts such as ferrules for optical cables, mobile phones, fixed phones, facsimiles, modems; Separation claws, heater holders, etc. Copier / printing machine related parts; Mechanical parts such as impellers, fan gears, gears, bearings, motor parts and cases, and mechanical parts for automobiles; Automotive parts such as engine parts, engine room parts, electrical parts, interior parts, etc.; Cooking utensils such as microwave cooking pots and heat-resistant tableware; parts for space equipment and sensor parts in aircraft and spacecraft.
Claims (9)
前記熱可塑性樹脂(A)と前記熱伝導性充填材(B)との質量比率が38/62〜85/15であり、
125℃で200時間のフォギング試験後のガラス板のヘイズ値が8以下であり、
前記熱伝導性樹脂組成物を成形してなる成形体の流動方向の熱伝導率が2W/(m・K)以上である、熱伝導性樹脂組成物。 A thermally conductive resin composition containing a thermoplastic resin (A) and a thermally conductive filler (B).
The mass ratio of the thermoplastic resin (A) to the thermally conductive filler (B) is 38/62 to 85/15.
The haze value of the glass plate after the fogging test at 125 ° C. for 200 hours is 8 or less.
A heat conductive resin composition having a heat conductivity of 2 W / (m · K) or more in the flow direction of a molded body obtained by molding the heat conductive resin composition.
前記熱伝導性充填材(B)が黒鉛である、請求項1〜6のいずれかに記載の熱伝導性樹脂組成物。 The mass ratio of the thermoplastic resin (A) to the thermally conductive filler (B) is 38/62 to 75/25.
The heat conductive resin composition according to any one of claims 1 to 6, wherein the heat conductive filler (B) is graphite.
前記熱伝導性充填材(B)が平均粒径80〜180μmの鱗片状黒鉛であり、
前記熱伝導性樹脂組成物がさらに、非熱伝導性繊維状強化材(C)を含有し、
前記熱可塑性樹脂(A)および前記熱伝導性充填材(B)の合計と前記非熱伝導性繊維状強化材(C)との質量比率が100/0〜75/25である、請求項1〜7のいずれかに記載の熱伝導性樹脂組成物。 The mass ratio of the thermoplastic resin (A) to the thermally conductive filler (B) is 45/55 to 70/30.
The thermally conductive filler (B) is scaly graphite having an average particle size of 80 to 180 μm.
The thermally conductive resin composition further contains a non-thermally conductive fibrous reinforcing material (C).
Claim 1 in which the mass ratio of the total of the thermoplastic resin (A) and the thermally conductive filler (B) to the non-thermally conductive fibrous reinforcing material (C) is 100/0 to 75/25. The thermally conductive resin composition according to any one of 7 to 7.
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