JP4952059B2 - 微小無機物含有樹脂組成物 - Google Patents
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また特許文献2では、ブロックコポリマーの一方の相内にのみ無機微粒子を分散させるための方法が示されておらず、実際には分散の選択性が非常に低いためどちらの相内にも粒子が分散した組成物が得られてしまう。よってこのような組成物では熱伝導性微粒子の使用量を低減することは困難であり、通常の組成物との違いが少ない組成物となってしまう。
金属酸化物微粒子及び/又は金属窒化物微粒子(C)を含有する樹脂組成物において、
前記ポリマー鎖(A)が、窒素原子を持つモノマーユニットから構成されるもの、酸素原子を持つモノマーユニットから構成されるもの、硫黄を含むモノマーユニットから構成されるもの又はハロゲン化ビニルモノマーから構成されるものであり、
前記ポリマー鎖(B)が、芳香族ビニルモノマーを重合してなるポリマー鎖、オレフィンモノマーを重合してなるポリマー鎖又は環状オレフィンモノマーを重合した後残存する不飽和結合を水素添加して飽和結合に変換してなるポリマー鎖であり、
1):(A)/(B)の体積比が85/15〜25/75の割合であり、
2):(C)/{(A)+(B)}の体積比が1/99〜75/25であり、
3):(C)が、鎖(B)の相中に存在している比率が、(B)の体積分率×0.4以下であり、
4):少なくとも分子中に極性基あるいは金属に配位可能な官能基を有するポリマー鎖(A)が連続相構造を形成していることを特徴とする、熱可塑性樹脂組成物(請求項1)。
分子中に極性基あるいは金属に配位可能な官能基を有するポリマー鎖(A)1種以上と、上記ポリマー鎖(A)とは異なるポリマー鎖(B)1種以上とが結合してなるブロックコポリマーである。これらブロックコポリマーは、リビングアニオン重合をはじめとする制御重合法や、末端に官能基を有する。マクロモノマー同士の化学反応法などにより、製造することができるが、製造方法はこれらに限定されるものではない。
ブロックコポリマーのブロックの数は、特に制限されないが、ミクロ相分離構造として共連続構造をとりやすいA−B型ジブロックコポリマーまたはA−B−A型トリブロックコポリマーが好ましい。
金属酸化物微粒子及び/又は金属窒化物微粒子(C)の添加量は、分子中に極性基あるいは金属に配位可能な官能基を有するポリマー鎖(A)とポリマー鎖(A)とは異なるポリマー鎖(B)との合計に対して、金属酸化物微粒子及び/又は金属窒化物微粒子(C)を、(C)/{(A)+(B)}の体積比が1/99〜75/25となるよう含有することが必要である。
本発明の熱可塑性樹脂組成物の成形加工法としては特に限定されず、例えば、熱可塑性樹脂について一般に用いられている成形法、例えば、射出成形、ブロー成形、押出成形、真空成形、プレス成形、カレンダー成形等が利用できる。
樹脂として、以下のものを用いた。
金属酸化物微粒子及び/又は金属窒化物微粒子として、以下のものを用いた。
微粒子1:AEROXIDE AluC805(デグサ製酸化アルミニウムナノ粒子、平均一次粒子径13nm、単体での熱伝導率30W/mK、体積固有抵抗1016Ωcm)。
樹脂1を93体積%、微粒子1を7体積%、となるよう樹脂及び微粒子をクロロホルムに溶解させた後、一定量を蒸発皿に滴下し、溶媒を揮発させることにより酸化アルミニウムナノ粒子含有樹脂組成物のフィルムを得た。得られたフィルムは透明性を維持しており、かつ均一な外観を呈していた。
樹脂1を85体積%、微粒子1を15体積%、となるよう比率を変更した以外は実施例1と同様にして、ナノ粒子含有樹脂組成物のフィルムを得た。得られたフィルムは透明性を維持しており、かつ均一な外観を呈していた。TEM写真より微粒子1の全体積のうち、ポリマー鎖(B)の相中に存在している比率を算出したところ、微粒子1はポリマー鎖(B)の体積分率×0.15となっていた。
樹脂1を樹脂2に変更した以外は実施例1と同様にして、酸化アルミニウムナノ粒子含有樹脂組成物のフィルムを得た。得られたフィルムはほぼ透明な外観を有しているものの、目視でも観察可能な数百μm程度の凝集粒子塊が多数分散した不均質なフィルムとなっており、粒子の凝集のためTEM撮影用超薄切片の作成は困難であった。
樹脂1を樹脂3に変更した以外は実施例1と同様にして、酸化アルミニウムナノ粒子含有樹脂組成物のフィルムを得た。得られたフィルムは不透明で、無機粒子の凝集により非常にもろいフィルムとなっており、ピンセットで挟むだけでぼろぼろに崩れてしまい取り扱い不可能であった。
このような高熱伝導性樹脂組成物は、家電、OA機器部品、AV機器部品、自動車内外装部品、等の射出成形品等に好適に使用することができる。特に多くの熱を発する家電製品やOA機器においても外装材料としても適用可能であり、産業上非常に有用である。
Claims (4)
- 分子中に極性基あるいは金属に配位可能な官能基を有するポリマー鎖(A)1種以上と、上記ポリマー鎖(A)とは異なるポリマー鎖(B)1種以上とが結合してなるブロックコポリマー中に、
金属酸化物微粒子及び/又は金属窒化物微粒子(C)を含有する樹脂組成物において、
前記ポリマー鎖(A)が、窒素原子を持つモノマーユニットから構成されるもの、酸素原子を持つモノマーユニットから構成されるもの、硫黄を含むモノマーユニットから構成されるもの又はハロゲン化ビニルモノマーから構成されるものであり、
前記ポリマー鎖(B)が、芳香族ビニルモノマーを重合してなるポリマー鎖、オレフィンモノマーを重合してなるポリマー鎖又は環状オレフィンモノマーを重合した後残存する不飽和結合を水素添加して飽和結合に変換してなるポリマー鎖であり、
1):(A)/(B)の体積比が85/15〜25/75の割合であり、
2):(C)/{(A)+(B)}の体積比が1/99〜75/25であり、
3):(C)が、鎖(B)の相中に存在している比率が、(B)の体積分率×0.4以下であり、
4):少なくとも分子中に極性基あるいは金属に配位可能な官能基を有するポリマー鎖(A)が連続相構造を形成していることを特徴とする、熱可塑性樹脂組成物。 - (C)が、電気絶縁性を示し、かつ単体での熱伝導率が1.5W/m・K以上の高熱伝導体であることを特徴とする、請求項1記載の微小無機物含有樹脂組成物。
- (C)が、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ベリリウム、酸化亜鉛、結晶性酸化ケイ素、及びこれらの複合した化合物の少なくとも1種よりなる熱伝導性微粒子であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の微小無機物含有樹脂組成物。
- (C)の重量平均一次粒子径が1.0nm〜1000nmであることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の微小無機物含有樹脂組成物。
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