JP5136459B2 - Polycarbonate resin composition for dielectric and molded product - Google Patents
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Description
本発明は、高周波領域での使用に好適な誘電体アンテナ及びその材料として好適な誘電体用ポリカーボネート樹脂組成物に関する。 The present invention relates to a dielectric antenna suitable for use in a high frequency region and a polycarbonate resin composition for a dielectric suitable as a material for the dielectric antenna.
従来より、携帯電話等の移動体通信機器や無線LANに用いられる表面実装型誘電体アンテナとして、誘電体セラミックス単体、樹脂単体及びセラミックス含有樹脂組成物からなるものが提案されている。例えば、アンテナ基体がセラミックス単体や樹脂単体からなる表面実装型誘電体アンテナ(特許文献1)、めっき性の良好な、比誘電率実部が1.8程度のシンジオタクチック構造を有するスチレン系樹脂からなる発砲体及びその製造方法(特許文献2)が開示されている。更に、樹脂材料に球状の誘電体セラミックス粉末を、組成物中の割合で40vol%〜70vol%混合した樹脂組成物(特許文献3)が、高充填を可能とするためアスペクト比が3〜5に調整されたチタン酸金属塩繊維と、これと熱可塑性樹脂等を複合した複合材料(特許文献4)が開示されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, surface-mounted dielectric antennas used for mobile communication devices such as cellular phones and wireless LANs have been proposed that are composed of a dielectric ceramic simple substance, a resin simple substance, and a ceramic-containing resin composition. For example, a surface mount dielectric antenna whose antenna base is made of a ceramic or a resin (Patent Document 1), a styrene resin having a syndiotactic structure with good plating properties and a real part of a relative dielectric constant of about 1.8 And a method of manufacturing the same (Patent Document 2). Furthermore, a resin composition (Patent Document 3) in which spherical dielectric ceramic powder is mixed with a resin material in a proportion of 40 vol% to 70 vol% in the composition makes the aspect ratio 3 to 5 to enable high filling. A composite material (Patent Document 4) in which an adjusted metal titanate salt fiber is combined with a thermoplastic resin or the like is disclosed.
ところで、近年、携帯電話等の移動体通信機器の軽量化及び小型化に伴って、誘電体アンテナも軽量化及び小型化の要求が高まっている。しかしながら、従来の誘電体セラミックス単体からなるアンテナや樹脂単体からなるアンテナには、それぞれ次のような不具合があった。 By the way, in recent years, with the reduction in weight and size of mobile communication devices such as mobile phones, there is an increasing demand for weight reduction and size reduction of dielectric antennas. However, conventional antennas made of dielectric ceramics and antennas made of resin alone have the following problems.
すなわち、誘電体セラミックス単体からなるアンテナでは、アンテナ基体の成形工程や焼成工程等に時間がかかるばかりでなく、加工性及び成形性に劣り、複雑な形状のアンテナを作成することが困難であった。また、誘電率の大きなセラミックスを用いることで、アンテナを小型化することができるが、アンテナにはサイズ効果があり、小さくしすぎるとアンテナ特性を極端に低下させるため、アンテナの小型化には限界がある。従って、アンテナの軽量化には比重の小さい材料を用いることが必要である。しかしながら、誘電体セラミックスは比重が大きく、アンテナの軽量化に対応できないという問題がある。 That is, in an antenna made of a dielectric ceramic alone, not only does the antenna substrate forming process and firing process take time, but the processability and formability are inferior, making it difficult to create an antenna having a complicated shape. . In addition, the antenna can be downsized by using ceramics with a high dielectric constant, but the antenna has a size effect. There is. Therefore, it is necessary to use a material with a small specific gravity in order to reduce the weight of the antenna. However, dielectric ceramics have a large specific gravity and have a problem that they cannot cope with the weight reduction of the antenna.
さらに樹脂単体からなるアンテナでは、樹脂は比重が小さく、成形性及び加工性に優れているが、比誘電率が小さいため、アンテナの小型化に対応することができないという問題がある。球状ないしはアスペクト比が3〜5と比較的小さいセラミックス粉体と樹脂とを複合した複合材料の場合には、セラミックス粉体の添加量を多くしなければ高い誘電率が得られず、結果的に比重が高くなりアンテナの軽量化に対応できないという問題がある。また、電気抵抗率が低くなると誘電体アンテナの機能が果たせなくなる為、アンテナ材料としては、体積抵抗率は1×1012Ωcm以上のものが求められている。更に、携帯電話用の誘電体アンテナ用樹脂としては、携帯電話が落下した際、誘電体アンテナが破壊するとアンテナの機能が果たせなくなる為、ノッチ付きシャルピー衝撃強度が3kJ/m2以上であることが求められている。 Furthermore, in an antenna made of a single resin, the resin has a small specific gravity and is excellent in moldability and workability, but has a problem that it cannot cope with the miniaturization of the antenna because of a small relative dielectric constant. In the case of a composite material in which a ceramic powder and a resin having a relatively small spherical or aspect ratio of 3 to 5 are combined, a high dielectric constant cannot be obtained unless the amount of the ceramic powder added is increased. There is a problem that the specific gravity becomes high and the antenna cannot be reduced in weight. Further, since the function of the dielectric antenna cannot be performed when the electric resistivity is lowered, the antenna material is required to have a volume resistivity of 1 × 10 12 Ωcm or more. Furthermore, as a resin for a dielectric antenna for a mobile phone, when the mobile phone is dropped, if the dielectric antenna is destroyed, the antenna function cannot be performed. Therefore, the Charpy impact strength with a notch may be 3 kJ / m 2 or more. It has been demanded.
従って、本発明の目的は、比誘電率実部及び体積抵抗率が高く、機械的強度、加工性及び成形性に優れ、かつ、比重の小さい誘電体用樹脂組成物、及びこれを用いた誘電体アンテナを提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a dielectric resin composition having a high real part of relative dielectric constant and a high volume resistivity, excellent mechanical strength, workability and moldability, and a low specific gravity, and a dielectric using the same. It is to provide a body antenna.
本発明によれば、ポリカーボネート樹脂と、ルチル型繊維状酸化チタンとを溶融混練してなる樹脂組成物であって、含有されているルチル型繊維状酸化チタンの平均直径が0.2〜2μmであり、平均アスペクト比が4.5以上であることを特徴とする、誘電体用ポリカーボネート樹脂組成物により、上記の目的を達成することができる According to the present invention, a resin composition obtained by melt-kneading a polycarbonate resin and a rutile-type fibrous titanium oxide, and the contained rutile-type fibrous titanium oxide has an average diameter of 0.2 to 2 μm. The above object can be achieved by a polycarbonate resin composition for dielectrics, wherein the average aspect ratio is 4.5 or more.
本発明に係る樹脂組成物は、比重が比較的小さく、誘電体としての特性が優れていることに加えて、機械的強度や加工性にも優れているので、携帯電話等のアンテナの材料に好適である。 Since the resin composition according to the present invention has a relatively small specific gravity and excellent properties as a dielectric, it also has excellent mechanical strength and workability. Is preferred.
本発明の誘電体用ポリカーボネート樹脂組成物は、ポリカーボネート樹脂とアスペクト比の高いルチル型繊維状酸化チタンを溶融混練して得られる。 The polycarbonate resin composition for a dielectric according to the present invention is obtained by melt-kneading a polycarbonate resin and a rutile-type fibrous titanium oxide having a high aspect ratio.
(A)ポリカーボネート樹脂
ポリカーボネート樹脂は、成形加工性および機械的特性に優れ、かつ低い誘電正接を有しており、本発明の樹脂基材として好ましい。
(A) Polycarbonate resin The polycarbonate resin is excellent as molding processability and mechanical properties and has a low dielectric loss tangent, and is preferable as the resin substrate of the present invention.
本発明に用いるポリカーボネート樹脂として、芳香族ポリカーボネート樹脂、脂肪族ポリカーボネート樹脂、芳香族−脂肪族ポリカーボネート樹脂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樹脂が好ましい。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得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。 As the polycarbonate resin used in the present invention, an aromatic polycarbonate resin, an aliphatic polycarbonate resin, and an aromatic-aliphatic polycarbonate resin can be used, and among them, an aromatic polycarbonate resin is preferable. The aromatic polycarbonate resin is a thermoplastic aromatic polycarbonate polymer or copolymer obtained by reacting an aromatic dihydroxy compound with phosgene or a diester of carbonic acid.
該芳香族ジヒドロキシ化合物としては、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(=ビスフェノールA)、テトラメチルビスフェノールA、ビス(4−ヒドロキシフェニル)−P−ジイソプロピルベンゼン、ハイドロキノン、レゾルシノール、4,4−ジヒドロキシビフェニルなどが挙げられ、好ましくはビスフェノールAが挙げられる。さらに、難燃性をさらに高める目的で上記の芳香族ジヒドロキシ化合物にスルホン酸テトラアルキルホスホニウムが1個以上結合した化合物や、シロキサン構造を有する両末端フェノール性OH基含有のポリマーあるいはオリゴマーを使用することができる。 Examples of the aromatic dihydroxy compound include 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane (= bisphenol A), tetramethylbisphenol A, bis (4-hydroxyphenyl) -P-diisopropylbenzene, hydroquinone, resorcinol, 4, 4-dihydroxybiphenyl etc. are mentioned, Preferably bisphenol A is mentioned. Further, for the purpose of further enhancing the flame retardancy, a compound in which one or more tetraalkylphosphonium sulfonates are bonded to the above aromatic dihydroxy compound, or a polymer or oligomer having a siloxane structure and containing both terminal phenolic OH groups is used. Can do.
本発明で用いる芳香族ポリカーボネート樹脂としては、好ましくは、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンから誘導されるポリカーボネート樹脂、または2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンと他の芳香族ジヒドロキシ化合物とから誘導されるポリカーボネート共重合体が挙げられる。さらに2種以上のポリカーボネート樹脂を併用してもよい。 The aromatic polycarbonate resin used in the present invention is preferably a polycarbonate resin derived from 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, or 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and other aromatics. And a polycarbonate copolymer derived from an aromatic dihydroxy compound. Further, two or more kinds of polycarbonate resins may be used in combination.
該ポリカーボネート樹脂の分子量は、溶媒としてメチレンクロライドを用い、温度25℃で測定された溶液粘度より換算した粘度平均分子量で、14,000〜30,000の範囲であり、好ましくは15,000〜28,000、より好ましくは16,000〜26,000である。粘度平均分子量が14,000未満では機械的強度が不足し、30,000を越えると成形性に難を生じやすく好ましくない。 The molecular weight of the polycarbonate resin is a viscosity average molecular weight converted from the solution viscosity measured at a temperature of 25 ° C. using methylene chloride as a solvent, and is in the range of 14,000 to 30,000, preferably 15,000 to 28. 16,000, more preferably 16,000-26,000. If the viscosity average molecular weight is less than 14,000, the mechanical strength is insufficient, and if it exceeds 30,000, the moldability tends to be difficult, which is not preferable.
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。 The method for producing such an aromatic polycarbonate resin is not limited, and the aromatic polycarbonate resin can be produced by a phosgene method (interfacial polymerization method), a melting method (transesterification method), or the like. Furthermore, the aromatic polycarbonate resin which adjusted the amount of OH groups of the terminal group manufactured by the melting method can be used.
さらに、芳香族ポリカーボネート樹脂としては、バージン原料だけでなく、使用済みの製品から再生された芳香族ポリカーボネート樹脂、いわゆるマテリアルリサイクルされた芳香族ポリカーボネート樹脂の使用も可能である。使用済みの製品としては、光学ディスクなどの光記録媒体、導光板、自動車窓ガラスや自動車ヘッドランプレンズ、風防などの車両透明部材、水ボトルなどの容器、メガネレンズ、防音壁やガラス窓、波板などの建築部材などが好ましく挙げられる。また、再生芳香族ポリカーボネート樹脂としては、製品の不適合品、スプルー、またはランナーなどから得られた粉砕品またはそれらを溶融して得たペレットなども使用可能である。 Furthermore, as the aromatic polycarbonate resin, not only virgin raw materials but also aromatic polycarbonate resins regenerated from used products, so-called material recycled aromatic polycarbonate resins can be used. Used products include optical recording media such as optical disks, light guide plates, automobile window glass and automobile headlamp lenses, vehicle transparent members such as windshields, containers such as water bottles, glasses lenses, soundproof walls and glass windows, waves A building member such as a plate is preferred. In addition, as the regenerated aromatic polycarbonate resin, non-conforming product, pulverized product obtained from sprue or runner, or pellets obtained by melting them can be used.
(B)ルチル型繊維状酸化チタン
ルチル型酸化チタンは、アナターゼ型酸化チタンに比べて比誘電率実部が大きいため、樹脂材料に含有させると比誘電率実部の大きい樹脂組成物を与える。また、ルチル型酸化チタンは繊維状の形状、即ち高アスペクト比の形状とすることができるため、樹脂に含有させたときに繊維長軸方向の比誘電率実部を効果的に向上させることが可能である。
(B) Rutile-type fibrous titanium oxide Since rutile-type titanium oxide has a large relative dielectric constant real part compared to anatase-type titanium oxide, when it is contained in a resin material, a resin composition having a large relative dielectric constant real part is provided. In addition, rutile titanium oxide can be made into a fibrous shape, that is, a shape with a high aspect ratio, so that when it is contained in a resin, the relative permittivity real part in the fiber major axis direction can be effectively improved. Is possible.
ルチル型繊維状酸化チタンとしては、アスペクト比の高いものを用いた方が、少ない含有量で高い誘電率を発現させることが出来る。これは、射出成形等の成形時に繊維状の酸化チタンの繊維長方向が流動方向に配向しやすく、繊維が一方向に並ぶためであると考えられる。本発明では、樹脂組成物中の平均アスペクト比が4.5以上であり、好ましくは5.0以上、特に6.0以上である。しかし、アスペクト比の大きさと誘電率とは必ずしも比例せず、またルチル型繊維状酸化チタンとしてアスペクト比が大きすぎるものを用いても、溶融混練が困難であったり、溶融混練により酸化チタンが著しく折損してしまうため、平均アスペクト比が200以下、特に100以下のものを用いるのが好ましい。 As the rutile type fibrous titanium oxide, the one having a high aspect ratio can express a high dielectric constant with a small content. This is considered to be because the fiber length direction of the fibrous titanium oxide is easily oriented in the flow direction during molding such as injection molding, and the fibers are aligned in one direction. In the present invention, the average aspect ratio in the resin composition is 4.5 or more, preferably 5.0 or more, particularly 6.0 or more. However, the size of the aspect ratio and the dielectric constant are not necessarily proportional, and even if a rutile-type fibrous titanium oxide having an aspect ratio that is too large is used, it is difficult to melt and knead or the titanium oxide is remarkably produced by melt kneading. Since it breaks, it is preferable to use one having an average aspect ratio of 200 or less, particularly 100 or less.
また、ルチル型繊維状酸化チタンの平均直径は、0.2〜2μmである。平均直径が小さすぎると嵩比重が小さくなるため、溶融混練により均一な樹脂組成物とするのが困難となる。また常用の1軸又は2軸混練機では、混練しようとするとスクリューが空回りして混練が出来なかったり、吐出率が低下して生産性が低下するという問題がある。更に比表面積も増加する為、樹脂材料の劣化が起こる可能性もある。 The average diameter of the rutile fibrous titanium oxide is 0.2 to 2 μm. If the average diameter is too small, the bulk specific gravity becomes small, so that it becomes difficult to obtain a uniform resin composition by melt kneading. Further, in a conventional single-screw or twin-screw kneader, there is a problem that when kneading is attempted, the screw is idle and kneading cannot be performed, or the discharge rate is lowered and productivity is lowered. Furthermore, since the specific surface area increases, the resin material may be deteriorated.
逆に平均直径が大きすぎると、アスペクト比を確保するためには繊維長を長くしなければならない。しかし繊維長が長いと、溶融混練や射出成形時に繊維が折れやすく、樹脂組成物や成形品中のルチル型繊維状酸化チタンのアスペクト比を高く維持できないという問題がある。更にまた、ルチル型繊維状酸化チタンの成長には時間がかかるため、直径が大きく且つアスペクト比の大きいものは製造費が高くつくという問題もある。ルチル型繊維状酸化チタンの平均直径は0.3〜0.7μmが好ましい。 Conversely, if the average diameter is too large, the fiber length must be increased to ensure the aspect ratio. However, if the fiber length is long, the fiber tends to break during melt-kneading or injection molding, and there is a problem that the aspect ratio of the rutile-type fibrous titanium oxide in the resin composition or molded product cannot be maintained high. Furthermore, since it takes time to grow the rutile fibrous titanium oxide, there is a problem that a product having a large diameter and a large aspect ratio is expensive to manufacture. The average diameter of the rutile fibrous titanium oxide is preferably 0.3 to 0.7 μm.
なお本明細書において、用いるルチル型繊維状酸化チタンの平均直径及び平均アスペクト比は、以下の手法で求めることができる。走査型電子顕微鏡で(1,500〜20,000倍)に拡大して観察し、500本のルチル型繊維状酸化チタンの直径と繊維長を測定し、直径の相加平均と繊維長の相加平均を算出し、その比として平均アスペクト比を求めた。 In the present specification, the average diameter and average aspect ratio of the rutile-type fibrous titanium oxide used can be determined by the following method. Magnified and observed with a scanning electron microscope (1,500 to 20,000 times), the diameter and fiber length of 500 rutile-type fibrous titanium oxides were measured, and the arithmetic average of the diameter and the phase of the fiber length An arithmetic average was calculated, and an average aspect ratio was obtained as the ratio.
樹脂組成物中に占める(B)ルチル型繊維状酸化チタンの含有量は、5体積%以上40体積%、特に10体積%以上30体積%以下が好ましい。5体積%以下では比誘電率の向上効果が少なく、40体積%以上では樹脂組成物の機械的強度が低下し、且つ生産性も低下するという問題がある。 The content of (B) rutile-type fibrous titanium oxide in the resin composition is preferably 5% by volume to 40% by volume, particularly preferably 10% by volume to 30% by volume. If it is 5% by volume or less, the effect of improving the relative dielectric constant is small, and if it is 40% by volume or more, there is a problem that the mechanical strength of the resin composition is lowered and the productivity is also lowered.
また本発明に用いる繊維状酸化チタンは、酸化チタン以外の無機化合物、具体的には例えば、アルミナ、シリカ、ジルコニア等により表面を処理されたものでもよい。これら、酸化チタン以外の無機化合物は、通常、繊維状酸化チタンの製造行程に於いて、繊維状酸化チタンのハンドリング改善を目的として繊維状酸化チタンを処理する際に用いられる。 The fibrous titanium oxide used in the present invention may have a surface treated with an inorganic compound other than titanium oxide, specifically, for example, alumina, silica, zirconia or the like. These inorganic compounds other than titanium oxide are usually used in the production process of fibrous titanium oxide when treating the fibrous titanium oxide for the purpose of improving the handling of the fibrous titanium oxide.
本発明に用いる繊維状酸化チタンにおいて、これら酸化チタン以外の無機物の含有量は、適宜選択して決定すればよいが、通常、本発明に用いる繊維状酸化チタンにおいて2〜5質量%である。無機化合物の含有量が多すぎると、特にシリカ成分の量が多すぎると、処理に用いた無機化合物中の吸着水により、外観不良や燃焼時のドリッピングによる問題が生じる場合がある。
よって本発明に用いる繊維状酸化チタンを無機化合物によって処理する場合には、シリカを用いずに、アルミナやジルコニア等にて処理することが好ましい。
In the fibrous titanium oxide used in the present invention, the content of inorganic substances other than these titanium oxides may be appropriately selected and determined, but is usually 2 to 5% by mass in the fibrous titanium oxide used in the present invention. If the content of the inorganic compound is too large, especially if the amount of the silica component is too large, the adsorbed water in the inorganic compound used for the treatment may cause problems due to poor appearance or dripping during combustion.
Therefore, when treating the fibrous titanium oxide used in the present invention with an inorganic compound, it is preferable to treat with alumina or zirconia without using silica.
更に、本発明に用いる繊維状酸化チタンは、有機シラン化合物や有機シリコーン化合物などの有機珪素系化合物で表面処理することによって、熱安定性が大幅に改善するので好ましい。また、この有機珪素系化合物による表面処理に先立ち、酸化チタン表面を無機化合物等により表面処理してもよい。この表面処理に用いる無機化合物は、少ない方が好ましく、例えば繊維状酸化チタンに対して2質量%以下であることが好ましい。 Furthermore, the fibrous titanium oxide used in the present invention is preferable because the thermal stability is greatly improved by surface treatment with an organosilicon compound such as an organosilane compound or an organosilicone compound. Prior to the surface treatment with the organosilicon compound, the titanium oxide surface may be surface treated with an inorganic compound or the like. A smaller amount of the inorganic compound used for the surface treatment is preferable. For example, it is preferably 2% by mass or less with respect to fibrous titanium oxide.
繊維状酸化チタンの表面処理剤としては、アルコキシ基、エポキシ基、アミノ基、あるいはSi−H結合を有する有機シラン化合物、あるいは有機シリコーン化合物が挙げられる。中でもSi−H結合を有するシリコーン化合物(ハイドロジェンポリシロキサン)を用いることが好ましい。表面処理剤として使用される有機シリコーン化合物の量は、繊維状酸化チタンに対して0.1〜5質量%であることが好ましく、中でも0.3〜3質量%であることが好ましく、0.5〜2質量%が特に好ましい。 Examples of the surface treatment agent for fibrous titanium oxide include an organosilane compound or an organosilicone compound having an alkoxy group, an epoxy group, an amino group, or a Si—H bond. Among these, it is preferable to use a silicone compound (hydrogen polysiloxane) having a Si—H bond. The amount of the organic silicone compound used as the surface treatment agent is preferably 0.1 to 5% by mass, more preferably 0.3 to 3% by mass, based on fibrous titanium oxide. 5 to 2% by mass is particularly preferable.
本発明では、難燃性を付与するために難燃剤を用いることができる。難燃剤としては、組成物の難燃性を向上させるものであれば特に限定されないが、リン酸エステル化合物、有機スルホン酸金属塩、シリコーン化合物が好適である。 In the present invention, a flame retardant can be used to impart flame retardancy. The flame retardant is not particularly limited as long as it improves the flame retardancy of the composition, but a phosphoric acid ester compound, an organic sulfonic acid metal salt, and a silicone compound are preferable.
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。 As a phosphoric acid ester compound used by this invention, the compound shown by following formula (1) is preferable, for example.
具体的には、ビスフェノールAビスホスフェート、ヒドロキノンビスホスフェート、レゾルシンビスホスフェート、レゾルシノール−ジフェニルホスフェート、あるいはこれらの置換体、縮合体などを例示できる。かかる成分として好適に用いることができる市販の縮合リン酸エステル化合物としては、たとえば、大八化学工業(株)より、「CR733S」(レゾルシノールビス(ジフェニルホスフェート))、「CR741」(ビスフェノールAビス(ジフェニルホスフェート))、「PX−200」(レゾルシノールビス(ジキシレニルホスフェート))といった商品名で販売されており、容易に入手可能である。 Specific examples include bisphenol A bisphosphate, hydroquinone bisphosphate, resorcin bisphosphate, resorcinol-diphenyl phosphate, and substituted and condensates thereof. Examples of commercially available condensed phosphate compounds that can be suitably used as such components include, for example, “CR733S” (resorcinol bis (diphenyl phosphate)), “CR741” (bisphenol A bis ( Diphenyl phosphate)) and “PX-200” (resorcinol bis (dixylenyl phosphate)) and are readily available.
本発明組成物中のリン酸エステル系難燃剤の含有量は、(A)ポリカーボネート樹脂100質量部に対し1〜50質量部であり、好ましくは3〜40質量部、とくに好ましくは5〜30質量部である。リン酸エステル系難燃剤の含有量が1質量部未満では難燃性が不十分であり、50質量部を越えると耐熱性が低下し過ぎるので、好ましくない。 The content of the phosphate ester flame retardant in the composition of the present invention is 1 to 50 parts by weight, preferably 3 to 40 parts by weight, particularly preferably 5 to 30 parts by weight, based on 100 parts by weight of the (A) polycarbonate resin. Part. If the content of the phosphate ester flame retardant is less than 1 part by mass, the flame retardancy is insufficient, and if it exceeds 50 parts by mass, the heat resistance is excessively lowered, which is not preferable.
本発明で用いられる有機スルホン酸金属塩としては、好ましくは脂肪族スルホン酸金属塩および芳香族スルホン酸金属塩等が挙げられる。有機スルホン酸金属塩を構成する金属としては、好ましくは、アルカリ金属、アルカリ土類金属などが挙げられ、アルカリ金属およびアルカリ土類金属としては、ナトリウム、リチウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム及びバリウム等が挙げられる。有機スルホン酸金属塩は、2種以上の塩を混合して使用することもできる。 The organic sulfonic acid metal salt used in the present invention is preferably an aliphatic sulfonic acid metal salt or an aromatic sulfonic acid metal salt. The metal constituting the organic sulfonic acid metal salt is preferably an alkali metal, an alkaline earth metal, etc., and the alkali metal and alkaline earth metal include sodium, lithium, potassium, rubidium, cesium, beryllium, magnesium. , Calcium, strontium and barium. The organic sulfonic acid metal salt can also be used by mixing two or more kinds of salts.
脂肪族スルホン酸塩としては、好ましくは、フルオロアルカンスルホン酸金属塩、より好ましくは、パーフルオロアルカンスルホン酸金属塩が挙げられる。フルオロアルカンスルホン酸金属塩としては、好ましくは、フルオロアルカンスルホン酸のアルカリ金属塩、フルオロアルカンスルホン酸のアルカリ土類金属塩などが挙げられ、より好ましくは、炭素数4〜8のフルオロアルカンスルホン酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩などが挙げられる。該フルオロアルカン−スルホン酸金属塩の具体例としては、パーフルオロブタンスルホン酸ナトリウム、パーフルオロブタンスルホン酸カリウム、パーフルオロメチルブタンスルホン酸ナトリウム、パーフルオロメチルブタンスルホン酸カリウム、パーフルオロオクタンスルホン酸ナトリウム、パーフルオロオクタンスルホン酸カリウムなどが挙げられる。 Preferred examples of the aliphatic sulfonate include a metal fluoroalkane sulfonate, and more preferably a metal metal perfluoroalkane sulfonate. Preferred examples of the fluoroalkanesulfonic acid metal salt include an alkali metal salt of fluoroalkanesulfonic acid, an alkaline earth metal salt of fluoroalkanesulfonic acid, and more preferably a fluoroalkanesulfonic acid having 4 to 8 carbon atoms. Alkali metal salts, alkaline earth metal salts, and the like. Specific examples of the fluoroalkane-sulfonic acid metal salt include sodium perfluorobutanesulfonate, potassium perfluorobutanesulfonate, sodium perfluoromethylbutanesulfonate, potassium perfluoromethylbutanesulfonate, and sodium perfluorooctanesulfonate. And potassium perfluorooctane sulfonate.
また、芳香族スルホン酸金属塩としては、好ましくは、芳香族スルホン酸アルカリ金属塩、芳香族スルホン酸アルカリ土類金属塩、芳香族スルホンスルホン酸アルカリ金属塩、芳香族スルホンスルホン酸アルカリ土類金属塩などが挙げられ、芳香族スルホンスルホン酸アルカリ金属塩、芳香族スルホンスルホン酸アルカリ土類金属塩は重合体であってもよい。該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。 The aromatic sulfonic acid metal salt is preferably an aromatic sulfonic acid alkali metal salt, an aromatic sulfonic acid alkaline earth metal salt, an aromatic sulfone sulfonic acid alkali metal salt, or an aromatic sulfone sulfonic acid alkaline earth metal. Salts, and the like, and the aromatic sulfonesulfonic acid alkali metal salt and the aromatic sulfonesulfonic acid alkaline earth metal salt may be a polymer. Specific examples of the aromatic sulfonic acid metal salt include 3,4-dichlorobenzenesulfonic acid sodium salt, 2,4,5-trichlorobenzenesulfonic acid sodium salt, benzenesulfonic acid sodium salt, diphenylsulfone-3-sulfonic acid. Sodium salt, potassium salt of diphenylsulfone-3-sulfonic acid, sodium salt of 4,4′-dibromodiphenyl-sulfone-3-sulfonic acid, potassium salt of 4,4′-dibromodiphenyl-sulfone-3-sulfonic acid 4-chloro-4′-nitrodiphenylsulfone-3-sulfonic acid calcium salt, diphenylsulfone-3,3′-disulfonic acid disodium salt, diphenylsulfone-3,3′-disulfonic acid dipotassium salt, and the like. Can be mentioned.
有機スルホン酸金属塩の配合量は、(A)ポリカーボネート樹脂100質量部に対し、0.01〜5質量部が好ましく、より好ましくは0.02〜3質量部、とりわけ好ましくは0.03〜2質量部である。有機スルホン酸金属塩の配合量が0.01質量部未満であると充分な難燃性が得られ難く、5質量部を越えると熱安定性が低下しやすい。 The compounding amount of the organic sulfonic acid metal salt is preferably 0.01 to 5 parts by mass, more preferably 0.02 to 3 parts by mass, and particularly preferably 0.03 to 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (A) polycarbonate resin. Part by mass. When the amount of the organic sulfonic acid metal salt is less than 0.01 parts by mass, sufficient flame retardancy is difficult to obtain, and when it exceeds 5 parts by mass, the thermal stability tends to be lowered.
本発明で用いるシリコーン難燃剤は、直鎖状あるいは分岐構造を有するポリオルガノシロキサンが好ましい。ポリオルガノシロキサンが有する有機基は、炭素数が1〜20のアルキル基及び置換アルキル基のような炭化水素またはビニル及びアルケニル基、シクロアルキル基、ならびにフェニル、ベンジルのような芳香族炭化水素基などの中から選ばれる。
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。
また、これらポリオルガノシロキサンはシリカに担持されていてもよい。
The silicone flame retardant used in the present invention is preferably a polyorganosiloxane having a linear or branched structure. The organic group possessed by the polyorganosiloxane includes hydrocarbons such as alkyl groups and substituted alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms, vinyl and alkenyl groups, cycloalkyl groups, and aromatic hydrocarbon groups such as phenyl and benzyl. Chosen from.
Even if polydiorganosiloxane does not contain a functional group, it may contain a functional group. In the case of a polydiorganosiloxane containing a functional group, the functional group is preferably a methacryl group, an alkoxy group or an epoxy group.
These polyorganosiloxanes may be supported on silica.
また、本発明では燃焼時の滴下防止を目的として、滴下防止剤を含むことができ、好ましくはフッ素樹脂が挙げられる。ここでフッ素樹脂としては、フルオロエチレン構造を含む重合体、共重合体であり、たとえば、ジフルオロエチレン重合体、テトラフルオロエチレン重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレンとフッ素を含まないエチレン系モノマーとの共重合体である。好ましくは、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)であり、その平均分子量は、500,000以上であることが好ましく、特に好ましくは500,000〜10,000,000である。 Further, in the present invention, for the purpose of preventing dripping at the time of combustion, an anti-dripping agent can be included, and a fluororesin is preferably used. Here, the fluororesin is a polymer or copolymer containing a fluoroethylene structure, for example, a difluoroethylene polymer, a tetrafluoroethylene polymer, a tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, tetrafluoroethylene and fluorine. It is a copolymer with an ethylene monomer that does not contain. Polytetrafluoroethylene (PTFE) is preferable, and the average molecular weight is preferably 500,000 or more, and particularly preferably 500,000 to 10,000,000.
なお、ポリテトラフルオロエチレンのうち、フィブリル形成能を有するものを用いると、さらに高い溶融滴下防止性を付与することができる。フィブリル形成能を有するポリテトラフルオロエチレン(PTFE)には特に制限はないが、例えば、ASTM規格において、タイプ3に分類されるものが挙げられる。その具体例としては、例えばテフロン(登録商標)6−J(三井・デュポンフロロケミカル(株)製)、ポリフロンD−1、ポリフロンF−103、ポリフロンF201(ダイキン工業(株)製)、CD076(旭アイシーアイフロロポリマーズ(株)製)等が挙げられる。また、上記タイプ3に分類されるもの以外では、例えばアルゴフロンF5(モンテフルオス(株)製)、ポリフロンMPA、ポリフロンFA−100(ダイキン工業(株)製)等が挙げられる。これらのポリテトラフルオロエチレン(PTFE)は、単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせてもよい。上記のようなフィブリル形成能を有するポリテトラフルオロエチレン(PTFE)は、例えばテトラフルオロエチレンを水性溶媒中で、ナトリウム、カリウム、アンモニウムパーオキシジスルフィドの存在下で、1〜100psiの圧力下、温度0〜200℃、好ましくは20〜100℃で重合させることによって得られる。
また、溶媒にて分散されたテフロン(登録商標)30−J(三井・デュポンフロロケミカル(株)製)を用いてもよい。
In addition, when polytetrafluoroethylene having a fibril forming ability is used, it is possible to impart higher melt dripping prevention property. Although there is no restriction | limiting in particular in the polytetrafluoroethylene (PTFE) which has a fibril formation ability, For example, what is classified into the type 3 in ASTM standard is mentioned. Specific examples thereof include, for example, Teflon (registered trademark) 6-J (manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd.), Polyflon D-1, Polyflon F-103, Polyflon F201 (Daikin Industries, Ltd.), CD076 ( Asahi IC Fluoropolymers Co., Ltd.). Other than those classified as type 3, for example, Argoflon F5 (manufactured by Montefluos Co., Ltd.), polyflon MPA, polyflon FA-100 (manufactured by Daikin Industries, Ltd.) and the like can be mentioned. These polytetrafluoroethylene (PTFE) may be used independently and may combine 2 or more types. Polytetrafluoroethylene (PTFE) having the fibril-forming ability as described above is prepared by, for example, using tetrafluoroethylene in an aqueous solvent in the presence of sodium, potassium, ammonium peroxydisulfide, at a pressure of 1 to 100 psi, at a temperature of 0. It is obtained by polymerizing at ˜200 ° C., preferably 20˜100 ° C.
Alternatively, Teflon (registered trademark) 30-J (manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd.) dispersed in a solvent may be used.
また、ポリテトラフルオロエチレン粒子と有機系重合体粒子とからなるポリテトラフルオロエチレン含有混合粉体であってもよい。有機系重合体粒子を生成するための単量体の具体例としては、スチレン、p−メチルスチレン、o−メチルスチレン、p−クロルスチレン、o−クロルスチレン、p−メトキシスチレン、o−メトキシスチレン、2,4−ジメチルスチレン、α−メチルスチレン等のスチレン系単量体、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸−2−エチルヘキシル、メタクリル酸−2−エチルヘキシル、アクリル酸ドデシル、メタクリル酸ドデシル、アクリル酸トリドデシル、メタクリル酸トリドデシル、アクリル酸オクタデシル、メタクリル酸オクタデシル、アクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル等の(メタ)アクリル酸エステル系単量体、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアン化ビニル系単量体、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル等のビニルエーテル系単量体、酢酸ビニル、酪酸ビニル等のカルボン酸ビニル単量体、エチレン、プロピレン、イソブチレン等のオレフィン系単量体、ブタジエン、イソプレン、ジメチルブタジエン等のジエン系単量体等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。好ましくは、これらの単量体の重合体または共重合体を2種以上用い、有機系重合体粒子を得ることができる。 Further, it may be a polytetrafluoroethylene-containing mixed powder composed of polytetrafluoroethylene particles and organic polymer particles. Specific examples of monomers for producing organic polymer particles include styrene, p-methylstyrene, o-methylstyrene, p-chlorostyrene, o-chlorostyrene, p-methoxystyrene, o-methoxystyrene. Styrene monomers such as 2,4-dimethylstyrene, α-methylstyrene, methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, butyl acrylate, butyl methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate (Meth) acrylic acid ester-based single quantities such as 2-ethylhexyl methacrylate, dodecyl acrylate, dodecyl methacrylate, tridodecyl acrylate, tridodecyl methacrylate, octadecyl acrylate, octadecyl methacrylate, cyclohexyl acrylate, cyclohexyl methacrylate , Vinyl cyanide monomers such as acrylonitrile and methacrylonitrile, vinyl ether monomers such as vinyl methyl ether and vinyl ethyl ether, vinyl carboxylate monomers such as vinyl acetate and vinyl butyrate, ethylene, propylene, isobutylene Examples thereof include, but are not limited to, olefin monomers such as diene monomers such as butadiene, isoprene and dimethylbutadiene. Preferably, two or more types of polymers or copolymers of these monomers can be used to obtain organic polymer particles.
また、本発明では衝撃強度向上の為に耐衝撃性改良剤としてエラストマーを含むことができる。該エラストマーとしては、特に限定されるものではないが、多層構造重合体が好ましい。多層構造重合体としては、例えば、アルキル(メタ)アクリレート系重合体を含む物が挙げられる。これらの多層構造重合体としては、例えば、先の段階の重合体を後の段階の重合体が順次被覆するような連続した多段階シード重合によって製造される重合体であり、基本的な重合体構造としては、ガラス転移温度の低い架橋成分である内核層と組成物のマトリックスとの接着性を改善する高分子化合物から成る最外核層を有する重合体である。これら多層構造重合体の最内核層を形成する成分としては、ガラス転移温度が0℃以下のゴム成分が選択される。これらゴム成分としては、ブタジエン等のゴム成分、スチレン/ブタジエン等のゴム成分、アルキル(メタ)アクリレート系重合体のゴム成分、ポリオルガノシロキサン系重合体とアルキル(メタ)アクリレート系重合体が絡み合って成るゴム成分、あるいはこれらの併用されたゴム成分が挙げられる。さらに、最外核層を形成する成分としては、芳香族ビニル単量体あるいは非芳香族系単量体あるいはそれらの2種類以上の共重合体が挙げられる。芳香族ビニル単量体としては、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、モノクロルスチレン、ジクロルスチレン、ブロモスチレン等を挙げることができる。これらの中では、特にスチレンが好ましく用いられる。非芳香族系単量体としては、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアン化ビニルやシアン化ビニリデン等を挙げることができる。 In the present invention, an elastomer can be included as an impact resistance improver for improving impact strength. The elastomer is not particularly limited, but a multilayer structure polymer is preferable. As a multilayer structure polymer, the thing containing an alkyl (meth) acrylate type polymer is mentioned, for example. These multi-layered polymers include, for example, polymers produced by continuous multi-stage seed polymerization in which a polymer in a previous stage is sequentially coated with a polymer in a subsequent stage, and a basic polymer. As a structure, it is a polymer having an outermost core layer made of a polymer compound that improves the adhesion between the inner core layer, which is a crosslinking component having a low glass transition temperature, and the matrix of the composition. A rubber component having a glass transition temperature of 0 ° C. or lower is selected as a component that forms the innermost core layer of these multilayer polymers. These rubber components include rubber components such as butadiene, rubber components such as styrene / butadiene, rubber components of alkyl (meth) acrylate polymers, polyorganosiloxane polymers and alkyl (meth) acrylate polymers. Or a rubber component using these in combination. Furthermore, examples of the component that forms the outermost core layer include an aromatic vinyl monomer, a non-aromatic monomer, or a copolymer of two or more thereof. Examples of the aromatic vinyl monomer include styrene, vinyl toluene, α-methyl styrene, monochloro styrene, dichloro styrene, bromo styrene, and the like. Of these, styrene is particularly preferably used. Examples of non-aromatic monomers include alkyl (meth) acrylates such as ethyl (meth) acrylate and butyl (meth) acrylate, vinyl cyanide such as acrylonitrile and methacrylonitrile, and vinylidene cyanide.
本発明の樹脂組成物には、必要に応じて更に他の成分を添加できる。このような添加剤としては、充填剤、補強剤、耐侯性改良剤、発泡剤、滑剤、流動性改良剤、耐衝撃性改良剤、染料、顔料、分散剤、紫外線吸収剤、離型剤等が挙げられる。 Other components can be further added to the resin composition of the present invention as necessary. Examples of such additives include fillers, reinforcing agents, weather resistance improvers, foaming agents, lubricants, fluidity improvers, impact resistance improvers, dyes, pigments, dispersants, ultraviolet absorbers, mold release agents, and the like. Is mentioned.
例えば、充填剤や補強剤としては、有機、無機いずれも用いうるが、通常は、ガラス繊維、マイカ(白マイカ、黒マイカ、金マイカ等)、アルミナ、タルク、ワラストナイト、チタン酸カリウム、炭酸カルシウム、シリカ等の無機物を用いるのが好ましい。これらはポリカーボネート樹脂100質量部に対して1〜80質量部、好ましくは5〜60質量部となるように配合する。これらを配合すると、一般に剛性、耐熱性、寸法精度等を向上させることができる。これらの中でも、特に、白マイカやアルミナは、誘電正接を低下させる効果を有するため、より好ましい。白マイカやアルミナの配合量は、ポリカーボネート樹脂100質量部に対して5〜100質量部が好ましく、10〜50質量部がより好ましい。 For example, as a filler or a reinforcing agent, both organic and inorganic can be used. Usually, glass fiber, mica (white mica, black mica, gold mica, etc.), alumina, talc, wollastonite, potassium titanate, It is preferable to use inorganic substances such as calcium carbonate and silica. These are blended so as to be 1 to 80 parts by mass, preferably 5 to 60 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polycarbonate resin. When these are blended, generally rigidity, heat resistance, dimensional accuracy, etc. can be improved. Among these, white mica and alumina are more preferable because they have an effect of reducing the dielectric loss tangent. 5-100 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of polycarbonate resin, and, as for the compounding quantity of white mica and an alumina, 10-50 mass parts is more preferable.
本発明の樹脂組成物の製造法は限定されるものではないが、溶融混練法が好ましい。例えば、ポリカーボネート樹脂に、ルチル型繊維状酸化チタン、更に必要に応じて上記したような添加剤を配合し、ヘンシェルミキサー、リボンブレンダー、V型ブレンダー等により均一に混合した後、一軸又は多軸混練押出機、ロール、バンバリーミキサー、ラボプラストミル(ブラベンダー)等で混練することにより製造することができる。なお全成分を一括して混合、混練する代わりに、いくつかの成分を予め混合したり、予め混合することなく、混練途中で供給したりすることもできる。なお混練に際しては、通常はルチル型繊維状酸化チタンが多少なりとも折損することが避けられないので、樹脂組成物に所望のアスペクト比よりも大きなアスペクト比を有するルチル型繊維状酸化チタンを樹脂組成物の原料として用いる。折損の恐れが大きい場合には、例えば二軸混練押出機を用いる場合には、ルチル型繊維状酸化チタンは押出機の途中から供給する、いわゆるサイドフィードをするのが好ましい。 Although the manufacturing method of the resin composition of this invention is not limited, The melt kneading method is preferable. For example, after mixing rutile type fibrous titanium oxide with polycarbonate resin and additives as described above if necessary, uniformly mixed with a Henschel mixer, ribbon blender, V type blender, etc., then uniaxial or multiaxial kneading It can manufacture by kneading | mixing with an extruder, a roll, a Banbury mixer, a lab plast mill (Brabender), etc. Instead of mixing and kneading all the components at once, some components can be mixed in advance or supplied in the middle of kneading without mixing in advance. In kneading, it is inevitable that rutile-type fibrous titanium oxide is usually broken to some extent. Therefore, rutile-type fibrous titanium oxide having an aspect ratio larger than the desired aspect ratio is used as the resin composition. Used as a raw material. When there is a high risk of breakage, for example, when a twin-screw kneading extruder is used, it is preferable to perform so-called side feed, in which the rutile fibrous titanium oxide is supplied from the middle of the extruder.
混練温度と混練時間は、目的とする樹脂組成物や混練機の種類等により異なるが、通常、混練温度は240〜350℃、好ましくは260〜320℃、混練時間は20分以下が好ましい。350℃又は20分を超えると、樹脂材料の熱劣化が問題となり、成形品の物性の低下や外観不良を生じることがある。 The kneading temperature and the kneading time vary depending on the intended resin composition and the type of the kneader, but usually the kneading temperature is 240 to 350 ° C, preferably 260 to 320 ° C, and the kneading time is preferably 20 minutes or less. When the temperature exceeds 350 ° C. or 20 minutes, the resin material has a problem of thermal deterioration, which may cause deterioration of physical properties and appearance defects of the molded product.
このようにして得られた本発明の誘電体用樹脂組成物は、誘電体アンテナ部品に好適である。誘導体アンテナ部品に用いるためには、比誘電率実部は5以上が好ましく、6以上がより好ましい。誘電正接は0.3以下であることが好ましく、0.2以下であることがより好ましい。また、体積抵抗率は1×1012Ωcm以上が好ましく、1×1014Ωcm以上がより好ましい。ノッチつきシャルピー衝撃強度は3kJ/m2以上が好ましく、4kJ/m2以上がより好ましい。本発明の樹脂組成物を成形して得られた部品を用いた誘導体アンテナ部品とは、例えば、本発明の誘電体用樹脂組成物を直方体に成形し、該成形体に金属導体を挟んだ平行平板状のアンテナ、あるいはマイクロストリップライン型のアンテナがある。また、本発明の誘電体用樹脂組成物を成形した部品の表面にコの字のように屈曲した電極を配置した表面実装型アンテナがある。 The dielectric resin composition of the present invention thus obtained is suitable for dielectric antenna parts. For use in a derivative antenna component, the real part of relative permittivity is preferably 5 or more, and more preferably 6 or more. The dielectric loss tangent is preferably 0.3 or less, and more preferably 0.2 or less. Further, the volume resistivity is preferably 1 × 10 12 Ωcm or more, and more preferably 1 × 10 14 Ωcm or more. Notched Charpy impact strength is preferably 3 kJ / m 2 or more, 4 kJ / m 2 or more is more preferable. A derivative antenna component using a component obtained by molding the resin composition of the present invention is, for example, a parallel molding in which the dielectric resin composition of the present invention is molded into a rectangular parallelepiped and a metal conductor is sandwiched between the molded products. There are flat antennas or microstrip line antennas. In addition, there is a surface-mounted antenna in which an electrode bent in a U-shape is disposed on the surface of a part formed by molding the dielectric resin composition of the present invention.
本発明の誘電体用樹脂組成物を用いた成形品は、GHz帯域においても好適に使用することができ、周波数帯域が2.45GHzの場合において高い比誘電率実部を有することができる。しかも、こうした高い誘電特性を維持しつつ、1×1012Ωcm以上の電気抵抗率を有することができる。
従って、本発明の誘電体用樹脂組成物を用いた成形品は、携帯電話、ノート型パーソナルコンピュータ等の移動体通信機器や無線LANに用いられる誘電体アンテナ部品、特に表面実装型誘導体アンテナ部品に好適である。
The molded article using the dielectric resin composition of the present invention can be suitably used even in the GHz band, and can have a high real part of relative dielectric constant when the frequency band is 2.45 GHz. In addition, it can have an electrical resistivity of 1 × 10 12 Ωcm or more while maintaining such high dielectric properties.
Therefore, a molded article using the dielectric resin composition of the present invention is used for a mobile antenna such as a mobile phone and a notebook personal computer, a dielectric antenna component used for a wireless LAN, particularly a surface mount type derivative antenna component. Is preferred.
以下に本発明を実施例により更に詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
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。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited thereto.
In the following examples, the following components were used.
(A)樹脂材料
(A−1)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
(A) Resin material (A-1) Polycarbonate resin: Poly-4,4-isopropylidenediphenyl carbonate, manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd., trade name: Iupilon (registered trademark) S-3000, viscosity average molecular weight 21, 000
(B)チタン化合物
ルチル型繊維状酸化チタン;
石原産業(株)製、「商品名:FTL−400」、平均直径0.5μm、平均繊維長10μm、平均アスペクト比20。
(B−1)FTL−400を98質量%とメチル水素シロキサン(東レ・ダウコーニング(株)製「商品名:SH1107」)を2質量%配合し、ヘンシェルミキサーにて混合することにより表面処理されたルチル型繊維状酸化チタン。
(B−2)FTL−400を99質量%とメチル水素シロキサン(東レ・ダウコーニング(株)製「商品名:SH1107」)を1質量%配合し、ヘンシェルミキサーにて混合することにより表面処理されたルチル型繊維状酸化チタン。
(B−3)FTL−400(メチル水素シロキサン未処理品)
(B) Titanium compound rutile fibrous titanium oxide;
Ishihara Sangyo Co., Ltd., “trade name: FTL-400”, average diameter 0.5 μm, average fiber length 10 μm, average aspect ratio 20.
(B-1) 98% by mass of FTL-400 and 2% by mass of methylhydrogensiloxane (“trade name: SH1107” manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.) are mixed and mixed with a Henschel mixer for surface treatment. Rutile fibrous titanium oxide.
(B-2) 99% by mass of FTL-400 and 1% by mass of methyl hydrogen siloxane (“trade name: SH1107” manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.) are mixed and mixed with a Henschel mixer for surface treatment. Rutile fibrous titanium oxide.
(B-3) FTL-400 (methyl hydrogen siloxane untreated product)
(B−4)粒子状酸化チタン;
石原産業(株)製、「商品名:PC−3」、平均直径0.18μm、平均アスペクト比1。
(B-4) particulate titanium oxide;
Ishihara Sangyo Co., Ltd. “trade name: PC-3”, average diameter 0.18 μm, average aspect ratio 1.
(C)離型剤
(C−1)クラリアントジャパン(株)製、商品名:LICOWAX PE520POWDER
(C) Mold release agent (C-1) manufactured by Clariant Japan Co., Ltd., trade name: LICOWAX PE520POWDER
[実施例1〜4、比較例1〜2]
表1に示す割合で、チタン化合物以外のポリカーボネート樹脂及び離型剤を配合し、タンブラーミキサーにて均一に混合した。これを二軸押出機(日本製鋼所製、「TEX30HSST」、スクリュウ径30mm、L/D=42)の上流部分に投入し、チタン化合物を二軸押出機のシリンダーの途中から重量フィーダを用いて供給する、いわゆるサイドフィードをして、シリンダー温度280℃、スクリュー回転数250rpm、吐出率15kg/時間にて溶融混練して樹脂組成物ペレットを製造した。得られた樹脂組成物をポリカーボネート樹脂組成物の場合は120℃×4時間乾燥させた後、下記(1)〜(6)の評価を行った。評価結果を表1に示す。
[Examples 1-4, Comparative Examples 1-2]
A polycarbonate resin and a release agent other than the titanium compound were blended at the ratio shown in Table 1, and mixed uniformly with a tumbler mixer. This is put into the upstream part of a twin screw extruder (manufactured by Nippon Steel Works, “TEX30HSST”, screw diameter 30 mm, L / D = 42), and the titanium compound is fed from the middle of the cylinder of the twin screw extruder using a weight feeder. A so-called side feed was performed, and melt-kneading was performed at a cylinder temperature of 280 ° C., a screw rotation speed of 250 rpm, and a discharge rate of 15 kg / hour to produce resin composition pellets. In the case of the polycarbonate resin composition, the obtained resin composition was dried at 120 ° C. for 4 hours, and then the following (1) to (6) were evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.
[評価方法]
(1)平均アスペクト比
上記の方法で得られた樹脂組成物ペレットを約5g秤量し、600℃の電気炉(東洋製作所社製「電気マッフル炉KM−28」)内で2時間灰化し、樹脂成分のみを燃焼させた後、残ったルチル型繊維状酸化チタンを、走査型電子顕微鏡(株式会社日立製作所社製、「S−4100」)を用いて(1,500〜20,000倍)に拡大して観察し、500本のルチル型繊維状酸化チタンの直径と繊維長を測定した。得られた直径の相加平均と繊維長の相加平均から平均アスペクト比を求めた。
[Evaluation method]
(1) Average aspect ratio About 5 g of the resin composition pellets obtained by the above method were weighed and incinerated in an electric furnace at 600 ° C. (“Electric Muffle Furnace KM-28” manufactured by Toyo Seisakusho Co., Ltd.) for 2 hours. After burning only the components, the remaining rutile type fibrous titanium oxide is (1,500 to 20,000 times) using a scanning electron microscope (manufactured by Hitachi, Ltd., “S-4100”). The diameter and fiber length of 500 rutile fibrous titanium oxides were measured. The average aspect ratio was determined from the arithmetic average of the obtained diameters and the arithmetic average of the fiber lengths.
(2)誘電特性
上記の方法で得られた樹脂組成物ペレットを用い、射出成形機(住友重機械工業社製、「SH100」、型締め力100t)にて、シリンダー温度290℃〜310℃、金型温度100℃の条件で、100mm×100mm×厚み2mmの板状成形品を製造した。この板状成形品から、流動方向が長手方向となるように0.5mm幅に機械切削し、100mm×0.5mm×厚み2mmの棒状成形品に加工した。この棒状成形品を用い、アジレントテクノロジー(株)製、「ネットワークアナライザN5230A」に、関東電子応用開発(株)製「2.45GHz帯用 円筒型空洞共振器CP481」を組み合わせた誘電率測定装置にて、比誘電率実部及び誘電正接を測定した。
(2) Dielectric properties Using the resin composition pellets obtained by the above method, an injection molding machine (manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd., “SH100”, mold clamping force 100 t), cylinder temperature 290 ° C. to 310 ° C., A plate-shaped molded article having a mold temperature of 100 ° C. and having a size of 100 mm × 100 mm × thickness 2 mm was produced. The plate-shaped molded product was machine-cut to a width of 0.5 mm so that the flow direction was the longitudinal direction, and processed into a rod-shaped molded product of 100 mm × 0.5 mm × thickness 2 mm. Using this rod-shaped molded product, a dielectric constant measuring device combining “Network Analyzer N5230A” manufactured by Agilent Technologies and “Cylinder Cavity Resonator CP481 for 2.45 GHz” manufactured by Kanto Electronics Application Development Co., Ltd. The real part of dielectric constant and the dielectric loss tangent were measured.
(3)粘度平均分子量
上記の方法で得られた樹脂組成物ペレットを用い、溶媒としてメチレンクロライドを使用し、ウベローデ粘度計を用いて温度20℃での極限粘度[η](単位dl/g)を求め、Schnellの粘度式、すなわち、η=1.23×10−4Mv0.83、から算出した。また極限粘度[η]とは、各溶液濃度[C](g/dl)での比粘度[ηsp]を測定し、下記式により算出した値である。
(3) Viscosity average molecular weight Using the resin composition pellets obtained by the above method, using methylene chloride as a solvent, and using an Ubbelohde viscometer, the intrinsic viscosity [η] at a temperature of 20 ° C. (unit: dl / g) Was calculated from the viscosity equation of Schnell, that is, η = 1.23 × 10 −4 Mv 0.83 . The intrinsic viscosity [η] is a value calculated from the following equation by measuring the specific viscosity [η sp ] at each solution concentration [C] (g / dl).
(4)体積抵抗率
上記の方法で得られた樹脂組成物ペレットを用い、射出成形機(住友重機械工業社製、「SH100」、型締め力100t)にて、シリンダー温度290℃〜310℃、金型温度100℃の条件で、100mm×100mm×厚み2mmの板状成形品を製造した。得られた板状成形品について、アドバンテスト(株)製:R8340デジタル超高抵抗/微少電流計およびR12704レジスティビティ・チェンバを用いて、体積抵抗率を測定した。
(4) Volume resistivity Using the resin composition pellets obtained by the above method, the cylinder temperature was 290 ° C to 310 ° C with an injection molding machine (manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd., "SH100", mold clamping force 100t). A plate-shaped molded product having a size of 100 mm × 100 mm × thickness 2 mm was manufactured under the conditions of a mold temperature of 100 ° C. About the obtained plate-shaped molded article, volume resistivity was measured using Advantest Co., Ltd. product: R8340 digital super high resistance / micro ammeter and R12704 resiliency chamber.
(5)ノッチ付きシャルピー強度
上記の方法で得られた樹脂組成物ペレットを用い、射出成形機(住友重機械工業製、「SG75サイキャップM−2」、型締め力75t)にて、シリンダー温度270℃〜290℃、金型温度110℃の条件で、ISO試験片を製造した。得られたISO試験片を用い、ISO規格179−1及びISO179−2に準拠してノッチ付きシャルピー強度を測定した。
(5) Charpy strength with notch Using the resin composition pellets obtained by the above method, the cylinder temperature at an injection molding machine (manufactured by Sumitomo Heavy Industries, “SG75 Cycap M-2”, clamping force 75 t) ISO test pieces were manufactured under conditions of 270 ° C. to 290 ° C. and a mold temperature of 110 ° C. Using the obtained ISO test piece, the notched Charpy strength was measured according to ISO standard 179-1 and ISO 179-2.
(6)引張特性
上記の方法で得られた樹脂組成物ペレットを用い、射出成形機(住友重機械工業製、「SG75サイキャップM−2」、型締め力75t)にて、シリンダー温度270℃〜290℃、金型温度110℃の条件で、ISO試験片を製造した。得られたISO試験片を用い、ISO規格527−1及びISO527−2に準拠して降伏強さ、降伏呼び歪、引張強さ、破壊呼び歪、引張弾性率を測定した。
(6) Tensile properties Cylinder temperature of 270 ° C. using an injection molding machine (“SG75 Cycap M-2”, clamping force 75 t) manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd. using the resin composition pellets obtained by the above method. ISO test pieces were manufactured under conditions of ˜290 ° C. and mold temperature 110 ° C. Using the obtained ISO test piece, the yield strength, yield nominal strain, tensile strength, fracture nominal strain, and tensile elastic modulus were measured in accordance with ISO standard 527-1 and ISO527-2.
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