JP5418102B2 - 樹脂製筐体 - Google Patents
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厚み方向の熱伝導率=ρ×Cp×α
本発明の樹脂製筐体を構成するポリフェニレンスルフィド樹脂組成物としては、厚み方向の熱伝導率4W/m・K以上、好ましくは4.5W/m・K以上を有するポリフェニレンスルフィド樹脂組成物であれば如何なるものを用いることも可能であり、該ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物としては、例えばポリフェニレンスルフィド樹脂に高熱伝導性繊維状充填剤及び/又は高熱伝導性非繊維状充填剤を配合してなる組成物を挙げることができる。ここで、厚み方向の熱伝導率が4W/m・K未満のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物である場合、得られる樹脂製筐体は放熱性に劣るばかりか、触れた際のヒンヤリ感も得られず、プラスチック感しか得られない貧相なものとなる。
ポリ(p−フェニレンスルフィド)(a−1)(以下、単にPPS(a−1)と記す。):溶融粘度110ポイズ。
ポリ(p−フェニレンスルフィド)(a−2)(以下、単にPPS(a−2)と記す。):溶融粘度300ポイズ。
ポリ(p−フェニレンスルフィド)(a−3)(以下、単にPPS(a−3)と記す。):溶融粘度350ポイズ。
炭素繊維(b−1);三菱樹脂(株)製、(商品名)ダイアリードK6371T;熱伝導率140W/m・K、チョップドファイバー、繊維径10μm、繊維長6mm。
金属ケイ素粉末(c−1);キンセイマテック(株)製、(商品名)金属シリコン#200(98%);ケイ素含有率98.4重量%、平均粒子径17μm、不定形状粉末。
金属ケイ素粉末(c−2);キンセイマテック(株)製、(商品名)金属シリコン#600;ケイ素含有率98.5重量%、平均粒子径6μm、不定形状粉末。
金属ケイ素粉末(c−3);キンセイマテック(株)製、(商品名)金属シリコン#200(95%);ケイ素含有率95.6重量%、平均粒子径16μm、不定形状粉末。
無水マレイン酸グラフト変性エチレン−α−オレフィン共重合体(d−1)(以下、単にPE系共重合体(d−1)と記す。);合成例3に従って得られた無水マレイン酸グラフト変性直鎖状低密度ポリエチレン;無水マレイン酸含有量1.4重量%、MFR=0.7g/10分。
エチレン−α,β−不飽和カルボン酸アルキルエステル−無水マレイン酸共重合体(d−2)(以下、単にPE系共重合体(d−2)と記す。):アルケマ社製、(商品名)ボンダインAX8390;アクリル酸エチル残基単位30.5重量%、無水マレイン酸残基単位1.5重量%、MFR=7g/10分。
炭酸カルシウム(e−1):白石工業(株)製、(商品名)カルライトKT;平均粒子径2.3μm、BET比表面積38m2/g。
球状アルミナ粉末(f−1);電気化学工業(株)製、(商品名)DAW−10;平均粒子径10.0μm。
黒鉛(g−1);昭和電工(株)製、(商品名)UFG−30;人造黒鉛、固定炭素含有量99.4%。
カルナバワックス(h−1);日興ファインプロダクツ製、(商品名)精製カルナバ1号粉末。
熱伝導率測定装置(アルバック社製、(商品名)TC7000;ルビーレーザー)を用い、23℃の条件下で、レーザーフラッシュ法にて測定した。厚み方向の熱伝導率は、一次元法により、熱容量Cpと厚み方向の熱拡散率αを求め、またASTM D−792 A法(水中置換法)に準じ密度ρを求めて、次式より熱拡散率を算出した。
厚み方向の熱伝導率=ρ×Cp×α
〜メルトフローレート(MFR)の測定〜
高化式フローテスターを用い、温度315℃、荷重5kg、ダイ内径2.0mmの条件下、10分間で流出する組成物の重さ(g単位)を測定し、メルトフローレート(以下、MFRと記す。)とした。
攪拌機を装備する15リットルオートクレーブに、Na2S・2.8H2O1866g及びN−メチル−2−ピロリドン(以下、NMPと記す。)5リットルを仕込み、窒素気流下攪拌しながら徐々に205℃まで昇温して、407gの水を溜出させた。この系を140℃まで冷却した後、p−ジクロロベンゼン2280gとNMP1500gを添加し、窒素気流下に系を封入した。この系を225℃に昇温し、225℃にて2時間重合を行った。重合終了後、室温まで冷却し、ポリマーを遠心分離器により単離した。温水でポリマーを繰り返し洗浄し、100℃で一昼夜乾燥し、ポリ(p−フェニレンスルフィド)を得た。
攪拌機を装備する15リットルチタン製オートクレーブにNMP3232g、47%硫化水素ナトリウム水溶液1682g及び48%水酸化ナトリウム水溶液1142gを仕込み、窒素気流下攪拌しながら徐々に200℃まで昇温して、1360gの水を溜出させた。この系を170℃まで冷却し、p−ジクロロベンゼン2118gとNMP1783gを添加し、窒素気流下に系を封入した。この系を225℃に昇温し、225℃にて1時間重合し、続けて250℃まで昇温し、250℃にて2時間重合した。更に、250℃で水451gを圧入し、再度255℃まで昇温し、225℃にて2時間重合を行った。重合終了後、室温まで冷却し、重合スラリーを固液分離した。ポリマーをNMP、アセトン及び水で順次洗浄し、100℃で一昼夜乾燥し、ポリ(p−フェニレンスルフィド)を得た。
直鎖状低密度ポリエチレン(東ソー(株)製、(商品名)ニポロンZ 1P53A)10kgに対し無水マレイン酸(和光純薬工業製)250g、ジアルキルパーオキサイド(日本油脂(株)製、(商品名)パーヘキサ25B)10gをヘンシェルミキサーにて均一に混合した、その後、二軸押出機(東芝機械(株)、(商品名)TEM−35−102B)にて、シリンダー温度220℃で押出し、PE系共重合体(d−1)を得た。赤外線吸収スペクトルによりカルボニル基による吸収を測定し、別途作製した検量線から求めた無水マレイン酸含有量は1.4wt%であった。また、MFRは0.7g/10分であった。
PPS(a−2)46.2重量%及び金属ケイ素粉末(c−1)53.8重量%の割合で配合して、310℃に加熱した二軸押出機(東芝機械製、(商品名)TEM−35−102B)のホッパーに、一方、炭素繊維(b−1)を二軸押出機サイドフィーダーのホッパーに、それぞれ投入し、スクリュー回転数200rpmにて溶融混練し、ダイより流出する溶融組成物を冷却後裁断し、ペレット状のポリフェニレンスルフィド組成物を作製した。その際のポリフェニレンスルフィド組成物の構成割合は、PPS(a−2)/金属ケイ素粉末(c−1)/炭素繊維(b−1)=30/35/35(重量%)であった。
PPS(a−2)/金属ケイ素粉末(c−1)/炭素繊維(b−1)=30/35/35(重量%)からなるポリフェニレンスルフィド組成物の代わりに、PPS(a−3)/金属ケイ素粉末(c−2)/炭素繊維(b−1)/カルナバワックス(h−1)=29/35/35/1(重量%)からなるポリフェニレンスルフィド樹脂組成物を得た以外は、実施例1と同様の方法により、ポリフェニレンスルフィド組成物、平板、箱形筐体を得た。
PPS(a−2)/金属ケイ素粉末(c−1)/炭素繊維(b−1)=30/35/35(重量%)からなるポリフェニレンスルフィド組成物の代わりに、PPS(a−1)/金属ケイ素粉末(c−1)/炭素繊維(b−1)/PE系共重合体(d−1)/炭酸カルシウム(e−1)/カルナバワックス(h−1)=30/30/30/9.3/0.5/0.2(重量%)からなるポリフェニレンスルフィド樹脂組成物を得た以外は、実施例1と同様の方法により、ポリフェニレンスルフィド組成物、平板、箱形筐体を得た。
PPS(a−2)/金属ケイ素粉末(c−1)/炭素繊維(b−1)=30/35/35(重量%)からなるポリフェニレンスルフィド組成物の代わりに、PPS(a−3)/金属ケイ素粉末(c−3)/炭素繊維(b−1)/PE系共重合体(d−2)/炭酸カルシウム(e−1)/カルナバワックス(h−1)=31.3/25/35/8/0.5/0.2(重量%)からなるポリフェニレンスルフィド樹脂組成物を得た以外は、実施例1と同様の方法により、ポリフェニレンスルフィド組成物、平板、箱形筐体を得た。
PPS(a−2)/金属ケイ素粉末(c−1)/炭素繊維(b−1)=30/35/35(重量%)からなるポリフェニレンスルフィド組成物の代わりに、PPS(a−1)/金属ケイ素粉末(c−1)/炭素繊維(b−1)/鱗片状窒化ホウ素粉末(f−1)/カルナバワックス(h−1)=29/35/25/10/1(重量%)からなるポリフェニレンスルフィド樹脂組成物を得た以外は、実施例1と同様の方法により、ポリフェニレンスルフィド組成物、平板、箱形筐体を得た。
PPS(a−2)/金属ケイ素粉末(c−1)/炭素繊維(b−1)=30/35/35(重量%)からなるポリフェニレンスルフィド組成物の代わりに、PPS(a−1)/金属ケイ素粉末(c−2)/炭素繊維(b−1)/黒鉛(g−1)/カルナバワックス(h−1)=30/25/23/20/2(重量%)からなるポリフェニレンスルフィド樹脂組成物を得た以外は、実施例1と同様の方法により、ポリフェニレンスルフィド組成物、平板、箱形筐体を得た。
PPS(a−2)/金属ケイ素粉末(c−1)/炭素繊維(b−1)=30/35/35(重量%)からなるポリフェニレンスルフィド組成物の代わりに、PPS(a−2)/金属ケイ素粉末(c−1)/カルナバワックス(h−1)=30/69/1(重量%)からなるポリフェニレンスルフィド樹脂組成物を得た以外は、実施例1と同様の方法により、ポリフェニレンスルフィド組成物、平板、箱形筐体を得た。
PPS(a−2)/金属ケイ素粉末(c−1)/炭素繊維(b−1)=30/35/35(重量%)からなるポリフェニレンスルフィド組成物の代わりに、PPS(a−2)/炭素繊維(b−1)/カルナバワックス(h−1)=59/40/1(重量%)からなるポリフェニレンスルフィド樹脂組成物を得た以外は、実施例1と同様の方法により、ポリフェニレンスルフィド組成物、平板、箱形筐体を得た。
PPS(a−2)/金属ケイ素粉末(c−1)/炭素繊維(b−1)=30/35/35(重量%)からなるポリフェニレンスルフィド組成物の代わりに、PPS(a−2)/炭素繊維(b−1)/球状アルミナ粉末(f−1)/カルナバワックス(h−1)=35/25/39/1(重量%)からなるポリフェニレンスルフィド樹脂組成物を得た以外は、実施例1と同様の方法により、ポリフェニレンスルフィド組成物、平板、箱形筐体を得た。
Claims (2)
- 携帯機器用樹脂製筐体であって、少なくともポリフェニレンスルフィド、100W/m・K以上の熱伝導率を有する炭素繊維及び金属ケイ素粉末からなる、レーザーフラッシュ法により測定した厚み方向の熱伝導率4W/m・K以上のポリフェニレンスルフィド樹脂組成物よりなり、表面がニッケルメッキ、アルミニウムメッキ、亜鉛メッキ及び銅メッキより選択されるメッキをされてなることを特徴とする樹脂製筐体。
- ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物が、さらにポリエチレン系共重合体を含んでなることを特徴とする請求項1に記載の樹脂製筐体。
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