JPH061911A - 複合材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 優れた耐熱性、電気絶縁性、誘電特性、熱伝
導性を有する相溶性の良好な複合材料を提供する。 【構成】 一般式Ａのポリエーテルイミド、一般式Ｂの
ポリフェニレンエーテル、シラン系カップリング剤、フ
ィラー、およびスチレン系共重合体もしくはジビニル系
化合物が緊密に混合された複合材料であり、上記フィラ
ーはウィスカーまたは単繊維状の無機充填材が好まし
い。 【化１】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＩＣ等の電子部品のプ
リント配線基板等の電気絶縁材料、その他各種のエンジ
ニアリングプラスチック等として好適に利用することが
できる優れた耐熱性、電気絶縁性、誘電特性、熱伝導
性、機械的特性等を有する複合材料に関する。

【０００２】

【技術背景】ポリエーテルイミドは、耐熱性、電気絶縁
性、機械的特性等において優れた性質を有することか
ら、エンジニアリングプラスチックとして多くの用途に
利用されている。さらに、その優れた耐熱性、電気絶縁
性により、ＩＣ等の電子部品プリント配線基板等の電気
絶縁材料として利用されている例も多い。

【０００３】しかし、ポリエーテルイミドのような縮合
系の芳香族系耐熱性高分子においては、一般にその誘電
率が比較的高いため、高密度・多層集積用あるいは高速
度・高周波回路用の絶縁材料としては、その性能に限界
がある。一方、ポリフェニレンオキシド（以下、「ポリ
フェニレンエーテル」と記すこともある）は、このポリ
エーテルイミドと比較すると、耐熱性には劣るが、誘電
率が低く、電気的特性は優れている。

【０００４】これら性質の異なる２種もしくはそれ以上
のポリマーをブレンドすることにより、それぞれのポリ
マーの特性を併せ持つポリマーブレンドの設計が盛んに
行われている。ただし、多くのポリマーは非相溶系であ
り、非相溶系のポリマーブレンドの場合、特に機械的特
性において問題がある。

【０００５】従来、上記したような特性を有するポリエ
ーテルイミドに、上記したような特性を有するポリフェ
ニレンエーテルを混合したポリマーブレンドは知られて
いる（特開昭５９−５００７２３号公報、特開平２−３
４４６号公報、同３−５０２１０７号公報等参照）。し
かし、このポリマーブレンドは、相溶性の面で問題があ
り、機械的特性を満足するものではない。

【０００６】本発明者らは、このような問題を解決する
ために、耐熱性や機械的特性等に優れたポリエーテルイ
ミドと、比較的低い誘電率を有する電気的特性に優れた
ポリフェニレンエーテルとを、スチレン系共重合体また
はジビニル系化合物とともにブレンドして、ポリエーテ
ルイミドとポリフェニレンエーテルとが本来有している
優れた耐熱性、機械的特性、電気絶縁性、誘電特性、成
形性等をそのまま保持し、しかも相溶性に優れたポリマ
ー組成物が得られることを見い出し、「ポリマー組成物
およびその製造方法」および「ポリマー組成物およびそ
の製法」として別途提案している（特願平３−３５８４
５９号、同３−３５８４６０号参照）。

【０００７】ところで、前述のＩＣ等の電子部品のプリ
ント配線基板等の電気絶縁材料においては、上記のよう
な耐熱性、機械的特性、電気絶縁性、誘電特性、成形性
等の諸特性の他に、使用時に発生する熱を放散させるた
めに熱伝導率が大きい材料が好ましい。しかしながら、
一般にポリマーは熱伝導率が小さく、ポリマー同士のブ
レンドのみではこれを改善することは困難であり、上記
の本発明者らによる別途提案のものでも、熱伝導率につ
いては未だ不充分である。

【０００８】

【発明の目的】本発明は、上記のポリエーテルイミド、
ポリフェニレンエーテル、およびスチレン系共重合体も
しくはジビニル系化合物とのポリマーブレンドにおける
熱伝導特性の問題を解決するとともに、耐熱性や機械的
特性等に優れ、かつ電気絶縁性や誘電特性および熱伝導
性にも優れた複合材料を提供することを目的とする。

【０００９】

【目的を達成するための手段】本発明者らは、ポリエー
テルイミド、ポリフェニレンオキシド、およびスチレン
系共重合体もしくはジビニル系化合物とのポリマーブレ
ンド組成物に、フィラー、特にウィスカーや単繊維状の
無機充填材を、シラン系のカップリング剤とともに混合
したところ、前記目的を達成し得る複合材料が得られる
ことを見い出し、本発明の複合材料を提案するに至っ
た。

【００１０】すなわち、本発明の複合材料は、化３の一
般式Ａで表されるポリエーテルイミド、化４の一般式Ｂ
で表されるポリフェニレンオキシド、シラン系カップリ
ング剤、フィラー、およびスチレン系共重合体もしくは
ジビニル系化合物を緊密に混合してなるものであること
を特徴とする。

【００１１】

【化３】

【００１２】

【化４】

【００１３】また、本発明の複合材料は、上記のフィラ
ーとして、ウィスカーまたは単繊維状無機充填材を使用
することが好ましい。

【００１４】本発明の複合材料に使用される一般式Ａの
ポリエーテルイミドは、その性能、製造、コスト等の面
で好ましい具体例として、化５の構造式で示されるもの
が挙げられる。

【００１５】

【化５】

【００１６】また、一般式Ｂのポリフェニレンオキシド
は、その性能、製造、コスト等の面で好ましい具体例と
して、化６の構造式で示されるものが挙げられる。

【００１７】

【化６】

【００１８】さらに、本発明で使用されるスチレン系共
重合体は、その性能、製造、コスト等の面で好ましい具
体例として、エポキシ変性スチレン−スチレン共重合
体、エポキシ変性スチレン−メチルメタクリレート共重
合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−
アクリロニトリル共重合体、スチレン−フェニルマレイ
ミド共重合体、スチレン−ポリカーボネート共重合体、
スチレン−メチルメタクリレート共重合体、スチレン−
ブチルメタクリレート共重合体等が挙げられる。なかで
も、エポキシ変性スチレン−スチレン共重合体、エポキ
シ変性スチレン−メチルメタクリレート共重合体、スチ
レン−無水マレイン酸共重合体が好ましい。

【００１９】また、本発明において、上記のスチレン系
共重合体に代えて使用されるジビニル系化合物として
は、化７の一般式Ｃで表されるものが挙げられる。

【００２０】

【化７】

【００２１】上記一般式Ｃで表されるジビニル系化合物
の中でも性能、製造、コストの面で好ましい具体例とし
ては、化８の２，６−ナフタレンジカルボン酸ジアリ
ル、化９の２，６−ナフタレンジメタクリレート等が挙
げられる。

【００２２】

【化８】

【００２３】

【化９】

【００２４】加えて、本発明で使用されるシラン系カッ
プリング剤は、その性能、製造、コスト等の面で好まし
い具体例として、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリ
ス（β−メトキシエトキシ）シラン、ビニルトリエトキ
シシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリロ
キシプロピルトリメトキシシラン、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、γ−
グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシ
ドキシプロピルメチルジエトキシシラン、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−アミノプロピルメ
チルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキ
シシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメト
キシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン等が挙げら
れる。なかでも、γ−グリシドキシプロピルトリメトキ
シシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ
−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシランが
好ましい。

【００２５】さらに、本発明で使用されるフィラーは、
その性能、製造、コスト等の面で好ましい具体例とし
て、ガラス、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸
化ベリリウム、酸化チタン、窒化アルミニウム、窒化ケ
イ素、窒化ホウ素、窒化チタン、炭化ケイ素、チタン酸
カリウム等の無機充填材が挙げられる。なかでも、炭化
ケイ素、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、チタン酸カリ
ウム、ガラス、酸化ベリリウム、窒化アルミニウムが好
ましい。

【００２６】これらのフィラーは、パウダー、ウィスカ
ー、繊維等、任意の形状のものを使用することができる
が、特にウィスカーや単繊維状のものが、機械的特性、
熱特性などの特性を向上するためには好ましい物性を有
している。なお、ウィスカーや単繊維状のものをフィラ
ーとして用いる場合は、炭化ケイ素、窒化ケイ素、酸化
アルミニウム、チタン酸カリウムが特に適している。

【００２７】ウィスカー形状として用いる場合は、短す
ぎたり、細すぎると、ウィスカー形状の有する特性が発
揮されず、逆に長すぎたり、太すぎると、ブレンド時に
ウィスカー形状が壊れてしまい、後述するように予めシ
ラン系カップリング剤で表面処理したものを使用する場
合には処理していない面が増え、物性の低下が起こるこ
ともあるため、長さ範囲は５〜５０μｍ、直径範囲は
０．１〜１．８μｍのものが適しており、さらに好まし
くは長さ範囲が２０〜４０μｍ、直径範囲が０．３〜
０．９μｍのものである。また、単繊維状として用いる
場合も、短すぎたり、細すぎると、複合材料としたとき
の機械的強度が低下し、逆に長すぎたり、太すぎると、
ウィスカー形状における場合と同様の物性の低下が起こ
ることがあるため、長さ範囲は２０００〜４０００μ
ｍ、直径範囲は４〜１５μｍのものが適しており、さら
に好ましくは長さ範囲が２０００〜２５００μｍ、直径
範囲が８〜１１μｍのものである。

【００２８】本発明をさらに詳しく説明すると、化５の
構造式を含め化３の一般式Ａで表されるポリエーテルイ
ミドを約１〜９８．９重量部、好ましくは約５〜９５重
量部と、化６の構造式を含め化４の一般式Ｂで表される
ポリフェニレンオキシドを約１〜９８重量部、好ましく
は約５〜９５重量部、さらに好ましくは約１０〜８０重
量部と、前述のスチレン系共重合体もしくはジビニル系
化合物より選ばれた少なくとも１種を約０．１〜５０重
量部、好ましくは約０．５〜２０重量部、さらに好まし
くは約１〜１０重量部と、前述のシラン系カップリング
剤より選ばれた少なくとも１種を約０．００１〜１０重
量部、好ましくは約０．０１〜５重量部と、前述のフィ
ラーより選ばれた少なくとも１種を約１〜９０重量部、
好ましくは約１０〜６０重量部とを、緊密に混合するこ
とによって得られる複合材料である。

【００２９】この複合材料において、ポリエーテルイミ
ドの量が少ないと、機械的強度、耐熱性等は低下する
が、誘電率が低くなり、電気的特性は向上する。逆に、
ポリエーテルイミドの量が多いと、機械的強度、耐熱性
等は向上するが、誘電率が高くなり、電気的特性は低下
する。また、ポリフェニレンオキシドの量が少ないと、
機械的強度、耐熱性等は向上するが、誘電率が高くな
り、電気的特性は低下する。逆に、ポリフェニレンオキ
シドの量が多いと、機械的強度、耐熱性等は低下する
が、誘電率が低くなり、電気的特性は向上する。さら
に、フィラーの量が少ないと、誘電率が低くなり、電気
的特性は向上するが、熱伝導率が低くなり、熱伝導性は
低下する。逆に、フィラーの量が多いと、誘電率が高く
なり、電気的特性は低下するが、熱伝導率が高くなり、
熱伝導性は向上する。

【００３０】このように、ポリエーテルイミド、ポリフ
ェニレンオキシド、およびフィラーは、それぞれ相反す
る性質を有するため、これらの混合比率を、上記した範
囲内において、適宜調節することにより、任意の誘電
率、耐熱性、機械的強度、あるいは熱伝導率を有する本
発明の複合材料を得ることができる。

【００３１】また、スチレン系共重合体もしくはジビニ
ル系化合物の配合量は、少なすぎると、ポリエーテルイ
ミドとポリフェニレンオキシドの相溶性が低下して、機
械的強度が低下してしまい、逆に多すぎると、耐熱性が
低下するばかりでなく、ポリエーテルイミドとポリフェ
ニレンオキシドの相溶性、機械的強度が低下することが
あるため、本発明の複合材料では、上記した範囲とする
ものである。

【００３２】そして、シラン系カップリング剤の配合量
は、少なすぎると、ポリマーとフィラーの界面の親和
性、接合性が低下し、機械的強度が低下してしまい、逆
に多すぎても、それ以上の効果は得られないばかりか、
ポリマーの相溶性を低下させる場合もあるので、本発明
の複合材料では、上記した範囲とするものである。

【００３３】本発明の複合材料は、以上の成分以外の成
分、例えば、その他の充填剤、熱安定化剤、難燃剤、着
色剤、補強剤等を添加することができる。

【００３４】本発明の複合材料は、当業者には周知の製
造方法、例えば、加熱溶融下で混練するなどの方法（加
熱溶融ブレンド法）や、溶剤に溶解させて混練する方法
（溶液ブレンド法）等で製造することができる。ただ
し、溶液ブレンド法は、低温でブレンドできるため、高
価な設備を必要としない反面、工程が煩雑で、しかも収
率が低い等の問題がある。一方、加熱溶融ブレンド法
は、高温が必要で、押出機等の高価な設備を必要とする
が、工程が単純で、しかもほぼ１００％の収率が得られ
る等、生産性、経済性に優れる。したがって、本発明の
複合材料は、加熱溶融ブレンド法によることが好まし
い。

【００３５】加熱溶融ブレンド法による場合、上記した
ポリエーテルイミド、ポリフェニレンオキシド、スチレ
ン系共重合体あるいはジビニル系化合物、シラン系カッ
プリング剤、およびフィラーは、これらの成分を一度に
加熱溶融混練してもよいが、任意の順序で加熱溶融混練
することもできる。また、シラン系カップリング剤は、
上記のように直接添加してもよいが、シラン系カップリ
ング剤で予めフィラーを表面処理して使用することもで
きる。

【００３６】このシラン系カップリング剤でフィラーを
表面処理する方法は、当業者には周知の方法を用いるこ
とができる。すなわち、水または約０．０１〜０．１重
量％濃度の酢酸水１００重量部に対し、約０．１〜５重
量部のシラン系カップリング剤を溶解させ、その溶液中
に約１０重量部のフィラーを投入し、適当時間攪拌した
後、濾過、乾燥することによってシラン系カップリング
剤で表面処理されたフィラーを得ることができる。ある
いは、上記によって得られたシラン系カップリング剤の
溶液を、スプレー等を用いることにより、フィラーに均
一に散布した後、乾燥することによってもシラン系カッ
プリング剤で表面処理されたフィラーを得ることができ
る。

【００３７】また、シラン系カップリング剤とフィラ
ー、あるいはシラン系カップリング剤で表面処理された
フィラーは、上記のとおり、ポリエーテルイミド、ポリ
フェニレンオキシド、およびスチレン系共重合体もしく
はジビニル系化合物のポリマー成分と同時に、あるいは
その前後に混練してもよいが、予めポリエーテルイミ
ド、ポリフェニレンオキシド、およびスチレン系共重合
体もしくはジビニル系化合物を混練することにより得ら
れたポリマーブレンド組成物と混練することもできる。

【００３８】本発明の複合材料の製造に使用される混合
機としては、加熱機能と混合機能を備えた従来の混練ミ
キサーや、一軸あるいは二軸のスクリュー押出機等を挙
げることができる。

【００３９】好ましい混練条件は、例えば、混練ミキサ
ーを使用する場合においては、ローター回転数約１０〜
２００ｒｐｍ、好ましくは約３０〜１００ｒｐｍ、温度
約２００〜４００℃、好ましくは約２５０〜３５０℃の
範囲、混練時間約１〜６０分、好ましくは約２〜３０分
である。ローター回転数が約１０ｒｐｍ未満であって
も、約２００ｒｐｍを超えても、良好なブレンド物ない
しは複合材料は得られない。温度が約２００℃未満では
ポリエーテルイミドが溶融せず、約４００℃を超えると
成分の分解を引き起こすので好ましくない。混練時間が
約１分未満では十分な混合が行われず、約６０分を超え
て混練を続けてもそれ以上の効果は得られない。

【００４０】さらに、上記の各成分の酸化による劣化を
防ぐために、混練は、不活性ガス雰囲気下で行うことが
好ましい。不活性ガスの好ましい具体例としては、窒素
ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス等が挙げられる。

【００４１】以上のようにして混練した複合材料は、目
的に応じて、成形機により、ペレット、フィルム、その
他の適宜の形状に成形できる。

【００４２】

【作用】本発明においては、本来、相溶性の悪いポリエ
ーテルイミドとポリフェニレンオキシドとが、スチレン
系共重合体もしくはジビニル系化合物の介在により、良
好な相溶性を示し、さらにシラン系カップリング剤を使
用することにより、フィラーとこれらポリマー成分との
界面が良好な親和性、接合性を示し、これらの結果、緊
密な混合状態が得られ、機械的特性に優れた複合材料と
なる。

【００４３】しかも、このスチレン系共重合体もしくは
ジビニル系化合物、およびシラン系カップリング剤は、
ポリエーテルイミドおよびポリフェニレンオキシドのそ
れぞれが本来有している耐熱性、成形加工性、電気的特
性、機械的特性等、およびフィラーが本来有している熱
伝導性、その他の優れた特性を阻害しない。

【００４４】加えて、上記のフィラーとしてウィスカー
または単繊維状の無機充填材を使用する場合には、耐熱
性、成形加工性、相溶性、フィラーとポリマー成分との
親和性や接合性を損なうことなく、機械的特性、熱伝導
性などを向上させることができる。

【００４５】以上により、本発明の複合材料は、ポリエ
ーテルイミド、ポリフェニレンオキシド、およびフィラ
ーが本来有している優れた諸特性をそのまま保持し、し
かも緊密なポリマーブレンドとなっているために、近年
のエンジニアリングプラスチックあるいは複合材料に要
求される様々な優れた特性を備えたものとなる。

【００４６】

【実施例】まず、比較のために、実施例１〜２４および
比較例１〜８で使用したポリエーテルイミドおよびポリ
フェニレンオキシドの物性値を表１に示し、各種フィラ
ーのパウダー形状における熱伝導率および誘電率を表２
に示す。

【００４７】

【表１】

【００４８】

【表２】

【００４９】実施例１ ０．１重量％濃度の酢酸水溶液１００重量部にγ−アミ
ノプロピルトリエトキシシラン１重量部を溶解させ、そ
の溶液１００重量部に対し、１２０℃で２〜３時間真空
乾燥を行った窒化アルミニウム１０重量部を加え、室温
で１０〜６０分攪拌後、濾過し、水およびメタノールで
十分洗浄を行った後、８０℃で２〜３時間真空乾燥を行
うことにより、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン
で表面処理された窒化アルミニウムを得た。

【００５０】次に、化５の構造式で表されるポリエーテ
ルイミド〔米国ゼネラル・エレクトリック社製商品名
“Ｕｌｔｅｍ １０００”〕８ｇ、化６の構造式で表さ
れるポリフェニレンオキシド〔ポリ（２，６−ジメチル
−ｐ−フェニレンオキサイド）〕８ｇ、およびエポキシ
変性スチレン−スチレン共重合体〔東亞合成化学工業
（株）製商品名“ＲＥＳＥＤＡ ＧＰ−５００”〕１ｇ
を、ラボプラストミルミキサー〔東洋精機（株）社製商
品名“ラボプラストミル ３０Ｃ１５０型”〕を用い、
窒素雰囲気下、３００℃、５０ｒｐｍで３分間加熱溶融
ブレンドを行った。さらに、上記のγ−アミノプロピル
トリエトキシシランで表面処理を施した窒化アルミニウ
ム４ｇを加え、窒素雰囲気下、３００℃、５０ｒｐｍで
３分間加熱溶融混合を行った。

【００５１】実施例２ エポキシ変性スチレン−スチレン共重合体をエポキシ変
性スチレン−メチルメタクリレート共重合体〔東亞合成
化学工業（株）製商品名“ＲＥＳＥＤＡ ＧＰ−３０
０”〕に変えた以外は、実施例１と同様の方法により加
熱溶融混合を行った。

【００５２】実施例３ エポキシ変性スチレン−スチレン共重合体を２，６−ナ
フタレンジカルボン酸ジアリルに変えた以外は、実施例
１と同様の方法により加熱溶融混合を行った。

【００５３】実施例４ エポキシ変性スチレン−スチレン共重合体を２，６−ナ
フタレンジメタクリレートに変えた以外は、実施例１と
同様の方法により加熱溶融混合を行った。

【００５４】実施例５ γ−アミノプロピルトリエトキシシランをγ−グリシド
キシプロピルトリメトキシシランに変えた以外は、実施
例１と同様の方法により加熱溶融混合を行った。

【００５５】実施例６ γ−アミノプロピルトリエトキシシランをＮ−フェニル
−γ−アミノプロピルトリメトキシシランに変えた以外
は、実施例１と同様の方法により加熱溶融混合を行っ
た。

【００５６】実施例７ ポリエーテルイミドを６ｇ、ポリフェニレンオキシドを
６ｇ、γ−アミノプロピルトリエトキシシランで表面処
理を施した窒化アルミニウムを８ｇとした以外は、実施
例１と同様の方法により加熱溶融混合を行った。

【００５７】実施例８ 窒化アルミニウムを炭化ケイ素に変えた以外は、実施例
１と同様の方法により加熱溶融混合を行った。

【００５８】実施例９ 窒化アルミニウムを炭化ケイ素に変えた以外は、実施例
７と同様の方法により加熱溶融混合を行った。

【００５９】実施例１０ 窒化アルミニウムをグラスファイバー〔旭ファイバーグ
ラス（株）製商品名“グラスロン ミルドファイバー
Ｂ”〕に変えた以外は、実施例１と同様の方法により加
熱溶融混合を行った。

【００６０】実施例１１ 窒化アルミニウムをグラスファイバーに変えた以外は、
実施例７と同様の方法により加熱溶融混合を行った。

【００６１】実施例１２ ポリエーテルイミドを９ｇに、ポリフェニレンオキシド
を９ｇに、窒化アルミニウムを酸化ベリリウムに変え、
かつ該酸化ベリリウムは実施例１と同様にしてγ−アミ
ノプロピルトリエトキシシランで表面処理を施したもの
を２ｇとした以外は、実施例１と同様の方法により加熱
溶融混合を行った。

【００６２】比較例１ 化５の構造式で表されるポリエーテルイミド〔米国ゼネ
ラル・エレクトリック製商品名“Ｕｌｔｅｍ １００
０”〕１０ｇ、化６の構造式で表されるポリフェニレン
オキシド〔ポリ（２，６−ジメチル−ｐ−フェニレンオ
キサイド）〕１０ｇを、ラボプラストミルミキサー〔東
洋精機（株）製商品名“ラポプラストミル３０Ｃ１５０
型”〕を用いて、窒素雰囲気下、３００℃、５０ｒｐｍ
で３分間加熱溶融ブレンドを行った。

【００６３】比較例２ ポリエーテルイミド、ポリフェニレンオキシドととも
に、エポキシ変性スチレン−スチレン共重合体〔東亞合
成化学工業（株）製商品名“ＲＥＳＥＤＡ ＧＰ−５０
０”〕１ｇを使用した以外は、比較例１と同様の方法に
より加熱溶融混合を行った。

【００６４】比較例３ ポリエーテルイミドを８ｇ、ポリフェニレンオキシドを
８ｇとした以外は、比較例２と同様の方法により加熱溶
融混合を行った後、さらに窒化アルミニウム４ｇを加え
て、窒素雰囲気下、３００℃、５０ｒｐｍで３分間加熱
溶融混合を行った。

【００６５】比較例４ ポリエーテルイミドを６ｇ、ポリフェニレンオキシドを
６ｇ、窒化アルミニウムを８ｇとした以外は、比較例３
と同様の方法により加熱溶融混合を行った。

【００６６】以上の実施例１〜１２および比較例１〜４
において得られた複合材料について、示差走査熱量計
〔ＳＥＩＫＯ電子工業（株）製商品名“ＤＳＣ−１０
０”〕によりガラス転移温度を測定した。

【００６７】また、得られた複合材料を真空プレス〔柴
山科学器械製作所社製商品名“真空プレス ＶＰ−５
０”〕により２５０〜３００℃で、直径約４０ｍｍ、厚
さ約１ｍｍの円盤状に成形し、得られた成形品について
１ＭＨｚの周波数において、誘電率、誘電正接の測定を
行った。同試料についてシュレーダー法による熱伝導率
の測定をも行った。

【００６８】さらに、得られた複合材料を、小型射出成
形機を用いて、２５０〜３５０℃で、長さ２０ｍｍ、大
径４ｍｍφ、小径１ｍｍφのダンベル状に成形し、米国
Ｃｕｓｔｏｍ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｉｎｓｔｒｕｍ
ｅｎｔｓ社製商品名“ＭＩＮＩ ＭＡＸ ＴＥＮＳＩＬ
Ｅ ＴＥＳＴＥＲ ＣＳ−１８３”を用いて、引張弾性
率、引張強度、伸びを測定した。以上の結果を表３〜表
７に示した。

【００６９】また、得られた複合材料のポリマー成分の
相溶性を、示差走査型電子顕微鏡により評価したとこ
ろ、実施例１〜１２で得られた複合材料は、ドメインの
直径が１μｍ以下で均一に分散（実施例１、３、５〜１
２）、あるいは１〜３μｍの範囲でかなり均一に分散
（実施例２、４）しており、相溶性は極めて良好であっ
た。

【００７０】

【表３】

【００７１】

【表４】

【００７２】

【表５】

【００７３】

【表６】

【００７４】

【表７】

【００７５】つぎに、実施例１３〜２２および比較例５
〜１０で使用したウィスカー形状または単繊維状におけ
る各種フィラーの熱伝導率および誘電率を表８に示す。

【００７６】

【表８】

【００７７】実施例１３ 水１００重量部にγ−アミノプロピルトリエトキシシラ
ン１重量部を溶解させ、その溶液１００重量部に対し、
１２０℃で２〜３時間真空乾燥を行った炭化ケイ素ウィ
スカー（長さ３０μｍ，直径０．３μｍ）１０重量部を
加え、室温で１０〜６０分攪拌後、濾過し、水およびメ
タノールで十分に洗浄を行った後、８０℃で２〜３時間
乾燥を行うことにより、γ−アミノプロピルトリエトキ
シシランで表面処理された炭化ケイ素ウィスカーを得
た。

【００７８】次に、化５の構造式で表されるポリエーテ
ルイミド〔米国ゼネラル・エレクトリック社製商品名
“Ｕｌｔｅｍ １０００”〕８ｇ、化６の構造式で表さ
れるポリフェニレンオキシド〔米国ゼネラル・エレクト
リック社製商品名“ノリル”〕８ｇ、およびエポキシ変
性スチレン−スチレン共重合体〔東亞合成化学工業
（株）製商品名“ＲＥＳＥＤＡ ＧＰ−５００”〕１ｇ
を、ラボプラストミルミキサー〔東洋精機（株）社製商
品名“ラボプラストミル ３０Ｃ１５０型”〕を用い、
窒素雰囲気下、３００℃、５０ｒｐｍで３分間加熱溶融
ブレンドを行った。さらに、上記のγ−アミノプロピル
トリエトキシシランで表面処理を施した炭化ケイ素ウィ
スカー４ｇを加えて、窒素雰囲気下、３００℃、５０ｒ
ｐｍで３分間加熱溶融混合を行った。

【００７９】実施例１４ エポキシ変性スチレン−スチレン共重合体をエポキシ変
性スチレン−メチルメタクリレート共重合体〔東亞合成
化学工業（株）製商品名“ＲＥＳＥＤＡ ＧＰ−３０
０”〕に変えた以外は、実施例１３と同様の方法により
加熱溶融混合を行った。

【００８０】実施例１５ エポキシ変性スチレン−スチレン共重合体をスチレン−
無水マレイン酸共重合体に変えた以外は、実施例１３と
同様の方法により加熱溶融混合を行った。

【００８１】実施例１６ γ−アミノプロピルトリエトキシシランをγ−グリシド
キシプロピルトリメトキシシランに変えた以外は、実施
例１３と同様の方法により加熱溶融混合を行った。

【００８２】実施例１７ γ−アミノプロピルトリエトキシシランをＮ−フェニル
−γ−アミノプロピルトリメトキシシランに変えた以外
は、実施例１３と同様の方法により加熱溶融混合を行っ
た。

【００８３】実施例１８ 炭化ケイ素ウィスカーを窒化ケイ素ウィスカー（長さ３
５μｍ，直径０．４μｍ）に変えた以外は、実施例１３
と同様の方法により加熱溶融混合を行った。

【００８４】実施例１９ 炭化ケイ素ウィスカーをチタン酸カリウムウィスカー
（長さ２０μｍ，直径０．４μｍ）に変えた以外は、実
施例１３と同様の方法により加熱溶融混合を行った。

【００８５】実施例２０ 炭化ケイ素ウィスカーを酸化アルミニウム単繊維（長さ
２０００μｍ，直径８μｍ）に変えた以外は、実施例１
３と同様の方法により加熱溶融混合を行った。

【００８６】実施例２１ ポリエーテルイミド８ｇを６ｇに、ポリフェニレンオキ
シド８ｇを６ｇに、γ−アミノプロピルトリエトキシシ
ランで表面処理した炭化ケイ素ウィスカー４ｇを８ｇに
変えた以外は、実施例１３と同様の方法により加熱溶融
混合を行った。

【００８７】実施例２２ ポリエーテルイミド８ｇを６ｇに、ポリフェニレンオキ
シド８ｇを６ｇに、γ−アミノプロピルトリエトキシシ
ランで表面処理した炭化ケイ素ウィスカー４ｇを実施例
１３と同じ方法で表面処理した窒化ケイ素ウィスカー８
ｇに変えた以外は、実施例１３と同様の方法により加熱
溶融混合を行った。

【００８８】実施例２３ ポリエーテルイミド８ｇを６ｇに、ポリフェニレンオキ
シド８ｇを６ｇに、γ−アミノプロピルトリエトキシシ
ランで表面処理した炭化ケイ素ウィスカー４ｇを実施例
１３と同じ方法で表面処理したチタン酸カリウムウィス
カー（長さ２０μｍ，直径０．４μｍ）８ｇに変えた以
外は、実施例１３と同様の方法により加熱溶融混合を行
った。

【００８９】実施例２４ ポリエーテルイミド８ｇを６ｇに、ポリフェニレンオキ
シド８ｇを６ｇに、γ−アミノプロピルトリエトキシシ
ランで表面処理した炭化ケイ素ウィスカー４ｇを実施例
１３と同じ方法で表面処理した酸化アルミニウム単繊維
８ｇに変えた以外は、実施例１３と同様の方法により加
熱溶融混合を行った。

【００９０】比較例５ ポリエーテルイミド〔米国ゼネラル・エレクトリック社
製商品名“Ｕｌｔｅｍ１０００”〕１０ｇ、ポリフェニ
レンオキシド〔米国ゼネラル・エレクトリック社製商品
名“ノリル”〕１０ｇを、ラボプラストミルミキサー
〔東洋精機（株）社製商品名“ラボプラストミル ３０
Ｃ１５０型”〕を用いて、窒素雰囲気下、３００℃、５
０ｒｐｍで３分間加熱溶融混合を行った。

【００９１】比較例６ ポリエーテルイミド１０ｇとポリフェニレンオキシド１
０ｇにエポキシ変性スチレン−スチレン共重合体〔東亞
合成化学工業（株）製商品名“ＲＥＳＥＤＡＧＰ−５０
０”〕１ｇを加えた以外は、比較例５と同様の方法によ
り加熱溶融混合を行った。

【００９２】比較例７ ポリエーテルイミド１０ｇを８ｇに、ポリフェニレンオ
キシド１０ｇを８ｇに変え、エポキシ変性スチレン−ス
チレン共重合体１ｇを加えた以外は、比較例５と同様の
方法により加熱溶融混合を行った。この後さらに、シラ
ン系カップリング剤で表面処理を施していない炭化ケイ
素ウィスカー４ｇを加えて、窒素雰囲気下、３００℃、
５０ｒｐｍで３分間加熱溶融混合を行った。

【００９３】比較例８ ポリエーテルイミド１０ｇを６ｇに、ポリフェニレンオ
キシド１０ｇを６ｇに変え、エポキシ変性スチレン−ス
チレン共重合体１ｇを加えた以外は、比較例５と同様の
方法により加熱溶融混合を行った。この後さらに、シラ
ン系カップリング剤で表面処理を施していない炭化ケイ
素ウィスカー８ｇを加えて、窒素雰囲気下、３００℃、
５０ｒｐｍで３分間加熱溶融混合を行った。

【００９４】以上の実施例１３〜２４および比較例５〜
８において得られた複合材料について、実施例１〜１２
および比較例１〜４で得られた複合材料についての場合
と同様にしてガラス転移温度を測定し、誘電率、誘電正
接の制定を行い、引張弾性率、引張強度、伸びを測定し
た。以上の結果を表９〜１３に示した。

【００９５】また、実施例１３〜２４および比較例５〜
８で得られた複合材料のポリマー成分の相溶性をも、実
施例１〜１２および比較例１〜４で得られた複合材料に
ついての場合と同様にして評価したところ、実施例１３
〜２４で得られた複合材料は、いずれもドメインの直径
が１〜３μｍ以下で均一に分散しており、相溶性は極め
て良好であった。

【００９６】

【表９】

【００９７】

【表１０】

【００９８】

【表１１】

【００９９】

【表１２】

【０１００】

【表１３】

【０１０１】

【発明の効果】本発明の複合材料は、ポリエーテルイミ
ドとポリフェニレンオキシドの相溶性に優れ、なおかつ
ポリエーテルイミド、ポリフェニレンオキシドのポリマ
ー成分とフィラーとの界面の親和性、接合性に優れ、そ
れに伴い機械的特性が向上しているものである。また、
耐熱性に関しては、ポリエーテルイミドの優れた耐熱性
をそのまま保持することができる。さらに、フィラーの
存在により、ポリエーテルイミドとポリフェニレンオキ
シドのポリマーブレンド物の熱伝導率よりも高い熱伝導
率を持ち、熱伝導性が大幅に向上する。このフィラーと
してウィスカーまたは単繊維状の無機充填材を使用すれ
ば、複合材料としたときに機械的特性、熱特性が大幅に
向上する。そして、本発明によれば、ポリエーテルイミ
ド、ポリフェニレンオキシド、スチレン系共重合体もし
くはジビニル系化合物、シラン系カップリング剤、およ
びフィラーを任意の割合で混合することができ、目的に
応じて所定の誘電特性、熱伝導性を有する耐熱性、相溶
性、接合性に優れた複合材料を得ることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｌ 25/04 ＬＥＥ 9166−4Ｊ (72)発明者 渡▲邉▼ 郁恵 埼玉県春日部中央一丁目53番７号 ロイヤ ルハイツ602号 (72)発明者 室井 和幸 埼玉県越谷市大沢2856−１ センチュリー マンション嵯峨108号 (72)発明者 吉澤 隆 千葉県野田市岩名１−69−28

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一般式Ａで表されるポリエーテルイミ
   ド、一般式Ｂで表されるポリフェニレンオキシド、シラ
   ン系カップリング剤、フィラー、およびスチレン系共重
   合体もしくはジビニル系化合物からなることを特徴とす
   る複合材料。 【化１】 【化２】
2. 【請求項２】 フィラーが、ウィスカーまたは単繊維状
   の無機充填材であることを特徴とする請求項１に記載の
   複合材料。