JPH0873651A - 熱放散性に優れた熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents
熱放散性に優れた熱可塑性樹脂組成物Info
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- JPH0873651A JPH0873651A JP6212995A JP21299594A JPH0873651A JP H0873651 A JPH0873651 A JP H0873651A JP 6212995 A JP6212995 A JP 6212995A JP 21299594 A JP21299594 A JP 21299594A JP H0873651 A JPH0873651 A JP H0873651A
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- Japan
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- thermoplastic resin
- parts
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- heat dissipating
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 （ａ）熱可塑性樹脂１００重量部に対し、
（ｂ）湿式法により得られた平均粒子径 １〜１５μの
酸化亜鉛２０〜９００重量部を配合してなる熱放散性に
優れた熱可塑性樹脂組成物であり、また更に（ｃ）その
他の無機充填材１０〜５００重量部［但し、（ｂ）と
（ｃ）の合計が９１０重量部以下］を配合してなる前記
組成物の機械強度、耐熱性、寸法安定性、電気特性等の
諸特性を向上させた熱放散性に優れた熱可塑性樹脂組成
物である。 【効果】 本発明の熱放散性に優れた熱可塑性樹脂組成
物は、自動車部品、ＯＡ・ＡＶ機器関連の部品などで熱
放散性が要求される用途に利用できる。
（ｂ）湿式法により得られた平均粒子径 １〜１５μの
酸化亜鉛２０〜９００重量部を配合してなる熱放散性に
優れた熱可塑性樹脂組成物であり、また更に（ｃ）その
他の無機充填材１０〜５００重量部［但し、（ｂ）と
（ｃ）の合計が９１０重量部以下］を配合してなる前記
組成物の機械強度、耐熱性、寸法安定性、電気特性等の
諸特性を向上させた熱放散性に優れた熱可塑性樹脂組成
物である。 【効果】 本発明の熱放散性に優れた熱可塑性樹脂組成
物は、自動車部品、ＯＡ・ＡＶ機器関連の部品などで熱
放散性が要求される用途に利用できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、射出成形などの成形加
工性が良好であり、耐熱性、機械的強度、寸法安定性を
致命的に損なうことなく、優れた熱放散性を発揮する熱
可塑性樹脂組成物に関するものである。
工性が良好であり、耐熱性、機械的強度、寸法安定性を
致命的に損なうことなく、優れた熱放散性を発揮する熱
可塑性樹脂組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、光学部品、電気・電子部品、
自動車部品等の用途においては、アルミダイキャスト、
亜鉛ダイキャストに代表される金属が使われてきた。し
かしながら所定の形状に加工するための加工費が高くつ
き、近年においてはエンプラを中心に熱可塑性樹脂への
代替が進んでいる。つまり、複雑な形状品でも射出成形
により大量に連続生産できるため、部品生産コストが削
減される上に、複数部品の一体化により部品点数も少な
くできるためである。材料には金属並みの高い剛性、寸
法安定性が要求されるが、樹脂に繊維状、板状、粒状等
の無機充填材を高充填することによりかかる性能を向上
させた成形材料が使用されている。先述の要求特性に加
えて、最近では特に材料の熱放散性を求める声が大きく
なってきている。例えば、高出力モーターから発生する
熱が周辺のＩＣ部品に蓄熱されるのを防ぐため金属の放
熱板を設けたり、筺体の内側に放熱シートを張り付ける
等の処置がとられているがコスト高にな問題が残ってい
る。成形材料の熱放散性を改良する手段として、熱伝導
率の高い充填材（例えば、結晶シリカ、アルミナ、酸化
マグネシウム、窒化ケイ素等）を高充填する方法が考え
られる。しかしながら、結晶シリカは金型の摩耗が非常
に大きく、酸化マグネシウムは結晶水のガス化により成
形品にクラックが生じやすい。また窒化ケイ素は吸湿時
の加水分 解によりＮＨ3 を発生するなど問題点が多
い。また、上述の充填材は一般に価格が高いため材料費
があがり、金属を樹脂化する際の低コスト化にはつなが
らない。
自動車部品等の用途においては、アルミダイキャスト、
亜鉛ダイキャストに代表される金属が使われてきた。し
かしながら所定の形状に加工するための加工費が高くつ
き、近年においてはエンプラを中心に熱可塑性樹脂への
代替が進んでいる。つまり、複雑な形状品でも射出成形
により大量に連続生産できるため、部品生産コストが削
減される上に、複数部品の一体化により部品点数も少な
くできるためである。材料には金属並みの高い剛性、寸
法安定性が要求されるが、樹脂に繊維状、板状、粒状等
の無機充填材を高充填することによりかかる性能を向上
させた成形材料が使用されている。先述の要求特性に加
えて、最近では特に材料の熱放散性を求める声が大きく
なってきている。例えば、高出力モーターから発生する
熱が周辺のＩＣ部品に蓄熱されるのを防ぐため金属の放
熱板を設けたり、筺体の内側に放熱シートを張り付ける
等の処置がとられているがコスト高にな問題が残ってい
る。成形材料の熱放散性を改良する手段として、熱伝導
率の高い充填材（例えば、結晶シリカ、アルミナ、酸化
マグネシウム、窒化ケイ素等）を高充填する方法が考え
られる。しかしながら、結晶シリカは金型の摩耗が非常
に大きく、酸化マグネシウムは結晶水のガス化により成
形品にクラックが生じやすい。また窒化ケイ素は吸湿時
の加水分 解によりＮＨ3 を発生するなど問題点が多
い。また、上述の充填材は一般に価格が高いため材料費
があがり、金属を樹脂化する際の低コスト化にはつなが
らない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、熱放散性に
優れた熱可塑性樹脂組成物を提供することにある。
優れた熱可塑性樹脂組成物を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決する為、鋭意検討した結果、下記に記載の樹脂組
成物を溶融混練して、ペレット化した熱可塑性樹脂組成
物が優れた熱放散性を発揮することを見いだし、本発明
を完成した。すなわち本発明は、（ａ）熱可塑性樹脂１
００重量部に対し、（ｂ）湿式法により得られた平均粒
子径 １〜１５μの酸化亜鉛２０〜９００重量部を配合
してなる熱放散性に優れた熱可塑性樹脂組成物あり、ま
た（ａ）熱可塑性樹脂１００重量部に対し、（ｂ）湿式
法により得られた平均粒子径１〜１５μの酸化亜鉛２０
〜９００重量部及び（ｃ）その他の無機充填材１０〜５
００重量部［但し、（ｂ）と（ｃ）の合計が９１０重量
部以下］を配合してなる前記組成物の機械強度、耐熱
性、寸法安定性、電気特性等の諸特性を向上させた熱放
散性に優れた熱可塑性樹脂組成物である。
を解決する為、鋭意検討した結果、下記に記載の樹脂組
成物を溶融混練して、ペレット化した熱可塑性樹脂組成
物が優れた熱放散性を発揮することを見いだし、本発明
を完成した。すなわち本発明は、（ａ）熱可塑性樹脂１
００重量部に対し、（ｂ）湿式法により得られた平均粒
子径 １〜１５μの酸化亜鉛２０〜９００重量部を配合
してなる熱放散性に優れた熱可塑性樹脂組成物あり、ま
た（ａ）熱可塑性樹脂１００重量部に対し、（ｂ）湿式
法により得られた平均粒子径１〜１５μの酸化亜鉛２０
〜９００重量部及び（ｃ）その他の無機充填材１０〜５
００重量部［但し、（ｂ）と（ｃ）の合計が９１０重量
部以下］を配合してなる前記組成物の機械強度、耐熱
性、寸法安定性、電気特性等の諸特性を向上させた熱放
散性に優れた熱可塑性樹脂組成物である。
【０００５】以下に本発明を詳細に説明する。本発明に
使用される（ａ）成分である熱可塑性樹脂としては、高
温において安定な熱可塑性樹脂であればいずれのもので
もよい。例えば、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等の芳香族ジカルボン酸とジオー
ルあるいはオキシカルボン酸等からなる芳香族ポリエス
テル、ポリアミド、ポリカーボネート、ＡＢＳ、ポリフ
ェニレンオキシド、ポリアルキルアクリレート、ポリア
セタール、ポリサルホン、ポリフェニレンサルファイ
ド、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルイミド、ポリ
エーテルケトン、フッ素樹脂などをあげることができ
る。またこれらの熱可塑性樹脂は２種以上混合して使用
することもできる。
使用される（ａ）成分である熱可塑性樹脂としては、高
温において安定な熱可塑性樹脂であればいずれのもので
もよい。例えば、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等の芳香族ジカルボン酸とジオー
ルあるいはオキシカルボン酸等からなる芳香族ポリエス
テル、ポリアミド、ポリカーボネート、ＡＢＳ、ポリフ
ェニレンオキシド、ポリアルキルアクリレート、ポリア
セタール、ポリサルホン、ポリフェニレンサルファイ
ド、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルイミド、ポリ
エーテルケトン、フッ素樹脂などをあげることができ
る。またこれらの熱可塑性樹脂は２種以上混合して使用
することもできる。
【０００６】本発明に使用される（ｂ）成分である酸化
亜鉛は、化学反応の途中過程で副産物として生成する水
酸化亜鉛を水洗し、５００〜７００℃で焼成した後、粉
砕し粒度調整にかける湿式法により製造された、平均粒
子径が１〜１５μ、好ましくは２〜１０μのものであ
る。粒子径が１μ以下の場合は熱放散性の効果が小さ
く、１５μ以上の場合は材料の機械強度が低下する。酸
化亜鉛の配合量としては、熱可塑性樹脂１００重量部に
対し２０〜９００重量部の範囲であり、さらに好ましく
は１００〜４００重量部である。２０重量部以下の場合
は熱放散性に対する効果が小さく、９００重量部を越え
る範囲では成形加工性、機械強度が低下する。酸化亜鉛
を使用するにあたっては、表面処理剤により粒子表面を
改質することが望ましい。表面処理剤の例としては、エ
ポキシ系化合物、イソシアネート系化合物、シラン系化
合物、チタネート系化合物等の官能性化合物があげられ
る。これらの化合物で酸化亜鉛をあらかじめ表面処理し
て用いるか、または材料混合時に同時に添加してもさし
つかえない。
亜鉛は、化学反応の途中過程で副産物として生成する水
酸化亜鉛を水洗し、５００〜７００℃で焼成した後、粉
砕し粒度調整にかける湿式法により製造された、平均粒
子径が１〜１５μ、好ましくは２〜１０μのものであ
る。粒子径が１μ以下の場合は熱放散性の効果が小さ
く、１５μ以上の場合は材料の機械強度が低下する。酸
化亜鉛の配合量としては、熱可塑性樹脂１００重量部に
対し２０〜９００重量部の範囲であり、さらに好ましく
は１００〜４００重量部である。２０重量部以下の場合
は熱放散性に対する効果が小さく、９００重量部を越え
る範囲では成形加工性、機械強度が低下する。酸化亜鉛
を使用するにあたっては、表面処理剤により粒子表面を
改質することが望ましい。表面処理剤の例としては、エ
ポキシ系化合物、イソシアネート系化合物、シラン系化
合物、チタネート系化合物等の官能性化合物があげられ
る。これらの化合物で酸化亜鉛をあらかじめ表面処理し
て用いるか、または材料混合時に同時に添加してもさし
つかえない。
【０００７】本発明で使用されるその他の無機充填材
（ｃ）は、機械強度、耐熱性、寸法安定性、電気特性等
の諸特性を向上させるために、（ｂ）成分と併用するこ
とが望ましく、これにはその目的に応じて繊維状、粉粒
状、板状の充填材が用いられる。繊維状の充填材として
は、ガラス繊維、カーボン繊維、アスベスト繊維、シリ
カ繊維、シリカ・アルミナ繊維、アルミナ繊維、ジルコ
ニア繊維、窒化ホウ素繊維、窒化ケイ素繊維、ホウ素繊
維、チタン酸カリウム繊維、更にステンレス、アルミニ
ウム、チタン、銅、真鍮等の金属の繊維状物などの無機
質繊維状物質があげられる。また、粉粒状充填材として
は、カーボンブラック、シリカ、石英粉末、ガラスビー
ズ、ガラス粉、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウ
ム、カオリン、タルク、クレー、ケイ藻土、ワラストナ
イト等のケイ酸塩、酸化鉄、酸化チタン、アルミナ等の
金属酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の金
属の炭酸塩、硫酸カルシウム、硫酸バリウム等の金属の
硫酸塩、その他、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化ホウ
素、各種金属粉末等があげられる。一方、板状充填材と
してはマイカ、ガラスフレーク、各種金属箔等があげら
れる。これらの無機充填材は一種または二種以上併用す
ることができる。
（ｃ）は、機械強度、耐熱性、寸法安定性、電気特性等
の諸特性を向上させるために、（ｂ）成分と併用するこ
とが望ましく、これにはその目的に応じて繊維状、粉粒
状、板状の充填材が用いられる。繊維状の充填材として
は、ガラス繊維、カーボン繊維、アスベスト繊維、シリ
カ繊維、シリカ・アルミナ繊維、アルミナ繊維、ジルコ
ニア繊維、窒化ホウ素繊維、窒化ケイ素繊維、ホウ素繊
維、チタン酸カリウム繊維、更にステンレス、アルミニ
ウム、チタン、銅、真鍮等の金属の繊維状物などの無機
質繊維状物質があげられる。また、粉粒状充填材として
は、カーボンブラック、シリカ、石英粉末、ガラスビー
ズ、ガラス粉、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウ
ム、カオリン、タルク、クレー、ケイ藻土、ワラストナ
イト等のケイ酸塩、酸化鉄、酸化チタン、アルミナ等の
金属酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の金
属の炭酸塩、硫酸カルシウム、硫酸バリウム等の金属の
硫酸塩、その他、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化ホウ
素、各種金属粉末等があげられる。一方、板状充填材と
してはマイカ、ガラスフレーク、各種金属箔等があげら
れる。これらの無機充填材は一種または二種以上併用す
ることができる。
【０００８】また、使用にあたっては先述の官能性化合
物に代表される収束剤、または表面処理剤を施すことが
のぞましい。無機充填材の配合量は熱可塑性樹脂１００
重量部に対して１０〜５００重量部であり、好ましくは
２０〜２００重量部である。１０重量部より少ない場合
は諸特性向上の効果が少なく、５００重量部をこえる場
合は成形加工性が著しく低下する。更に本発明の組成物
には、一般に熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂に添加さ
れる公知の物質、すなわち酸化防止剤や紫外線吸収剤等
の安定剤、帯電防止剤、難燃剤、染料や顔料等の着色
剤、潤滑剤、結晶化促進剤等も必要に応じて適宜添加す
ることができる。本発明における組成物の製造方法とし
ては限定するものではないが、たとえば各成分を計量
後、ブレンダー、ミキサーなどで混合し、押出機にて溶
融混練ペレット化を行っても良いし、ガラス繊維をサイ
ドフィーダーにより定量供給して溶融混練ペレットを行
ってもよい。このようにして得られたペレット状の成形
材料は、通常広く用いられている熱可塑性樹脂の成形
機、例えば射出成形機、あるいは射出圧縮成形機などに
よって、所望の形状に成形され使用される。
物に代表される収束剤、または表面処理剤を施すことが
のぞましい。無機充填材の配合量は熱可塑性樹脂１００
重量部に対して１０〜５００重量部であり、好ましくは
２０〜２００重量部である。１０重量部より少ない場合
は諸特性向上の効果が少なく、５００重量部をこえる場
合は成形加工性が著しく低下する。更に本発明の組成物
には、一般に熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂に添加さ
れる公知の物質、すなわち酸化防止剤や紫外線吸収剤等
の安定剤、帯電防止剤、難燃剤、染料や顔料等の着色
剤、潤滑剤、結晶化促進剤等も必要に応じて適宜添加す
ることができる。本発明における組成物の製造方法とし
ては限定するものではないが、たとえば各成分を計量
後、ブレンダー、ミキサーなどで混合し、押出機にて溶
融混練ペレット化を行っても良いし、ガラス繊維をサイ
ドフィーダーにより定量供給して溶融混練ペレットを行
ってもよい。このようにして得られたペレット状の成形
材料は、通常広く用いられている熱可塑性樹脂の成形
機、例えば射出成形機、あるいは射出圧縮成形機などに
よって、所望の形状に成形され使用される。
【０００９】
【実施例】以下に実施例を挙げて、本発明をさらに詳し
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。実施例１〜６および比較例１〜５に使用した各成分
については下記に示す通りである。 ポリアミド樹脂：宇部興産株式会社製 Ｐ１０１１Ｆ 酸化亜鉛 ：白水化学株式会社製 亜鉛華Ｓ ガラス繊維 ：日本電気硝子株式会社製 ＥＣＳ−０
３−Ｔ２４ 上記成分を表１及び表２に示した組成で配合し、二軸混
練機にて溶融混練しペレット化を行った。また得られた
成形材料を１００℃で５時間除湿乾燥した後、射出成形
機（東芝機械製ＩＳ８０ＥＰ）を用いてシリンダー温度
２８０℃、射出圧力１２００kg／cm2 、射出速度中速、
金型温度１００℃の条件で成形を行い、２０mm角、厚さ
２mmの試験片を得た。熱放散性の指標となる熱伝導率は
この試験片を用いレーザーフラッシュ法によって測定し
た。すなわち、試験片の片方の面にレーザー光あてその
裏側の面の温度上昇率を赤外検知することによって熱伝
導率を求める方法で評価した。また、引張強度、熱変形
温度はＡＳＴＭ Ｄ６３８及びＤ６４８に準じて測定し
た。これらの結果を表１及び表２に示した。
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。実施例１〜６および比較例１〜５に使用した各成分
については下記に示す通りである。 ポリアミド樹脂：宇部興産株式会社製 Ｐ１０１１Ｆ 酸化亜鉛 ：白水化学株式会社製 亜鉛華Ｓ ガラス繊維 ：日本電気硝子株式会社製 ＥＣＳ−０
３−Ｔ２４ 上記成分を表１及び表２に示した組成で配合し、二軸混
練機にて溶融混練しペレット化を行った。また得られた
成形材料を１００℃で５時間除湿乾燥した後、射出成形
機（東芝機械製ＩＳ８０ＥＰ）を用いてシリンダー温度
２８０℃、射出圧力１２００kg／cm2 、射出速度中速、
金型温度１００℃の条件で成形を行い、２０mm角、厚さ
２mmの試験片を得た。熱放散性の指標となる熱伝導率は
この試験片を用いレーザーフラッシュ法によって測定し
た。すなわち、試験片の片方の面にレーザー光あてその
裏側の面の温度上昇率を赤外検知することによって熱伝
導率を求める方法で評価した。また、引張強度、熱変形
温度はＡＳＴＭ Ｄ６３８及びＤ６４８に準じて測定し
た。これらの結果を表１及び表２に示した。
【００１０】 表 １ 実 施 例 １ ２ ３ ４ ５ ６ 組成（重量部） ポリアミド １００ １００ １００ １００ １００ ＰＰＳ １００ 酸化亜鉛 ７３０ ３００ ３００ ３００ １００ ２７０ ガラス繊維 １００ １００ １００ １００ ワラストナイト １５０ １００ 酸化亜鉛粒子径(μ) １０ ２ ５ １０ １０ １０ 特性 引張強度（MPa） ７５ ９５ ９５ ９０ １００ １３０ 熱変形温度（℃） １８０ １９０ １９０ １８８ ２０５ ２５０ 熱伝導率（×10-4） ６０ ２０ ２６ ３０ １２ ２８ （cal／cm.s.℃）
【００１１】 表 ２ 比 較 例 １ ２ ３ ４ ５ 組成（重量部） ポリアミド １００ １００ １００ １００ １００ 酸化亜鉛 ９５０ ３００ ３００ ６００ ガラス繊維 １００ １００ ３３０ 酸化亜鉛粒子径(μ) − １０ ０.５ ２０ １０ 特性 引張強度（MPa） ５５ ３０ ９７ ６０ 成形 熱変形温度（℃） ６０ １５０ １９０ １７２ 加工 熱伝導率（×10-4） ６ ８０ １０ ３５ 不可 （cal／cm.s.℃）
【００１２】
【発明の効果】本発明の熱放散性に優れた熱可塑性樹脂
組成物は、自動車部品、ＯＡ・ＡＶ機器関連の部品など
で熱放散性が要求される用途に利用できる。
組成物は、自動車部品、ＯＡ・ＡＶ機器関連の部品など
で熱放散性が要求される用途に利用できる。
Claims (2)
- 【請求項１】 （ａ）熱可塑性樹脂 １００重量部に対し、 （ｂ）湿式法により得られた平均粒子径１〜１５μの酸化亜鉛 ２０〜９００重量部 を配合してなることを特徴とする熱放散性に優れた熱可
塑性樹脂組成物。 - 【請求項２】 （ａ）熱可塑性樹脂 １００重量部に対し、 （ｂ）湿式法により得られた平均粒子径１〜１５μの酸化亜鉛 ２０〜９００重量部、及び （ｃ）その他の無機充填材 １０〜５００重量部 ［但し（ｂ）と（ｃ）の合計が９１０重量部以下］を配
合してなることを特徴とする熱放散性に優れた熱可塑性
樹脂組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6212995A JPH0873651A (ja) | 1994-09-06 | 1994-09-06 | 熱放散性に優れた熱可塑性樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6212995A JPH0873651A (ja) | 1994-09-06 | 1994-09-06 | 熱放散性に優れた熱可塑性樹脂組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0873651A true JPH0873651A (ja) | 1996-03-19 |
Family
ID=16631733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6212995A Pending JPH0873651A (ja) | 1994-09-06 | 1994-09-06 | 熱放散性に優れた熱可塑性樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0873651A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016147919A (ja) * | 2015-02-10 | 2016-08-18 | 東レ株式会社 | ポリアミド樹脂組成物およびそれを成形してなる成形品 |
| WO2019137301A1 (zh) * | 2018-01-12 | 2019-07-18 | 金发科技股份有限公司 | 一种聚酰胺树脂组合物及其制备方法 |
| WO2019137302A1 (zh) * | 2018-01-12 | 2019-07-18 | 金发科技股份有限公司 | 一种聚酰胺树脂组合物及其制备方法 |
-
1994
- 1994-09-06 JP JP6212995A patent/JPH0873651A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016147919A (ja) * | 2015-02-10 | 2016-08-18 | 東レ株式会社 | ポリアミド樹脂組成物およびそれを成形してなる成形品 |
| WO2019137301A1 (zh) * | 2018-01-12 | 2019-07-18 | 金发科技股份有限公司 | 一种聚酰胺树脂组合物及其制备方法 |
| WO2019137302A1 (zh) * | 2018-01-12 | 2019-07-18 | 金发科技股份有限公司 | 一种聚酰胺树脂组合物及其制备方法 |
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