JPH09255871A - 熱可塑性樹脂組成物およびその成形品 - Google Patents
熱可塑性樹脂組成物およびその成形品Info
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- JPH09255871A JPH09255871A JP8069748A JP6974896A JPH09255871A JP H09255871 A JPH09255871 A JP H09255871A JP 8069748 A JP8069748 A JP 8069748A JP 6974896 A JP6974896 A JP 6974896A JP H09255871 A JPH09255871 A JP H09255871A
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- fibers
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Abstract
(57)【要約】
【課題】耐衝撃性、電気絶縁性に優れ、且つ高い熱伝導
性を有する、新規な熱可塑性樹脂組成物およびその成形
品を得ること。 【解決手段】熱可塑性樹脂に、ポリベンザゾール繊維が
含有されていることを特徴とする熱可塑性樹脂組成物お
よび該組成物を成形して得られた成形品であって、該成
形品の熱伝導率が０．４０Ｗ／ｍ・Ｋ以上またはアイゾ
ット衝撃強度が４．０ｋｇ・ｃｍ／ｃｍ以上または体積
抵抗率が１０10Ω・ｃｍ以上であることを特徴とする熱
可塑性樹脂成形品。
性を有する、新規な熱可塑性樹脂組成物およびその成形
品を得ること。 【解決手段】熱可塑性樹脂に、ポリベンザゾール繊維が
含有されていることを特徴とする熱可塑性樹脂組成物お
よび該組成物を成形して得られた成形品であって、該成
形品の熱伝導率が０．４０Ｗ／ｍ・Ｋ以上またはアイゾ
ット衝撃強度が４．０ｋｇ・ｃｍ／ｃｍ以上または体積
抵抗率が１０10Ω・ｃｍ以上であることを特徴とする熱
可塑性樹脂成形品。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は強靭性、耐熱性、電
気絶縁性、耐衝撃性に優れ、且つ高い熱伝導性を有する
ことにより、家電、電子、自動車等のあらゆる産業分野
で、金属やセラミック代替材料、機械部品材料として、
今後益々需要増加が期待される新規な熱可塑性樹脂組成
物およびその成形品に関するものである。
気絶縁性、耐衝撃性に優れ、且つ高い熱伝導性を有する
ことにより、家電、電子、自動車等のあらゆる産業分野
で、金属やセラミック代替材料、機械部品材料として、
今後益々需要増加が期待される新規な熱可塑性樹脂組成
物およびその成形品に関するものである。
【０００２】
【従来技術】従来より、有機繊維は無機材料、金属材料
と比べ、一般に比重が小さいこと、柔軟性に富むこと、
電気絶縁性が大きい等の特長を有し、ビニロン、ポリエ
ステル、脂肪族ポリアミド等の汎用繊維が、熱可塑性樹
脂中に分散され、耐熱性、耐摩耗性の改善、軽量化等の
目的で使用されている。
と比べ、一般に比重が小さいこと、柔軟性に富むこと、
電気絶縁性が大きい等の特長を有し、ビニロン、ポリエ
ステル、脂肪族ポリアミド等の汎用繊維が、熱可塑性樹
脂中に分散され、耐熱性、耐摩耗性の改善、軽量化等の
目的で使用されている。
【０００３】しかし、上記繊維強化熱可塑性樹脂の機械
的強度は、ガラス繊維強化熱可塑性樹脂には及ばないた
め、さらにガラス繊維と併用使用されているのが一般的
である。また上記有機繊維は、その融点及び熱分解温度
が低いため、高耐熱性エンプラであるポリパラフェニレ
ンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリエーテルケトン（ＰＥ
Ｋ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、芳香
族ナイロン（Ｎｙ６Ｔ）等の樹脂に対しては使用できな
いという欠点があった。
的強度は、ガラス繊維強化熱可塑性樹脂には及ばないた
め、さらにガラス繊維と併用使用されているのが一般的
である。また上記有機繊維は、その融点及び熱分解温度
が低いため、高耐熱性エンプラであるポリパラフェニレ
ンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリエーテルケトン（ＰＥ
Ｋ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、芳香
族ナイロン（Ｎｙ６Ｔ）等の樹脂に対しては使用できな
いという欠点があった。
【０００４】そこで上記有機繊維に比し耐熱性に優れた
有機繊維として、芳香族ポリアミド繊維や芳香族ポリエ
ステル繊維を挙げることができるが、これら短繊維は成
形体の耐衝撃性試験時には容易に破断すると報告されて
おり、充分な熱可塑性樹脂の耐衝撃性の改善には期待で
きなかった。さらに、これらの有機繊維は熱伝導率が低
いため、特に電子材料等の精密機械分野において、樹脂
成形品に高い熱伝導性が求められる分野には使用できな
いという問題があった。
有機繊維として、芳香族ポリアミド繊維や芳香族ポリエ
ステル繊維を挙げることができるが、これら短繊維は成
形体の耐衝撃性試験時には容易に破断すると報告されて
おり、充分な熱可塑性樹脂の耐衝撃性の改善には期待で
きなかった。さらに、これらの有機繊維は熱伝導率が低
いため、特に電子材料等の精密機械分野において、樹脂
成形品に高い熱伝導性が求められる分野には使用できな
いという問題があった。
【０００５】これに対し、無機繊維、カーボン繊維等か
らなる短繊維を樹脂中に分散させた系においては、熱伝
導性は向上するものの、短繊維が極めて脆いため、成形
中に微粉末化してしまい、結果として成形品の耐衝撃性
が大きく劣るという問題点があった。さらに、カーボン
繊維や金属繊維からなる短繊維を分散された場合には、
電気絶縁性が失われ、即ち体積抵抗率の値が低下すると
いう大きな問題点もあった。
らなる短繊維を樹脂中に分散させた系においては、熱伝
導性は向上するものの、短繊維が極めて脆いため、成形
中に微粉末化してしまい、結果として成形品の耐衝撃性
が大きく劣るという問題点があった。さらに、カーボン
繊維や金属繊維からなる短繊維を分散された場合には、
電気絶縁性が失われ、即ち体積抵抗率の値が低下すると
いう大きな問題点もあった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来の
問題点を解決し、耐衝撃性、靭性、電気絶縁性に優れ、
且つ高い熱伝導性を有する、新規な熱可塑性樹脂組成物
およびその成形品を提供せんとするものである。
問題点を解決し、耐衝撃性、靭性、電気絶縁性に優れ、
且つ高い熱伝導性を有する、新規な熱可塑性樹脂組成物
およびその成形品を提供せんとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
本発明者等は、電気絶縁性を維持しながら、耐衝撃性と
熱伝導性という、従来の素材の特性においては相反する
特性を、同時に満足する樹脂組成物を開発すべく鋭意検
討した結果、ポリベンザゾール繊維の熱伝導性が他の有
機繊維に比し著しく優れることを見い出し、さらに、ポ
リベンザゾール繊維により補強された樹脂組成物は、他
の有機繊維により補強された樹脂組成物に対し耐衝撃性
においても極めて優れていることを見い出し、本発明を
完成するに到った。すなわち本発明は、熱可塑性樹脂
に、ポリベンザゾール繊維が含有されていることを特徴
とする熱可塑性樹脂組成物および該組成物を成形して得
られた成形品であって、該成形品の熱伝導率が０．４０
Ｗ／ｍ・Ｋ以上またはアイゾット衝撃強度が４．０ｋｇ
・ｃｍ／ｃｍ以上または体積抵抗率が１０10Ω・ｃｍ以
上であることを特徴とする熱可塑性樹脂成形品である。
本発明者等は、電気絶縁性を維持しながら、耐衝撃性と
熱伝導性という、従来の素材の特性においては相反する
特性を、同時に満足する樹脂組成物を開発すべく鋭意検
討した結果、ポリベンザゾール繊維の熱伝導性が他の有
機繊維に比し著しく優れることを見い出し、さらに、ポ
リベンザゾール繊維により補強された樹脂組成物は、他
の有機繊維により補強された樹脂組成物に対し耐衝撃性
においても極めて優れていることを見い出し、本発明を
完成するに到った。すなわち本発明は、熱可塑性樹脂
に、ポリベンザゾール繊維が含有されていることを特徴
とする熱可塑性樹脂組成物および該組成物を成形して得
られた成形品であって、該成形品の熱伝導率が０．４０
Ｗ／ｍ・Ｋ以上またはアイゾット衝撃強度が４．０ｋｇ
・ｃｍ／ｃｍ以上または体積抵抗率が１０10Ω・ｃｍ以
上であることを特徴とする熱可塑性樹脂成形品である。
【０００８】本発明におけるポリベンザゾール繊維と
は、ポリベンザゾールポリマーより得られる繊維であ
り、ポリベンザゾール（ＰＢＺ）とは、ポリベンゾオキ
サゾール（ＰＢＯ）ホモポリマー、ポリベンゾチアゾー
ル（ＰＢＴ）ホモポリマー及びそれらＰＢＯ、ＰＢＴの
ランダム、シーケンシャルあるいはブロック共重合ポリ
マーをいう。ここでポリベンゾオキサゾール、ポリベン
ゾチアゾール及びそれらのランダム、シーケンシャルあ
るいはブロック共重合ポリマーは、例えばWolfe らの
「L iquid Crystalline Polymer Compositions, Proces
s and Products」 U. S. Patent 4, 703, 103(October 2
7, 1987)、「Liquid Crystalline Polymer Compositions,
Process and Products 」 U. S. Patent 4,533,692(Aug
ust 6, 1985)、「Liqui d Crystalline Poly(2,6-Benzot
hiazole)Compositions, Process and Products 」 U.S.P
atent 4,533,724(August 6, 1985)、 「 Liquid Crystall
ine Polymer Compos itions, Process and Products」
U. S. Patent 4,533,693（August6, 1985) 、Evers の
「Thermooxidetively Stable Articulated p-Benzobiso
xazole and p-Be nzobisthiazole Polymers 」 U.S.Pate
nt 4,359,567(November 16, 1982）、 Tsai らの「Meth
od for making Heterocyclic Block Copolymer」 U.S.Pa
tent 4,578,432（March 25, 1986）などに記載されてい
る。
は、ポリベンザゾールポリマーより得られる繊維であ
り、ポリベンザゾール（ＰＢＺ）とは、ポリベンゾオキ
サゾール（ＰＢＯ）ホモポリマー、ポリベンゾチアゾー
ル（ＰＢＴ）ホモポリマー及びそれらＰＢＯ、ＰＢＴの
ランダム、シーケンシャルあるいはブロック共重合ポリ
マーをいう。ここでポリベンゾオキサゾール、ポリベン
ゾチアゾール及びそれらのランダム、シーケンシャルあ
るいはブロック共重合ポリマーは、例えばWolfe らの
「L iquid Crystalline Polymer Compositions, Proces
s and Products」 U. S. Patent 4, 703, 103(October 2
7, 1987)、「Liquid Crystalline Polymer Compositions,
Process and Products 」 U. S. Patent 4,533,692(Aug
ust 6, 1985)、「Liqui d Crystalline Poly(2,6-Benzot
hiazole)Compositions, Process and Products 」 U.S.P
atent 4,533,724(August 6, 1985)、 「 Liquid Crystall
ine Polymer Compos itions, Process and Products」
U. S. Patent 4,533,693（August6, 1985) 、Evers の
「Thermooxidetively Stable Articulated p-Benzobiso
xazole and p-Be nzobisthiazole Polymers 」 U.S.Pate
nt 4,359,567(November 16, 1982）、 Tsai らの「Meth
od for making Heterocyclic Block Copolymer」 U.S.Pa
tent 4,578,432（March 25, 1986）などに記載されてい
る。
【０００９】ＰＢＺポリマーに含まれる構造単位として
は、好ましくはライオトロピック液晶ポリマーから選択
され、モノマー単位は下記構造式化１〜８で示される。
そのポリマーは好ましくは、本質的に構造式化１〜８か
ら選択されているモノマー単位からなり、さらに好まし
くは、本質的に下記構造式化１〜３から選択されたモノ
マー単位からなる。
は、好ましくはライオトロピック液晶ポリマーから選択
され、モノマー単位は下記構造式化１〜８で示される。
そのポリマーは好ましくは、本質的に構造式化１〜８か
ら選択されているモノマー単位からなり、さらに好まし
くは、本質的に下記構造式化１〜３から選択されたモノ
マー単位からなる。
【００１０】
【化１】
【００１１】
【化２】
【００１２】
【化３】
【００１３】
【化４】
【００１４】
【化５】
【００１５】
【化６】
【００１６】
【化７】
【００１７】
【化８】
【００１８】ＰＢＺポリマーのドープを形成するための
好適な溶媒としては、クレゾールやそのポリマーを溶解
し得る非酸化性の酸が含まれる。好適な酸溶媒の例とし
ては、ポリリン酸、メタンスルホン酸及び高濃度の硫酸
あるいはそれらの混合物が挙げられ、さらに適する溶媒
はポリリン酸及びメタンスルホン酸である。また最も適
する溶媒は、ポリリン酸である。
好適な溶媒としては、クレゾールやそのポリマーを溶解
し得る非酸化性の酸が含まれる。好適な酸溶媒の例とし
ては、ポリリン酸、メタンスルホン酸及び高濃度の硫酸
あるいはそれらの混合物が挙げられ、さらに適する溶媒
はポリリン酸及びメタンスルホン酸である。また最も適
する溶媒は、ポリリン酸である。
【００１９】溶液のポリマー濃度は好ましくは少なくと
も約７重量％であり、さらに好ましくは、少なくとも１
０重量％、最も好ましくは少なくとも１４重量％であ
る。最大濃度は、例えばポリマーの溶解性やドープ粘度
といった実際上の取扱い性により限定される。それらの
限界要因のために、ポリマー濃度は通常では２０重量％
を越えることはない。
も約７重量％であり、さらに好ましくは、少なくとも１
０重量％、最も好ましくは少なくとも１４重量％であ
る。最大濃度は、例えばポリマーの溶解性やドープ粘度
といった実際上の取扱い性により限定される。それらの
限界要因のために、ポリマー濃度は通常では２０重量％
を越えることはない。
【００２０】好適なポリマーやコポリマーあるいはドー
プは公知の手法により合成される。例えば、Wolfe らの
U.S.Patent 4,533,693(August 6, 1985)、SybertらのU.
S.Pat ent 4,772,678(September 20,1988)、HarrisのU.
S.Patent 4,847,350(July 11, 1989) に見られる。ＰＢ
Ｚポリマーは、Gregory らのU.S.Patent 5,089,591(Feb
ruary 18, 1992) によると、脱水性の酸溶媒中での比較
的高温、高せん断条件下において高反応速度での高分子
量化が可能である。
プは公知の手法により合成される。例えば、Wolfe らの
U.S.Patent 4,533,693(August 6, 1985)、SybertらのU.
S.Pat ent 4,772,678(September 20,1988)、HarrisのU.
S.Patent 4,847,350(July 11, 1989) に見られる。ＰＢ
Ｚポリマーは、Gregory らのU.S.Patent 5,089,591(Feb
ruary 18, 1992) によると、脱水性の酸溶媒中での比較
的高温、高せん断条件下において高反応速度での高分子
量化が可能である。
【００２１】本発明における、ポリベンザゾール繊維
は、他の有機繊維に比し、著しく高い熱伝導性を有す
る。その理由については必ずしも明かではないが、他の
有機繊維に比し、繊維を構成する分子の剛直性が極めて
高く、また分子の繊維軸に対する配向性が高いためと発
明者等は推定している。
は、他の有機繊維に比し、著しく高い熱伝導性を有す
る。その理由については必ずしも明かではないが、他の
有機繊維に比し、繊維を構成する分子の剛直性が極めて
高く、また分子の繊維軸に対する配向性が高いためと発
明者等は推定している。
【００２２】本発明においては、ポリベンザゾール繊維
を一定長にカットした短繊維、いわゆるチョップド繊維
を使用するのが好ましく、その繊維長は６ｍｍ以下、さ
らに好ましくは０．３ｍｍ以上３ｍｍ以下、特に０．５
ｍｍ以上２ｍｍ以下が望ましい。繊維長が上記値を超え
る場合には、短繊維を樹脂中に均一に分散させることが
困難となり、成形物の特性に斑を生じ易くなると共に、
ミスカットによる生産性低下を招くため好ましくない。
を一定長にカットした短繊維、いわゆるチョップド繊維
を使用するのが好ましく、その繊維長は６ｍｍ以下、さ
らに好ましくは０．３ｍｍ以上３ｍｍ以下、特に０．５
ｍｍ以上２ｍｍ以下が望ましい。繊維長が上記値を超え
る場合には、短繊維を樹脂中に均一に分散させることが
困難となり、成形物の特性に斑を生じ易くなると共に、
ミスカットによる生産性低下を招くため好ましくない。
【００２３】なお電子部品等の小型の成形品を得る場合
には、予め熱可塑性樹脂中に短繊維を分散させたマスタ
ーチップを作成し、このチップを再溶融しながら所定の
型内で成形する方法が一般的であり、長繊維（連続繊
維）で補強された繊維強化複合材料の小型の成形品に対
しては通常適用されない。
には、予め熱可塑性樹脂中に短繊維を分散させたマスタ
ーチップを作成し、このチップを再溶融しながら所定の
型内で成形する方法が一般的であり、長繊維（連続繊
維）で補強された繊維強化複合材料の小型の成形品に対
しては通常適用されない。
【００２４】本発明のポリベンザゾール繊維強化熱可塑
性樹脂組成物よりなる成形品は、熱伝導率が０．４０Ｗ
／ｍ・Ｋ以上、好ましくは０．６０Ｗ／ｍ・Ｋ以上、特
に１．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上が望ましい。この値は、従来有
機繊維のみを強化繊維として用いた場合には達成できな
かった値である。
性樹脂組成物よりなる成形品は、熱伝導率が０．４０Ｗ
／ｍ・Ｋ以上、好ましくは０．６０Ｗ／ｍ・Ｋ以上、特
に１．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上が望ましい。この値は、従来有
機繊維のみを強化繊維として用いた場合には達成できな
かった値である。
【００２５】さらに、本発明の熱可塑性樹脂組成物にお
いては、その使用される用途における熱伝導性の要求度
に応じて、ポリベンザゾール短繊維と共に、さらに熱伝
導性を向上させるために無機系あるいは金属系の充填材
を混入分散させて使用することができる。
いては、その使用される用途における熱伝導性の要求度
に応じて、ポリベンザゾール短繊維と共に、さらに熱伝
導性を向上させるために無機系あるいは金属系の充填材
を混入分散させて使用することができる。
【００２６】使用される、無機系及び金属系の充填材と
しては、例えば、チタン酸カリ、ホウ酸アルミニウム、
酸化亜鉛等のウィスカー、ガラス繊維、カーボン繊維、
金属繊維等の繊維状充填材、カーボンブラック、黒鉛、
タルク、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、金属粉
末、金属フレーク、ワラストナイト等の非繊維状充填材
等を挙げることができる。
しては、例えば、チタン酸カリ、ホウ酸アルミニウム、
酸化亜鉛等のウィスカー、ガラス繊維、カーボン繊維、
金属繊維等の繊維状充填材、カーボンブラック、黒鉛、
タルク、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、金属粉
末、金属フレーク、ワラストナイト等の非繊維状充填材
等を挙げることができる。
【００２７】これらの充填材は、その用途に応じて適宜
選択されるが、上記充填材のみを添加した樹脂組成物か
らなる成形体は耐衝撃性に劣るため、本発明のポリベン
ザゾール繊維との配合比を適正に選択することにより、
熱伝導率及び耐衝撃性に優れた樹脂組成物が得られるわ
けである。本発明のポリベンザゾール繊維強化熱可塑性
樹脂組成物よりなる成形品のアイゾット衝撃強度は４．
０ｋｇ・ｃｍ／ｃｍ以上、好ましくは５．０ｋｇ・ｃｍ
／ｃｍ以上、特に７．０ｋｇ・ｃｍ／ｃｍ以上が望まし
い。
選択されるが、上記充填材のみを添加した樹脂組成物か
らなる成形体は耐衝撃性に劣るため、本発明のポリベン
ザゾール繊維との配合比を適正に選択することにより、
熱伝導率及び耐衝撃性に優れた樹脂組成物が得られるわ
けである。本発明のポリベンザゾール繊維強化熱可塑性
樹脂組成物よりなる成形品のアイゾット衝撃強度は４．
０ｋｇ・ｃｍ／ｃｍ以上、好ましくは５．０ｋｇ・ｃｍ
／ｃｍ以上、特に７．０ｋｇ・ｃｍ／ｃｍ以上が望まし
い。
【００２８】また、本発明のポリベンザゾール繊維強化
熱可塑性樹脂組成物よりなる成形品の体積抵抗率は１０
10Ω・ｃｍ以上、好ましくは１０14Ω・ｃｍ以上、特に
１０ 15Ω・ｃｍ以上が望ましい。例えば炭素繊維を強化
繊維として用いた場合には、比較的高い熱伝導率が得ら
れるものの、電気絶縁性が失われる。すなわち体積抵抗
率が低下するため、多くの用途において使用できない。
熱可塑性樹脂組成物よりなる成形品の体積抵抗率は１０
10Ω・ｃｍ以上、好ましくは１０14Ω・ｃｍ以上、特に
１０ 15Ω・ｃｍ以上が望ましい。例えば炭素繊維を強化
繊維として用いた場合には、比較的高い熱伝導率が得ら
れるものの、電気絶縁性が失われる。すなわち体積抵抗
率が低下するため、多くの用途において使用できない。
【００２９】また本発明においては、要求に応じて、難
燃剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、耐熱安定剤、流動化
剤、接着剤、離型剤等を添加しても差し支えない。
燃剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、耐熱安定剤、流動化
剤、接着剤、離型剤等を添加しても差し支えない。
【００３０】本発明における熱可塑性樹脂組成物におい
て、ポリベンザゾール短繊維の含有量は、樹脂組成物に
対して１重量％以上、４０重量％以下が好ましく、さら
に好ましくは５重量％以上、３０重量％以下である。含
有率がこの値よりも少ない場合には、充分な耐衝撃性改
善効果が得られず、また、この値を超える場合には、繊
維の樹脂中の分散が困難となり、成形不良を起こすため
に好ましくない。
て、ポリベンザゾール短繊維の含有量は、樹脂組成物に
対して１重量％以上、４０重量％以下が好ましく、さら
に好ましくは５重量％以上、３０重量％以下である。含
有率がこの値よりも少ない場合には、充分な耐衝撃性改
善効果が得られず、また、この値を超える場合には、繊
維の樹脂中の分散が困難となり、成形不良を起こすため
に好ましくない。
【００３１】本発明で使用される熱可塑性樹脂として
は、例えば、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチ
レン、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、アクリル樹脂、 アンリロニトリル−ブタジ
エン−スチレン重量体( ＡＢＳ)、スチリン−アクリロニ
トリル重合体（ＡＳ）、変性ポリフェニレンエーテル、
ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、変性
ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルフィド、
ポリスルホン、ポリアリレート、ポリエーテルスルホ
ン、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエー
テルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミ
ド、液晶ポリエステル、ポリアミノビスマレイミポリ
ド、ポリテトラフロロエチレン等を挙げることが出来
る。また、ポリオレフィン系、ポリウレタン系、ポリエ
ステル系、ポリアミド系等の熱可塑性エラストマーも使
用することができる。何れの場合においても、その用
途、求められる特性に最適な熱可塑性樹脂及びポリベン
ザゾール繊維を構成成分とする充填材の配合比を適正に
選択する事により、従来の樹脂組成物に比し、極めて優
れた特性を有する樹脂組成物を得ることができる。
は、例えば、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチ
レン、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、アクリル樹脂、 アンリロニトリル−ブタジ
エン−スチレン重量体( ＡＢＳ)、スチリン−アクリロニ
トリル重合体（ＡＳ）、変性ポリフェニレンエーテル、
ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、変性
ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルフィド、
ポリスルホン、ポリアリレート、ポリエーテルスルホ
ン、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエー
テルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミ
ド、液晶ポリエステル、ポリアミノビスマレイミポリ
ド、ポリテトラフロロエチレン等を挙げることが出来
る。また、ポリオレフィン系、ポリウレタン系、ポリエ
ステル系、ポリアミド系等の熱可塑性エラストマーも使
用することができる。何れの場合においても、その用
途、求められる特性に最適な熱可塑性樹脂及びポリベン
ザゾール繊維を構成成分とする充填材の配合比を適正に
選択する事により、従来の樹脂組成物に比し、極めて優
れた特性を有する樹脂組成物を得ることができる。
【００３２】本発明で使用するポリベンザゾール繊維
は、さらに有機繊維の中で最高の耐熱性を有しており、
融点が２００℃、さらには２５０℃を超える熱可塑性樹
脂に対しても、その繊維の特性を損なうこと無く使用す
ることが出来る。このため、ポリベンザゾール繊維の高
い耐熱性を活かすという観点から、融点が２００℃以
上、さらには２５０℃以上の熱可塑性樹脂、たとえば、
ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエーテルケト
ン、ポリイミド、液晶ポリエステル等を用いることが極
めて優れた熱可塑性樹脂組成物を得ることができるので
好ましい。
は、さらに有機繊維の中で最高の耐熱性を有しており、
融点が２００℃、さらには２５０℃を超える熱可塑性樹
脂に対しても、その繊維の特性を損なうこと無く使用す
ることが出来る。このため、ポリベンザゾール繊維の高
い耐熱性を活かすという観点から、融点が２００℃以
上、さらには２５０℃以上の熱可塑性樹脂、たとえば、
ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエーテルケト
ン、ポリイミド、液晶ポリエステル等を用いることが極
めて優れた熱可塑性樹脂組成物を得ることができるので
好ましい。
【００３３】
【発明の実施の形態】本発明における熱可塑性樹脂組成
物およびその成形品は、例えば以下のようにして作成す
ることができる。所定の繊維長（例えば１ｍｍ）に切断
されたポリベンザゾール繊維と他の充填材を、熱可塑性
樹脂中に、単軸あるいは２軸の押出機を用いて均一に混
合、混練を行う。この際、必要であれば、樹脂を溶融さ
せる前の工程で、高速ミキサー等で予備混合させる事も
可能である。この後、溶融混合された樹脂組成物をスト
ランド状に押出し、水中あるいは空気中で冷却させた
後、ストランドカッターあるいはホットカッター等のカ
ッティング装置でペレット化し、ポリベンザゾール短繊
維を構成成分とする熱可塑性樹脂組成物のマスターチッ
プを作成する。このマスターチップを所定の金型内で再
溶融させて、あるいは再溶融させた状態で金型内に注入
して、所定形状の成形品を得ることができる。なお本発
明組成物は射出成形、押し出し成形等によりフィルム、
シート、その他種々の成形物が得られ、特にＩＣやＬＳ
Ｉ等の電子回路の基板材料やケース材料としても有用で
ある。
物およびその成形品は、例えば以下のようにして作成す
ることができる。所定の繊維長（例えば１ｍｍ）に切断
されたポリベンザゾール繊維と他の充填材を、熱可塑性
樹脂中に、単軸あるいは２軸の押出機を用いて均一に混
合、混練を行う。この際、必要であれば、樹脂を溶融さ
せる前の工程で、高速ミキサー等で予備混合させる事も
可能である。この後、溶融混合された樹脂組成物をスト
ランド状に押出し、水中あるいは空気中で冷却させた
後、ストランドカッターあるいはホットカッター等のカ
ッティング装置でペレット化し、ポリベンザゾール短繊
維を構成成分とする熱可塑性樹脂組成物のマスターチッ
プを作成する。このマスターチップを所定の金型内で再
溶融させて、あるいは再溶融させた状態で金型内に注入
して、所定形状の成形品を得ることができる。なお本発
明組成物は射出成形、押し出し成形等によりフィルム、
シート、その他種々の成形物が得られ、特にＩＣやＬＳ
Ｉ等の電子回路の基板材料やケース材料としても有用で
ある。
【００３４】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、
実施例における各々の特性の測定値は、以下の方法によ
って測定した。 １）アイゾット衝撃強度（ノッチ有り）：ＡＳＴＭ−Ｄ
２５０、１／２インチ巾 ２）体積抵抗率：ＪＩＳ−Ｋ６９１１ （（株）アドバ
ンテスト製 デジタル超高抵抗／微小電流計 Ｒ８３４
０） ３）熱伝導率：京都電子工業（株）製 迅速熱伝導率計
Ｋｅｍｔｈｅｒｍ ＱＴＭ−６３を用い、室温で測定
した。
るが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、
実施例における各々の特性の測定値は、以下の方法によ
って測定した。 １）アイゾット衝撃強度（ノッチ有り）：ＡＳＴＭ−Ｄ
２５０、１／２インチ巾 ２）体積抵抗率：ＪＩＳ−Ｋ６９１１ （（株）アドバ
ンテスト製 デジタル超高抵抗／微小電流計 Ｒ８３４
０） ３）熱伝導率：京都電子工業（株）製 迅速熱伝導率計
Ｋｅｍｔｈｅｒｍ ＱＴＭ−６３を用い、室温で測定
した。
【００３５】実施例１、２、比較例１〜７ 熱可塑性樹脂としてポリパラフェニレンスルフィド（Ｐ
ＰＳ）樹脂を使用し、充填材としてポリベンゾビスオキ
サゾール（ＰＢＯ）繊維及びアラミド繊維、カーボン繊
維、ガラス繊維、窒化ホウ素粉末、アルミナ粉末等を表
１に示す配合比に従い、ミキサーで撹拌混合した後、池
貝鉄工社製２軸押出機を用いて、シリンダー温度２８０
℃〜３１０℃で溶融混合、混練し、ストランドカッター
で約３ｍｍ長さのマスターチップを作製後、熱風乾燥機
で１４０℃、３時間乾燥し、新潟鉄工社製射出成形機を
用いてシリンダー温度２９０℃〜３２０℃で各特性試験
片、及び体積抵抗率、熱伝導率測定用の平板（１００ｍ
ｍ×１００ｍｍ×３ｍｍ厚さ）を成形し、各特性の測定
を実施した。その結果を表１に示す。
ＰＳ）樹脂を使用し、充填材としてポリベンゾビスオキ
サゾール（ＰＢＯ）繊維及びアラミド繊維、カーボン繊
維、ガラス繊維、窒化ホウ素粉末、アルミナ粉末等を表
１に示す配合比に従い、ミキサーで撹拌混合した後、池
貝鉄工社製２軸押出機を用いて、シリンダー温度２８０
℃〜３１０℃で溶融混合、混練し、ストランドカッター
で約３ｍｍ長さのマスターチップを作製後、熱風乾燥機
で１４０℃、３時間乾燥し、新潟鉄工社製射出成形機を
用いてシリンダー温度２９０℃〜３２０℃で各特性試験
片、及び体積抵抗率、熱伝導率測定用の平板（１００ｍ
ｍ×１００ｍｍ×３ｍｍ厚さ）を成形し、各特性の測定
を実施した。その結果を表１に示す。
【００３６】なお、本実施例及び比較例に使用した原材
料は以下の通りである。 ＰＰＳ樹脂：（株）トープレン製、Ｔ−５ ＰＢＯ繊維：東洋紡績（株）製（繊維長１ｍｍ×１１μ
ｍφ） アラミド繊維：デュポン・東レ・ケブラー（株）製、ケ
ブラー２９（繊維長１ｍｍ×１２μｍφ） 窒化ホウ素：宇部化学工業（株）製、ＵＢＮ−５Ａ（平
均粒子径：５．７μｍ） アルミナ：昭和電工（株）製、ＡＬ−４３−Ｍ（粉末状
アルミナ） ガラス繊維：日本電気硝子（株）製、ＥＣＳ０３Ｔ−７
１７／Ｐ（繊維長３ｍｍ×１３μｍφ） カーボン繊維：東邦レーヨン（株）製、ＰＡＮ系ＨＴＡ
−Ｃ６−ＳＲＳ（繊維長３ｍｍ×７μｍφ）
料は以下の通りである。 ＰＰＳ樹脂：（株）トープレン製、Ｔ−５ ＰＢＯ繊維：東洋紡績（株）製（繊維長１ｍｍ×１１μ
ｍφ） アラミド繊維：デュポン・東レ・ケブラー（株）製、ケ
ブラー２９（繊維長１ｍｍ×１２μｍφ） 窒化ホウ素：宇部化学工業（株）製、ＵＢＮ−５Ａ（平
均粒子径：５．７μｍ） アルミナ：昭和電工（株）製、ＡＬ−４３−Ｍ（粉末状
アルミナ） ガラス繊維：日本電気硝子（株）製、ＥＣＳ０３Ｔ−７
１７／Ｐ（繊維長３ｍｍ×１３μｍφ） カーボン繊維：東邦レーヨン（株）製、ＰＡＮ系ＨＴＡ
−Ｃ６−ＳＲＳ（繊維長３ｍｍ×７μｍφ）
【００３７】
【表１】
【００３８】表１より明らかなように、 実施例１と、
同じ有機繊維であるアラミド繊維を同一配合量で使用し
た比較例１との比較より、ＰＢＯ繊維を使用した成形品
は極めて高い耐衝撃性及び熱伝導率を有していることが
判る。また実施例１と、高熱伝導材料として知られてい
る窒化ホウ素を同一配合量で使用した比較例３との比較
より、ＰＢＯ繊維を使用した成形物は窒化ホウ素を使用
した成形物同等以上の熱伝導率を有することが判る。さ
らに、この比較においては、ＰＢＯ繊維を使用した成形
品は、窒化ホウ素を使用した成形品に対し、極めて高い
耐衝撃性を有し、成形材料としての特性は際だって優れ
ていることが明らかである。
同じ有機繊維であるアラミド繊維を同一配合量で使用し
た比較例１との比較より、ＰＢＯ繊維を使用した成形品
は極めて高い耐衝撃性及び熱伝導率を有していることが
判る。また実施例１と、高熱伝導材料として知られてい
る窒化ホウ素を同一配合量で使用した比較例３との比較
より、ＰＢＯ繊維を使用した成形物は窒化ホウ素を使用
した成形物同等以上の熱伝導率を有することが判る。さ
らに、この比較においては、ＰＢＯ繊維を使用した成形
品は、窒化ホウ素を使用した成形品に対し、極めて高い
耐衝撃性を有し、成形材料としての特性は際だって優れ
ていることが明らかである。
【００３９】実施例１と、カーボン繊維を同一配合量で
添加した比較例４を比較すると、比較例４の熱伝導率、
耐衝撃性の値は、実施例１には及ばないが、他の上記比
較例に比べると優れている。しかし、カーボン繊維は体
積抵抗率の値が著しく低いという大きな欠点が有り、電
子、電気部品等の分野で電気絶縁性が必要とされる用途
においては使用できないという欠点がある。
添加した比較例４を比較すると、比較例４の熱伝導率、
耐衝撃性の値は、実施例１には及ばないが、他の上記比
較例に比べると優れている。しかし、カーボン繊維は体
積抵抗率の値が著しく低いという大きな欠点が有り、電
子、電気部品等の分野で電気絶縁性が必要とされる用途
においては使用できないという欠点がある。
【００４０】なおＰＢＯ繊維とガラス繊維、アルミナ繊
維を複合使用した実施例２においては、ガラス繊維、ア
ルミナ繊維の使用により耐衝撃性の値は低下するもの
の、その値は８．５Ｋｇ・ｃｍ／ｃｍと、他の比較例に
対しては依然優れた特性を有している。さらにこの実施
例における熱伝導率の値は１．４Ｗ／ｍ・Ｋと極めて高
い値を示し、耐衝撃性と熱伝導性を兼ね備えていること
が明らかである。
維を複合使用した実施例２においては、ガラス繊維、ア
ルミナ繊維の使用により耐衝撃性の値は低下するもの
の、その値は８．５Ｋｇ・ｃｍ／ｃｍと、他の比較例に
対しては依然優れた特性を有している。さらにこの実施
例における熱伝導率の値は１．４Ｗ／ｍ・Ｋと極めて高
い値を示し、耐衝撃性と熱伝導性を兼ね備えていること
が明らかである。
【００４１】実施例２と同様にアルミナを併用した比較
例５、６と上記結果を比較すると、比較例５、６では熱
伝導率は向上しているものの、耐衝撃特性は低く、本発
明の実施例２には大きく及ばない。
例５、６と上記結果を比較すると、比較例５、６では熱
伝導率は向上しているものの、耐衝撃特性は低く、本発
明の実施例２には大きく及ばない。
【００４２】
【発明の効果】以上かかる構成よりなる本発明熱可塑性
樹脂組成物およびその成形品は、強靭性、耐熱性、電気
絶縁性、耐衝撃性に優れ、且つ高い熱伝導性を有するた
め、その用途を飛躍的に拡大することができ、産業界に
寄与すること大である。
樹脂組成物およびその成形品は、強靭性、耐熱性、電気
絶縁性、耐衝撃性に優れ、且つ高い熱伝導性を有するた
め、その用途を飛躍的に拡大することができ、産業界に
寄与すること大である。
Claims (5)
- 【請求項１】熱可塑性樹脂に、ポリベンザゾール繊維が
含有されていることを特徴とする熱可塑性樹脂組成物。 - 【請求項２】ポリベンザゾール繊維の繊維長が６ｍｍ以
下である請求項１記載の熱可塑性樹脂組成物。 - 【請求項３】請求項１記載の熱可塑性樹脂組成物を成形
して得られた成形品であって、該成形品の熱伝導率が
０．４０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることを特徴とする熱可塑
性樹脂成形品。 - 【請求項４】請求項１記載の熱可塑性樹脂組成物を成形
して得られた成形品であって、該成形品のアイゾット衝
撃強度が４．０ｋｇ・ｃｍ／ｃｍ以上であることを特徴
とする熱可塑性樹脂成形品。 - 【請求項５】請求項１記載の熱可塑性樹脂組成物を成形
して得られた成形品であって、該成形品の体積抵抗率が
１０10Ω・ｃｍ以上であることを特徴とする熱可塑性樹
脂成形品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06974896A JP3646824B2 (ja) | 1996-03-26 | 1996-03-26 | 熱可塑性樹脂組成物およびその成形品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06974896A JP3646824B2 (ja) | 1996-03-26 | 1996-03-26 | 熱可塑性樹脂組成物およびその成形品 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09255871A true JPH09255871A (ja) | 1997-09-30 |
| JP3646824B2 JP3646824B2 (ja) | 2005-05-11 |
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|---|---|---|---|
| JP06974896A Expired - Fee Related JP3646824B2 (ja) | 1996-03-26 | 1996-03-26 | 熱可塑性樹脂組成物およびその成形品 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3646824B2 (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10237300A (ja) * | 1997-02-25 | 1998-09-08 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 樹脂組成物 |
| JPH11323162A (ja) * | 1998-03-19 | 1999-11-26 | Hitachi Ltd | 絶縁組成物 |
| JP2001081435A (ja) * | 1999-09-09 | 2001-03-27 | Polymatech Co Ltd | 熱伝導性接着剤および接着方法ならびに電子部品 |
| JP2001081418A (ja) * | 1999-09-10 | 2001-03-27 | Polymatech Co Ltd | 熱伝導性接着フィルムおよびその製造方法ならびに電子部品 |
| EP1039537A3 (en) * | 1999-03-24 | 2001-04-11 | Polymatech Co., Ltd. | Heat conductive resin substrate and semiconductor package |
| JP2001322140A (ja) * | 2000-05-16 | 2001-11-20 | Foster Electric Co Ltd | 樹脂成形品 |
| JP2002346308A (ja) * | 2001-03-19 | 2002-12-03 | Mitsubishi Plastics Ind Ltd | フィルタープレス用ダイアフラム |
| JP2010037437A (ja) * | 2008-08-05 | 2010-02-18 | Kao Corp | ポリ乳酸樹脂組成物 |
| JP2010116518A (ja) * | 2008-11-14 | 2010-05-27 | Unitika Ltd | 熱伝導性樹脂組成物およびそれからなる成形体 |
| JP2011093972A (ja) * | 2009-10-28 | 2011-05-12 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 液晶ポリエステル樹脂組成物、成形体および光ピックアップレンズホルダー |
| US20150004365A1 (en) * | 2011-12-28 | 2015-01-01 | Toyobo Co., Ltd. | Insulating and thermally conductive sheet |
| JP2016089169A (ja) * | 2014-10-30 | 2016-05-23 | Dic株式会社 | 複合樹脂組成物、成形体、熱伝導材料及び熱伝導材料 |
| JP2020189914A (ja) * | 2019-05-21 | 2020-11-26 | 昭和電工マテリアルズ株式会社 | 組成物、シート及び物品 |
-
1996
- 1996-03-26 JP JP06974896A patent/JP3646824B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (14)
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| JP4709339B2 (ja) * | 1999-09-09 | 2011-06-22 | ポリマテック株式会社 | 熱伝導性接着剤および接着方法ならびに電子部品 |
| JP2001081435A (ja) * | 1999-09-09 | 2001-03-27 | Polymatech Co Ltd | 熱伝導性接着剤および接着方法ならびに電子部品 |
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| JP2020189914A (ja) * | 2019-05-21 | 2020-11-26 | 昭和電工マテリアルズ株式会社 | 組成物、シート及び物品 |
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| JP3646824B2 (ja) | 2005-05-11 |
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