JPH11148007A - 熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】機械物性、熱伝導性及び電気絶縁性に優れた熱
可塑性樹脂組成物を提供する。 【構成】ポリアミド樹脂１００重量部に対し、ガラス繊
維１０〜１７０重量部、酸化マグネシウム２０〜２５０
重量部含有してなる熱可塑性樹脂組成物であって、該酸
化マグネシウムの表面積がＢＥＴ法で５ｍ² ／ｇ以下で
あることを特徴とする熱可塑性樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、機械物性、熱伝導
性及び電気絶縁性に優れた熱可塑性樹脂組成物に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、電気・電子部品のハウジング等に
は軽量性、電気絶縁性面で金属材料から樹脂材料への急
激な転換が進みつつある。しかし、金属材料性のハウジ
ングではモーター等から発生する熱も自然に放熱される
が、樹脂の場合には放熱が十分に迅速に行われず、その
ため、内蔵されている他の部品が軟化したり、劣化が促
進される等の問題が生じている。

【０００３】一般にポリアミド樹脂は、電気絶縁性に優
れているため、電気・電子部品等のハウジングへの利用
が試みられているが、放熱性に乏しく、改善が望まれて
いる。

【０００４】従来、ポリアミド樹脂の放熱性を向上させ
る方法としては、例えば、特開昭５８−１７４４４０号
公報にあるように、金属フィラーを複合する方法があ
る。しかしながら、多量に複合した場合、樹脂の本来の
特性である電気絶縁性及び軽量性が失われ、一方、少量
の場合には、放熱性は不十分である。

【０００５】また、酸化マグネシウムを複合して放熱性
を向上させる方法があるが、従来の酸化マグネシウムは
活性が高く、酸化マグネシウムを複合した熱可塑性樹脂
組成物の成形品を高温・多湿下に放置した場合、酸化マ
グネシウムが徐々に水和され、熱可塑性樹脂組成物の放
熱性は低下する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らはかかる従
来技術の有する問題点を解決すべく鋭意研究した結果、
本発明を完成したものであって、その目的とするところ
は、機械物性、熱伝導性及び電気絶縁性に優れた熱可塑
性樹脂組成物を提供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、ポリアミド
樹脂１００重量部に対し、ガラス繊維１０〜１７０重量
部、酸化マグネシウム２０〜２５０重量部含有してなる
熱可塑性樹脂組成物であって、該酸化マグネシウムの表
面積がＢＥＴ法で５ｍ² ／ｇ以下であることを特徴とす
る熱可塑性樹脂組成物によって達成される。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に用いられるポリアミド樹脂としては、特に制限
はなく、高分子鎖中に−ＣＯＮＨ−基を有する物であれ
ば各種のポリアミド樹脂を使用することが出来る。代表
例としては、ナイロン６やナイロン１２等脂肪族ラクタ
ムの開環重合により得られる物、ナイロン６・６、ナイ
ロン６・１２、ＭＸＤ・ナイロン６等脂肪族ジアミンと
脂肪族ジカルボン酸との重縮合により得られる物、ナイ
ロン１１等アミノ酸の重縮合により得られる物、その他
各種ナイロンモノマーの重合により得られる共重合体等
があげられる。また、これらの混合物も含まれる。

【０００９】本発明の樹脂組成物において用いるガラス
繊維は、通常のガラス繊維強化熱可塑性樹脂に使用され
る物であり、一般には直径５〜２０μｍ、長さ１〜２５
ｍｍの物が使用される。本発明に使用するガラス繊維の
表面は、例えば、アミノシラン、エポキシシラン、ボラ
ン、ビニルシラン、メタクリロシラン等で表面処理され
ていてもよく、更に、混練加工時のハンドリング性よ
り、ウレタン、ＰＥＴ、ＥＶＡ等の収束剤を併用しても
良い。

【００１０】ガラス繊維の配合量は、ポリアミド樹脂１
００重量部に対して１０〜１７０重量部であることが肝
要である。１０重量部未満の場合、補強効果は不十分で
あり、機械物性は不良である。一方、１７０重量部を超
える場合、成形性は低下する。

【００１１】本発明の樹脂組成物において用いる酸化マ
グネシウムは、表面積がＢＥＴ法で５ｍ² ／ｇ以下であ
ることが肝要である。５ｍ² ／ｇを超える場合、酸化マ
グネシウムの活性度は高く、高温・多湿下では徐々に水
和され、熱可塑性樹脂組成物の放熱性は低下する。

【００１２】酸化マグネシウムの製造方法としては、通
常は水酸化マグネシウムを１２００℃未満の比較的低い
温度で焼成し、粉砕、分級する方法がとられているが
（軽焼マグネシア）、表面積は大きく活性度は高く、本
発明には不適である。

【００１３】本発明に使用する酸化マグネシウムは、水
酸化マグネシウムを１２００℃以上の温度で焼成（硬
焼）し、粉砕、分級した物が好ましい。この製造方法で
は、表面積も小さくなり、活性度は低く、本発明には適
している。

【００１４】本発明に使用する酸化マグネシウムの粒子
径は、特に制限はないが、通常１００μｍ以下が用いら
れ、好ましくは５０μｍ以下である。

【００１５】本発明に使用する酸化マグネシウムには樹
脂と複合する前に予めカップリング剤で表面処理されて
いることが樹脂組成物の機械強度の面で好ましい。カッ
プリング剤の種類としては、通常無機フィラーに使用さ
れる物があげられるが、シラン系が好ましい。具体的に
は、アミノシラン系、エポキシシラン系等があげられ
る。

【００１６】酸化マグネシウムの配合量は、ポリアミド
樹脂１００重量部に対して２０〜２５０重量部であるこ
とが肝要である。２０重量部未満の場合、熱伝導性が低
く、放熱性の効果は小さい。一方、２５０重量部を超え
る場合、機械強度が不十分となる。

【００１７】本発明の組成物には、本発明の目的を損な
わない範囲で少量のフィラーを加えることが出来る。例
えば、耐熱性、機械物性を向上する目的でガラスフレー
ク、ガラスビーズ、マイカ、カオリン、炭素繊維等が挙
げられる。

【００１８】本発明の組成物には、本発明の目的を損な
わない範囲で通常の添加剤、例えば酸化防止剤及び熱安
定剤（例えばヒンダードフェノール、ヒドロキノン、チ
オエーテル、ホスファイト類及びこれらの置換体及びそ
の組合せを含む）、紫外線吸収剤（例えばレゾルシノー
ル、サリシレート、ベンゾトリアゾール、ベンゾフェノ
ン等）、結晶核剤（例えばカオリン、タルク等）、滑剤
及び離型剤（例えばモンタン酸及びその塩、ステアリン
酸及びその塩、ステアリルアルコール、ステアリルアミ
ド、シリコン樹脂等）、染料（例えばニトロシン等）及
び顔料（例えばカーボンブラック、硫化カドミウム、フ
タロシアニン等）を含む着色剤、添加剤添着液（例えば
シリコンオイル等）等を１種以上添加することが出来
る。

【００１９】更に、本発明の組成物には少量の他の熱可
塑性樹脂（例えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチ
レン系共重合体などのオレフィン系樹脂、アクリル樹
脂、フッ素樹脂、ポリアセタール、ポリカーボネート、
ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリエステ
ル、ＡＢＳ樹脂、ＭＢＳ樹脂などのグラフト共重合体な
ど）を配合することが出来る。

【００２０】本発明の熱可塑性樹脂組成物は射出成形品
となるまで、すべての成分が十分に分散されていること
が好ましい。このための方法としては、例えば異方向回
転２軸押出機を用いてペレット状の樹脂を作り、射出成
形工程に供する方法がある。

【００２１】

【発明の効果】本発明は、機械物性、熱伝導性及び電気
絶縁性に優れた熱可塑性樹脂組成物に関する。

【００２２】

【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明
する。尚、物性評価は、以下の方法に従って行った。但
し、放熱性効果は、熱伝導率をもって表すこととする。

【００２３】酸化マグネシウムの表面積：ＢＥＴ法 引張強度：ＡＳＴＭ Ｄ６３８ 試験速度５ｍｍ／ｍｉ
ｎ 衝撃強度：ＡＳＴＭ Ｄ２５６ アイゾット、ノッチ付
き、１／４インチ 熱伝導率：ＡＳＴＭ Ｅ１５３０（ディスク板、熱流計
方式） 電気抵抗：１２７ｍｍ×１３ｍｍ×６ｍｍの試験片を用
い、１００ｍｍ間隔でＳＵＳ製タップを立て、両端の抵
抗をメガテスター（印可電圧５００Ｖ）で測定

【００２４】実施例１ ポリアミド樹脂（カネボウ合繊社製 ナイロン６ ＭＣ
１１２Ｌ）１００重量部に対し、ガラス繊維（日本電気
硝子社製 ＥＣＳ０３Ｔ−２４）及び酸化マグネシウム
（協和化学社製 パイロキスマ５３０１Ｋ 表面積１
（ｍ² ／ｇ）を表１に示す組成で、スクリュー径３０ｍ
ｍの異方向２軸混練押出機（日本製鋼社製ＴＥＸ−３
０）のメインフィーダーよりポリアミド樹脂を供給し、
サイドフィーダーよりガラス繊維と酸化マグネシウムを
供給して溶融混練し、ペレットを得た。

【００２５】得られたペレットを減圧乾燥後、射出成形
に供し試験片を得、物性試験に供した。その結果も表１
にあわせて示した。但し、比較例２と比較例４は成形で
きなかった。また、電気抵抗値は何れも１００ＭΩ以上
であった。

【００２６】

【表１】

【００２７】実施例６、比較例５、６ ポリアミド樹脂（旭化成社製 レオナ１３００）７０重
量部にガラス繊維（ＥＣＳ０３Ｔ−２８９）３０重量部
の組成で、実施例１と同方法でガラス繊維複合６６ナイ
ロン材料を作った。このガラス繊維複合材料１００重量
部に対し、表２に示す酸化マグネシウムを５０重量部配
合し、両材料をメインフィーダーより供給し、実施例１
で使用した混練押出機で溶融混練しペレットを得、高温
・多湿処理（８０℃、９０％、３０日）前後の熱伝導性
を評価した。その結果も表２に示した。

【００２８】

【表２】

【００２９】比較例７ 実施例６で作ったガラス繊維複合６６ナイロン材料１０
０重量部に対し、黄銅粉（福田金属箔粉工業社製 Ｂｒ
ａ−Ａｔ−１００）１６０重量部配合し、実施例１で使
用した混練押出機で熔融混練しペレットを得た。熱伝導
度は、０．８２Ｗ／ｍＫ、電気抵抗は１ｋΩであり、電
気絶縁性は不十分であった。

【００３０】実施例１〜６より、本発明の熱可塑性樹脂
組成物は、機械物性、熱伝導性及び電気絶縁性に優れて
いる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリアミド樹脂１００重量部に対し、ガ
   ラス繊維１０〜１７０重量部、酸化マグネシウム２０〜
   ２５０重量部含有してなる熱可塑性樹脂組成物であっ
   て、該酸化マグネシウムの表面積がＢＥＴ法で５ｍ² ／
   ｇ以下であることを特徴とする熱可塑性樹脂組成物。
2. 【請求項２】 酸化マグネシウムがカップリング剤で表
   面処理されている請求項１記載の熱可塑性樹脂組成物。