JPS60255846A - 樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔■〕　発明の目的 本発明は１洋の耐熱性がすぐれた樹脂と二種の無機充填
剤からなる樹脂組成物に関する。さらにくわしくけ、（
Ａ）＆リフェニレンサルファイド樹脂、（Ｂ）芳香族Ｉ
リエーテルケトン樹脂、（Ｃ）体積固有抵抗値が０１０
・ｍ以上である繊維状無機充填剤および争）熱伝導率が
１．３　Ｘ　１０　ｋ−７ｍ−ｈｒ・ｍ以上であり、か
つ体積固有抵抗値が０１Ω・ｍ以上である無機充填剤か
らなる樹脂組成物に関するものであり、耐熱性、耐酸化
特性および耐湿性が良好であるばかシでなく、機械的お
よび放熱特性がすぐれた樹脂組成物を提供することを目
的とするものである。

Ｃｎ）　発明の背景（従来の技術） ポリフェニレンサルファイド樹脂は耐熱性、電気絶縁性
、耐薬品性および難燃性にすぐれた熱可塑性樹脂として
、ＩＣ，トランジスター、・グイオード、コンデンサー
および抵抗器などの電気部品、電子部品の保護、電気絶
縁の保持捷たけ外部雰囲気忙よる緒特性の劣化防止を目
的として、／リコーン樹脂、エポキシ樹脂などの熱硬化
性樹脂に代って使用されつつある。しかし、ポリフェニ
レンサルフ・アイド樹脂と用いて電気絶縁材料として使
った場合、特に絶縁材料が密閉された高温における連続
的な使用下では著しく耐熱性が低下する。

また、電機器具部品、電子器具部品のフレームあるいは
リード線との接着性（密着性）が劣るため、シリコーン
樹脂、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂と比較して耐熱
性が大幅に劣り、高温および高湿の雰囲気下ではフレー
ムあるいはリード線の異方、特性が低下するなどの問題
がある。

（［１’］　発明の構成 以上のことから、本発明者らは、これらの問題を解決す
るべく種々探索した結果、 （Ａ）　ポリフェニレンサルファイド樹脂、（Ｂ）　芳
香族ポリエーテルケトン樹脂、（Ｃ）　体積固有抵抗値
が０．１０・α以上である繊維状無機充填剤 および （Ｄ）熱伝導率が１．３　ｋｉ／７７１−ｈｒ・℃以上
であり、かつ体積固有抵抗値が０１０・ｍ以上である無
機充填剤（以下「熱伝導性無機充填剤」と云う） からなす、？リフエニレンサルファイド樹脂および芳香
族ポリエーテルケトン樹脂の総和中に占メルポリフエニ
レンサルファ１ド樹脂の組成割合は３０〜９５重量係で
あり、これらの樹脂の合計量１００重量部する繊維状無
機充填剤の組成割合は５〜１５０重量部であり、さらに
熱伝導性無機充填剤の組成割合は５〜１５０重景部であ
るが、これらの無機充填剤の合計量は前記樹脂の合計量
１００重景部に対して１０〜２５０重量部である樹脂組
成物が、 前記の問題点が解決されたものであることを見出し、本
発明の到達した。

〔■〕　発明の効果および用途 本発明によって得られる樹脂組成物は下記のごとき効果
（特徴）を発揮する。

（１）高温において、かつ密閉状態で連続的に使用した
としても、耐熱性が低下しない。

（２）　フレームｒ　’）　）”線との接着性（密着性
）がすぐれているため、高湿度下においても水分の浸入
がない。

（３）放熱性がすぐれており、部品内部で異常発熱があ
ったとしても、部品の特性がそこなわれることがない。

（４）機械的強度が良好である。

本発明によって得られる樹脂組成物は以上のごときすぐ
れた効果を発揮するために多方面にわたって利用するこ
とができる。代表的な用途として、電機器具部品および
電機器具部品の絶縁材料ならび忙封止材料がらげられる
。

〔ｖ〕発明の構成 （Ａ）　ｄＰリフェニレ／サルファイド樹脂本発明にお
いて使われるポリフェニレンサルファイド樹脂は、たと
えば米国特許３．３５４．１２９号明細書に記載されて
いるごとくよく知られているものでｈす、ノｅラジクロ
ルベンゼンと硫化ナトリウムとを縮合反応はせること罠
よって得られるものである。その繰シ返し単位の９０モ
ル優以上（好ましくけ９５モル優り上）が構造式熱変形
温度が低くなるために好ましくない。また、とも１２個
のアルキル基またはアルコキシ基、フエニル基およびニ
トロ基からなる群からえらばれる）、三官絆フェニルサ
ルファイド結合トフローレート（ＪＩＳ　Ｋ　−７２１
０にしたがい、条件が２１で測定、以下ｒ　ＭＦＲＪと
云う）は３〜６０００の範囲である。該Ｉリフェニレン
サルファイド樹脂として、具体的にけフィリップス　ペ
トロリウム社（米）のライドン（商品名）ｖ−ｉｔＰ−
４，Ｐ−６，Ｒ−６などｔ−あげることができる・ （Ｂ）　芳香族？リエーテルケトン樹脂首た、本発明に
おいて用いられる？リエーテルケトン樹脂はヨーロケパ
リ許公開第１８７９号明細１１．に記載されて−るごと
く、よく知られているものである。ビスフェノールと芳
香族シバライドとを重炭酸アルカリ金属塩などの存在下
で重縮合反応させることＫよって得られるものであル、
構造式が で表わされるものである。また、固有粘度（１００２の
濃硫酸に０．１２の重合体を溶解させ、２５℃で測定）
４通常０．７以上で°あるものであり、さらに４００℃
、せん断速度が１０．００（１／畠・Ｃ）Ｋおける溶融
粘度が一般には１０００／アス以上のものである。該芳
香族ポリエーテルケトン樹脂として、具体的にけイムイ
リアルケミカルインダストリー社（英）′−のピクトレ
ックスＰＥＥＫ　（商品名）４５Ｇ、３８Ｇ、１５Ｐな
どをあげることができる。

Ｃ）繊維状無機充填剤 さらに、本発明において使用される繊維状無機充填剤の
ザ均径は通常０．５〜１００ミクロンであり、１〜７０
ミクロンが好ましく、特に１〜５０ミクロンが好適であ
る。平均径がＯ１５ミクロン未満の繊維状無機充填剤を
使うならば、組成物を製造するさいに均−状に分散させ
ることが困難である。一方、１００ミクロンを越えたも
のを用いると、得られる成形物の剛性が乏しいために好
ましくない。さらに１繊維の平均の長さ社、一般にけ０
１〜６ｆｉであり、０１〜５■が望ましく、とりわけ０
．１〜４’　ｍが好適である。長さが０．１　ｔｘｍ未
満の繊維状無機充填剤を使用するならば、成形物の剛性
が乏しいために好ましくない。一方、６闘を越えたもの
を使うと、混合するさいに均一に分散させることが困難
であるために問題となる。また、該繊維状無機充填剤の
体積固有抵抗値け０１Ω・α以上であり、％［１０Ω・
（７）以上が好適である。

体積固有抵抗値が０１０・ｍ未満の繊維状無機充填剤（
たとえば、アルミニウム繊維、スチールウールなどの金
属繊維）を用いるならば、組成物の絶縁性が低下するた
めに問題となる。

本発明の繊維状無機充填剤の好ましいものの代表例とし
ては、アスベスト繊維、ワラストナイ繊維、ガラス繊維
、ミルドカラス繊維、カーボン繊維、ミルドカーボン繊
維、アルミナ繊維、炭化ケイ素繊維、チタン酸カリウム
繊維などがあけられる。

０））　熱伝導性無機充填剤 また、本発明に使われる熱伝導性無機充填剤の熱伝導率
（ＡＳＴＭ　Ｃ−１７７にしたがって測定）け１３ｋａ
Ｉｇ／ｍ−ｈｒ・℃以上であり、１．５　ｋａ４／ｍ−
ｈｒ’ｔ：以上が好ましく、特に２．０　ｋａ４／＠−
ｈｒ・℃以上が好適である。

熱伝導率が１．３　ｋｃａｌ！／ｍ−ｈ　ｒ・℃未満の
無機充填剤を使用するならば、得られる組成物の成形物
の放熱性が悪いために好ましくない。また、この熱伝導
性無機充填剤の平均粒径は、一般には０１〜７０ミクロ
ンであり、０２〜５０ミクロンが望ましく、とりわけ０
５〜３０ミクロンが最適である。平均粒径が０１ミクロ
ン未満の熱伝導性無機充填剤を用いるならば、組成物を
製造するさいに均一に分散させることが困難となる。一
方、７０ミクロンを越えた熱伝導性無機充填剤を使うと
、得られる組成物の耐衝撃性が低いために好ましくない
。さらＫ、体積固有値が０．１０・ｍ未満の熱伝導性無
機充填剤（たとえば、アルミニウム、鉄、銅などの金属
またはこれらを主成分とする合金の粒末）を使用するな
らば、前記の繊維状無機充填剤と同じ理由で望ましくな
い。

本発明の熱伝導性無機充填剤の望ましいものの代表例と
しては、シリカ、アルミナ、炭化ケイ素。

窒素ホウ素などの粉末があげられる。

（Ｅ）　組成割合 本発明によって得られる樹脂組成物において、ポリフェ
ニレンサルファイド樹脂および芳香族ポリエーテルケト
ン樹脂の総和中に占めるポリフェニレンサルファイド樹
脂の組成割合（配合割合）は３０〜９５重量係であり、
３０〜８０重量係が好１しく、特に３０〜７０重量係が
好適である。

コレらの樹脂中に占める一すフェニレンサルファイド樹
脂、の組成割合が３０重量％未満では、組成物を成形さ
せて得られる成形物を連続的に使用するさいに耐熱性が
低下するのみならず、密着性の向上がなく、さらに価格
的に高価になる。一方、９５重量％を越えると、組成物
の耐熱性が低いばかりでなく、密着性が乏しいために°
好ましくない。

捷だ、これらの樹脂の合計量１００重景部に対する繊維
状無機充填剤の配合割合は５〜１５０重量部であり、１
０〜１５０重量部が望ましく、とりわけ２０〜１２０重
量部が好適である。前記の樹脂の合計量１００重量部に
対する繊維状無機充填剤の配合割合が５重量部未満では
、得られる組成物の機械的強度、特に剛性が低い。一方
、１５０重量部を越えるならば、均一な分散が困難とな
る。

さらに、前記の樹脂の合計量１００重量部に対する熱伝
導性無機充填剤の配合割合は５〜１５０重景部であり、
１０〜１５０重量部が望ましく、とりわけ３０〜１００
重景部が好適である。前記の樹脂の合計量１００重量部
に対する熱伝導性無機充填剤の配合割合が５重量部未満
では、組成物の放熱性が劣る。一方、１５０重量部を越
えるならば、やはり均一状な組成物を得ることが困難と
なる。

壕だ、これらの繊維状無機充填剤および熱伝導性無機充
填剤の合計量は前記の樹脂の合計量１００重量部に対し
て１０〜２５０重量部であシ、特に３０〜２００重量部
が好適である０ ＣＦ）　組成物の製造 本発明の樹脂組成物を製造するに・け、前記のポリフェ
ニレンサルファイド樹脂、芳香族Ｉリエーテルケトン樹
脂、繊維状無機充填剤および熱伝導性無機充填剤を前記
の組成割合の範囲内になるように均一に配合（混合）さ
せればよい。この組成物を製造するにあたり、全組成成
分を同時に混合してもよく、少なくともいずれかの樹脂
を含有する組成成分の一部をあらかじめ混合して、いわ
ゆるマスター・々、チを製造し、このマスターパッチと
残りの組成成分とを混合し、前記の組成割合になるよう
に組成物を装造してもよい。さらに、ポリフェニレンサ
ルファイド樹脂および芳香族ポリエーテルケトン樹脂の
いずれもに繊維状無機充填剤および熱伝導性無機充填剤
をほぼ前記の組成割合の範囲になるように混合し、得ら
れるポリフェニレンサルファイド樹脂組成物および芳香
族ポリエーテルケトン樹脂組成物を混合させて製造して
もよい。

本発明の樹脂組成′物はポリフェニレンサルファ。

イド樹脂、芳香族ポリエーテルケトン樹脂、繊維状無機
充填剤および熱伝導性無機充填剤からなるものであるが
、これらの組成成分にさらに酸素、熱および紫外線に対
する安定剤、難燃化剤、金属劣化防止剤、着色剤、電気
的特性改良剤、帯電防止剤、滑剤、加工性改良剤ならび
に粘着性改良剤のごとき添加剤を本発明の樹脂組成物が
有する特性を本質的にそこなわない範囲で配合させても
よい。

この組成物を製造するには合成樹脂の業界において一般
に使われているヘンシェルミキサーおよびタンブラ−の
ごとき混合機を使ってトライブレンドしてもよく、マた
スクリュー押出機のごとき混合機を用いて溶融混練させ
ることによって製造することもできる。このさい、あら
かじめトライブレンドし、得られる混合物をさらに溶融
混練させること罠よって一扁均一な組成物を得ることが
できる。

このように溶融混練させる場合でも、後記の組成物を成
形させる場合でも、高温で実施するならば、組成成分で
ある樹脂が劣化することがある。

したがって、溶融混練および成形は、一般には４００℃
以下で実施するのがよい。

（Ｇ）　成形方法 以上のようにして得られる組成物は各種形状の金属（た
とえば、アルミニウム）を金型内にインサートした状態
で射出成形される。射出成形の温度は使われる芳香族ポ
リエーテルケトン樹脂の融点より高い温度であるが、−
リフェニレンサルファイド樹脂が劣化する温度より低い
温度であり、３４０〜４００℃の範囲で実施することが
好ましい。

〔■〕実施例および比較例 以下、実施例によって本発明をさらにくわしく説明する
。

なお、実施例および比較例において、耐熱性はガラス製
封管を用い、試料を入れた後、減圧後封管し、２２０℃
の温度において１週間放置させた後の引張強度の保持率
で評価した。また、アルミニウムとの密着性は３７０℃
の温度で厚さが１簡の組成物（／−）　）をアルミニウ
ム箔（厚さ４０ミクロン）に加圧接着させて積層物（幅
１０■）を製造し、得られる積層物のアルミニウム箔を
５Ｎ／分の速度で１８０度の方向に剥離させた時の強度
で評価した。さらに、ｉ１湿性は６０℃の温度において
、相対湿度が９０チの条件下で前記の積層物を１週間放
置させた後、上記と同様に剥離強度の測定を行なって評
価した。また、曲げ強度および曲は弾性率は、いずれも
ＡＳＴＭ　Ｄ−７９０にしたがって測定し、引張強度は
ＡＳＴＭ　Ｄ−６３８にしたがって測定した。さらに、
熱膨張係数はＡＳＴＭ　Ｄ−６９６にしたがって測定し
、熱伝導率はＡＳＴＭ　Ｃ−１７７Ｋ　したがって測定
した。

なお、実施例および比較例において使った組成成分はそ
れぞれ下記のごとき形状および物性を有するものである
。

［（Ａ）ポリフェニレンサルファイド樹脂コポリフェニ
レンサルファイド樹脂として、　ＭＦＲが３０７／１０
分であるポリフェニレンサルファイド樹脂（以下ｒ　Ｐ
ＰＳ　Ｊと云う）を用いた。

〔（Ｂ）芳香族、／　＋７エーテルケトン樹脂〕芳香族
ポリエーテルケトン樹脂として、溶融粘度が３８００ポ
アズである芳香族Ｉリエーテルヶトン樹脂（イン被リア
ル　ケミカル　インダストリー社製、商品名ピクトレッ
クス　ＰＥＥＫ　３８　Ｇ　、　以下ｒ　ＰＥＥＫ　Ｊ
と云う）を使った。

〔佑）＊雄状無機充填剤〕

繊維状無機充填剤として、平均径が１３ミクロン、長さ
が３調であるチョツプドがラス繊維（以下「ＧＦ」と云
う）を使用した。

〔（Ｄ）熱伝導性無機充填剤〕

熱伝導性無機充填剤として、平均粒径が１．０ミクロン
である炭化ケイ素（熱伝導率７８　ｋａ４／ｙ７１・ｈ
ｒ・℃、体積固有抵抗２００Ω・口、以下ｒ　ＳｉＣＪ
と云う）および平均粒径が１５ミクロンである窒化ホウ
素（熱伝導率３５　ｋ４’ｙｒＬ−ｈｒ・℃、体積固有
抵抗］０　Ω・ｍ以上、以下「ＢＮ」と云う）′を用い
た。

（（Ｅ）その他の無機充填剤〕 比較のためＫその他の無機充填剤として、平均粒径−ｉ
：　ｓ、　ｏミ’クロンである炭醗カルシウム（熱伝導
率１．　Ｏｋａ４／ｒｎ−ｈｒ・℃、体積固有抵抗１０
４Ω’ｍ、以下ｒ　ＣａＣＯ５Ｊと云う）、平均粒径が
３０ミクロンであるアルミニウムの粉末（熱伝導率１７
３　ｋ４／ｍ−ｈｒ・℃、体積固有抵抗３　Ｘ　］　］
０−６０鋸、以下ｒ　Ａｔ粉末」と云う）および平均繊
維径が３０ミクロンであシ、平均繊維”長が６ｍである
アルミニウム繊維（熱伝導率１７３　ｋｃａｌ’ｙｎ−
ｈｒ・℃、体積固有抵抗３　Ｘ　１０−６、以下「Ａｔ
繊維」と云う）を使った。

実施例　１〜４．比較例　１〜８ ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、芳香族ポ
リエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ　）　、繊維状無機充
填剤（比較例５では、Ａｔ繊維を使用）および熱伝導性
無機充填剤〔比較例６では、Ａｔ粉末を使用、比較例７
では、ＣａＣＯ３ｖｉ−使用、比較例８では、ＣａＣＯ
５とＳｉＣとの混合物（混合割′合ＣａＣ０〆ＳｉＣ４
０／６０　（重量比））を使用〕を（それぞれの種類お
よび配合量が第１表に表わす）タンブラ−を使って５分
間トライブレンドを行なった。得られた混合物を押出機
（径４０ｍ＋）を用いて樹脂温度が３６０℃で溶融混練
を行ないながら被レットを製造した。得られた各（レッ
トを型締圧が１００トンの射出成形機（シリンダ一温度
３７０℃、金型温度１５０℃）を使用して物性測定用の
試験片を製造し、物性の測定を行なった。得られた結果
を第２表に示す。

以上の実施例および比較例の結果から、本発明によって
得られる樹脂組成物は、耐熱性が良好であシ、高湿度に
おいての接着性がすぐれているばかりでなく、放熱性も
良好であり、さらに機械的強度もすぐれていることが明
らかである。

特許出願人　昭和電工株式会社 代理人　弁理士　菊　地　精　−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （Ａ＞、ｔｒｖフェニレンサルファイド樹脂、（Ｂ）　
   芳香族ポリエーテルケトン樹脂、（Ｃ）　体積固有抵抗
   値が０１０・ｍ以上である繊維状無機充填剤 および （Ｄ）　熱伝導率が１．３７／ｍ・ｈｒ・ｍ以上であル
   、かつ体積固有抵抗値が０１０・α以上である無機充填
   剤 からなり、ポリフェニレンサルファイド樹脂お・よび芳
   香族ポリエーテルクトン樹脂の総和中に占めるポリフェ
   ニレンサルファイド樹脂の組成割合は３０〜９５重量係
   であり、これらの樹脂の合計量１００重量部に対する繊
   維状無機充填剤の組成割合は５〜１５”０重量部であり
   、さらに熱伝導率が１、３　ｋ　ｍｌ／ｍ−ｈ　ｒ・ｍ
   以上である無機充填剤の組成割合は５〜１５０重量部で
   あるが、これらの無機充填剤の合計量は前記樹脂の合計
   量１００重量部に対して１０〜２５０重量部である樹脂
   組成物。