KR101492553B1

KR101492553B1 - 절연 수지 조성물 및 이의 용도

Info

Publication number: KR101492553B1
Application number: KR20080081250A
Authority: KR
Inventors: 신타로 고마츠; 미츠오 마에다; 히로시 하라다
Original assignee: 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
Priority date: 2007-09-12
Filing date: 2008-08-20
Publication date: 2015-02-12
Also published as: JP2009084551A; CN101386710A; JP5050989B2; KR20090027571A; CN101386710B; TWI453244B; TW200925200A

Abstract

본 발명은 (A) 열가소성 수지, (B) 수 평균 입경이 0.5∼5 mm이며, 수 평균 섬유 직경이 1∼50 ㎛인 알루미나를 주성분으로 하는 섬유를 입상화하여 얻을 수 있는 입상 물질, 및 (C) 300 K에서 전기 저항률이 10² Ωm 이하인 물질로 구성된 충전제를 포함하는 수지 조성물을 제공한다. 이 수지 조성물은 전기 절연성을 가진 성형품으로 성형될 수 있다. 이 성형품의 전기 저항률은 전기 및 전자 부품과 같은 용도에 있어서 충분한 전기 절연성을 가진다.

전기 절연성, 열가소성 수지

Description

절연 수지 조성물 및 이의 용도{INSULATING RESIN COMPOSITION AND APPLICATION THEREOF}

본 발명은 우수한 열 전도성을 가진 전기 절연용 성형품을 제공할 수 있는 절연 수지 조성물에 관한 것이다.

최근 몇 년간, 전기 및 전자 부품 분야에 있어서 부품 내부의 열 발생은 소형화 및 이의 기술적 진보를 어렵게 하는 원인이 되어 왔다. 열 조절을 증진하기 위한 수단이 이러한 열 발생에 불충분한 경우에, 열의 축적으로 인해 전기 및 전자 부품의 성능이 저하될 수 있다는 우려가 존재한다. 문제점을 해결하고 열 발생에 대한 안전성을 보장하기 위해, 전기 및 전자 부품에 사용되는 부재는 열 전도성이 높은 것이 바람직하다.

높은 열 전도성을 요구하는 부품에서는 지금까지 금속 재료가 주로 사용되어 왔으나, 금속 재료는 부품의 소형화를 시도할 때 경량화 및 성형성에 있어서 단점이 있다. 따라서, 그것들은 점차 수지 재료로 대체되고 있다.

열 전도성이 높은 충전제를 포함하는 열 전도성 수지 조성물에 대해 다양한 연구가 수행되어 왔다. 성형품에서 열 전도성 충전제를 섬유 형태로(섬유상 열 전 도성 충전제) 사용함으로써, 성형품에 열 전도로가 제공되고, 이것은 우수한 열 전도성을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 특정 섬유 길이의 탄소 섬유가 다발을 이룬 열 전도성 충전제를 함유하는 열가소성 수지의 조성물[일본 특허 공개 공보 (JP-A-)9-157403호 (단락 [0023]∼[0026]); 대응 미국 특허 제6,120,894호 참조]; 및 질화 알루미늄 섬유를 가진 열가소성 수지와 열 전도성이 높은 무기 분말의 조성물[JP-A-8-283456 (청구항) 참조]이 제안되어 왔다.

하지만, 전술한 제안된 조성물로부터 얻은 성형품이 항상 실제 용도에서 요건들을 충족하는 것은 아니다. 예를 들어, 열 전도로가 주로 탄소 섬유로부터 형성되는 JP-A-9-157403에 개시된 조성물로부터 얻은 성형품은, 탄소 섬유로부터 제조된 열 전도로가 전기 전도성을 나타내기 때문에 전기 절연체의 전기 또는 전자 부품에 부적절할 수 있다. JP-A-8-283456에 개시된 조성물로부터 얻은 성형품은 열 전도성이 불충분하다.

이러한 상황 하에서, 본 발명의 목적은 열 전도성이 우수하고 전기 및 전자 부품으로의 용도에서 전기 절연성이 충분한 성형품을 제공할 수 있는 절연 수지 조성물을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 발명자들은 열심히 연구하여 본 발명을 완성하게 되었다. 본 발명은

(A) 열가소성 수지;

(B) 수 평균 입경이 0.5∼5 mm이며, 수 평균 섬유 직경이 1∼50 ㎛인 알루미나를 주성분으로 하는 섬유를 입상화하여 얻을 수 있는 입상 물질; 및

(C) 300 K에서 전기 저항률이 10² Ωm 이하인 물질로 구성된 충전제

를 포함하는 수지 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 전술한 수지 조성물을 성형하여 얻을 수 있는 성형품을 제공한다.

본 발명의 수지 조성물은, 예를 들어 공지된 방법에 의해 전기 절연체를 가진 성형품으로 성형될 수 있는 절연 수지 조성물이다. 상기 성형품의 전기 저항률은 일반적으로 10¹² Ωm 이상이고, 따라서 이 성형품은 전기 및 전자 부품과 같은 용도에서 충분한 전기 절연성을 가진다.

본 발명의 절연 수지 조성물로부터 열 전도성이 높고 전기 절연성이 매우 우수한 성형품을 얻을 수 있고, 이 성형품은 그러한 우수한 특성을 가진 전기 및 전자 부품으로서 사용될 수 있다. 특히, 상기 성형품은 전기 및 전자 부품 관련 부재에 적절하고, 산업적으로 매우 유용하다.

본 발명의 수지 조성물은

(A) 열가소성 수지;

를 포함한다.

본 발명에서 사용되는 성분 (C)는 300 K에서 측정시 전기 저항률이 10² Ωm 이하인 물질로 구성된 충전제이다.

충전제의 바람직한 예로는, Au(3×10^-8 Ωm), Ag(2×10^-8 Ωm), Cu(2×10^-8 Ωm) 등의 금속, 탄화규소(1×10^-6 Ωm) 및 그래파이트(1×10^-5 Ωm)와 같은 물질, 및 탄소 섬유(3×10^-6 Ωm)로 구성된 충전제가 있다. 특히, 탄화규소로 구성된 충전제, 그래파이트로 구성된 충전제 또는 탄소 섬유 충전제를 사용하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 괄호 안의 값들은 각각 300 K에서 측정한 전기 저항률 값을 나타낸다.

탄화규소로 구성된 충전제는 수 평균 입경이 0.1∼30 ㎛, 바람직하게는 0.5∼20 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.1∼10 ㎛인 입상 충전제가 바람직하다. 입경이 0.1∼30 ㎛ 범위인 경우, 생성된 성형품의 표면은 두드러지게 변형되지 않는 경향이 있다. 따라서, 우수한 외형을 가진 성형품을 얻기 쉽고, 열 전도성의 향상 효과가 충분해진다. 또한, 입경이 이 범위 내인 경우, 절연 수지 조성물의 성형성이 우수해진다.

탄화규소 입자의 예로는, OY 시리즈(상표명: 야쿠시마 덴코 코퍼레이션 리미티드에서 제조)가 있다.

바람직한 탄소 섬유는 피치계(pitch-based) 탄소 섬유를 포함한다. 이 탄소 섬유는 300 K의 온도에서 측정시 열 전도성이 100 W/mK 이상이고, 바람직하게는 120 W/mK 이상이고, 더욱 바람직하게는 200 W/mK 이상이다. 탄소 섬유는 섬유 직경이 1∼20 ㎛인 것이 바람직하고, 5∼15 ㎛인 것이 더욱 바람직하다.

이러한 탄소 섬유의 예로는, Dialead(미쓰비시 플라스틱 인코퍼레이션 제조) 및 Granock(니뽄 그래파이트 화이버 코퍼레이션 제조)가 있다.

그래파이트는 천연 그래파이트 또는 인조 그래파이트일 수 있다. 천연 그래파이트가 바람직하다. 이러한 그래파이트로 구성된 충전제(그래파이트 충전제)는 비늘형(lepidic) 또는 타원형일 수 있다. 그래파이트 충전제는 바람직하게는 수 평균 입경이 30∼300 ㎛이고, 더욱 바람직하게는 수 평균 입경이 30∼100 ㎛이다. 그래파이트 충전제가 열가소성 수지, 특히 후술하는 액정 폴리에스테르로 구성되는 경우에 생성된 수지 조성물은 열 전도성이 높고 성형성의 균형이 우수하기 때문에, 30∼300 ㎛의 수 평균 입경이 바람직하다. 수 평균 입경은 레이저 회절 입자 크기 분포의 측정법을 이용하여 쉽게 측정될 수 있다. 레이저 회절 입자 크기 분포법에 의해 얻은 수 평균 입경을 기초로 하여, 본 발명에서 사용하기에 적절한 그래파이트 충전제를 선택할 수 있다.

쉽게 시중에서 입수 가능한 그래파이트 충전제의 예로는, 비늘형 그래파이트 분말 또는 타원형 그래파이트 분말(둘 다 니뽄 그래파이트 인더스트리 코퍼레이션 리미티드 제조) 및 비늘형 그래파이트(니시무라 그래파이트 인코퍼레이션 리미티드 제조)가 있다.

이들 예로든 그래파이트 중에, 비늘형 그래파이트가 바람직하게 사용되는데 이는 생성된 수지 조성물이 뛰어난 성형성을 가지기 때문이다. 비늘형 그래파이트는 입상 그래파이트보다 저렴하기 때문에 비용면에서 이점이 있다.

물질의 열 전도성은 전기 저항률에 반비례하는 것으로 알려져 있다. 전기 저항률이 낮은 물질(저 전기 저항률 물질), 예컨대 금속성 물질 또는 탄소 섬유를 열 전도성이 높은 충전제로서 사용하는 경우에 생성된 성형품의 전기 절연성이 떨어지는 경향이 있다. 따라서, 통상적으로 전기 절연을 요구하는 전기 및 전자 부품에 있어서, 전기 저항률이 낮은 물질의 사용은 제한되어 왔다. 반면에, 본 발명은 전기 전도성이 낮은 물질로 구성된 충전제의 높은 열 전도성을 이용하는 동시에 충분한 전기 절연성을 유지하는 성형품으로 제조될 수 있는 수지 조성물을 제공한다. 본 발명에서, 전기 저항률이 낮은 물질로 구성된 충전제를 후술될 성분 (B)와 함께 사용함으로써 생성된 성형품은 전기 절연성 및 열 전도성이 높은 수준에서 조화를 이루는 이점을 가진다.

본 발명의 수지 조성물에 있어서, 전기 저항률이 낮은 물질로 구성된 충전제는 충전제를 서로 접촉하여 전기적 전도로를 형성하는 농도(삼출 농도)보다 동일한 농도 또는 더 낮은 온도로 사용하는 것이 바람직하고, 성분 (B)는 전기 저항률이 낮은 물질로 구성된 충전제 중에 효율적으로 배치된다. 이로 인해, 열 전도로는 알루미나를 주성분으로 하는 섬유를 입상화한 물질로 된 성분 (B) 및 전기 저항률이 낮은 물질로 된 성분 (C)로 구성되어, 열 전도로의 열 절연성을 유지하는 동시에 높은 열 전도성을 나타낸다.

또한, 전기 저항률이 낮은 물질로 구성된 충전제가 적절한 전기 절연체와 서로 연결되도록 열 전도로가 형성되는 경우에도, 전기 저항률이 낮은 물질로 구성된 충전제들 사이에 소위 트리(tree)형 절연 파괴가 발생하여 생성된 성형품의 유전 강도 전압이 현저하게 낮아진다는 문제가 있을 수 있다. 하지만, 놀랍게도 본 발명의 절연 수지 조성물로부터 얻어진 성형품에 있어서는, 그러한 절연 파괴가 매우 충분하게 억제되고, 전기 및 전자 부품에 필요한 유전 강도 전압(절연 파괴 전압: 1 kV/mm 이상)이 쉽게 달성될 수 있는 우수한 효과가 발휘될 수 있다.

전술한 바와 같이, 성분 (C)의 혼합량은 얻어진 성형품 중에 삼출 농도 이하가 되도록 적절히 선택되고, 삼출 농도 이하의 혼합량을 제어하기 위해 성분 (A)의 종류를 기준으로 하는 성분 (C)의 혼합량을 최적화하는 것이 필요하다. 성분 (A)를 기준으로 하는 성분 (C)의 바람직한 혼합량으로서, 성분 (C)는 바람직하게는 1∼50 중량부, 더욱 바람직하게는 1∼40 중량부이고, 또한 성분 (A)의 열가소성 수지 100 중량부를 기준으로 5∼40 중량부가 바람직하다. 성분 (C)의 혼합량이 상기 범위일 때, 전기 절연성이 충분히 유지되고, 높은 수준의 열 전도성을 가진 성형품이 얻어질 수 있다.

본 발명의 수지 조성물은 수 평균 입경이 0.5∼5 mm이며, 수 평균 섬유 직경이 1∼50 ㎛인 알루미나를 주성분으로 하는 섬유를 입상화하여 얻을 수 있는 입상 물질(성분 (B))을 포함한다.

본 발명에서, 용어 "입상 물질"에서 입상이란, 물질이 입자 형상이고 종횡비(물질의 단축 길이에 대한 장축 길이의 비)의 범위가 1∼2인 것을 의미한다. "수 평균 입경"은 주사 전자 현미경 또는 광학 현미경에 의한 입상 물질의 외부 관찰 시, 입상 물질의 100 이상의 측정을 장축 및 단축에 대해 수행한 값들의 산술 평균에 의해 얻어진 값이다. 섬유의 1000 이상의 측정값을 영상 처리 장치에 의해 촬영하고 이진화하는 방식으로 섬유상 충전제의 수 평균 직경을 얻을 수 있다.

입상 물질, 성분 (B)는 알루미나를 주성분으로 하는 섬유(예컨대 알루미나 섬유)를 입상화하여 얻을 수 있는 물질이다. 이러한 입상 물질과 성분 (C)의 시너지 효과에 의해, 전기 절연성 및 열 전도성은 높은 수준으로 양립한다.

"알루미나를 주성분으로 하는 섬유"는 바람직하게는 약 50 중량% 이상의 알루미나, 즉 산화알루미늄(Al₂O₃)을 함유하는 섬유이다. 섬유 중 알루미나의 함량은 더욱 바람직하게는 약 70 중량% 이상이고, 가장 바람직하게는 약 90 중량% 이상이 다.

알루미나를 주성분으로 하는 섬유는 알루미나 이외에 실리카(SiO₂)와 같은 성분(들)을 더 함유할 수 있다.

입상 물질에 사용되는 알루미나 섬유의 수 평균 섬유 직경은 제한되지 않으며, 1∼50 ㎛, 바람직하게는 1∼30 ㎛, 더욱 바람직하게는 1∼20 ㎛의 범위일 수 있다. 수 평균 섬유 직경이 1∼50 ㎛의 범위일 때, 입상 물질을 얻기 위한 입상화 가공성이 우수하고, 섬유 자체가 입상화 공정에서 거의 절단되지 않는다는 이점이 있다. 직경이 매우 짧은 알루미나 섬유의 입상 물질을 성분 (B)로서 사용할 때, 열 전도성의 향상 효과가 열등해지는 경향이 있다.

알루미나 섬유의 섬유 직경은 제한되지 않는다. 시중에서 입수 가능한 알루미나 섬유를 본 발명에서 사용할 수 있고, 시중에서 입수 가능한 알루미나는 섬유 길이가 100 ㎛∼100 mm, 바람직하게는 100 ㎛∼80 mm, 더욱 바람직하게는 150 ㎛∼60 mm일 수 있다. 섬유 길이가 100 ㎛∼100 mm 범위일 때, 본 발명의 생성된 수지 조성물의 성형성이 우수해지는 경향이 있고, 높은 열 전도성(본 발명의 목적 중 하나임)이 더욱 향상된다.

시중에서 입수 가능한 알루미나 섬유의 예로는, Altex(스미토모 케미칼 코퍼레이션 리미티드 제조), Denka Alcen(덴끼 카가쿠 코규 가부시키가이샤 제조), Maftec 벌크 섬유(미쓰비시 플라스틱 인코퍼레이션 제조) 및 Saffil 알루미나 섬유(사필 재팬 리미티드 제조)가 있다.

알루미나 섬유는 일본 공업 규격(JIS) K5101-12에 따라 측정할 수 있는 벌크 밀도가 0.2∼1 g/㎤인 섬유이다. 이러한 섬유를 사용할 때, 입상 물질의 용이한 제조 외에도 본 발명의 생성된 수지 조성물로부터 얻은 성형품의 열 전도성이 더욱 향상되는 이점이 있다. 벌크 밀도는 더욱 바람직하게는 0.2∼0.5 g/㎤, 더 더욱 바람직하게는 0.2∼0.4 g/㎤이고, 가장 바람직하게는 0.2∼0.35 g/㎤이다. 이러한 벌크 밀도를 가지는 알루미나 섬유가 뭉쳐지는 경우가 있지만, 그것은 본 발명의 수지 조성물의 제조시 하기 기술된 입상화 단계에서 입상 물질이 될 수 있으며, 이는 더 우수한 작업성을 유도할 수 있다.

알루미나 섬유를 입상화하여, 성분 (B)의 입상 물질을 얻을 수 있다. 입상화 방법의 예로는, 교반식 입상화, 진동식 입상화 및 제분식 입상화가 있다. 이들 중, 교반식 입상화가 바람직하다. 교반식 입상화에 이용된 교반 기기의 예로는, 텀블러, Nauta 혼합기, 리본형 혼합기 및 헨쉘(Henschel) 혼합기가 있다. 이들 중, 헨쉘 혼합기가 단시간 처리의 측면에서 바람직하다.

전술한 바와 같이, 입상 물질의 수 평균 입경은 0.5 mm∼5 mm의 범위이고, 바람직하게는 1 mm∼2 mm, 더욱 바람직하게는 1 mm∼1.5 mm이다. 수 평균 입경이 0.5 mm 이상일 때, 작업성, 특히 생성된 수지 조성물을 얻는 데 있어서의 작업성이 우수해진다. 수 평균 입경이 5 mm 이하일 때, 수지 조성물을 용융시켜 성형품을 얻는 데 있어서 용융 수지 중 입상 물질의 분산성이 우수해지고, 둘 다 우수한 성형성을 낳는다. 이러한 수 평균 입경을 가지는 입상 물질을 얻기 위해, 처리 조건은 교반 기기에 따라 달라지고, 일반적으로 그것들은 교반 속도 및 교반 시간에 의해 제어될 수 있고, 최적의 조건은 예비 실험을 통해 얻어질 수 있다. 또한, 이러한 입상화 후에 분급 작업(classification operation)을 통해 미세 입자와 거친 입자들을 제거하여 평균 입경이 0.5∼5 mm인 입상 물질을 얻을 수 있다. 분급 작업의 예로는, 습윤식 분급 작업으로서 도르코 정립기, 사이폰 정립기, 레이크 분급기, 나선형 분급기 등을 이용한 분급 작업이 있고; 건조식 분급 작업으로서 원심분리 분급기, 관성 분급, 체 등을 이용한 분급 작업이 있다.

교반식 입상화는 공지된 방법으로 수행할 수 있는데, 이의 예로는 분말의 입상화를 위해 상기 교반 기기를 이용하는 방법, 알루미나 섬유를 적절한 용매에 혼합한 후 교반 및 건조하는 방법, 및 혼합기 등으로 교반하면서 적절한 용매를 분사한 후 건조하는 방법이 있다. 또한, 혼합기 등으로 교반하면서 알루미나 섬유의 응집체에 적절한 용매를 분사한 후 건조하는 방법이 있을 수 있다. 상기 방법에서, 물, 유기 용매 또는 이의 혼합물과 같은 용매를 사용할 수 있다. 바람직하게는, 물 또는 물이 주성분인 물/유기 용매 혼합물을 용매로서 사용하는 것이 적절하다. 용매들 중, 물이 더욱 바람직하다.

본 발명의 교반식 입상화에 있어서, 융합제(converging agent)가 용매에 함유될 수 있다.

융합제는 특별히 제한되지 않고, 다양한 종류를 사용할 수 있다. 융합제의 예로는 실란계 및 티타네이트계 결합제가 있다.

실란계 결합제의 예로는, 예컨대 γ-머캅토프로필트리메톡시실란, 2-스티릴에틸트리메톡시실란, N-β-(아미노에틸) γ-아미노프로필트리메톡시실란, β-(3,4- 에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, γ-글리시드옥시프로필트리메톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 메틸디메톡시실란이 있고, 이것들을 단독으로 또는 2종 이상의 혼합물로 사용할 수 있다.

티타네이트계 결합제의 예로는, 예컨대 이소프로필트리이소스테아로일 티타네이트, 이소프로필트리옥타노일 티타네이트, 이소프로필트리(디옥틸피로포스페이트) 티타네이트, 이소프로필트리디메타크릴이소스테아로일 티타네이트, 이소프로필트리(N,N-디아미노에틸) 티타네이트, 이소프로필트리도데실벤젠술포닐 티타네이트, 이소프로필이소스테아로일디아크릴 티타네이트, 이소프로필트리(디옥틸포스페이트) 티타네이트, 이소프로필트리쿠밀페닐 티타네이트, 테트라이소프로필비스(디옥틸포스페이트) 티타네이트, 테트라옥틸비스(디도데실포스페이트) 티타네이트, 테트라(2,2-디알릴옥시메틸-1-부틸)비스(디트리데실)포스페이트 티타네이트, 비스(디옥틸피로포스페이트)옥시아세테이트 티타네이트, 비스(디옥틸피로포스페이트)에틸렌 티타네이트가 있고, 이것들을 단독으로 또는 2종 이상의 혼합물로 사용할 수 있다. 또한, 실란계 결합제를 티타네이트계 결합제와 혼합하여 사용할 수 있다.

결합제의 함량은 알루미나 섬유의 총량 100 중량부를 기준으로 5 중량부 이하, 바람직하게는 2 중량부 이하이다. 본 발명의 입상 물질에서, 결합제와 같은 융합제에 의한 열 전도성의 향상은 거의 관찰되기 어려운 반면, 결합제의 양이 매우 클 때는 생성된 수지 조성물로부터 얻은 성형품의 열 전도성 및 기계적 특성이 낮아지는 경향이 있기 때문에 바람직하지 않다. 하지만, 소량의 결합제로 처리한 섬유상 충전제로부터 얻어진 입상 물질은 이러한 입상 물질이 혼합되는 수지와의 친 화도를 증가시키고, 생성된 수지 조성물의 성형에 있어서 공급 특성(feeding property)을 향상시킨다는 관점에서 사용될 수 있다.

성분 (B)의 입상 물질을 그렇게 얻는 동안, 성분 (B)를 본 발명의 수지 조성물에서 사용하기에 앞서 분급 작업에 의해 성분 (B)를 조정하여 본 발명에서 바람직한 수 평균 입경을 가지도록 할 수 있다.

성분 (C)와 혼합하여 사용할 성분 (B)의 혼합량은, 높은 수준의 열 전도성 및 전기 절연성을 나타내는 범위로 정할 수 있다. 열가소성 수지 100 중량부를 기반으로 하여, 성분 (A), 성분 (B)는 10∼400 중량부의 범위로 사용하는 것이 바람직하고, 10∼300 중량부의 범위로 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 성분 (C)의 혼합량이 10∼400 중량부의 범위일 때, 전기 절연성 및 열 전도성은 높은 수준으로 양립할 수 있다.

본 발명에서 사용되는 성분 (A)의 열가소성 수지는 200∼450℃의 성형 온도(용융 온도)에서 성형될 수 있는 수지일 수 있고, 전기 절연 물질로서 사용될 수 있다. 성분 (A)로서 열가소성 수지의 예는 폴리올레핀, 폴리스티렌, 폴리아미드, 할로겐화 비닐 수지, 폴리아세탈, 포화 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리아릴술폰, 폴리아릴케톤, 폴리페닐렌 에테르, 폴리페닐렌 술피드, 폴리아릴에테르케톤, 폴리에테르술폰, 폴리페닐렌 술피드 술폰, 폴리알릴레이트, 방향족 폴리아미드, 액정 폴리에스테르 및 불소 수지이다. 열가소성 수지는 단독으로 사용될 수 있거나, 또는 2종 이상의 열가소성 수지로 구성된 중합체 합금으로서 사용될 수 있다.

상기 열가소성 수지 중, 바람직한 수지는 액정 폴리에스테르, 폴리에테르술 폰, 폴리알릴레이트, 폴리페닐렌 술피드, 폴리아미드 4/6 또는 폴리아미드 6T이며, 이들은 내열성이 특히 우수하다. 이들 중, 폴리페닐렌 술피드 및 액정 폴리에스테르는 또한 우수한 박벽 성형성의 관점에서 볼 때 특히 바람직하고, 액정 폴리에스테르가 더욱 바람직하다. 박벽 성형성이 우수한 액정 폴리에스테르는 복잡한 형상을 가진 전기 및 전자 부품에서 사용되는 부재를 제조하기에 특히 적절하다.

적절한 열가소성 수지로서 폴리페닐렌 술피드 및 액정 폴리에스테르를 하기에서 보다 상세하게 기술하고자 한다.

일반적으로, 폴리페닐렌 술피드는 하기 화학식 (10)으로 표시되는 구조 단위를 주로 포함하는 수지이다. 이러한 폴리페닐렌 술피드를 제조하기 위한 방법으로서, 이 방법의 예로는 예컨대 미국 특허 제2513188 및 일본 특허 등록 공보 제44-27671호에 개시된 알칼리 술피드와 할로겐 치환 방향족 화합물의 반응, 미국 특허 제3274165에 개시된 알칼리 촉매, 구리염 등의 공존하에 티오페놀의 축합 반응, 또는 일본 등록 특허 공보 제46-27255호에 개시된 루이스 산의 존재하에 염화 황과 방향족 화합물의 축합 반응이 있다. 또한, 용이하게 시중에서 입수 가능한 폴리페닐렌 술피드를 사용할 수 있다(예를 들어, 다이니뽄 잉크 및 케미칼스 인코퍼레이션으로부터 입수 가능한 폴리페닐렌 술피드).

화학식 10

본 발명에서 사용되는 액정 폴리에스테르는 열방성 액정 중합체로도 불릴 수 있는 폴리에스테르로서, 450℃ 이하에서 광학 이방성을 나타내는 용융체를 형성한다.

액정 폴리에스테르는 유동 개시 온도가 280℃ 이상일 수 있다. 유동 개시 온도는 노즐로부터 압출되고 100 ㎏/㎠의 하중 하에 분당 4℃의 온도 상승률로 가열되는 동안 액정 폴리에스테르의 가열된 용융물의 용융 점도가 48000 푸아즈인 온도 를 의미한다.

액정 폴리에스테르의 예로는

(1) 방향족 히드록시카복실산, 방향족 디카복실산 및 방향족 디올의 혼합물을 중합하여 얻어진 것들,

(2) 상이한 종류의 방향족 히드록시카복실산을 중합하여 얻어진 것들,

(3) 방향족 디카복실산 및 방향족 디올을 중합하여 얻어진 것들, 및

(4) 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 같은 결정질 폴리에스테르를 방향족 히드록시카복실산과 반응시켜 얻어진 것들이 있다.

이들 방향족 히드록시카복실산, 방향족 디카복실산 또는 방향족 디올 대신에, 이들의 에스테르 형성 유도체를 사용함으로써, 바람직한 액정 폴리에스테르의 제조가 쉬워진다.

분자 내에 카복실기를 가지는 방향족 히드록시카복실산 및 방향족 디카복실산을 사용하는 경우, 에스테르 형성 유도체의 예는 카복실산 기에서 산 할로겐 기 및 산 무수물과 같은 고 반응성 기로의 전환에 의해 얻어진 것들과, 에스테르 교환 반응에 의해 폴리에스테르를 형성하게 되는 에틸렌 글리콜 및 알코올과의 에스테르를 포함한다. 분자 내에 페놀성 히드록실 기를 보유하는 방향족 히드록시카복실산 및 방향족 디올을 사용하는 경우, 에스테르 형성 유도체의 예는 에스테르 교환 반응에 의해 폴리에스테르를 형성하게 되는 저급 카복실산과 페놀성 히드록실 기의 에스테르를 포함한다.

방향족 히드록시카복실산, 방향족 디카복실산 또는 방향족 디올은, 이들의 에스테르 형성 특성이 그렇게 많이 방해받지 않는 범위로 방향족 고리 상에 염소 원자 및 불소 원자와 같은 할로겐 원자, 메틸기 및 에틸기와 같은 알킬기, 및 페닐기와 같은 아릴기를 가질 수 있다.

본 발명의 액정 폴리에스테르의 구조 단위의 예는 하기의 것들을 포함한다.

방향족 히드록시카복실산으로부터 유도된 구조 단위들:

상기 구조 단위는 치환기로서 할로겐 원자, 알킬기 또는 아릴기를 가질 수 있다.

방향족 디카복실산으로부터 유도된 구조 단위들:

방향족 디올로부터 유도된 구조 단위들:

액정 폴리에스테르를 구성하는 (상기 단위로부터 선택된) 구조 단위의 조합 예는 하기의 조합 (a) 내지 (h)를 포함한다.

(a): (A₁), (B₁) 및 (C₁)의 조합, 또는 (A₁), (B₁), (B₂) 및 (C₁)의 조합,

(b): (A₂), (B₃) 및 (C₂)의 조합, 또는 (A₂), (B₁), (B₃) 및 (C₂)의 조합,

(c): (A₁) 및 (A₂)의 조합,

(d): (A₁)의 일부 또는 전체를 (A₂)로 대체하여 구조 단위의 조합 (a)로부터 얻은 조합,

(e): (B₁)의 일부 또는 전체를 (B₃)으로 대체하여 구조 단위의 조합 (a)로부터 얻은 조합,

(f): (C₁)의 일부 또는 전체를 (C₃)으로 대체하여 구조 단위의 조합 (a)로부터 얻은 조합,

(g): (A₂)의 일부 또는 전체를 (A₁)으로 대체하여 구조 단위의 조합 (b)로부터 얻은 조합,

(h): (B₁) 및 (C₂)를 추가함으로써 구조 단위의 조합 (c)로부터 얻은 조합.

내열성, 기계적 특성 및 가공성 사이의 균형 측면으로 볼 때, 특히 바람직한 액정 폴리에스테르는 (A₁)으로 표시되는 구조 단위를 액정 폴리에스테르의 전체 구조 단위를 기준으로 30 몰% 이상의 양으로 가진다.

조합 (a) 및 (b)에 상응하는 액정 폴리에스테르는, 예를 들어 각각 일본 등록 특허 공보 제47-47870호 및 제63-3888호에 개시되어 있고, 예를 들어 일본 공개 특허 공보 제2002-146003호에 개시된 방법으로 제조될 수 있다. 예를 들어, 액정 폴리에스테르는 단량체(방향족 히드록시카복실산, 방향족 디카복실산, 방향족 디올, 또는 이들의 에스테르 형성 유도체)를 용융 중합하여 비교적 저 분자량의 방향족 액정 폴리에스테르(이하, "예비중합체"라 함)를 얻는 단계, 그 다음 이 예비중 합체를 분말로 제조하고, 이 분말을 가열하여 고상 중합을 일으키는 단계를 포함하는 방법으로 제조될 수 있다. 이러한 고상 중합을 수행할 때, 중합을 추가 진행하여 고 분자량의 액정 폴리에스테르를 얻을 수 있다. 또한, 용융 중합과 고상 중합의 조합에 의해 액정 폴리에스테르를 제조하는 방법은 생성된 액정 폴리에스테르의 유동 개시 온도를 향상시킬 수 있다. 특히, 고상 중합의 중합 조건을 최적화함으로써, 목적하는 유동 개시 온도를 가지는 액정 폴리에스테르를 쉽게 제조할 수 있다.

본 발명에서 사용되는 액정 폴리에스테르는, 액정성을 나타내는 관점에서 볼 때, 액정 폴리에스테르의 전체 구조 단위를 기준으로 p-히드록시벤조산으로부터 유도된 구조 단위와 2-히드록시-6-나프토산으로부터 유도된 구조 단위의 합이 30∼80 몰%인 액정 폴리에스테르; 액정 폴리에스테르의 전체 구조 단위를 기준으로 히드로퀴논으로부터 유도된 구조 단위와 4,4'-디히드록시비페닐로부터 유도된 구조 단위의 합이 10∼35 몰%인 액정 폴리에스테르; 및 액정 폴리에스테르의 전체 구조 단위를 기준으로 이소프탈산으로부터 유도된 구조 단위와 2,6-나프탈렌 디카복실산으로부터 유도된 구조 단위의 합이 10∼35 몰%인 액정 폴리에스테르가 바람직하다.

본 발명의 수지 조성물은 성분 (A), (B) 및 (C)를 포함한다. 이 조성물을 사용함으로써, 전기 절연성 및 열 전도성이 높은 성형품을 얻을 수 있다. 본 발명의 수지 조성물은 열 전도 충전제로서 (D) 알루미나 미립자(성분 (D))를 추가로 포함할 수 있다. 알루미나 미립자를 포함하는 수지 조성물은 열 전도성을 보다 향상시키는 데 있어서 우수하다. 또한, 성분 (A)의 열가소성 수지로서 액정 폴리에스테르를 채택할 때, 생성된 성형품이 그것의 열 전도성에서 이방성을 나타내는 경우가 있다. 열 전도성 충전제로서 성분 (D)를 함유함으로써, 열 전도성에서 그러한 이방성을 나타내는 것을 적당히 감소시킬 수 있다.

성분 (D)로서 사용되는 알루미나 미립자는 산화알루미늄(Al₂O₃)의 함량이 96 중량% 이상이고, 수 평균 입경이 0.1∼100 ㎛인 α-알루미나로 구성된 미립자가 바람직하다. 산화알루미늄의 함량이 높을수록, 열 전도성의 관점에서 볼 때 더욱 이로워지며, 99 중량% 이상이 바람직하고, 99.5 중량% 이상이 더욱 바람직하다. 또한, 수 평균 입경이 상기 범위일 때, 성형성이 우수한 이유는 성분 (B)에서와 동일하고, 이러한 수 평균 입경은 더욱 바람직하게는 0.1∼70 ㎛, 또한 바람직하게는 0.1∼50 ㎛, 특히 바람직하게는 0.1∼20 ㎛이다. 이때, 수 평균 입경은 주사 전자 현미경을 이용하여 분말 미립자를 촬영하고 이 사진으로부터 50∼100개의 입자들을 선별하여 이미지 분석을 수행하여 얻어진 평균이다. 또한, 축적된 입자 크기 분포를 측정 시, 미립자 사이드로부터 10% 축적하는 입경 및 90% 축적하는 입경을 각각 D₁₀ 및 D₉₀으로 정의할 때 알루미나 미립자는 D₉₀/D₁₀에서 7 이하의 좁은 입자 크기 분포를 가지는 것이 바람직하다. 예를 들어, D₁₀ 및 D₉₀은 Mastersizer(맬버른 인스트루먼트 리미티드 제조)를 이용한 레이저 산란 입자 크기 분포의 측정 방법으로 측정한다.

알루미나 미립자가 전술한 산화알루미늄의 함량 및 전술한 수 평균 입경을 만족시키는 한, 그것의 형상은 특별히 제한되지 않는다. 하지만, 타원형, 대략 타원형 또는 다면체 형상이 바람직하다. 또한, L/S 비(알루미나 미립자의 장축 길이 가 L(㎛)이고, 이의 단축 길이가 S(㎛)임)가 1.0∼3.0인 것이 바람직하다.

알루미나 미립자는 시중에서 입수 가능한 알루미나 미립자일 수 있다. 시중에서 입수 가능한 알루미나 미립자의 예로는, 스미토모 케미칼 코퍼레이션 리미티드에 의해 제조된 Sumikorandom이 있다. 또한, 쇼와 덴코 가부시키가이샤에 의해 제조된 알루미나 미립자 또는 니뽄 라이트 메탈 코퍼레이션 리미티드에 의해 제조된 알루미나 미립자와 같은 시판되는 생성물을 성분 (D)로서 사용할 수 있다.

성분 (A)∼(C) 외에도 성분 (D)가 본 발명의 수지 조성물에 함유될 때, 성분 (D)는 성분 (A)의 100 중량부를 기준으로 바람직하게는 5∼250 중량부, 더욱 바람직하게는 10∼200 중량부, 가장 바람직하게는 20∼150 중량부의 양으로 사용된다.

성분 (D)를 5∼250 중량부의 양으로 사용할 때, 열 전도성의 향상 효과가 매우 우수하고 또한 성형성이 현저하게 손상되지 않는 이점이 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 수지 조성물은 성분 (A)와 함께, 성분 (B) 및 (C), 또는 성분 (B), (C) 및 (D)를 함유하고, 열 전도성이 높은 성형품을 제공한다.

성형품은 다양한 공지된 방법으로 제조될 수 있다. 이 방법의 예로는 압출 성형, 사출 성형, 압축 성형 및 발포 성형이 있다.

또한, 본 발명이 의도한 효과에 손상을 주지 않는 범위 내에서, 본 발명의 수지 조성물에 유리 섬유와 같은 충전제, 불소 수지, 금속 비누와 같은 이형제, 염료 및 안료와 같은 착색제, 항산화제, 열 안정제, UV 흡수제, 정전기방지제, 계면활성제 등을 비롯한 1종 이상의 통상적인 첨가제를 첨가하여 사용할 수 있다. 또 한, 고급 지방산, 고급 지방산 에스테르, 고급 지방산 금속염 및 플루오르화 탄소계 계면활성제와 같은 외부 윤활 효과를 가지는 1종 이상의 물질을 첨가하여 사용할 수 있다.

본 발명의 절연 수지 조성물의 제조 방법은 특별히 제한되지는 않으며, 이의 예로는 성분 (A)∼(C)의 조합, 또는 성분 (A)∼(D)의 조합을 헨쉘 혼합기, 텀블러 등을 사용하여 혼합하고, 그 후 압출기를 사용하여 용융 혼련하는 방법을 들 수 있다. 또한, 상기 예로는 압출기에 의한 융융 혼련에서 성분 (A)를 제1 공급구(feed)로 공급하고, 헨쉘 혼합기, 텀블러 등을 사용하여 다른 성분들을 혼합한 후, 그것들을 측부 공급구로 공급하여 용융 혼련하는 방법도 있다.

이렇게 얻어진 수지 조성물은 대상 부품의 형상에 따라 적절한 성형 방법을 선택할 수 있으며, 그 중에서도 사출 성형이 바람직하다. 사출 성형으로 얻어진 성형품의 경우, 박벽 부분과 같은 복잡한 형상을 가진 성형품을 얻을 수 있다.

전술한 방식으로 얻어진 성형품은 300 K에서 전기 저항률이 10¹² Ωm 이상이고, 1 mm 두께에서 절연 파괴 전압이 2 ㎸/mm 이상인 성형품일 수 있다. 이러한 성형품은 성분 (C)로 표시된 전기 저항률이 낮은 충전제를 사용하여도 높은 수준의 열 전도성을 가지며, 전기 및 전자 부품으로서 우수한 전기 절연성 및 충분한 절연 파괴 전압을 나타내므로 이러한 부품 관련 분야에서 매우 유용하다.

추가적으로, 본 발명의 절연 수지 조성물로부터 크기가 64 mm×64 mm×3 mm 두께인 성형품을 얻은 후, ASTMD257을 기준으로 하여 성형품의 전기 저항률을 측정 한다.

또한, 본 발명의 절연 수지 조성물로부터 크기가 64 mm×64 mm×1 mm 두께 성형품을 얻은 후, JIS C2110에 기재된 단시간 파괴 시험을 이용하여 성형품의 절연 파괴 전압을 측정한다.

본 발명의 수지 조성물로부터 얻은 성형품의 바람직한 용도로서, 이하에서 다음과 같은 용도들을 예로 들 수 있다.

본 발명의 절연 수지 조성물로부터 얻은 성형품의 용도로서, 전기 및 전자 장치용 피복물, 및 발전기, 모터, 변압기, 교류기, 전압 조정기, 정류기, 변환장치, 계전기, 전기 접합, 스위치, 차단기, 나이프 개폐기, 전극 막대, 전기 부품 캐비닛, 소켓 및 계전기 케이스를 비롯한 용도에 적절하다. 또한, 그것은 센서로 대표되는 작동 시 열을 발생하는 전기 부품, LED 램프, 램프 소켓, 램프 반사경, 램프 피복물, 커넥터, 소형 스위치, 코일 보빈, 콘덴서, 발진기, 다양한 터미널 스트립, 변압기, 플러그, 인쇄 기판, 소형 모터, 자기 헤드 기재, 전압 모듈, 하드 데스크 드라이브 부품(하드 데스크 드라이브 허브, 작동기, 하드 데스크 기판 등), DVD 부품(광 픽업 등) 및 컴퓨터 관련 부품에 적절하다.

또한, 그것은 반도체 소자, 코일 등을 위한 피막 수지, 카메라와 같은 광학 장치용 광학 부품, 롤러 베어링과 같은 높은 마찰 열을 발생하는 부품, 자동차 및 운송수단 관련 부품용 방사 부재, 및 전기 성분 절연판에 적용될 수 있다.

따라서 기술된 본 발명에서 동일한 것이 여러 방식으로 다양해질 수 있음은 명백할 것이다. 이러한 변형은 본 발명의 요지 및 범위 내의 것으로 간주되어야 하 고, 당업자에게 명백한 것인 모든 그러한 변경은 후술될 청구범위의 범주 내에 있는 것으로 의도된다.

명세서, 청구범위 및 요약서를 비롯한 일본 특허 출원 제2007-236374(2007년 9월 12일 출원) 및 제2008-122025호(2008년 5월 8일 출원)의 전체 내용은 그 전체가 본원에 참고로 포함된다.

실시예

후술하는 실시예에 의해 본 발명을 보다 상세히 기술하는 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 간주해서는 안 된다.

하기의 것들을 성분 (C)로서 사용하였다.

탄화규소 1: OY-3 (야쿠시마 덴코 코퍼레이션 리미티드 제조)

탄소 섬유 1: Dialead K223HG (미쓰비시 플라스틱 인코퍼레이션 제조)

그래파이트 1: CB-150 (니뽄 그래파이트 화이버 코퍼레이션 제조)

하기의 것들을 성분 (D)로서 사용하였다.

알루미나 미립자 1: Advanced alumina AA-18 (스미토모 케미컬 컴파니 리미티드 제조, 수 평균 입경 18 ㎛, 알루미나 함량 99.6 중량%)

알루미나 미립자 2: Advanced alumina AA-1.5 (스미토모 케미칼 컴파니 리미티드 제조, 수 평균 입경 1.5 ㎛, 알루미나 함량 99.6 중량%)

알루미나 미립자 3: Low-soda alumina ALM-41 (스미토모 케미칼 컴파니 리미티드 제조, 수 평균 입경 1.5 ㎛, 알루미나 함량 99.9 중량%)

알루미나 미립자 4: Advanced alumina AA-03 (스미토모 케미칼 컴파니 리미 티드 제조, 수 평균 입경 0.3 ㎛, 알루미나 함량 99.6 중량%)

제조예 1

[입상 물질 1의 제조 방법]

알루미나 섬유(Denka Alcen, 덴끼 카가쿠 코교 가부시키가이샤 제조, 알루미나 함량 100 중량%, 수 평균 섬유 직경 3.2 ㎛, 벌크 밀도 0.28 g/㎤)를 헨쉘 혼합기(Super mixer G100, 가와타 MGF 코퍼레이션 리미티드 제조)에 충전하고, 교반하고, 입상화하여 입상 물질 1을 얻었다. 광학 현미경으로 측정한 입상 물질 1의 수 평균 입경은 1.0 mm였다.

제조예 2

[액정 폴리에스테르의 제조]

교반 장치, 토르크 미터, 질소 가스 주입 튜브, 온도계 및 환류 응축기가 구비된 반응기에, p-히드록시벤조산 994.5 g(7.2 몰), 4,4'-디히드록시비페닐 446.9 g(2.4 몰), 테레프탈산 299.0 g(1.8 몰), 이소프탈산 99.7 g(0.6 몰) 및 무수 아세트산 1347.6 g(13.2 몰)을 충전하고, 반응기 내부를 질소 가스로 충분히 대체한 후, 질소 가스의 흐름 하에서 30분에 걸쳐 온도를 150℃로 상승시키고, 이 온도를 유지하면서 1시간 환류하였다.

그 후, 부산물인 아세트산 및 미반응 무수 아세트산을 증류 제거하면서 2시간 50분에 걸쳐 온도를 320℃로 상승시켜 예비중합체를 얻고, 토르크 증가가 관찰되는 시점을 반응의 완결로 정했다.

얻어진 예비중합체를 실온으로 냉각하고, 조분쇄기로 분쇄한 후, 질소 분위 기하에 1시간에 걸쳐서 온도를 실온에서 250℃로 상승시키고, 또한 5시간에 걸쳐서 250℃에서 285℃로 상승시키고, 285℃에서 3시간 동안 유지하여 고상 중합을 수행하였다. 얻어진 액정 폴리에스테르의 유동 개시 온도는 327℃였다. 이렇게 얻어진 액정 폴리에스테르를 LCP1로 표시한다.

실시예 1∼7 및 비교예 1∼4

제조예 1에서 얻어진 입상 물질 1, 제조예 2에서 얻은 액정 폴리에스테르, 알루미나 미립자 1∼4, 탄화규소 1, 탄소 섬유 1 또는 그래파이트 1에서 선택된 1종을, 동일 방향의 이축 압출기(PCM-30, 이케가이 아이런 웍스 리미티드 제조)를 사용하여 표 1에 나타낸 조성으로 340℃에서 혼련하고 펠릿으로 하였다. 얻어진 펠릿을 사출기(PS40E5ASE 모델, 닛세이 플라스틱 인더스트리얼 코퍼레이션 리미티드 제조)를 사용하여 실린더 온도 350℃ 및 주형 온도 130℃에서 사출 성형하여, 성형품 1: 126 mm×12 mm×6 mm, 성형품 2: 64 mm×64 mm×3 mm 두께, 및 성형품 3: 64 mm×64 mm×1 mm 두께을 얻었다. 얻어진 성형품 1의 장축 방향에 수직으로(MD) 두께 1 mm의 플레이트를 절단하여 열 전도성 평가를 위한 샘플을 제조하였다. 이 샘플을 사용하여, 레이저 플래시 법의 열 상수 측정 장치(TC-7000, 울백-리코 인코퍼레이션 제조)에 의해 열 확산성을 측정하였다. 비열은 DSC(DSC7, 퍼킨엘머 제팬 코퍼레이션 리미티드 제조)에 의해 측정하고, 비중은 자동화 비중 측정 장치(ASG-320K, 칸토-메져 코퍼레이션 리미티드 제조)에 의해 측정하였다. 열 확산성과 비중을 곱하여 열 전도성을 얻었다.

성형품 2를 사용하여 ASTMD257의 기준으로 300 K에서의 전기 저항률을 측정 하였다. JIS C2110에 기재된 단시간 파괴 시험에서 성형품 3을 사용하여 절연 파괴 전압을 측정하였다.

이 결과들을 표 1에 나타낸다.

실시예 1∼7의 절연 수지 조성물에 관하여, 매우 우수한 열 전도성을 나타내는 생성된 성형품의 열 전도성(MD 방향)은 5 W/mK 이상이다. 또한, 전기 저항률은 모두 10¹² Ωm 이상이었고, 전기 및 전자 부품에서 사용되는 절연성 부재로서 충분한 전기 저항률을 나타내었고, 절연 파괴 전압은 모두 2 ㎸/mm 이상이었으며, 매우 우수하였다.

탄화규소 충전제 또는 탄소 섬유를 사용한 비교예 1 및 2의 수지 조성물에 있어서, 생성된 성형품의 열 전도성은 충분하지 않고, 탄소 섬유 또는 그래파이트의 혼합량이 큰 비교예 3, 4에 있어서, 생성된 성형품의 전기 저항률은 작아졌고, 전기 절연성은 불충분하였다.

실시예 8

폴리페닐렌 술피드 PPS1(T-3G, 다이니뽄 잉크 및 케미칼스 인코포레이션 제조), 제조예 1에서 얻은 입상 물질 1, 탄소 섬유 1 및 알루미나 입자 2를 동일 방향의 이축 압출기(PCM-30, 이케가이 아이런 웍스 리미티드 제조)를 사용하여 표 2에 나타낸 조성으로 300℃에서 혼련하고 펠릿으로 하였다. 얻어진 펠릿을 사출기(PS40E5ASE 모델, 닛세이 플라스틱 인더스트리얼 코퍼레이션 리미티드 제조)를 사용하여 실린더 온도 350℃ 및 주형 온도 130℃에서 사출 성형하여, 성형품 1: 126 mm×12 mm×6 mm, 성형품 2: 64 mm×64 mm×3 mm 두께, 및 성형품 3: 64 mm×64 mm×1 mm 두께을 얻었다. 얻어진 성형품 1의 장축 방향에 수직으로(MD) 두께 1 mm의 플레이트를 절단하여 열 전도성 평가를 위한 샘플을 제조하였다. 이 샘플을 사용하여, 레이저 플래시 법의 열 상수 측정 장치(TC-7000, 울백-리코 인코퍼레이션 제조)에 의해 열 확산성을 측정하였다. 비열은 DSC(DSC7, 퍼킨엘머 제팬 코퍼레이션 리미티드 제조)에 의해 측정하고, 비중은 자동화 비중 측정 장치(ASG-320K, 칸토-메져 코퍼레이션 리미티드 제조)에 의해 측정하였다. 열 확산성과 비중을 곱하여 열 전도성을 얻었다.

성형품 2를 사용하여 ASTMD257을 기준으로 300 K에서의 전기 저항률을 측정하였다. JIS C2110에 기재된 단시간 파괴 시험에서 성형품 3을 사용하여 절연 파괴 전압을 측정하였다.

이 결과들을 표 2에 나타낸다.

	실시예 8
PPS1 (중량부)	100
입상 물질 1 (중량부)	190
탄소 섬유 1 (중량부)	17
알루미나 미립자 2 (중량부)	27
열 전도성 (MD) (W/mK)	6.2
전기 저항률 (Ωm)	1.0 × 10¹³
절연 파괴 전압 (㎸/mm)	2.0

폴리페닐렌 술피드를 성분 (A)로서 사용한 실시예 8의 절연 수지 조성물의 경우, 생성된 성형품의 열 전도성이 5 W/mK 이상으로서 매우 우수한 열 전도성을 나타내며, 또한 전기 저항률 및 절연 파괴 전압의 결과가 우수하다는 것이 명백해졌다.

Claims

(A) 열가소성 수지;

(B) 수 평균 입경이 0.5∼5 mm이며, 수 평균 섬유 직경이 1∼50 ㎛인 알루미나를 함유하는 섬유를 입상화하여 얻을 수 있는 입상 물질; 및

(C) 300 K에서 전기 저항률이 10² Ωm 이하인 물질로 구성된 충전제

를 포함하는 수지 조성물.
제1항에 있어서, 성분 (C)가 성분 (A) 100 중량부를 기준으로 1∼50 중량부의 양으로 조성물에 포함되는 것인 수지 조성물.
제1항에 있어서, 성분 (C)는 탄화규소로 구성된 충전제, 그래파이트로 구성된 충전제 또는 탄소 섬유 충전제로 이루어진 군에서 선택되는 충전제인 수지 조성물.
제1항에 있어서, 성분 (B)는 벌크 밀도가 0.2∼1 g/㎤인 알루미나를 함유하는 섬유를 입상화하여 얻을 수 있는 입상 물질인 수지 조성물.
제1항에 있어서, 성분 (B)는 알루미나를 함유하는 섬유를 교반하면서 입상화하여 얻을 수 있는 입상 물질인 수지 조성물.
제1항에 있어서, 성분 (B)가 성분 (A) 100 중량부를 기준으로 10∼400 중량부의 양으로 조성물에 포함되는 것인 수지 조성물.
제1항에 있어서, 성분 (A)는 폴리페닐렌 술피드를 포함하는 것인 수지 조성물.
제1항에 있어서, 성분 (A)는 액정 폴리에스테르를 포함하는 것인 수지 조성물.
제8항에 있어서, 상기 액정 폴리에스테르는 유동 개시 온도가 280℃ 이상인 액정 폴리에스테르인 수지 조성물.
제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 액정 폴리에스테르는

p-히드록시벤조산에서 유도된 구조 단위 및 2-히드록시-6-나프토산에서 유도된 구조 단위의 합이 액정 폴리에스테르의 전체 구조 단위를 기준으로 30∼80 몰%이고;

히드로퀴논에서 유도된 구조 단위 및 4,4'-디히드록시비페닐에서 유도된 구조 단위의 합이 액정 폴리에스테르의 전체 구조 단위를 기준으로 10∼35 몰%이고;

테레프탈산에서 유도된 구조 단위, 이소프탈산에서 유도된 구조 단위 및 2,6-나프탈렌 디카복실산에서 유도된 구조 단위의 합이 액정 폴리에스테르의 전체 구조 단위를 기준으로 10∼35 몰%인 액정 폴리에스테르인 수지 조성물.
제1항에 있어서, (D) 수 평균 입경이 0.1∼100 ㎛인 알루미나 미립자를 더 포함하는 수지 조성물.
제11항에 있어서, 성분 (D)가 성분 (A) 100 중량부를 기준으로 5∼250 중량부의 양으로 포함되는 것인 수지 조성물.
제1항에 따른 조성물을 성형하여 얻어진 성형품.
제13항에 있어서, 상기 성형품은 300 K에서 전기 저항률이 10¹² Ωm 이상이고, 두께 1 mm에서 절연 파괴 전압이 2 ㎸/mm 이상인 물품인 성형품.