JP2005281517A - Resin composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱可塑性樹脂に金属フィラーと金属化合物フィラーを高充填させた高比重樹脂組成物に関する物であり、高比重性と電気絶縁性を必要とする電気・電子部品や機械部品に好適な樹脂組成物に関するものである。 The present invention relates to a high specific gravity resin composition in which a thermoplastic resin is highly filled with a metal filler and a metal compound filler, and is suitable for electrical / electronic parts and machine parts that require high specific gravity and electrical insulation. The present invention relates to a resin composition.
従来、熱可塑性樹脂に金属粉末を高充填して高比重性を付与した熱可塑性樹脂組成物が多くの産業分野で広く使用されている。例えば、特許文献１には、熱可塑性樹脂５〜９５重量％、シランカップリング処理を施した金属９５〜５重量％からなる導電性樹脂組成物が報告されている。 Conventionally, a thermoplastic resin composition in which a thermoplastic resin is highly filled with a metal powder to impart high specific gravity has been widely used in many industrial fields. For example, Patent Document 1 reports a conductive resin composition comprising 5 to 95% by weight of a thermoplastic resin and 95 to 5% by weight of a metal subjected to silane coupling treatment.
特許文献２には、１２ナイロン、ポリアミド及び金属粉からなる高比重樹脂組成物が報告されている。 Patent Document 2 reports a high specific gravity resin composition comprising 12 nylon, polyamide and metal powder.
特許文献３には、表面が平滑で実質的に真球形である平均粒子径１００μ以下の金属粉末５０〜９７重量％をプラスチック材料に充填した高比重プラスチックが報告されている。 Patent Document 3 reports a high specific gravity plastic in which a plastic material is filled with 50 to 97% by weight of a metal powder having a smooth surface and a substantially spherical shape and having an average particle diameter of 100 μm or less.
特許文献４には、特定の鉄粉を８０重量％以上含有した鉄粉充填プラスチック組成物が報告されている。しかし、何れの文献でも、電気絶縁性については何ら報告されていない。
本発明の目的とするところは、上記の従来技術の問題点を解消し、高比重性と電気絶縁性を有する樹脂組成物を提供するにある。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art and to provide a resin composition having high specific gravity and electrical insulation.
上記目的は、比重１０未満の金属フィラーを２０〜６５重量％、比重１０未満の金属化合物フィラーを５０重量％以下及び熱可塑性樹脂を配合して成り、比重１０未満の金属化合物フィラーの配合量が比重１０未満の金属フィラーの配合量の１／５（重量％／重量％）以上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。 The above-mentioned purpose is formed by blending 20 to 65% by weight of a metal filler having a specific gravity of less than 10 and 50% by weight or less of a metal compound filler having a specific gravity of less than 10 and a thermoplastic resin. It is achieved by a thermoplastic resin composition characterized by being 1/5 (wt% / wt%) or more of the blending amount of the metal filler having a specific gravity of less than 10.
本発明は、高比重性と電気絶縁性を有する樹脂組成物に関する物であり、電気・電子部品や機械部品等に有用である。 The present invention relates to a resin composition having high specific gravity and electrical insulation, and is useful for electrical / electronic parts, mechanical parts, and the like.
本発明に使用する熱可塑性樹脂の種類は、特に限定されるものではないが、具体例とし
ては、塩化ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、アクリロニトリル−スチレン樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、液晶性ポリマー、ポリスルホン樹脂、四フッ化ポリエチレン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリチオエーテルケトン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂等が挙げられる。また、熱可塑性エラストマー、例えば、スチレン系、オレフィン系、ウレタン系、エステル系、塩化ビニル系、アミド系、フッ素系が挙げられるがこの限りではない。これらは単体、若しくは２種以上の混合物として使用しても良い。
The type of the thermoplastic resin used in the present invention is not particularly limited, but specific examples include vinyl chloride resin, polyolefin resin, polyacetal resin, polystyrene resin, acrylic resin, acrylonitrile-styrene resin, acrylonitrile-butadiene. -Styrene resin, polycarbonate resin, polyphenylene ether resin, modified polyphenylene ether resin, saturated polyester resin, polyphenylene sulfide resin, liquid crystalline polymer, polysulfone resin, tetrafluoropolyethylene resin, polyetherimide resin, polyamideimide resin, polyamide resin, polyimide Examples thereof include resins, polyether sulfone resins, polyether ketone resins, polythioether ketone resins, and polyether ether ketone resins. In addition, thermoplastic elastomers such as styrene, olefin, urethane, ester, vinyl chloride, amide, and fluorine are exemplified, but not limited thereto. These may be used alone or as a mixture of two or more.
特に、機械的特性の面でポリアミド樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、飽和ポリエステル樹脂が好ましい。 In particular, polyamide resin, polyphenylene sulfide resin, and saturated polyester resin are preferable in terms of mechanical properties.
ポリアミド樹脂として、具体的にはナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２、ナイロン１１、ナイロン４６、ＭＸＤ６ナイロン、芳香族ナイロン等が挙げられるが、特に、ナイロン６、ナイロン６６及びナイロン１２が好ましい。 Specific examples of the polyamide resin include nylon 6, nylon 66, nylon 12, nylon 11, nylon 46, MXD6 nylon, and aromatic nylon, and nylon 6, nylon 66, and nylon 12 are particularly preferable.
また、飽和ポリエステル樹脂としては、具体的には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、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、イソフタル酸やチクロヘキサンジメタノール等を共重合した物があげられるが、特に、成形性の面でポリブチレンテレフタレートが好ましい。 Specific examples of the saturated polyester resin include those obtained by copolymerizing polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene naphthalate, isophthalic acid, cyclohexanedimethanol, and the like. In particular, polybutylene terephthalate is preferable in terms of moldability.
本発明に使用する比重１０未満の金属フィラーとしては、特に限定される物ではないが、耐熱性、耐酸化性の面で真鍮粉、鉄粉、ステンレス鋼粉、銅粉、錫粉が好ましく、この中ら１種類以上用いることが肝要である。 The metal filler having a specific gravity of less than 10 used in the present invention is not particularly limited, but in terms of heat resistance and oxidation resistance, brass powder, iron powder, stainless steel powder, copper powder, and tin powder are preferable. It is important to use one or more of these.
本発明に使用する比重１０未満の金属化合物フィラーとしては特に限定される物ではないが、耐熱性、絶縁性の面で金属酸化物、金属窒化物、金属硫酸塩、金属炭酸塩が好ましく、この中から１種類以上用いることが肝要である。 The metal compound filler having a specific gravity of less than 10 used in the present invention is not particularly limited, but metal oxides, metal nitrides, metal sulfates, and metal carbonates are preferable in terms of heat resistance and insulation. It is important to use one or more of them.
具体的には、金属酸化物としては、酸化亜鉛、酸化アンチモン、酸化チタン、酸化鉄、金属窒化物としては、窒化ホウ素、窒化マグネシウム、金属硫酸塩としては、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、金属炭酸塩としては、炭酸カルシウム等があげられる。 Specifically, as the metal oxide, zinc oxide, antimony oxide, titanium oxide, iron oxide, as the metal nitride, boron nitride, magnesium nitride, as the metal sulfate, barium sulfate, calcium sulfate, magnesium sulfate, Examples of the metal carbonate include calcium carbonate.
金属フィラー及び金属化合物とも形状は粉末である以外特に限定しないが、平均粒径は好ましくは、３００μｍ以下、金属フィラーの場合はより好ましくは２〜１００μｍである。また、金属化合物の場合は、０．５〜１００μｍである。平均粒径がこの程度であると、射出成形時の操業性も良好で熱可塑性樹脂との混合性も良好であるので好ましい。 The shape of the metal filler and the metal compound is not particularly limited except that they are powders, but the average particle diameter is preferably 300 μm or less, and more preferably 2 to 100 μm in the case of a metal filler. Moreover, in the case of a metal compound, it is 0.5-100 micrometers. An average particle size of this level is preferable because the operability during injection molding is good and the mixing property with the thermoplastic resin is good.
金属フィラー及び金属化合物とも熱可塑性樹脂との接着性をあげるためカップリング処理を施しても良い。カップリング剤としては、具体的にはシラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤等を用いることが出来る。 Both the metal filler and the metal compound may be subjected to a coupling treatment in order to increase the adhesion with the thermoplastic resin. Specifically as a coupling agent, a silane coupling agent, a titanate coupling agent, an aluminum coupling agent, etc. can be used.
カップリング剤の配合量は、金属フィラー及び金属化合物１００重量部に対して０．０１〜２重量部であることが好ましい。 It is preferable that the compounding quantity of a coupling agent is 0.01-2 weight part with respect to 100 weight part of metal fillers and metal compounds.
本発明に使用する比重１０未満の金属フィラーの配合量は、２０〜６５重量％、比重１０未満の金属化合物フィラーの配合量は、５０重量％以下で有ることが肝要である。好ま
しくは、比重１０未満の金属フィラーの配合量は、２５〜６０重量％、比重１０未満の金属化合物フィラーの配合量は、４５重量％以下で有る。
It is important that the amount of the metal filler having a specific gravity of less than 10 used in the present invention is 20 to 65% by weight, and the amount of the metal compound filler having a specific gravity of less than 10 is 50% by weight or less. Preferably, the blending amount of the metal filler having a specific gravity of less than 10 is 25 to 60% by weight, and the blending amount of the metal compound filler having a specific gravity of less than 10 is 45% by weight or less.
また、比重１０未満の金属化合物フィラーの配合量が比重１０未満の金属フィラーの配合量の１／５（重量％／重量％）以上であることが肝要である。 Moreover, it is important that the compounding amount of the metal compound filler having a specific gravity of less than 10 is 1/5 (wt% / wt%) or more of the compounding amount of the metal filler having a specific gravity of less than 10.
この様な組み合わせで用いることによって、高比重性及び電気絶縁性が共に優れた樹脂組成物を得ることが出来る
比重１０未満の金属フィラーの配合量が２０重量％未満の場合高比重性に乏しく、６５重量％を超える場合、電気絶縁性を付与するために金属化合物を多量に配合する必要があり、その場合成形性が著しく低下する。
By using in such a combination, a resin composition having both high specific gravity and excellent electrical insulation can be obtained. When the blending amount of the metal filler having a specific gravity of less than 10 is less than 20% by weight, the high specific gravity is poor. When it exceeds 65% by weight, it is necessary to add a large amount of a metal compound in order to impart electrical insulation, and in this case, the moldability is remarkably lowered.
比重１０未満の金属化合物フィラーの配合量が５０重量％を超える場合、成形性が著しく低下する。 When the compounding amount of the metal compound filler having a specific gravity of less than 10 exceeds 50% by weight, the moldability is remarkably lowered.
比重１０未満の金属化合物フィラーの配合量が比重１０未満の金属フィラーの配合量の１／５（重量％／重量％）未満の場合、電気絶縁性が不充分である。 When the blending amount of the metal compound filler having a specific gravity of less than 10 is less than 1/5 (wt% / wt%) of the blending amount of the metal filler having a specific gravity of less than 10, the electrical insulation is insufficient.
本発明の樹脂組成物には本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の添加剤を加えることができる。具体的には、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、ステアリルアミド等）、強化材（ガラス繊維、炭素繊維、ウィスカー等）、摺動材（モリブデン化合物、フッ素化合物、黒鉛等）、染料、顔料等の着色剤等を１種又は２種以上添加することが出来る。 Various additives can be added to the resin composition of the present invention without departing from the object of the present invention. Specifically, antioxidants and heat stabilizers (including hindered phenols, hydroquinones, thioethers, phosphites and their substitutes and combinations thereof), ultraviolet absorbers (eg resorcinol, salicylate, benzotriazole, benzophenone) Etc.), crystal nucleating agents (eg kaolin, talc, etc.), lubricants and mold release agents (eg montanic acid and salts thereof, stearic acid and salts thereof, stearyl alcohol, stearylamide, etc.), reinforcing materials (glass fibers, carbon fibers, etc.) Whisker etc.), sliding materials (molybdenum compounds, fluorine compounds, graphite, etc.), coloring agents such as dyes, pigments and the like can be added singly or in combination.
本発明の樹脂組成物は、それぞれの成分が十分に分散していることが好ましい。一般的に、無機フィラーと熱可塑性樹脂の混合は、押出機による溶融混練法で行われるが、分散性を高めるために混練押出機として２軸異方向回転押出機を用いる方法が好ましいが、これに限定されるものではない。さらに具体的には、予め粉末状の熱可塑性樹脂、カップリング処理を施した比重１０未満の金属フィラー及び比重１０未満の金属化合物フィラーの粉末を高剪断攪拌器（例えばヘンシェルミキサやスーパーミキサ）で十分に混合した後、２軸異方向回転押出機に供給する方法などが挙げられるが、これに限定されない。 In the resin composition of the present invention, it is preferable that each component is sufficiently dispersed. In general, mixing of the inorganic filler and the thermoplastic resin is performed by a melt-kneading method using an extruder, but in order to improve dispersibility, a method using a biaxial different-direction rotary extruder as a kneading extruder is preferable. It is not limited to. More specifically, powdered thermoplastic resin, a metal filler having a specific gravity of less than 10 and a metal compound filler having a specific gravity of less than 10 that have been subjected to a coupling treatment in advance using a high shear stirrer (for example, a Henschel mixer or a super mixer). Although it mixes fully, the method etc. which supply to a biaxial different direction rotary extruder are mentioned, It is not limited to this.
以下、実施例で本発明を更に詳しく説明する。尚、物性評価は以下の方法に従って実施した。
（１）比重：ＡＳＴＭ Ｄ７９２（使用する試験片形状：１２７×１３×６．４）
（２）電気絶縁性：１２７×１３×６．４のサイズを有する試験片の両端１０ｃｍ間隔にねじ込んだ端子（ＪＩＳ Ｍ５ネジ）を、直流電圧５００Ｖの測定電圧を有する抵抗計（アジレント・テクノロジー社製 ハイ レジスタンス メータ）で抵抗を測定し、端子間距離及び試験片断面積より算出した体積固有抵抗が１Ｅ６Ω・ｍより大きい場合を○、小さい場合を×とした。
実施例１〜１０、比較例１〜４
表１に示した各種の熱可塑性樹脂の粉末、予めヘンシェルミキサーでカップリング処理（カップリング剤 東レ・ダウコーニング・シリコーン社製 ＳＨ６０２０ ０．５％使用）した比重１０未満の粉末状の金属フィラー及び比重１０未満の粉末状の金属化合物を表に示す組成で配合し、ヘンシェルミキサーで十分混合後、２軸混練押出機（日本製鋼社製 ＴＥＸ３０α）で溶融混練した。射出成形機（住友重機械社製 ＨＩＰＲＯ ＳＧ−
７５）を用い、試験片を成形し、比重及び体積固有抵抗の評価に供した。これらの結果も表１に示した。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. The physical properties were evaluated according to the following methods.
(1) Specific gravity: ASTM D792 (Test specimen shape used: 127 × 13 × 6.4)
(2) Electrical insulation: A resistance meter (Agilent Technology Co., Ltd.) having a measurement voltage of DC voltage of 500 V on a terminal (JIS M5 screw) screwed into a test piece having a size of 127 × 13 × 6.4 at intervals of 10 cm on both ends. The resistance was measured with a high resistance meter, and the volume resistivity calculated from the distance between the terminals and the cross-sectional area of the test piece was larger than 1E6 Ω · m, and it was marked as x.
Examples 1-10, Comparative Examples 1-4
Various types of thermoplastic resin powders shown in Table 1, powdered metal fillers having a specific gravity of less than 10 that have been previously coupled with a Henschel mixer (using coupling agent SH6020 0.5% manufactured by Toray Dow Corning Silicone) A powdery metal compound having a specific gravity of less than 10 was blended in the composition shown in the table, sufficiently mixed with a Henschel mixer, and melt-kneaded with a twin-screw kneading extruder (TEX30α manufactured by Nippon Steel Co., Ltd.). Injection molding machine (HIPRO SG- manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd.)
75), a test piece was molded and subjected to evaluation of specific gravity and volume resistivity. These results are also shown in Table 1.
本発明の樹脂組成物は、電気・電子部品や機械部品、特にコイルが巻かれるモーターに有用である。
The resin composition of the present invention is useful for electric / electronic parts and machine parts, particularly for motors around which coils are wound.
Claims (3)
2. The thermoplastic resin composition according to claim 1, wherein the metal compound filler having a specific gravity of less than 10 uses one or more of metal oxides, nitrides, sulfates, and carbonates.
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Cited By (1)
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| JP2014193619A (en) * | 2007-03-15 | 2014-10-09 | Dsm Ip Assets Bv | Method of depositing two polyamide parts |
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2004
- 2004-03-30 JP JP2004097950A patent/JP2005281517A/en not_active Withdrawn
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