JP2001106923A - 液晶性ポリマー組成物 - Google Patents
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Abstract
適に用いられる液晶性ポリマーを提供する。 【解決手段】 液晶性ポリマー(A) 100 重量部に、下記
の式(1) 及び(2) を満足し、平均粒子径が0.5 〜100 μ
m である板状充填材(B) を5〜100 重量部配合する。 D/W≦5 (1) 3≦W/H≦200 (2) [但し、Dは板状充填材(B) の最大粒子径であり、その
方向をx方向とする。Wはx方向と直角方向(y方向)
の粒子径である。Hはxy面に垂直なz方向の粒子厚で
ある。]
Description
を配合した液晶性ポリマー組成物に関するものである。
更に詳しくは、成形後およびリフロー加熱中の低そり性
が要求されるコネクター等として特に好適に用いられる
低そり性に優れた液晶性ポリマー組成物に関する。
溶融相を形成し得る液晶性ポリマーは、熱可塑性樹脂の
中でも寸法精度、制振性に優れ、成形時のバリ発生が極
めて少ない材料として知られている。従来、このような
特徴を活かし、ガラス繊維で強化された液晶性ポリマー
組成物がSMT対応コネクターとして多く採用されてき
た。しかし、近年、コネクターにおいて軽薄短小化が更
に進み、成形品の肉厚不足による剛性不足や金属端子の
インサートによる内部応力により、成形後およびリフロ
ー加熱中にそり変形が発生し、基板とのハンダ付け不良
となる問題が生じている。即ち、従来のガラス繊維のみ
による強化では、剛性を上げるためにガラス繊維の添加
量を増やすと薄肉部分に樹脂が充填せず、または成形時
の圧力によりインサート端子が変形する問題があり、上
記の全ての問題を解決することのできる材料は存在しな
かった。
に鑑み、低そり性に関し優れた特性を有する素材につい
て鋭意探索、検討を行ったところ、液晶性ポリマーに特
定の板状充填材を特定量配合することにより、機械的性
質を大きく低下させることなく低そり性を向上させ得る
ことを見出し、本発明を完成するに至った。
量部に、下記の式(1) 及び(2) を満足し、平均粒子径が
0.5 〜100 μm である板状充填材(B) を5〜100 重量部
配合してなる液晶性ポリマー組成物を提供するものであ
る。
本発明で使用する液晶性ポリマー(A) とは、光学異方性
溶融相を形成し得る性質を有する溶融加工性ポリマーを
指す。異方性溶融相の性質は、直交偏光子を利用した慣
用の偏光検査法により確認することが出来る。より具体
的には、異方性溶融相の確認は、Leitz偏光顕微鏡
を使用し、Leitzホットステージに載せた溶融試料
を窒素雰囲気下で40倍の倍率で観察することにより実
施できる。本発明に適用できる液晶性ポリマーは直交偏
光子の間で検査したときに、たとえ溶融静止状態であっ
ても偏光は通常透過し、光学的に異方性を示す。
特に限定されないが、芳香族ポリエステル又は芳香族ポ
リエステルアミドであることが好ましく、芳香族ポリエ
ステル又は芳香族ポリエステルアミドを同一分子鎖中に
部分的に含むポリエステルもその範囲にある。これらは
60℃でペンタフルオロフェノールに濃度0.1重量%
で溶解したときに、好ましくは少なくとも約2.0dl
/g、さらに好ましくは2.0〜10.0dl/gの対
数粘度(I.V.)を有するものが使用される。
しての芳香族ポリエステル又は芳香族ポリエステルアミ
ドとして特に好ましくは、芳香族ヒドロキシカルボン
酸、芳香族ヒドロキシアミン、芳香族ジアミンの群から
選ばれた少なくとも1種以上の化合物を構成成分として
有する芳香族ポリエステル、芳香族ポリエステルアミド
である。
誘導体の1種又は2種以上からなるポリエステル; (2)主として(a)芳香族ヒドロキシカルボン酸およ
びその誘導体の1種又は2種以上と、(b)芳香族ジカ
ルボン酸、脂環族ジカルボン酸およびその誘導体の1種
又は2種以上と、(c)芳香族ジオール、脂環族ジオー
ル、脂肪族ジオールおよびその誘導体の少なくとも1種
又は2種以上、とからなるポリエステル; (3)主として(a)芳香族ヒドロキシカルボン酸およ
びその誘導体の1種又は2種以上と、(b)芳香族ヒド
ロキシアミン、芳香族ジアミンおよびその誘導体の1種
又は2種以上と、(c)芳香族ジカルボン酸、脂環族ジ
カルボン酸およびその誘導体の1種又は2種以上、とか
らなるポリエステルアミド; (4)主として(a)芳香族ヒドロキシカルボン酸およ
びその誘導体の1種又は2種以上と、(b)芳香族ヒド
ロキシアミン、芳香族ジアミンおよびその誘導体の1種
又は2種以上と、(c)芳香族ジカルボン酸、脂環族ジ
カルボン酸およびその誘導体の1種又は2種以上と、
(d)芳香族ジオール、脂環族ジオール、脂肪族ジオー
ルおよびその誘導体の少なくととと1種又は2種以上、
とからなるポリエステルアミドなどが挙げられる。さら
に上記の構成成分に必要に応じ分子量調整剤を併用して
もよい。
(A) を構成する具体的化合物の好ましい例としては、p
−ヒドロキシ安息香酸、6−ヒドロキシ−2−ナフトエ
酸等の芳香族ヒドロキシカルボン酸、2,6−ジヒドロ
キシナフタレン、1,4−ジヒドロキシナフタレン、
4,4’−ジヒドロキシビフェニル、ハイドロキノン、
レゾルシン、下記一般式(I)および下記一般式(II)
で表される化合物等の芳香族ジオール;テレフタル酸、
イソフタル酸、4,4’−ジフェニルジカルボン酸、
2,6−ナフタレンジカルボン酸および下記一般式(II
I)で表される化合物等の芳香族ジカルボン酸;p−アミ
ノフェノール、p−フェニレンジアミン等の芳香族アミ
ン類が挙げられる。
リマー(A) としては、p−ヒドロキシ安息香酸、6−ヒ
ドロキシ−2−ナフトエ酸、テレフタル酸およびp−ア
ミノフェノールを主構成単位成分とする芳香族ポリエス
テルアミドである。
めには、液晶性ポリマー(A) 100 重量部に、特定の板状
充填材(B) を5〜100 重量部含有させる必要がある。
式(1) 及び(2) を満足することを必要とする。即ち、2
方向への広がりを持ち、残りの1方向へは広がりを持た
ない円盤状、方形板状、短冊状、不定形板状であるよう
なものを指す。その平均粒子径が0.5 〜100 μm であ
る。
方向をx方向とする。Wはx方向と直角方向(y方向)
の粒子径である。Hはxy面に垂直なz方向の粒子厚で
ある。] このような板状充填材としては、具体的には、タルク、
マイカ、カオリン、クレー、グラファイト、バーミキュ
ライト、珪酸カルシウム、珪酸アルミニウム、長石粉、
酸性白土、ロウ石クレー、セリサイト、シリマナイト、
ベントナイト、ガラスフレーク、スレート粉、シラン等
の珪酸塩、炭酸カルシウム、胡粉、炭酸バリウム、炭酸
マグネシウム、ドロマイト等の炭酸塩、バライト粉、沈
降性硫酸カルシウム、焼石膏、硫酸バリウム等の硫酸
塩、水和アルミナ等の水酸化物、アルミナ、酸化アンチ
モン、マグネシア、酸化チタン、亜鉛華、シリカ、珪
砂、石英、ホワイトカーボン、珪藻土等の酸化物、二硫
化モリブデン等の硫化物、板状のウォラストナイト、金
属粉粒体等の材質からなるものである。
カ、カオリン、クレーおよびグラファイトが好ましい。
量が多いほど良いが、含有量過多は押出性および成形
性、特に流動性を悪化させ、更には機械的強度を低下さ
せる。また、含有量が少なすぎても低そり性が発現され
ない。そのため板状充填材(B)の含有量は、液晶性ポリ
マー(A) 100 重量部に対して、5〜100 重量部、好まし
くは10〜60重量部である。
平均繊維径5〜20μm 且つ平均アスペクト比15以上の繊
維状充填材(C) を含有させることもできる。
炭素ミルドファイバー、繊維状のウォラストナイト、ウ
ィスカー、金属繊維、無機系繊維および鉱石系繊維等が
使用可能である。炭素ミルドファイバーとしては、ポリ
アクリロニトリルを原料とするPAN系、ピッチを原料
とするピッチ系繊維が用いられる。
ー、三窒化珪素ウィスカー、塩基性硫酸マグネシウムウ
ィスカー、チタン酸バリウムウィスカー、炭化珪素ウィ
スカー、ボロンウィスカー等が用いられる。
およびその合金、黄銅、アルミニウムおよびその合金、
鉛等の繊維が用いられる。
コニア、アルミナシリカ、チタン酸カリウム、チタン酸
バリウム、酸化チタン、炭化珪素、アルミナ、シリカ、
高炉スラグ等の各種ファイバーが用いられる。
される。
しい。ガラス繊維としては、通常のガラス繊維の他にニ
ッケル、銅等を金属コートしたガラス繊維、シランファ
イバー等が使用可能である。
含有量は、含有量が多い場合、押出性および成形性、特
に流動性を悪化させ、一方、含有量が少ない場合、機械
的強度を低下させる。そのため繊維状充填材(C) の含有
量は、液晶性ポリマー(A) 100 重量部に対して、5〜10
0 重量部、好ましくは10〜50重量部である。
善させるのに役立つが、含有量が多すぎると押出性、成
形性を悪化させ材料を脆くする。繊維状充填材(C) は機
械的性質を向上させるのに役立つが、含有量が多すぎる
とリフロー時の変形を大きくする。従って、(B) 、(C)
成分の総含有量は液晶性ポリマー(A) 100 重量部に対し
て150 重量部以下、好ましくは100 重量部以下にする必
要がある。
状充填材はそのままでも使用できるが、一般的に用いら
れる公知の表面処理剤、収束剤を併用することができ
る。
剤、カーボンブラック等の顔料、酸化防止剤、安定剤、
可塑剤、滑剤、離型剤および難燃剤等の添加剤を添加し
て、所望の特性を付与した組成物も本発明で言う液晶性
ポリマー組成物の範囲に含まれる。
しくは2種以上の充填材を用いることにより各々の欠点
を補い合うことにより機械的性質を損なうことなく、低
そり性に優れた材料を得るものであり、更には成形体中
の各充填材が均一に分散し、繊維状充填材の間に板状充
填材が存在するような分散状態で、より高性能が発揮さ
れる。
るには、両者を前記組成割合で含有し、混練すればよ
い。通常、押出機で混練し、ペレット状に押し出し、射
出成形等に用いるが、この様な押出機による混練に限定
されるものではない。
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。尚、
実施例中の物性の測定および試験は次の方法で行った。 (1) 板状充填材の平均粒子径の測定 平均粒子径はレーザー散乱法にて測定を行い、累積50%
の平均粒径とした。 (2) 板状充填材の形状(D/W、W/H)の測定 表1の組成にて混練した液晶性ポリマー組成物のペレッ
トを600 ℃で燃焼後、灰分として残った充填材につい
て、走査型電子顕微鏡にて写真を写し、その写真を画像
解析し、その平均値として求めた。 (3) 引張試験 ASTM1号ダンベル試験片を用い、ASTM D638 に準拠し、
引張強度および引張伸度の測定を行った。 (4) 曲げ試験 130 ×13×0.8mm の曲げ試験片を用い、ASTM D790 に準
拠し、曲げ強度および曲げ弾性率の測定を行った。 (5) 平板平面度の測定 60×60×0.7mm 平板を常盤上にて3点を固定し、常盤か
ら一番浮き上がっている場所の高さを測定し、3枚の平
板の平均を求めた。 (6) コネクター形状のそり測定 端子間ピッチが0.6mm 、製品の平均肉厚(t)が0.3mm
であり、製品外形寸法が幅4mm×高さ4mm×長さ60mm
で、図1のように肉抜きしたコネクター型試験片にて、
コネクター固定面両端の点を結んだ直線と中央部分の点
の距離を測定し、10個のコネクターの平均を求めた。 実施例1〜8および比較例1〜6 液晶性ポリエステル(LCP;ポリプラスチックス
(株)製、ベクトラE950i)100 重量部に対し、表
1に示す各種充填材を表1に示す割合でドライブレンド
した後、二軸押出機(池貝鉄工(株)製、PCM−30
型)にて溶融混練し、ペレット化した。このペレットか
ら射出成形機により上記試験片を作製し、評価したとこ
ろ、表1に示す結果を得た。
を示す図で、(a) は正面図、(b) は底面図、(c) は(a)
のA−A線断面図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 液晶性ポリマー(A) 100 重量部に、下記
の式(1) 及び(2) を満足し、平均粒子径が0.5 〜100 μ
m である板状充填材(B) を5〜100 重量部配合してなる
液晶性ポリマー組成物。 D/W≦5 (1) 3≦W/H≦200 (2) [但し、Dは板状充填材(B) の最大粒子径であり、その
方向をx方向とする。Wはx方向と直角方向(y方向)
の粒子径である。Hはxy面に垂直なz方向の粒子厚で
ある。] - 【請求項2】 更に平均繊維径5〜20μm 且つ平均アス
ペクト比15以上の繊維状充填材(C) を液晶性ポリマー
(A) 100 重量部に対し5〜100 重量部配合してなる請求
項1記載の液晶性ポリマー組成物。 - 【請求項3】 板状充填材(B) がタルク、マイカ、カオ
リン、グラファイトから選ばれる1種又は2種以上であ
る請求項1又は2記載の液晶性ポリマー組成物。 - 【請求項4】 繊維状充填材(C) がガラス繊維である請
求項2又は3記載の液晶性ポリマー組成物。 - 【請求項5】 液晶性ポリマー(A) がポリエステルアミ
ドである請求項1〜4の何れか1項記載の液晶性ポリマ
ー組成物。 - 【請求項6】 請求項1〜5の何れか1項記載の液晶性
ポリマー組成物から製造されたコネクター。
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